煤矿现代化 ２０１ １年第６期 总第１０５期 综采顺槽沿空掘巷拱形断面锚网索支护技术 吕新金 ，王小明 ，高家东 ，吕朝晖 （１．国投新集能源股份有限公司口孜东矿，安徽阜阳２３６１５３；２．国投新集能源股份有限公司新集一矿，安徽凤台２３２１７２） 摘要新集一矿原综采工作面两巷锚杆支护断面形式为矩形或梯形断面，易受采动 影响，顶底板移近量大，需经常进行修护，不仅增加了成本，还影响工作面推进速度。采用拱 形断面后，较好的解决了以上问题，取得了良好的效果。 关键词煤巷；拱形断面；锚网索支护 中图分类号：ＴＤ３５３￣．９ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００９—０７９７（２０１ １）０６—００１２—０３ 新集一矿原综采工作面两巷锚杆支护一般为 的钢筋网，网格为１００×１００ｍｍ。 跟顶施工，断面形式为矩形或梯形断面，顶板易产生 （４）锚索支护材料规格： 离层，顶底板移近量大，经常需要进行修护，不仅增 钢绞线： ｌ７．８×６２００ｒａｍ； 加了成本，还影响了工作面的推进速度，特别是沿 顶垫板：３００×３００×１０ｍｍ及１５０×１５０ Ｘ １０ｍｍ 空掘进的顺槽，这一问题更加突出，改用拱形断面 的钢板； 后，该问题得到了较好的解决。 药卷：Ｚ２３６０型树脂锚固剂（每孔使用４卷）。 １巷道支护参数设计 （５）过断层、破碎带、褶皱、层滑构造等地段，巷 道压力较大或顶板较破碎时，锚杆间距缩小为 （１）１５０６０３风巷北临已回采的１５０６０５工作面机 ６００ｍｍ。锚索加密至间排距为１２００×８００ｍｍ。 巷，两巷间煤柱距离为６ｍ。支护形式为拱形锚网索。 （２）拱形锚网索断面为净宽Ｘ净高＝４．２×３．４ｍ， ２锚网索支护施工工艺 顶部和帮部锚杆间排距均为８００×８００ｍｍ，锚索间 （１）机掘或爆破出货并做好临时支护后，同时 排距为１．２×２．４ｍ。支护断面示意图见图１。 将锚杆机搬至迎头，接齐风水管，配齐钻头钻杆等 钻具，由班组长点准锚杆眼位置后，开动锚杆机打 锚杆眼。打眼时，一人扶锚杆机手柄操作，一人扶 钎稳钻杆并换钻具。 （２）中间一根锚杆眼打齐后，上钢带，将树脂药 卷及锚杆装入锚杆眼，安上锚杆搅拌器，开动锚杆 机搅拌，搅拌应先慢后快，时间２０～３０ｓ，严禁将锚杆 直接顶人眼底不搅拌或搅拌时间不够即停机。待锚 固剂凝固，等３ｍｉｎ后，再开动锚杆机拧紧螺帽。 （３）如此依次将一排锚杆安装齐，一排施工完后 再施工下一排。每循环顶部支护好后再拆除临时支 护。 图１ ｔ５０６０３风巷支护断面示意图 （４）施工帮部锚杆时，用手镐将帮裁齐，找准锚 （３）锚杆支护材料。 杆眼位置，用煤电钻或风动钻机打锚杆眼，眼打齐 顶锚杆： ２０ Ｘ ２２００ｍｍ的左旋螺纹钢锚杆； 后应用扫眼器清除煤粉，铺钢带及网，装入树脂药 顶锚杆垫板：１２０×１２０×１０ｍｍ的钢板； 卷及锚杆，插上搅拌器，开动煤电钻或风动搅拌器 帮锚杆： １８×２０００ｍｍ左旋螺纹钢强力锚杆； 搅拌，搅拌应先慢后快，时间２０～３０ｓ，待凝固后安上 帮锚杆垫板：１００×１００×１０ｍｍ的钢板； 托板用力矩扳手拧紧螺帽。 药卷：Ｚ２３６０型树脂锚固剂（每孔使用２卷）； （５）施工锚索先找准锚索设计位置，锚索眼施工 钢带：３．２ｍ、２．８ｍ、２．６ｍ或２．０ｍ， １０的钢筋焊 工艺与锚杆眼相同，仅深度较深需使用套接钻杆，锚 制的成品钢带； 索眼打齐后，装入树脂药卷，插入锚索线，送锚索线时 锚网： ６钢筋焊制的１．０ Ｘ １．０ｍ或２．０×１．０ｍ 应注意轻送，防止将药卷在眼的下部即被弄破，药卷 ・１２・ 煤矿现代化 ２０１ １年第６期 总第１０５期 送入眼底后安上锚索搅拌器，开动锚索机搅拌。 （６）搅拌应由慢到快，时间为２０—４０ｓ，待树脂 凝固后，取下搅拌器，等１ｈ以后，上托板及锁具，托 板应大的在上，小的在下。 （７）用张拉千斤顶及手动油泵（ＭＳ一１５—１５０／５５） 张拉锚索线，油泵压力达到１８ＭＰａ以后，方可回压 卸下千斤顶，至此施工完毕。 ３锚网索支护质量要求 （１）锚杆间排距误差不超过±１００ｒａｍ。帮部最下 部的锚杆距离巷道设计底板不得超过４００ｍｍ，否则 必须重新补打。 （２）锚杆、锚索应垂直于巷道轮廓线，与岩面的 夹角大于７５。，底部锚杆应向下扎１５。左右。 （３）锚杆端部必须推至孔底，尾端露出螺母不 大于５０ｍｍ，但必须上满丝；锚索外露１５０～２５０ｍｍ。 （４）锚杆螺母必须拧紧。顶锚杆螺母的预紧力 矩不应小于１４０Ｎ．ｍ，帮锚杆螺母的预紧力矩不应小 于１００Ｎ．ｍ，锚固剂凝固１５ｍｉｎ后，再用力矩扳手重 新拧紧一遍；帮锚杆安装好，锚固剂凝固１５ｍｉｎ后， 用力矩扳手将螺母拧紧。 （５）帮部锚杆锚拉力应≥６ｔ，顶部锚杆锚拉力 应≥１０ｔ；锚索锚拉力应≥１４ｔ。 （６）在顶板不稳定的情况下，锚杆支护的最大控 顶距为１．０ｍ；顶板较稳定的情况下，锚杆支护的最大 控顶距为１．８ｍ，即每循环最多掘进两排；顶部锚杆紧 跟迎头；帮部稳定时，帮部锚杆滞后顶部锚杆不超过 １０ｍ，帮部煤体结构较为松软、地质构造较为复杂或 巷道压力较大时，帮部锚杆滞后迎头不超过４排，如 煤壁松软易片，帮部支护应紧跟迎头，以减少暴露距 离及时间。锚索滞后迎头不得超过２５ｍ，顶板压力大、 顶板稳定性较差破碎易掉时锚索紧跟迎头。 （７）钢带紧贴煤（岩）壁；钢带之间必须搭接，搭 接长度不小于１００～２００ｍｍ，搭接部位应正好位于 锚杆眼位置，用锚杆固定；顶部钢带垂直中线，扭距 不得超过２００ｒａｍ，帮部钢带垂直顶底板，巷高误差在 ０～２００ｍｍ之间。 （８）若巷道顶板有煤线、弱软易掉岩层、过断层 滑面等，应主动挑顶或跟断层面、层理施工，锚杆、 锚索应生根在稳定岩层内，因此而造成的巷道顶板 起伏视为符合要求，但巷道底板应按腰线施工或平 缓变坡。 （９）正常情况下，为减少破岩厚度，同时保证支 护效果，巷道中心线位置处挑顶厚度为７００～８００ｍｍ， 巷道顶板呈椭圆形。 （１０）巷道中心线位置处挑顶厚度、煤岩界面与 ・ｌ３・ 巷道中心线距离以及上肩窝锚索的问距等，应根据 巷道顶板岩石倾角的变化而变化。上帮肩窝处的煤 岩界面与巷道中线距离不得小于１．８ｍ，防止顶板肩 窝处是煤，造成巷道成型差，支护效果不好。 ４巷道（围岩）加固措施 锚杆锚索支护时，后方巷道如果出现锚杆锚索 托板被压变形、顶板出现下沉或监测仪显示顶板离层 已达到临界值等现象，应及时采取加固措施。如顶板 下沉但离层不明显且未破碎，可补打锚索，将锚索加 密为间排距１．２ Ｘ ０．８ｍ，但补打锚索钻眼时如发现顶 板深部已离层或破碎，锚索线注不进去的现象，应改 为套架棚或打托棚加固；如离层超限但顶板仍完整， 在巷中打一排托棚加固，托棚为一梁三柱，材料为直 径≥２００ｍｍ的圆木，托棚腿必须有２００ｍｍ以上的柱 窝，断面较大或压力较大的，可打双排托棚加固；如顶 板已离层且破碎，可采取套架工字钢梯形棚的办法加 固，套棚时棚距可适当加大，但应以不超过ｌｍ为限。 ５支护效果分析 １５０６０３风巷采用ＺＫＢＹ一Ⅱ型顶板离层仪观测 顶板离层情况，共设置２１个顶板离层观测站。观测 结果表明只有两观测站观测到了顶板离层，顶板离 层一时间图见图２、图３。 曩■０ ５０ ９３ ｌ ｌ３１ 时间（天） 图２ １５０６０３工作面风巷１＃测点顶板离层一时间图 ■ｌ Ｕ ｂ ｌ２０ ｌｂ” 时间（天） 图３ １５０６０３工作面风巷２＃测点顶板离层一时间图 实践证明，煤巷拱形断面锚网索支护形式支护 效果好，可以有效降低劳动强度及支护成本，大大 提高安全系数，为工作面快速推进创造良好条件， 是一种理想的支护方式。 参考文献 ［１］贾东修，李延奎，胡成忠等．复合层顶板拱形断面 煤矿现代化 ’２０１ １年第６期 总第１０５期 螺旋钻采煤法在平煤十二矿的研究及应用 谭学涛，王国鸿，王建忠 （中平能化集团，河南平顶山４６７０００） 摘要平煤集团所属矿井随着开采深度的延伸，薄煤层采煤工作面越来越多，由于采 高偏低，作业工人必须在作业工作面爬行，大大增加了劳动强度，为了改变这种作业现状，平 煤集团十二矿大胆尝试，采用了螺旋钻采煤方法，在巷道中采用螺旋口机就可以把煤采用， 降低了工人的劳动强度，保障了安全生产。 关键词 螺旋钻；采煤法；研究及应用 中图分类号：ＴＤ４２１．６ ３ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００９—０７９７（２０１１）０６—００１４—０２ 螺旋钻采煤法主要用于薄煤层开采，它属于一 （１）支设好钻机及单轨吊，开始钻进，同时运送 种无人工作面开采方法。其最大特点是仅在巷道中 钻杆到钻杆槽上方备用。 用螺旋钻采煤机即可将两侧５０～７０ｍ范围内的煤 （２）接长钻杆、风、水管，继续钻进，直至钻进到 采出。工人在支护条件良好的巷道中工作，改变了 位，该工序是主要采煤阶段。 薄煤层回采工人在工作面内爬行的工作状况，安全 （３）钻孔到位后，空转钻杆，清理浮煤，等煤量很 有了可靠的保障。 小时停钻。 １ 工作原理 （４）退钻，拆卸钻杆并运到指定存放地点。 （５）回收固定钻机的千斤顶，移动钻机和输送机。 螺旋钻采煤法的关键设备是螺旋钻采煤机。螺 （６）重新支设钻机，并拆除后部单轨吊梁，前移 旋钻采煤机的工作原理、结构和开采工艺（图１）都 支好。 采用电机主传动、液压推进的工作方式，并由主机、 （７）在开始第二轮循环时。做后巷维护。 钻具、多功能操作台、单轨吊、支撑液压千斤顶、钻 机行走履带，接长和叠放螺旋钻杆的装置、液压泵 ３ 回采工艺 站和风机等组成。螺旋钻采煤工艺是在巷道布置１ 螺旋钻采煤机附带有单轨吊，使钻杆安装、拆卸 台或多台钻机，由钻头旋转落煤，螺旋叶片旋转将落 和搬运实现了机械化，减少了辅助时间，提高了它的 煤导人刮板输送机运出。 有效利用率。 螺旋钻采煤机系统可能是一种最简单的薄煤 层采煤方法，在巷道中安装好螺旋钻采煤机和输送 机后，只需要３个人便可生产。当螺旋钻采煤机在煤 层钻进时，钻下的煤由螺旋叶片带出，卸人巷道中，由 刮板输送机运出；专用局扇提供压人式供风，解决钻孑Ｌ 内的瓦斯问题；风筒上附带有高压喷雾管路，以解决降 温及防尘问题；根据钻具上传感器反馈回来的信号， 工作人员通过多功能操作台调节、控制钻进速度和 钻孔方向。螺旋钻采煤机单向钻进深度７０ｍ左右。 图１ 旋钻采煤法开采平面示意 钻孑Ｌ区的顶板管理方法：在巷道双侧回采时，每 ２回采前准备 侧的２钻孑Ｌ间应根据顶板岩性及矿压情况留 ０．２５ｍ～０．６ｍ隔离煤柱；回采后应将所有的钻孔孔 锚杆锚索联合支护技术［Ｊ］．中国煤炭，２００７，９． 作者简介 ［２】张卫新．复合顶板回采巷道锚网索联合支护技术 吕新金（１９８４一），男，安徽阜阳人，采矿助理工程 ｆＪ１．煤炭技术，２００７，１０． 师，２００８年毕业于安徽理工大学采矿工程专业，现为 ［３］韩君锋，李帅．沿空掘进巷道支护技术实践【Ｊ】．煤 口孜东矿综掘五队技术员。 矽 护 ２００９ １． （收稿日期：２０１１－８—１５） ・】４・
