錨網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)技術(shù)在綜放工作面拉架巷的應(yīng)用

邊志偉

（陽泉煤業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司一礦，山西陽泉045008）

引言

采煤工作面的拆除是回采環(huán)節(jié)中的一道重要工序，拉架巷工程質(zhì)量的好壞直接影響著礦井的安全、產(chǎn)量與效益。安全、經(jīng)濟(jì)、快速的拉架巷支護(hù)技術(shù)是保證工作面設(shè)備順利拆除的必要條件。陽煤一礦采煤工作面一直沿用先在工作面整體鋪網(wǎng)，然后采用“木梁+單體柱”支護(hù)分段作業(yè)一次成巷的形式筑拉架巷。這種支護(hù)方式的拉架巷支護(hù)效果相對(duì)較差，對(duì)頂板的控制有限，且需頻繁的支設(shè)、回收單體柱，存在較大的安全隱患。在拉架過程中，由于不能完全地控制住頂板，在一定程度上制約工作面的拆除速度。為了克服傳統(tǒng)木梁支護(hù)方式的弊端，先后在數(shù)個(gè)工作面試驗(yàn)與研究采用錨索網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)的方式筑拉架巷。

1 錨網(wǎng)拉架巷支護(hù)工藝

通過錨索懸吊理論合理確定支護(hù)參數(shù)，最終形成一種支護(hù)技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠的綜放工作面末采拉架巷支護(hù)技術(shù)即錨索（網(wǎng)）聯(lián)合支護(hù)，保證拆除工作順利有序的進(jìn)行。

1.1 拉架巷規(guī)格及支護(hù)參數(shù)

通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況合理確定拉架巷支護(hù)參數(shù)及規(guī)格：如8206工作面，拉架巷凈高2.8 m，凈寬4 m。采用Φ21.6 mm×7 200 mm的錨索，間距1.5 m，排距0.8 m，頂托板采用1 m長(zhǎng)14號(hào)槽鋼，幫托板采用鑄鋼托板，幫錨桿18 mm×1 800 mm，間距1.0 m，排距0.8 m。

1.2 拉架巷工藝順序

1.2.1 鋪網(wǎng)

1）鋪網(wǎng)工藝與傳統(tǒng)木梁筑拉架巷工藝相同。

2）當(dāng)?shù)谝坏谰W(wǎng)邊落地壓茬1 m時(shí)，開始打第一排錨索，先聯(lián)好網(wǎng)，然后機(jī)組割煤20 m，距前梁（收回前探梁）0.2 m在頂板上打錨索（每架一根）將網(wǎng)固定。錨索支護(hù)至滾筒5 m時(shí)，再開機(jī)割煤進(jìn)行下一循環(huán)。

3）工作面全長(zhǎng)割一刀后，拉一次架，壓第一排錨索，支架停止前移，準(zhǔn)備筑拉架巷。

1.2.2 筑拉架巷

1）支架停移后，將每架支架的連接頭摘開，繼續(xù)割煤、聯(lián)網(wǎng)，打第二排錨索。以同樣的程序循環(huán)割煤、支護(hù)，依此類推，直至第五排錨索支護(hù)完畢。錨索間距為1.5m（每架1根錨索加14號(hào)槽鋼），排距為0.8 m（即割一刀煤打一排錨索），呈三花布置。

2）割完最后一刀煤聯(lián)網(wǎng)時(shí)，要保證頂網(wǎng)沿煤幫下垂至底板，下垂部分作為幫網(wǎng)，幫網(wǎng)聯(lián)成單網(wǎng)。

3）最后煤幫打三排幫錨桿，用水泥幫托板壓緊金屬網(wǎng)。第一排幫錨桿距頂板0.3 m，排距0.8 m，間距1.0 m，托板沿豎起方向布置。

4）拉架巷做好以后，保證拉架巷凈寬不小于4 m，凈高不低于2.8 m，見圖1。

圖1 拉架巷支護(hù)示意圖

1.3 拉架巷工藝要求

錨索預(yù)緊力不小于55 MPa，幫錨桿錨固力不小于40 kN，扭力矩不小于120 N·m。

2 錨網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與不足

2.1 優(yōu)勢(shì)

1）提高拆除速度，縮短拆除時(shí)間。從時(shí)間上來看，筑傳統(tǒng)木梁拉架巷用時(shí)時(shí)間較短，但拆除比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且工人的勞動(dòng)強(qiáng)度較大，安全系數(shù)較低，陽煤一礦綜放工作面采用錨網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)用時(shí)20 d，拆除時(shí)用37 d將工作面所有設(shè)備拆除完畢，比傳統(tǒng)木梁支護(hù)拆除時(shí)間可提前15～20 d。

2）節(jié)約成本，同采長(zhǎng)工作面，使用木梁支護(hù)筑拉架巷每米巷道支護(hù)成本1 100元（不包括工作面做拉架巷遇塌頂、冒頂?shù)惹闆r，及需要構(gòu)頂時(shí)所消耗的坑木），使用錨網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)做拉架巷每米巷道支護(hù)成本1 269元，但傳統(tǒng)木梁拉架巷所需單體柱較多，且需安裝局部通風(fēng)機(jī)，以滿足工作時(shí)的風(fēng)量需求，總體來看，所費(fèi)用比錨索網(wǎng)拉架巷更高。

3）變被動(dòng)支護(hù)為主動(dòng)支護(hù)，安全系數(shù)高。過去用木梁做的拉架巷支護(hù)方式為被動(dòng)支護(hù)，由于經(jīng)常降架，不利于頂板管理，尤其是當(dāng)頂板破碎或有劈口時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)冒頂事故，給筑拉架巷和拆除時(shí)帶來不安全因素，延長(zhǎng)工作面拆除時(shí)間。而采用錨索（網(wǎng)）支護(hù)的拉架巷，通過工程類比法，合理確定錨索參數(shù)，變被動(dòng)支護(hù)為主動(dòng)，能很好地控制頂板，支護(hù)效果好。

4）減少拉架巷維護(hù)次數(shù)，采用木梁支護(hù)的拉架巷由于不能及時(shí)拆除和受回采動(dòng)壓二次影響的情況下，經(jīng)常出現(xiàn)木梁折斷現(xiàn)象，必須降架更換木梁，使頂板處于不穩(wěn)定狀態(tài)，有可能發(fā)生冒頂事故，給安全生產(chǎn)帶來隱患，加長(zhǎng)工作面拆除時(shí)間，而拉架巷采用錨索（網(wǎng)）聯(lián)合支護(hù)，支護(hù)強(qiáng)度高，減少維護(hù)次數(shù)，避免發(fā)生冒頂，給安全生產(chǎn)帶來可靠的保障。

5）可降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。傳統(tǒng)木梁拉架巷需人工抬木梁、單體柱、上梁，勞動(dòng)強(qiáng)度大，由于上梁時(shí)需降架，使頂板處于一種活動(dòng)趨勢(shì)，容易使一些不穩(wěn)定巖層破碎，甚至出現(xiàn)大面積冒頂現(xiàn)象的發(fā)生，加大了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)存在許多不安全因素，而錨索（網(wǎng)）拉架巷在很大程度上降低了作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

6）減少拆除工序，縮短拆除時(shí)間。末采中采用錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)，拆除時(shí)利用第一架做為掩護(hù)架，避免了繁重的支護(hù)環(huán)節(jié)，而且從理論上講，錨網(wǎng)拉架巷可實(shí)現(xiàn)從工作面兩頭同時(shí)拆除，因拉架巷拆除支架時(shí)，必須在支架后方每隔五架批一木垛，以滿足工作面正常通風(fēng)的需求，就是說，拉架巷在拆除期間回進(jìn)風(fēng)完全能滿足工作面的通風(fēng)需求，實(shí)現(xiàn)兩頭同時(shí)拆架是完全可行的。

7）傳統(tǒng)木梁拉架巷，斷面利用率低，采空側(cè)采用全部跨落法管理，需要安設(shè)風(fēng)機(jī)等設(shè)備，向工作地點(diǎn)供風(fēng)，滿足作業(yè)人員需求，而錨索（網(wǎng)）拉架巷使用運(yùn)輸巷作為進(jìn)風(fēng)巷，另一條巷道作為回風(fēng)巷，利用原巷道就能滿足通風(fēng)，工作環(huán)境好，減少了拆除的準(zhǔn)備工作，縮短拆除時(shí)間。

2.2 缺點(diǎn)

采用錨索筑拉架巷，在理論上只有懸吊理論，對(duì)煤巖體的穩(wěn)固性起不到作用，應(yīng)積極探索采用錨桿+錨索的聯(lián)合支護(hù)方式，將組合梁與懸吊理論相結(jié)合，找到一種更加符合實(shí)際生產(chǎn)需要的末采拉架巷工藝。

3 結(jié)語

在施工階段，經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)和摸索，對(duì)工藝進(jìn)行了改進(jìn)，如工作面尾巷處等頂板破碎和部分地段片幫面積大，可采用5 m梁或“π”型梁沿傾向布置，然后用1 m雙眼槽鋼將5 m梁或“”型梁兩端頭鎖緊的支護(hù)方法進(jìn)行支護(hù)等。

采用錨索（網(wǎng)）施工的拉架巷，支護(hù)參數(shù)合理，與傳統(tǒng)拉架巷相比，一方面變被動(dòng)支護(hù)為主動(dòng)支護(hù)，有效地控制了巷道頂板與煤幫的變形與破壞，拆除期間頂板穩(wěn)定，減少了拉架巷維修次數(shù)，斷面利用率大，利于通風(fēng)，實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn)；另一方面，該技術(shù)可降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高拆除速度，從而縮短了拆除時(shí)間。