千米深井綜采工作面切眼刷擴支護技術

1 概況
　　口孜東礦地面標高為+23.52～+27.58m，一水平為-967m，該礦121302工作面切眼布置在13-1煤層中，煤層全層厚度4.30～5.70m，平均厚度（含夾矸）5.34m，含一層夾矸（炭質泥巖，厚度0～0.58m，平均厚度0.40m），直接頂為由泥巖及煤線組成的復合頂板，厚度3.6～5.0m，平均厚度4.4m，普氏系數(shù)3～3.9;老頂為細砂巖，厚度2～4.2m，平均厚度3.3m，普氏系數(shù)6.8～7.5。切眼原斷面寬5m，高5.2m，因設備運輸、工作面安裝需要，需對切眼進行刷擴，刷擴后斷面達到9.5m寬，由于巷道埋藏深，地壓大，需采取合適的支護方式，保證設備安裝期間巷道支護斷面滿足需要。
　　2 巷道支護形式
　　采用工程類比法，根據(jù)121302工作面機巷、風巷地質情況、支護形式及礦壓觀測等資料，并借鑒以往切眼刷擴經驗，采用錨網索支護方式。支護斷面圖見圖1。
　　錨桿采用MG500錨桿（Φ22×2500mm）;錨桿托板采用150×150×12mm型窩型墊板加強支護;錨網采用Φ6mm鋼筋焊制，規(guī)格為長×寬=2000mm×1000mm，網孔規(guī)格為100mm×100mm;鋼帶采用Φ12mm圓鋼焊制，長度有1640mm及3040mm兩種，根據(jù)現(xiàn)場情況搭配使用。錨索采用Φ21.8mm鋼絞線加工，長度為9200mm、4200mm;錨索托板采用厚14mm鋼板加工，大小兩塊疊加，大托板長×寬×厚=300mm×300mm×14mm，小托板長×寬×厚=150mm×150mm×14mm。錨固劑采用MSZ2850型和MSK2350型。M型鋼帶采用Q235鋼板加工，長×寬×厚=3500mm×250mm×5mm，每隔1600mm布置一直徑30mm的鉆孔。
　　3 刷擴方案
　　工作面采用EBZ-200C型綜掘機切割、裝貨，皮帶機、刮板輸送機聯(lián)合裝載、出貨。刷擴時工作面配備一臺EBZ-200C型綜掘機布置在迎頭，綜掘機后設420型刮板輸送機、1部SSJ-1000型皮帶機，利用綜掘機上的刮板輸送機向后面的刮板輸送機出貨。每循環(huán)進尺1600mm，頂板破碎時要加強頂板管理，逐排進尺，循環(huán)進尺800mm。
　　4 臨時支護
　?。?）臨時支護工藝：綜掘機切割后退回→安全檢查→進入迎頭→敲幫問頂→掏柱窩→鋪網放好柱帽→打好點柱。綜掘機迎頭割窯結束后將綜掘機后退至距離迎頭大于5m的位置，然后將切割頭落地后停電閉鎖，隨后對現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境進行安全檢查，找頂人員要站在永久支護下進行敲幫問頂，找盡迎頭危巖浮矸后鋪頂部錨網，錨網鋪好后進行掏柱窩、打上戴帽點柱作業(yè)作為臨時支護。（2）臨時支護戴帽點柱中點柱要選用圓木（直徑200mm以上、長度2500mm以上）或DWB28-30/100液壓單體，柱帽選用方木制作（長×寬×厚=1600×180×180mm）。（3）戴帽點柱采取“一梁一柱”式，每循環(huán)布置兩路，柱帽按平行巷道中線布置，點柱距刷擴巷中為700～800mm。戴帽點柱的柱帽應避開錨桿眼的位置，戴帽點柱打上后必須穩(wěn)固有勁。（4）點柱頂端必須撐在柱帽的重心線上且必須壓緊錨網，點柱要垂直巖面，垂直傾角不超過30度。（5）點柱必須打在實茬硬底上，當?shù)装鍨槊夯蛱摰讜r點柱下應穿木鞋，木鞋規(guī)格為300×200×100mm。柱帽和點柱采用8#鐵絲“十”字捆扎在一起，并與頂板網片用8#鐵絲軟連接。（6）正常情況下柱帽沿巷道走向布置，頂板不規(guī)整時柱帽方向可作適當調整。
　　5 工程質量要求
　　（1）錨桿孔打眼深度為2450mm，允許偏差控制在0～+40mm范圍內，錨索孔打眼深度為8950mm，允許偏差控制在0～+100mm范圍內。錨桿外露長度控制在錨桿露出螺母10～50mm范圍內，錨索露出鎖具長度控制在為150～250mm范圍內。錨桿螺母扭矩不小于260N·m，錨索預應力不得低于160kN。（2）錨桿和錨索角度要盡量垂直巷壁，錨桿允許偏差不得大于15°，錨索允許偏差不得大于3°。巷道拐角處錨桿、索均向上抬高15°。（3）錨網和鋼帶搭接長度不得小于100mm，錨網之間壓茬處必須使用H鋼帶和錨桿進行固定，錨網之間接茬處采用雙股12#鐵絲每隔200mm進行綁扎牢固。（4）循環(huán)間預留錨網壓茬，錨網間壓接綁扎牢固，錨網采用錨桿壓茬，鋼筋網搭接不小于100mm，未壓茬處用雙股12#鐵絲進行聯(lián)網作業(yè)，聯(lián)網點之間距離不得大于200mm。（5）刷擴通道撥門拐角處錨網必須用H鋼帶橫行包邊，搭接不小于200mm，打錨桿壓茬。如因片幫漏頂而造成錨桿失錨時，可以補打4200mm錨索進行加強支護工作。（6）錨網施工時，縱筋必須緊貼巖面、橫筋面向外。（7）錨網采用單層網支護。巖性破碎時，采取雙層網加強支護。（8）支架安設采用邊刷邊安裝方法，刷擴與安裝的進度要保持平衡。（9）當?shù)V壓顯現(xiàn)不明顯時，回采側幫部取消H鋼帶支護，幫部支護可調整至距底板不大于1000mm。（10）錨網支護時，頂部必須緊跟迎頭進行錨桿支護，迎頭4排頂部錨桿在施工不少于6根后才可以進行下一循環(huán)的施工。（11）正頂錨索支護距離迎頭不得超過8m，頂板破碎的情況下錨索支護必須緊跟迎頭，滯后迎頭不得超過4m。錨索必須保證生根在穩(wěn)定巖層中不小于2m。（12）頂部刷擴接茬處做好新老網搭接壓茬質量管理工作。（13）圍巖穩(wěn)定時，幫部錨桿支護距迎頭不超過10排，幫部最下一排錨桿距底板不超過1000mm;圍巖條件差時，幫部錨桿支護緊跟迎頭，幫部最下一排錨桿距底板不超過400mm。（14）錨索安裝48h后發(fā)現(xiàn)預應力下降要及時補打。（15）刷擴后要每隔30m施工一組木垛用以加強頂板支護。木垛距單軌吊軌道距離不低于1.2m。（16）頂板條件穩(wěn)定時，刷擴距安裝支架距離不低于30m，不超過100m。頂板破碎時，不超過50m。
　　6 安全技術措施
　　（1）加強頂板管理，建立健全“敲幫問頂”制度，嚴禁空頂作業(yè)，臨時支護要緊跟迎頭。（2）一次允許刷擴最大距離為兩排，然后支護兩排最大控頂距不超過1800mm。頂板破碎時，逐排進尺。（3）頂板錨索必須使用雙股8#鐵絲一端固定到鎖具下方，另外兩端聯(lián)接到支護好的錨網上（呈八字型），防止斷錨傷人。（4）刷擴時頂板破碎或壓力顯現(xiàn)時應及時采取補打錨桿、錨索等方式加固巷道支護，確保施工安全。（5）當巷道高度過高，單體、點柱、托棚打不上時，可采用打木垛方式加強支護。（6）施工前對巷道內的各類電纜管線、設備進行覆蓋保護。（7）施工時必須加強頂板管理，及時進行支護。（8）綜掘機施工前，必須先檢查綜掘機周圍及迎頭的安全情況，發(fā)現(xiàn)問題必須及時處理。綜掘機割到位后將綜掘機退出，人站在安全地點，用合適的長釬進行敲幫問頂，及時找凈迎頭的危巖、浮矸，臨時支護及時跟上。（9）臺階法施工安全技術措施：上臺階長度要求15-20m，高度3.5-4.0m，待上臺階錨網索支護齊全后綜掘機方可退回鏟底進行下臺階施工;上臺階刷擴作業(yè)時，下臺階設專人進行警戒，嚴禁有人作業(yè);綜掘機從上臺階倒退前，人工將煤矸攉至下臺階，使上、下臺階型成緩斜坡，倒綜掘機時，設專人警戒，綜掘機向下20m內嚴禁有人;倒綜掘機時，若無法形成緩坡，可人工使用道木、半圓木堆墊形成緩坡，使綜掘機能夠倒下。倒綜掘機時專人指揮，防止撞碰木垛及管線。