同寶煤業(yè)15106 回采工作面運輸順槽支護設計

程 祥

（山西蘭花同寶煤業(yè)有限責任公司，山西 晉城 048000）

0 引言

隨著礦井安全生產(chǎn)技術的需求，巷道支護技術得到空前的發(fā)展，錨網(wǎng)+錨索支護方式依然是礦井巷道的主要支護形式[1]。通過簡單便捷現(xiàn)代化的支護設備及工藝配套的使用，實現(xiàn)掘進高效快速機械化[2-4]。為滿足同寶煤業(yè)15106 回采工作面運輸順槽地質(zhì)條件的要求，采用錨網(wǎng)+錨索支護形式，整體取得較好支護效果。

1 15106 工作面概況

1.1 15106 回風順槽

15106 回風順槽由15 號煤層西軌道大巷1086.2 m處開口施工，巷道層位為15 號煤層，沿15 號煤層頂板布置。15106 運輸順槽設計總長度為1588 m，其中已掘233.5 m，現(xiàn)剩余工程量為1324.5 m，方位角為0°。15106 運輸順槽與15 號煤層西膠帶大巷（已掘）垂直布置，立交通過15 號煤層西膠帶大巷北側(cè)，在與15 號煤西軌道大巷立交處向西20 m 位置施工軌道聯(lián)絡巷（已掘）與15 號煤層西軌道大巷溝通，15106運輸順槽與軌道聯(lián)絡巷向交叉點處向北10 m 位置開口施工15106 運輸順槽回風聯(lián)絡巷（已掘），回風聯(lián)絡巷（已掘）立交通過15 號煤層西軌道大巷、15 號煤層西膠帶大巷與15 號煤層西回風大巷貫通，15106 回風順槽布置如圖1 所示。15106 運輸順槽，主要擔負15106 回采工作面進風及運輸任務。

圖1 15106 回風順槽布置

1.2 巷道布置

巷道剩余長度為1324.5 m，斷面為矩形，斷面如圖2 所示，采用錨網(wǎng)+錨索支護形式，凈斷面規(guī)格為4.4 m×2.75 m，凈斷面積12.1 m2，毛斷面規(guī)格4.5 m×2.8 m，毛斷面積12.6 m2；巷道為單道鋪軌，鋪軌長度運輸順槽為1324.5 m，軌道鋪設在回采側(cè)，軌道中心距巷道中心1350 m，軌道為30 kg/m，軌道間距為600 mm，軌枕為木軌枕，枕木間距為700 mm。

圖2 15106 運輸順槽斷面（單位：mm）

2 礦壓觀測

錨桿錨固力、預緊力矩、錨索預緊力檢測，錨桿錨固力為頂錨不小于100 kN，幫錨回采側(cè)不小于70 kN，煤柱側(cè)不小于100 kN。頂部錨桿預緊力矩必須達到300 N·m，幫部錨桿預緊力矩煤柱側(cè)必須達到200 N·m，回采側(cè)必須達到80 N·m。采用YBY60 型風動液壓漲拉設備漲拉錨索，使其預緊力達到200 kN 及以上，錨固力不小于300 kN，在頂板固定漲拉時張拉器，預緊力檢測不合格錨索，須在其300 mm 內(nèi)補打錨索，并檢測合格。

1）錨桿預緊力。錨桿預緊力抽檢檢測應高于5%，按照每300 根抽樣，15 根為一組進行頂、幫錨抽樣各一組，進行錨桿預緊力檢測，不足300 根時，按300 根進行抽樣。錨桿預緊力或扭矩不低于設計值的90%為合格，如達不到要求應重新緊固或補打，直至合格為止。

2）錨桿錨固力。每月對施工巷道需進行一次拉拔檢測，檢測抽樣率為3%，按照每300 根抽樣，11 根為一組進行頂、幫錨抽樣各一組，進行桿預緊力檢測，不足300 根時，按300 根進行抽樣。錨桿錨固力最低不低于設計值的90%為合格，只要有1 根不合格，應重新抽樣檢測，如仍不符合要求，必須組織有關人員對錨桿及施工質(zhì)量不合格原因，進行分析處理。

3 支護設計

3.1 15106 運輸順槽

頂錨錨桿采用MSGLW-335/20×2400 mm 左旋螺紋鋼高強錨桿，錨桿間排距為1300 mm、1300 mm；采用150 mm×150 mm×10 mm 高強拱形托盤和高強螺母；錨固劑采用K2335 和Z2360 各一卷，頂錨錨桿預緊力矩≥300 N·m，錨桿錨固力≥100 kN。

煤柱側(cè)幫錨錨桿采用MSGLW-335/20×2400 mm左旋螺紋鋼高強錨桿，錨桿間排距為1100 mm、1300 mm；采用150 mm×150 mm×10 mm 高強拱形托盤和高強螺母，含調(diào)心球墊和減摩墊圈；錨固劑采用K2335 和Z2360 各一卷，錨桿預緊力矩≥200 N·m，錨桿錨固力≥100 kN；回采側(cè)幫錨采用Φ20×2400 mm可切割玻璃鋼錨桿，桿尾螺紋為M22，配套托盤，幫錨間排距為1100 mm、1300 mm，錨固劑采用K2335 和Z2360 各一卷，錨桿預緊力矩≥80 N·m，錨桿錨固力≥70 kN；錨桿外露長度為10～50 mm。

錨索采用Φ17.8×6300 mm 鋼絞線錨索，錨索間排距2600 mm、3900 mm；托板為300 mm×300 mm×16 mm 高強球形托盤；錨固劑采用1 卷K2335 和2 卷Z2360 樹脂錨固劑，錨索錨固力≥300 kN，錨索預拉力≥200 kN，外露長度為150～250 mm。

頂及煤柱幫網(wǎng)片為Φ6 mm鋼筋焊接網(wǎng)，網(wǎng)孔規(guī)格為100 mm×100 mm，網(wǎng)幅2.5 m×1.4 m，搭接長度100 mm。回采側(cè)網(wǎng)片為塑料網(wǎng)，網(wǎng)孔規(guī)格為50 mm×50 mm，網(wǎng)幅2.5 m×1.4 m 搭接長度為100 mm，聯(lián)網(wǎng)絲采用16 號鉛絲，雙絲雙扣，每200 mm 連接一道，每米網(wǎng)片不少于5 道。

3.2 臨時支護

因掘進工作面采用短掘短支的循環(huán)方式，采用2 根DW-31.5/100B 液壓柱配合木頂梁作為臨時支護，可滿足工作面短掘短支臨時支護要求，液壓柱要在工作面處有2 根備用柱，液壓柱初承力為30 kN。頂梁采用1500 mm×150 mm×50 mm 的木板，頂梁平行工作面布置，柱體并排布置巷道兩側(cè)。柱體距永久支護800 mm，兩側(cè)距巷幫1.2 m 處各一根。要求柱體穿鞋支實，頂梁與頂板縫隙用木楔打緊、背實，保證支護效果。

4 支護工藝

4.1 錨網(wǎng)支護

掘支工藝，掘進作業(yè)→清理易落活矸（敲幫問頂）→鋪設臨時支護網(wǎng)→頂部鉆孔施工→清理頂部鉆孔→打注頂錨桿→鉆幫錨桿孔、清孔→打注幫錨桿。

4.2 施工方法

15106 運輸順槽錨桿間排距頂部為1300 mm、1300 mm，幫部為1100 mm、1300 mm。

1）頂錨桿施工工藝。掘進→敲幫問頂處理隱患→鋪網(wǎng)臨時支護→鉆頂部鉆孔→清理頂部鉆孔→裝入樹脂藥卷及錨桿→用錨桿機攪拌樹脂藥卷→凝固15～20 min→上緊錨桿螺母。

2）頂錨桿安裝操作。采用MQT-130/3.2 氣動錨桿機配合Φ28 mm 雙翼鉆頭，使用B19 中空六角鋼鉆桿，長度為1.0 m，進行鉆錨桿孔作業(yè)，錨桿鉆孔深度為2450 mm。確保鉆孔角度，鉆至2450 mm 后收鉆機，清理鉆孔雜質(zhì)。

3）作業(yè)流程。先向孔內(nèi)放MSK2335 錨固劑，再向孔內(nèi)放MSZ2360 錨固劑各一支，用錨桿推入孔底，同時套上托盤帶上螺母，通過安裝器連接桿尾和錨桿機，升起錨桿機攪拌推進，不停機攪拌時間為（30±5）s，推進至孔底。后等待凝固15～20 min，緊固螺母，使錨桿具有預緊力，檢測預緊力矩達到300 N·m 以上，符合施工要求。托盤緊貼頂板，擰緊尾部螺母，螺紋部分外露10～50 mm 長度為宜。

4.3 兩幫支護

幫錨桿施工工藝。作業(yè)鉆孔→清孔→推入錨固劑及錨桿→攪拌錨固劑（30±5）s→等待凝固15～20 min→緊固螺母→下一組。

幫錨桿安裝操作要求。錨桿孔采用YT28 風動鑿巖機完成，采用Φ28 mm 鉆頭，2.5 m 長釬桿完成錨桿孔，鉆孔深度為2350 mm，并保證鉆孔角度。安裝前，首先要將錨桿孔內(nèi)的煤巖粉吹干凈，然后檢查錨桿眼的眼位、眼深、眼徑及錨桿規(guī)格、部件是否符合要求。往鉆孔內(nèi)放入樹脂藥卷（先放一支MSK2335，再放一支MSZ2360），然后用錨桿推至孔底，通過安裝器連接桿尾和錨桿機，升起錨桿機攪拌推進，不停機攪拌時間為（30±5）s，推進至孔底。后等待凝固15～20 min，預緊力矩煤柱側(cè)檢測為200 N·m 以上，回采側(cè)80 N·m以上，桿體外露長度是螺母向外10～50 mm。安裝錨桿處，若巷幫不平整可先修平整后再安裝，錨桿托盤應緊貼煤、巖壁。

4.4 頂部錨索支護

錨索施工工藝。鉆孔作業(yè)→清里鉆孔→推入錨固劑→用錨索頭部頂住攪拌推進至孔底→錨固劑凝固1 min 左右→收鉆機→凝固15～20 min→安裝托盤、球型墊、錨具→檢測預應力。錨索預緊力達200 kN 及以上，符合施工要求。

錨索安裝操作。采用錨桿鉆機安裝B22 mm 型中空六方鋼鉆桿配套Φ28 mm 雙翼鉆頭進行錨索施工，孔深要求為6050 mm。先放1 支MSK233 后再推入MSZ2360 樹脂藥卷2 支，在眼孔插入錨索，將錨固劑推至孔底，使用專用攪拌器相連鉆機進行攪拌。逐步加快作業(yè)，錨索全部插入鉆孔后，全速攪拌（30±5）s后停止攪拌，等待凝固1min左右，收鉆機。等待15～20min后，安裝鋼帶和托盤及錨具等，用漲拉設備漲拉錨索至設計預緊力范圍，撤下漲拉設備，作業(yè)完成。錨索緊跟工作面支護，根據(jù)錨索排距位置，緊跟最后一排頂錨，距其最大距離為4.55 m。

5 結(jié)語

同寶煤業(yè)15106 回采工作面運輸順槽，按照河南理工大學《山西蘭花同寶煤業(yè)有限公司15106 工作面運輸順槽、回風順槽和切眼圍巖支護參數(shù)優(yōu)化技術研究支護設計》確定支護參數(shù)，對15106 回采工作面運輸順槽采用錨桿錨索進行優(yōu)化設計，并按設計要求進行施工，優(yōu)化了15106 工作面運輸順槽支護質(zhì)量，巷道圍巖控制效果顯著。