綜采工作面回撤通道支護設計與施工淺析

武海利

【摘 要】石槽村煤礦112202綜采工作面回撤通道施工時，針對回撤通道斷面積較大，頂板巖性較軟等情況，采用樹脂纖維網(wǎng)、H鋼帶、錨桿、錨索進行聯(lián)合支護，取得效果較好。

【關鍵詞】石槽村煤礦；112202綜采工作面；回撤通道；支護設計；施工管理

0 引言

石槽村煤礦神華寧煤集團石槽村煤礦位于寧夏回族自治區(qū)寧東煤田鴛鴦湖礦區(qū)，西北距銀川市約70km，西距靈武市約43km，行政區(qū)劃屬靈武市寧東鎮(zhèn)管轄。井田南北長約4.5km，東西寬約7km，井田面積31.4km2。井田可采儲量為596.71Mt，礦井設計年產(chǎn)量為600萬t，服務年限為71年。

1 工作面概況

112202綜采工作面含煤建造以鴛鴦湖背斜為主，背斜軸走向北西14°，由北向南傾伏，背斜兩翼不對稱，西翼地層走向一般為340°～350°，傾角0°～9°；東翼地層走向一般為300°～330°，傾角0°～20°。工作面回風順槽位于鴛鴦湖背斜西翼，主運運輸順槽位于鴛鴦湖背斜東翼。112202工作面為礦井首采區(qū)（11采區(qū)）第二個綜采工作面，工作面平均走向長度為978.55m，平均傾向長度為288.4m，面積27.8萬m2。煤層平均傾角為13°，平均厚度為3.4m，可采儲量為120.3萬噸。采用單一走向長壁綜合機械化采煤法。工作面回采期間采用170架ZY8600/22/45型液壓支架進行頂板管理。工作面于2012年5月15日開始試生產(chǎn)，于2013年3月5日開始施工回撤通道。

2 回撤通道設計與施工

2.1 回撤通道斷面設計

為確保工作面液壓支架正?；爻?，根據(jù)工作面液壓支架相關參數(shù)及回撤方案，回撤通道設計走向寬度為3.6m，傾向長度為288.4m，施工高度為3.45m，地坪厚度0.25m，上口倒角尺寸為4m×4m。

2.2 回撤通道支護設計

考慮112202工作面煤層偽頂為炭質泥巖，直接頂為中砂巖，老頂為泥巖，頂板巖性較軟，局部地段頂板較為破碎，且回撤通道控頂面積較大，為確?；爻吠ǖ朗┕ず驮O備回撤安全，通道頂部采用樹脂纖維網(wǎng)、H鋼帶、錨桿、錨索梁進行聯(lián)合支護，幫部采用錨桿配合樹脂纖維網(wǎng)進行支護。具體支護參數(shù)如下：

（1）柔性樹脂纖維網(wǎng)型號：PET400×400MS；規(guī)格：長（m）×寬（m）=63m×18m，共計5片。

（2）通道頂部錨桿型號為Φ18×2500mm螺紋鋼錨桿，錨桿間排距900×800mm，每5根錨桿沿傾向布置一條長度為3800mm的H型鋼帶。

（3）通道幫部錨桿為Φ18×1800mm螺紋鋼錨桿，錨桿間排距900×800mm。

（4）回風順槽、主運順槽超前支護及回撤通道頂板采用錨索梁進行支護，支護所用的錨索均為φ17.8×7300mm鋼絞線，錨索間排距2000×2000mm。錨索托梁采用14#槽鋼加工制作，長度為2500mm。

3 回撤通道施工方法

3.1 纖維網(wǎng)運輸方法

（1）使用無軌膠輪車或礦車將纖維網(wǎng)運輸至風巷超前支護前方卸車，并碼放整齊，以待鋪設。

（2）利用“C”型環(huán)或卸扣體配合繩扣將纖維網(wǎng)與刮板機刮板鏈相連接，啟動刮板機將纖維網(wǎng)逐片運輸至工作面指定位置。

（3）向工作面牽運纖維網(wǎng)前，割最后一刀煤時必須確保工作面煤壁平直，并將工作面浮煤清理干凈，然后將采煤機停至機頭指定位置。

3.2 鋪網(wǎng)施工方法

為保證支架尾梁至停采線范圍內頂板整體性，防止因支架回撤時扇形區(qū)頂板隨支架回撤而下沉，確保工作面設備安全回撤，結合工作面支架相關參數(shù)，距工作面停采線14.8m時，開始掛第一道鋼絲繩并鋪網(wǎng)，距工作面停采線11.8m時，鋪設第二道鋼絲繩，以后每循環(huán)鋪設一道鋼絲繩，共計鋪設11道。

（1）距工作面停采線14.8m時，工作面開始鋪第一道鋼絲繩并掛網(wǎng)。鋼絲繩兩端與提前支設在上下端頭巷道肩窩處的φ18×2500mm的螺紋鋼錨桿進行連接。

（2）鋪第一道鋼絲繩時，人工將φ24.5鋼絲繩沿工作面傾向展開，將纖維網(wǎng)長邊與鋼絲繩連接，短邊進行搭接，均采用雙股14#鐵絲進行連接，連接間距均為1000mm。纖維網(wǎng)短邊搭接長度為2m，沿走向先連接6道，后續(xù)隨工作面推進逐步進行連接。然后將每個絞盤上的鋼絲繩從支架頂梁懸掛的定滑輪上穿過，再繞過網(wǎng)片與鋼絲繩連接。

（3）鋪第一道鋼絲繩時，每間隔3臺支架緊貼鋼絲繩支設1根錨桿，錨桿安裝時將鋼絲繩壓在托板下方，并采用雙股14#鐵絲將鋼絲繩與錨桿連接固定。

（4）其余鋼絲繩鋪設時不采用錨桿固定，鋼絲繩與纖維網(wǎng)之間每隔1m用14#鐵絲進行連接即可。

（5）第一道鋼絲繩掛完后，工作面割煤時采用分組間隔移架，移架時，先用偶數(shù)（奇數(shù)）號支架護幫板挑起纖維網(wǎng)，然后拉奇數(shù)（偶數(shù)）號支架，待奇數(shù)（偶數(shù)）號支架移到位后，逐架將偶數(shù)（奇數(shù)）號支架護幫板收回，隨后拉移、升緊支架。依此方法將整個工作面纖維網(wǎng)鋪至頂板，并確保纖維網(wǎng)緊貼頂板。

3.3 回撤通道施工與支護方法

（1）支架梁端距停采線3.6m時，支架停止前移（支架處于最小控頂距），通過采煤機割煤方式施工回撤通道。

（2）割第一刀之前，距支架梁端向煤壁側200mm處，沿工作面傾向在頂板上打設第一排錨桿，第一排錨桿安裝完畢后，開始割第一刀煤。

（3）割第一刀煤時，及時伸出伸縮梁，對頂板進行臨時支護；割煤結束后，及時進行頂部第二排錨桿，脫開支架與刮板輸送機連接，以后每刀煤采用單體支柱、工字鋼等推移刮板輸送機直至停采線。

（4）割第二刀煤時，及時打出護幫板對頂板進行臨時支護，每割20m段，停止采煤機，及時進行通道頂部第三排錨桿支護，支護完畢后，繼續(xù)進行割煤。

（5）割第二刀煤時，解除刮板機與支架連接，采用單體支護或特制的不同長度的工字鋼進行推移刮板機。

（6）割第三、四刀煤時，必須及時進行頂板支護。即根據(jù)工作面頂板巖性，采煤機每割一段，及時停機閉鎖，先采用戴帽點柱對該段進行臨時支護，然后及時進行第四、五排頂部錨桿支護。若頂板破碎、松軟或煤壁片幫嚴重時，應割一架支護一架，及時控制頂板，確保頂板完好。

4 其他注意事項及措施

（1）施工回撤通道前，應加強工作面超前20m范圍內頂板支護強度，以免設備回撤時，巷道原超前支護拆除后，頂板出現(xiàn)嚴重下沉或破碎，對設備安全回撤造成影響。

（2）采用刮板機牽運柔性纖維網(wǎng)前，現(xiàn)場指揮人員必須清楚網(wǎng)片鋪設方法，明確網(wǎng)片牽運方向和每片網(wǎng)片的搭接長度，防止網(wǎng)片牽運方向顛倒或搭接不合理，造成工時浪費。牽運時，必須在工作面上口煤壁拐角處支設叢柱或采取其他措施，避免牽運時纖維網(wǎng)直接與煤壁摩擦造成損壞。

（3）必須根據(jù)工作面長度，選擇長度相符的鋼絲繩，并確保鋼絲繩兩端與錨桿連接牢固可靠，繩卡正反打設不少于4處，繩卡間距為100～150mm。

（4）施工過程中收放網(wǎng)卷時，應由8～10人同時操作，避免單獨作業(yè)，因拉力集中造成斷繩或絞盤損壞。

（5）工作面鋪網(wǎng)過程中若出現(xiàn)纖維網(wǎng)撕裂現(xiàn)象，應及時使用雙層鉛絲網(wǎng)進行聯(lián)接修復，補網(wǎng)完成后方可繼續(xù)割煤。聯(lián)網(wǎng)時搭接長度不低于200mm，并用雙股14#鐵絲扣扣相連。

（6）為確保支架回撤時扇形帶的維護，工作面距停采線8600mm（支架長度）時，隨工作面推進，每循環(huán)在工作面上下端頭沿工作面傾向各布置1根長度為4800mm的π型鋼梁，上下端頭各布置6根。

（7）施工回撤通道時，采煤機割一段，停機進行頂板支護，具體每段割煤長度應根據(jù)工作面實際頂板情況而定。

（8）回撤通道施工結束后，對頂板破碎或松軟段應采用單體液壓支柱及π型鋼梁配合支架進行支護，鋼梁一端架設在支架前梁上，另一端在煤幫側支設單體支柱進行支護。

（9）為了減少采空區(qū)漏風和后期采空區(qū)防滅火管理，防止工作面采空區(qū)出現(xiàn)自燃發(fā)火現(xiàn)象，施工回撤通道前，在工作面上下隅角打設一道沙袋墻；回撤通道施工結束后，應及時組織進行工作面設備回撤。

【參考文獻】

[1]《綜采技術手冊》編委會.綜采技術手冊（下）[M].煤炭工業(yè)出版社.

[責任編輯：湯靜]