托顶煤大断面切眼刷大工艺的实践研究

[摘 要]本文介绍了新巨龙公司2301N工作面在大埋深、特厚煤层托顶煤大断面切眼刷大施工工艺，对边刷大边安装液压支架的施工工艺进行了研究与实践，实现了大断面切眼刷大的安全施工。

[关键词]特厚煤层 大断面 切眼快速刷大 边刷大边安装液压支架

中图分类号：TD353.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）36-0390-01

1、工程概况

新巨龙2301N工作面为北翼二采区的首采工作面，地面位置位于于庄旧址以北农田下方，井下位于-810水平二采区北翼西侧，西为未开采的三采区3301综放工作面，北为于庄北断层保护煤柱，南为二、三采区上下山保护煤柱。工作面地面标高为+43.61～+43.76，井下标高为-669.0-658.23m，埋深为707.615m。煤层平均厚度9.5m，走向为340°～18°，倾向为106°～252°，倾角为2°～16°；煤层中含夹石，夹石为炭质泥岩、泥岩，局部炭化，厚度0～0.35m，硬度较大，f=3～4。

2、施工工艺

2301N工作面使用ZF15000/23/43型号的液压支架，过渡支架ZFG15000/26/43H，端头支架为中置式（两架一组）ZTZ20000/25/50，超前支架为中置式（两架一组）ZTC30000/25/50。

为切眼安装设备的需要，设计净宽为10.2m的矩形大断面切眼，使用EBZ-230型综掘机进行切割，首先掘出净宽为5.0m的断面，然后进行刷帮5.2m，以达到设计宽度，同时，为了加快施工进度，减少大断面的空顶时间，在刷帮的同时，在综掘机后安设液压支架。

2.1 首掘切眼支护方式

顶板选用6根MSGLW-600无纵肋螺纹钢式树脂锚杆，规格为Φ22×2500mm，配长×宽×厚=5000×280×3.9mm的W钢带压2页Ф6mm的钢筋网（长×宽=2700×1100mm，网格为100×100mm）支护，锚杆间排距1000/900*1000mm。采用锚索加强支护，锚索布置在巷道两排钢带之间的顶板处，间排距为3000×2000mm；锚索长度根据托顶煤厚度选择在8.3m。

巷道北帮采用5根MSGLD-335等强螺纹钢式树脂锚杆，锚杆规格为Φ22×2500mm全螺纹等强锚杆，配W钢带（规格长2000/1300×280×3.9mm）压黑色塑料网（规格3900×1100mm）支护，锚杆间排距850*1000mm。

巷道南帮因切眼施工完毕后将进行切眼刷大，每排打设3根锚杆，上部压一片2000mm的钢带，钢带中间眼孔不再打设锚杆，锚杆间距为1700mm，下部打设一根锚杆，使用150×150mm的锚杆盘，挂塑料网进行护帮。

2.2 切眼刷大施工工艺

1、原切眼贯通后，首先将后部溜子安装在切眼右帮，并确定好溜头、溜尾位置，并加以固定。

2、在原切眼左帮安装长3m，宽度为2.5m的滑板，滑板之间连接牢固，使用绞车将液压支架从滑板上自上巷向下巷运输。拉到指定位置后，利用绞车、单体和综放液压支架本身，将液压支架调正，然后给液压支架加压至24MPa，起到支护效果。

3、切眼开始刷大时，超前刷大迎头5-10m贴刷大煤帮打设单排点柱，作为超前维护，且保证刷大工作面前方始终有5-10根超前单体液压支柱。

4、切眼刷大正常支护采用“锚网带+锚索支护”。为了行走ZCZ5600/21/41切眼开宽支架，开帮顶板第一、二根锚杆间距控制为1000mm，其他锚杆间距为900mm。

5、切眼刷扩25m内，在综掘机后打设双排点柱，每组点柱间距2.3m，排距1.0m。液压支架跟综掘机后进行安装，特别是大断面三岔门处，够端头支架宽度时，在下平巷三岔门处及时安装1架端头液压支架，并与顶板接实，且保证支架初撑力达到24MPa。并随工作面的推进及时安装3组端头支架及一般液压支架。

6、切眼刷扩25m后，安装2组ZCZ5600/21/41切眼开宽支架对顶板加强支护，支架支护长度为10m，外侧开宽支架放置在距原切眼南帮顶板锚杆之间，里侧开宽支架放在刷帮第一排锚杆之间，两组开宽支架交替迈步前行，紧跟综掘机外侧对大断面巷道进行支护，第一个支架护帮板支开后前端距迎头最小距离1m，最大距离3m。

7、开宽支架与后部综放液压支架之间距离保持6m，以便于调整液压支架，当超过6m时，在刷帮后大断面巷中打设两排单体支护，以减少大断面顶板下沉速度。

8、在切眼刷大后距左帮1.0m，打设单轨吊梁，切眼刷大完成后，利用单轨吊将前部溜子运至液压支架前，进行安装。

3、结论

采用边刷大边安装支架的工艺，必须合理协调迎头进尺和液压支架安设速度。如果迎头进尺超出支架安装太多会造成原切眼内支架不能及时进行支护，增加了大断面的面积，从而使顶板下沉量增加，而迎头施工速度小于支架的安装速度会造成支架安装受阻。

通过以上施工工艺及支护方式，新巨龙公司仅使用了25天便完成了270m长大断面切眼刷大的任务，45天全部完成了切眼设备的安装。

综放工作面切眼施工是矿井安全生产管理的重点，也是顶板事故易发地点。这种边刷大边安装的切眼刷大施工工艺提高了劳动效率，缩短了施工时间，合理的层位布置改善了切眼顶板状况，高产高效地完成切眼施工任务。