新峪煤矿6117掘进工作面支护技术研究

摘要：在矿井生产过程中，井下支护技术对于井下工作人员的正常生产及生命安全起着举足轻重的作用。文章通过对新峪煤矿6117掘进工作面进行分析研究，结合现有技术，提出了行之有效的支护策略，建立了全面完善的支护系统，以期达到井下安全生产的支护要求。

关键词：掘进工作面 支护方案

1、引言

我国煤炭生产以井工开采为主，而地下作业首先面临的是支护问题。在矿井生产过程中，只有保证了支护工作，才能使后续的各项活动有序开展。新峪煤业有限公司位于孝义市境内西南20km，该矿6117掘进工作面由材料巷、运输巷、切眼及联络巷、溜煤眼构成完整的生产系统，总体受褶皱构造影响，煤层呈波浪状起伏，地质构造复杂。本文拟对该工作面的支护方式进行研究。

2、支护方案研究

该矿6117工作面总体受褶皱构造影响，情况较为复杂，经过分析研究，确定采用临时超前支护和永久支护相结合的支护方案。

2.1临时超前支护

当掘进机割完一个循环后，利用点柱戴棚板托钢带进行临时超前支护。点柱规格Φ14—16cm×2.7m，棚板规格长×宽×高＝1400×200×50mm。

2.2 永久支护

（1）6117材、运两巷采用钢带、锚杆、锚索联合支护。

1）当掘进机割完一个循环后，及时打锚杆进行支护，上铺金属网。顶板锚杆用Φ22×2200mm的螺纹钢锚杆，锚杆间距材料巷为875mm，运输巷为750mm，排距均为900mm。

顶锚杆均垂直顶板，呈矩形布置。顶板锚杆用钢带托板叠加安装，钢带要密贴顶板，不松劲。每根顶锚杆用两根锚固剂，一根CK2355（K2355）锚固剂在上（孔底），一根Z2355锚固剂在下。

2）在煤柱侧煤帮钢带正下方打三排规格为Φ16×1600mm的圆钢锚杆，呈矩形布置，垂直巷帮布置，其中上排锚杆距顶板500mm，锚杆间距900mm，排距900mm。锚杆用钢带托板叠加安装，钢带要密贴煤帮，不松劲。

在工作面侧煤帮钢带正下方打三排规格为Φ16×1600mm的圆钢锚杆，呈矩形布置，垂直巷帮布置，其中上排锚杆距顶板500mm，锚杆间距900mm，排距900mm。锚杆用木柱帽托板叠加安装，柱帽要紧贴煤帮，不松劲。每根帮锚杆用一根Z3537锚固剂。

3）锚索选用规格为Φ17.8mm的钢绞线，锚索长度4.2m。锚索沿巷道掘进方向每1.8m布置一组，每组2根，分别布置在距巷道两帮各1.5m处。

锚索垂直顶板布置，每根锚索用两根锚固剂，一根CK2355（K2355）锚固剂在上（孔底），一根Z2355锚固剂在下。

（2）切眼采用二次成巷，顶板用钢带、锚杆、锚索和π型梁、单体支柱联合支护，上铺金属网，先以3.9m宽小断面掘进，再扩帮为要求断面。

3、支护技术实施方法研究

通过分析该矿6117工作面的掘进方式及该工作面的基本参数，确定了支护技术的具体实施方法，即铺联网-顶锚杆-帮锚杆-锚索。

3.1 安装铺联网

（1）掘进机截割完后，站在有支护的地方进行铺联网。

（2）金属网的长边垂直巷道中线铺设，相邻网边必须搭接，搭接长度不小于100mm，每隔160mm用16号单股铅丝连接。

3.2 安装顶板锚杆

（1）打眼前按中线严格检查巷道断面规格，不符合要求时须先进行处理，同时认真“敲帮问顶”，仔细检查顶帮围岩情况，撬掉活矸，保证工作环境安全。

（2）确定锚杆眼位置：按钢带的孔位确定锚杆眼位置。

（3）打锚杆眼：利用单体锚杆钻机打眼。

（4）送树脂药卷：打好眼后，用锚杆杆体将一根CK2355（K2355）和一根Z2355树脂药卷送到孔底。

（5）搅拌树脂药卷：将锚杆推进到孔底后，连续搅拌15—20s。

（6）紧固锚杆：禁锢锚杆，使锚杆具有较大的预拉力，钻机输出扭矩≥100N·m，最后采用人工加扭的方式将扭矩增加至120N·m。

（7）锚杆的外露长度露出托板≤50mm。

3.3 安装帮锚杆

（1）必须在打起顶锚杆后，再打帮锚杆。

（2）打眼前按中线严格检查巷道断面规格，不符合要求时须先进行处理，同时认真“敲帮问顶”，仔细检查顶帮围岩情况，撬掉活矸，保证工作环境安全。

（3）确定锚杆眼位置：按设计确定锚杆眼位置。

（4）打锚杆眼：采用煤电钻打眼。

（5）送树脂药卷：打好眼后，用锚杆杆体将一根Z3537树脂药卷送到孔底。

（6）搅拌树脂药卷：将锚杆推进到孔底后，连续搅拌20—30s。

（7）紧固锚杆：采用人工对锚杆进行紧固，扭矩达到50N·m。

（8）锚杆的外露长度露出托板≤50mm。

3.4 安装锚索

（1）采用锚杆机配合B19中空六方接长式钻杆和Φ28mm双翼钻头湿式打眼。

（2）插入树脂药卷前应检查其质量，并注意CK2355在上（孔底），Z2355在下。

（3）锚索下端装上专用搅拌驱动器，用锚索顶住锚固剂缓缓送入钻孔，确保锚固剂全部送入孔底。

（4）边推进，边搅拌。搅拌时间控制在20—30s。之后停止搅拌，保持锚杆机的推力约3min，然后可缩回锚杆机打下一个锚索孔。

（5）10min后卸下专用搅拌驱动器，装上托板、索具。

（6）利用张拉千斤顶对锚索加载预应力。

（7）用液压切割器截下锚索的超长部分。

3.5 锚索支护技术要求

（1）锚索安装必须紧跟掘进工作面掌子头。

（2）锚索孔深误差控制在±30mm。

（3）锚索外露长度≤250mm。

（4）搅拌树脂药卷后10—15min张拉锚索，张拉预紧力控制在50—100KN。

（5）锚索安装48h后，如发现预紧力下降，必须立即在其附近补打合格的锚索。

（6）锚索锚固力不应低于200KN（20T）。

4、结语

（1）通过分析该矿6117工作面的基本参数及所处地质环境，结合现有支护技术，确定了该工作面的支护采用临时超前支护和永久支护相结合的方案，永久支护主要利用钢带、锚杆、锚索等相结合的支护技术。

（2）确定了该工作面的支护作业的具体实施方案，即铺联网-顶板锚杆-帮锚杆-锚索。