煤礦底抽巷施工中綜掘技術的應用研究

朱立新

（山西省潞安礦業集團有限責任公司五陽煤礦， 山西 長治 046205）

引言

近些年來，隨著煤炭行業的需求量不斷提升，為了滿足各個市場的需求，新的開采工藝被廣泛應用到生產中，其中就有綜掘技術。該技術的應用可以極大提升作業效率，并且具備較高的穩定性。

1 應用綜掘技術的準備工作

1.1 進行工程概況分析

在開展施工前應當對底抽巷實施有效的地質勘察，掌握施工巷道中地質、巖性及層間距等狀況，明確具體的施工及支護辦法。

1.2 進行地質分析

在開展地質分析的時候應當確保結果的準確性，一方面要充分考慮掘進巷道的地質因素，即地質結構、底抽巷巖石的巖性及頂板、底板的巖性狀況；另一方面應當對底抽巷的層間距加以考慮，其目的在于確保掘進工作具備較強的針對性，增強施工的安全性，確保巷道頂板的可控性。此外，還需要明確底抽巷頂板的巖性狀況，確保頂板具備穩定的巖性，避免其出現風化破碎，導致事故的產生。

1.3 進行設備與工程材料的檢查

相關的設備在正式投用之前都需要進行試運行，并且嚴格檢查設備的質量，確保設備正常運行。保證綜掘機的截割硬度超出底抽巷巖層的巖石硬度，同時還要保證巖石運輸設備的正常運行，依據底抽巷斷面來明確臨時及永久性的支護。對于掘進作業中所需要的材料，進行質量檢測，其檢測的內容主要為材料自身的質量，例如混凝土的強度、錨桿規格等。

2 綜掘技術的應用分析

2.1 支護設計

2.1.1 臨時支護

綜掘裝置在正常運行的時候應當開展好臨時支護作業，其形式主要是運用前探梁來進行支護或者依據底抽巷的斷面狀況來選擇液壓錨桿鉆車對空頂實施臨時性支護。

1）前探梁臨時支護的架設辦法、數量及質量的要求。將6 個懸掛前探梁的鉤環固定在永久支護的錨索或錨桿上，三根2 寸的鋼管作為前探梁，將其直接穿入到鉤環中，穩固固定。在巷道完成截割之后，掘進機的司機應當將所有掘進機退到永久支護下，將截割臂進行下降，將掘進機進行閉鎖。安排經驗豐富的員工來開展有效的敲幫問頂作業，經過仔細檢查，明確安全之后，抬網人員應當將事先連接好的網抬入作業面，利用長柄設備或錨桿鉆機抬起網，抬網人員必須處于永久支護的背景下，將前探梁向前移動以挑住鋼筋，合理設置排距，將臨時及永久支護的網固定好，完成臨時支護的架設。將臨時支護所運用的鉤環和永久支護所運用的錨桿尾部的螺栓擰緊。

2）CMM2-15（20）液壓錨桿鉆車機載式臨時支護。在巷道割矸之后，這時綜掘機退進永久支護內，此時需要降下截割臂，并且停止機組油泵以及關閉機組總開關。經過相關工作人員的研究檢查確認安全后，可以把液壓鉆車開到工作面位置，把已經連接好的網放在機載臨時支護上，工作人員必須站在永久支護內，這時需要司機和抬網工作人員保持聯系，啟動油泵頂起臨時支護網，調整好排距并閉鎖液壓鉆車后，相應的聯網人員連接好網和永久支護。

2.1.2 永久支護

永久支護形式大多以錨索結合錨網噴的形式來進行，可以極大提升巷道構造的穩定性，以實現巷道的支護要求，避免巷道內圍巖出現破碎，噴漿的厚度為100 mm，所用混凝土的強度應保持C20。此外，巷道在掘進的過程中對層間距進行探測，在其低于設計要求的時候，適當采取金屬棚來加強支護，對頂板進行有效的控制，避免頂板發生事故。

巷道穿層斜巷永久支護所采用的形式為全錨索錨網，滯后作業面架設金屬棚來進行加強，利用混凝土來進行噴漿封閉，其厚度應保持300 mm，所用混凝土應當與上文要求保持一致的強度[1-2]。

永久支護所使用的材料及規格如下：選用強度較高的錨桿，其型號為MSGLW-500/22×2 400 高強左旋無縱肋螺紋鋼樹脂錨桿；錨桿托盤的型號為150 mm×150 mm×10 mm 的拱形托盤；錨固劑的型號為MSK2335 型和MSZ2360 型的樹脂材料；使用鋼筋網來對頂板進行支護，網片之間應當使用搭接形式來進行連接，其長度應當大于100 mm，并將16號鐵絲擰成雙股來進行綁扎，每1 m 應當綁扎8 道以上，其擰結應當大于3 圈；錨索型號為SKP22-1/1720-6300，直徑為22 mm、長度為6.3 m，尾部則需要使用與之相匹配的、較高強度的鎖具；錨索托盤的參數為300 mm×300 mm×16 mm[3]。

2.2 穿層斜巷施工

2.2.1 煤層穿層階段施工

在施工階段，應當保留煤頂來實施穿層操作，由煤巷過渡轉變為半煤巖過渡再到全巖巷再到底抽巷設計層位。施工階段，依據煤體的松軟性，應對頂部煤體實施超前預注漿，以起到加固效果，確保煤體可以凝固為整體。注漿加固操作主要是利用化學漿結合注漿裝置及相應管道來進行操作，每間隔5～8 m進行一次循環，依據注漿結果來及時調整注漿的孔間距，建議在完成注漿3 h 之后來實施掘進工作；在施工的時候綜掘機截割煤應當保持0.8～1.2 m 的循環進度；建議使用機載或液壓錨桿鉆車兩種臨時支護形式來對空頂進行支護，永久支護時依據預設的頂煤厚度來適當擴大頂錨索，確保其在穩定巖層中保持1.5 m 以上的錨固。永久支護完成之后，可將掘進作業面的迎頭進行適當滯后，使用金屬棚來進行加強，其作業面的滯后距離應當保持10～15 m，避免頂幫出現變形，對其壓力進行控制。后期使用混凝土來對進行噴漿的封閉操作，其厚度為300 mm，強度為C20[4]。

2.2.2 穿層斜巷掘進施工

為了確保穿層斜向巷的掘進質量，在使用綜掘機的時候應當搭配可伸縮皮帶機來進行排矸。其中臨時支護的形式主要有機載或液壓錨桿兩種，每進行一次的循環操作都需要進行一次臨時支護，并且拱頂巷幫應當開展錨網支護，使用液壓錨桿鉆車、氣動錨桿鉆機等來實施永久支護[5]。

3 結語

目前，在我國礦井底抽巷的施工中綜掘技術是應用最廣的技術，并且具有較好的應用效果。為了確保該技術的運用質量，應當對工程的各個階段進行嚴格的質量控制，此外，參與施工人員還需要嚴格遵照標準來進行操作，從根本上來確保底抽巷的施工質量。