大跨度超高巷道錨索懸吊裝頂技術應用

趙 炎 張 勇 季德軍

（山東能源棗礦集團柴里煤礦，山東 棗莊 277519）

柴里煤礦3605綜放工作面補切刷寬時，支護方式為錨網索支護，炮掘施工。補切施工過程中揭露3065軌-1斷層，該斷層落差0～7.5m，受斷層影響，頂板完整性差，易破碎，受爆破震動影響，巷道局部漏頂，造成斷層前后15m范圍內巷道超高，局部巷道高度達到5～6m。切眼安裝期間支架最大高度為4.5m，若不采取有效措施，切眼內支架安裝時無法接實頂板，容易發生倒架事故。為此，必須采取高冒處接頂的措施。

1 方案對比分析

1.1 傳統棚式裝頂

3605補切設計凈斷面規格為高×寬=3.6×9.2m，若采用棚式裝頂，必須確保棚寬不低于9m，考慮到巷道跨度大，扶設單一棚子無法達到設計斷面要求，所以切眼內部必須采用交叉扶工字鋼棚的方式進行裝頂。按照相關經驗工字鋼棚式支護搭茬不得小于300mm。棚式裝頂支護形式如圖1所示。

圖1 棚式裝頂設計示意圖（單位：mm）

（1）裝頂時以工字鋼梯形棚作為巷道主要支護，支架規格：梁×腿=4700×3900mm，間距1000mm。工字鋼棚采用12#工字鋼加工，單棚支護。為確保架棚的穩定性棚梁兩側距肩窩600mm處使用鐵拉條進行加固，使支架固定成整體，增加支架整體聯固性。

（2）根據巷道高度及支架高度差，棚梁與頂板之間使用圓木或半圓木進行接實，頂部所裝木垛均為“#”字垛。

1.2 錨索懸吊裝頂方案

切眼最大接頂高度約2m，接頂用的圓木每棵重量約100kg，接頂時所打設木垛約使用20棵圓木，每個木垛約重2t。根據錨索懸吊能力，施工錨索，能夠輕松懸吊所需承載的木垛重力。

1.3 方案確定

通過對比發現，采用傳統的工字鋼棚接頂，棚子規格較大，施工難度大，且巷道運輸期間切眼內棚腿交叉處距軌道安全距離小于500mm，影響巷道運輸，另外安裝期間及初采時，交叉點棚腿及煤壁前棚腿需回撤，施工工序復雜，安全性較差。

而錨索懸吊的方案，施工難度小，施工工序簡單，對正常的開采、運輸基本不會造成影響。因此，決定采取錨索懸吊裝頂。

2 錨索懸吊裝頂施工

錨索懸吊裝頂施工設計如圖2所示。

圖2 錨索懸吊裝頂設計示意圖

（1）以錨索作為巷道主要支護，在巷道頂板兩側各施工兩根錨索，錨索規格為Ф15.24×L8000mm，每個錨索使用3支樹脂錨固劑，同一側單棵圓木兩根錨索的間距不小于200mm，圓木搭茬處錨索間距不小于500mm。

（2）穿上專用短板，短板使用厚度不小于12mm、寬度不小于100mm鋼板加工制作。用錨索鎖具將短板固定牢固，最后將4.0m圓木固定在短板上。圓木的間距為2m，圓木距頂板高度不大于4.5m，使用圓木或半圓木接實頂板。

（3）頂部所裝木垛均為#字型木垛，為增加懸吊木垛穩定性，木垛層與層之間必須使用扒釘扒牢。

（4）打設錨索及上圓木等2m以上高空作業時，必須使用牢固的腳手架或架梯，腳手架采用2寸管子或圓木在兩幫打設，并使用不低于8#鐵絲綁扎牢固不松動，腳手架上鋪設架板寬度不得低于800mm，厚度不得低于50mm，操作錨桿鉆機人員在架板上打設錨索時，并保證其穩定性。

（5）登高作業人員要精力集中，嚴禁與其他人員嬉戲打鬧，不得坐在高處無遮攔處休息，防止墜落，物料、工具上下架時，要穩拿穩放，嚴禁亂扔亂放，以防物件跌落傷人。

（6）登高作業時，工作人員必須佩帶保險帶。保險帶必須拴在牢固的構件上，高掛低用。

（7）保險帶應當經常檢查維護，保證足夠的強度。每次使用前必須檢查，發現損壞、不完好可能造成強度下降時，禁止使用。

（8）抬運物料時，必須相互照應，要先起一頭或先放一頭，不得盲目亂扔，放料時應小心，要清理好卸料地點，以免砸飛物體傷人。

3 效果

（1）使用錨索懸吊裝頂，將木垛與巷道頂板固定成一個整體，提高了巷道的內在抗力，增強了巷道的穩定性。

（2）增加了圍巖整體強度，同等空間內增加了錨索支護密度，使錨索及主體支護的主動支護作用得到加強，確保了巷道穩定性。

（3）降低勞動強度，提高了施工效率。傳統棚式裝頂施工，架棚材料笨重，施工工序復雜，且部分棚腿在工作面安裝及回采期間需回收，重復工作量大；錨索懸吊裝頂施工工序簡單，施工強度低，加快了裝頂的施工速度。