三面采空孤島工作面膠帶順槽掘進(jìn)技術(shù)研究

摘要：以劉莊煤礦三面采空孤島工作面膠帶順槽工程地質(zhì)條件為背景，開展了120502膠帶順槽斷面與支護(hù)設(shè)計(jì)及掘進(jìn)技術(shù)研究。120502膠帶順槽斷面設(shè)計(jì)為直墻三心拱斷面，采用綜掘機(jī)掘進(jìn)，嚴(yán)格按照中腰線施工。支護(hù)方式：錨網(wǎng)索+點(diǎn)柱支護(hù)，肩窩用雙層錨網(wǎng)或錨網(wǎng)+菱形網(wǎng)支護(hù)，根據(jù)錨索生根巖性，及時(shí)變更錨索長度，確保錨索生根在穩(wěn)定巖層中。

關(guān)鍵詞：膠帶順槽;孤島工作面;錨網(wǎng)索支護(hù);掘進(jìn)

1 工程概況

劉莊煤礦120502膠帶順槽位于1205采區(qū)，西起5煤采區(qū)第二中部車場，東至120502工作面切眼，南臨120503工作面采空區(qū)，北近120601膠帶順槽及工作面采空區(qū)、120502軌道順槽。

120502膠帶順槽頂?shù)装鍡l件如下：

老頂：細(xì)砂巖，成分以石英為主，次為長石及暗色礦物，局部含泥質(zhì)包體，泥質(zhì)膠結(jié)。

直接頂：泥巖，致密，底部富含植化碎片，上部含少量砂質(zhì)成分。平均厚度為8.5m。

直接底：泥巖，致密，含炭質(zhì)薄膜。平均厚度為1.5m。

2 膠帶順槽設(shè)計(jì)與要求

2.1 膠帶順槽斷面設(shè)計(jì)

2.1.1 膠帶順槽工程量

120502膠帶順槽自原停頭位置以方位角85°施工26.975m，再以方位角100°施工17.387m，最后以方位角85°施工1043.7m至設(shè)計(jì)切眼位置，設(shè)計(jì)全長1088.1m。

2.1.2 巷道設(shè)計(jì)斷面

120502膠帶順槽44斷面、44斷面均為直墻三心拱斷面，巷幫鉆場為直墻平頂斷面。

44斷面、44斷面：掘?qū)?000mm，掘高4300mm，掘進(jìn)斷面23.82m2，其中墻高2267mm。凈寬5800mm，凈高4200mm，凈斷面21.98m2。

2.2 支護(hù)設(shè)計(jì)

120502膠帶順槽采用錨網(wǎng)索+點(diǎn)柱支護(hù)，兩肩窩用雙層錨網(wǎng)或錨網(wǎng)+菱形網(wǎng)支護(hù)，鉆場、信號(hào)硐室采用錨網(wǎng)索支護(hù)，避難硐室采用錨網(wǎng)索噴支護(hù)。

支護(hù)參數(shù)如下：錨桿長度均為2.5m，間排距除44斷面、44斷面兩肩窩采用400×800mm加密支護(hù)外，其余間排距均為800×800mm，其中：44斷面、44斷面每排21根;信號(hào)硐室每排10根;巷幫鉆場每排15根;避難硐室每排15根。

設(shè)計(jì)錨索長度9.2m，垂直巷道圓弧的切線布置安裝。其中44斷面、44斷面間排距1000×1200mm，每排7根。

3 膠帶順槽掘進(jìn)方法與工藝

3.1 膠帶順槽掘進(jìn)方法

3.1.1 施工方法

120502膠帶順槽采用綜掘機(jī)掘進(jìn)，嚴(yán)格按照測量部門施放中腰線施工。跟5煤頂板掘進(jìn)時(shí)，正常情況下，破頂量控制在0.5m～1.0m;若遇地質(zhì)構(gòu)造時(shí)，可根據(jù)現(xiàn)場情況做適當(dāng)調(diào)整。

3.1.2 施工中的特殊技術(shù)要求

（1）120502膠帶順槽自原停頭位置向東施工，跟上5煤煤層頂板后沿煤層施工，掘進(jìn)期間將受若干個(gè)斷層影響，需提前編制專項(xiàng)安全技術(shù)措施。

（2）施工過程中嚴(yán)格控制變坡點(diǎn)，變方位段巷道起、始點(diǎn)位置，確保巷道符合后期皮帶機(jī)安裝及運(yùn)料系統(tǒng)的需要。

3.1.3 巷道施工要求

（1）巷道凈寬允許誤差為巷道中心線至任一幫距離偏差0～100mm;凈高允許誤差：變坡點(diǎn)之前有腰線段為腰線至頂、底板距離偏差0～100mm，無腰線段頂、底板距離偏差-50～200mm，巷道成型規(guī)整。煤巷、半煤巖巷道超（欠）挖不超過3處。

（2）巷道掘進(jìn)坡度的偏差不得超過1‰。

3.2 膠帶順槽掘進(jìn)作業(yè)

3.2.1 綜掘機(jī)掘進(jìn)

采用風(fēng)鎬輔助綜掘機(jī)掘進(jìn)，皮帶機(jī)出貨。44斷面、44斷面正頂每排施工5根錨桿后，撤除臨時(shí)點(diǎn)柱，再將上述斷面肩窩處錨桿支護(hù)齊，將拱頂錨桿支護(hù)不少于11根后，綜掘機(jī)進(jìn)行剎底出貨。迎頭后方的幫部支護(hù)及錨索支護(hù)可與上述工序同時(shí)進(jìn)行，但支護(hù)幫部人員必須注意前方，防止肩窩掉煤（矸）傷人。

3.2.2 工藝流程

安全檢查→延皮帶機(jī)→綜掘機(jī)截割、出貨→安全檢查（確認(rèn)安全）→臨時(shí)支護(hù)→打頂板、幫部錨桿→綜掘機(jī)進(jìn)行剎底出貨（安全檢查貫穿作業(yè)全過程）。

3.2.3 循環(huán)進(jìn)尺

采用綜掘機(jī)掘進(jìn)，頂板完好時(shí)循環(huán)進(jìn)尺1.6m，最大空頂距1.8m;頂板破碎時(shí)循環(huán)進(jìn)尺0.8m，最大空頂距1.0m。風(fēng)鎬掘進(jìn)時(shí)循環(huán)進(jìn)尺0.8m，最大空頂距為1.0m。

3.2.4 綜掘機(jī)炮頭截割方法

頂板巖性好時(shí)，沿巷道中心線分四步截割，第一步截割中線左幫，第一刀從下向上沿“S”形路線來回截割，第二步截割中線右?guī)?，方法同上，第三步從上向下刷直左巷幫，第四步從上向下刷直右巷幫，然后將底板掃平。?dāng)頂板破碎時(shí)，應(yīng)從巷道頂部向下截割，拱部截割完畢后及時(shí)對頂板進(jìn)行支護(hù)，然后再向下截割，具體截割路線。

4 結(jié)語

120502膠帶順槽支護(hù)方式設(shè)計(jì)為錨網(wǎng)索+點(diǎn)柱支護(hù)，兩肩窩用雙層錨網(wǎng)或錨網(wǎng)+菱形網(wǎng)支護(hù)，根據(jù)錨索生根巖性，及時(shí)變更錨索長度，確保錨索生根在穩(wěn)定巖層中，必要時(shí)及時(shí)采取補(bǔ)打錨索等加強(qiáng)支護(hù)措施。工程實(shí)踐表明，采用錨網(wǎng)索+點(diǎn)柱支護(hù)，120502膠帶順槽變形小，巷道穩(wěn)定性較好。

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作者簡介：柏躍楊（1985—），男，安徽淮南人，工程師，主要從事煤礦安全生產(chǎn)與技術(shù)管理工作。