千米深井綜采工作面切眼刷擴(kuò)支護(hù)技術(shù)

1 概況
　　口孜東礦地面標(biāo)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(zhì)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(fù)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(xì)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(shè)備運(yùn)輸、工作面安裝需要，需對切眼進(jìn)行刷擴(kuò)，刷擴(kuò)后斷面達(dá)到9.5m寬，由于巷道埋藏深，地壓大，需采取合適的支護(hù)方式，保證設(shè)備安裝期間巷道支護(hù)斷面滿足需要。
　　2 巷道支護(hù)形式
　　采用工程類比法，根據(jù)121302工作面機(jī)巷、風(fēng)巷地質(zhì)情況、支護(hù)形式及礦壓觀測等資料，并借鑒以往切眼刷擴(kuò)經(jīng)驗(yàn)，采用錨網(wǎng)索支護(hù)方式。支護(hù)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(qiáng)支護(hù);錨網(wǎng)采用Φ6mm鋼筋焊制，規(guī)格為長×寬=2000mm×1000mm，網(wǎng)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(kuò)方案
　　工作面采用EBZ-200C型綜掘機(jī)切割、裝貨，皮帶機(jī)、刮板輸送機(jī)聯(lián)合裝載、出貨。刷擴(kuò)時(shí)工作面配備一臺EBZ-200C型綜掘機(jī)布置在迎頭，綜掘機(jī)后設(shè)420型刮板輸送機(jī)、1部SSJ-1000型皮帶機(jī)，利用綜掘機(jī)上的刮板輸送機(jī)向后面的刮板輸送機(jī)出貨。每循環(huán)進(jìn)尺1600mm，頂板破碎時(shí)要加強(qiáng)頂板管理，逐排進(jìn)尺，循環(huán)進(jìn)尺800mm。
　　4 臨時(shí)支護(hù)
　　（1）臨時(shí)支護(hù)工藝：綜掘機(jī)切割后退回→安全檢查→進(jìn)入迎頭→敲幫問頂→掏柱窩→鋪網(wǎng)放好柱帽→打好點(diǎn)柱。綜掘機(jī)迎頭割窯結(jié)束后將綜掘機(jī)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(jìn)行安全檢查，找頂人員要站在永久支護(hù)下進(jìn)行敲幫問頂，找盡迎頭危巖浮矸后鋪頂部錨網(wǎng)，錨網(wǎng)鋪好后進(jìn)行掏柱窩、打上戴帽點(diǎn)柱作業(yè)作為臨時(shí)支護(hù)。（2）臨時(shí)支護(hù)戴帽點(diǎn)柱中點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)柱距刷擴(kuò)巷中為700～800mm。戴帽點(diǎn)柱的柱帽應(yīng)避開錨桿眼的位置，戴帽點(diǎn)柱打上后必須穩(wěn)固有勁。（4）點(diǎn)柱頂端必須撐在柱帽的重心線上且必須壓緊錨網(wǎng)，點(diǎn)柱要垂直巖面，垂直傾角不超過30度。（5）點(diǎn)柱必須打在實(shí)茬硬底上，當(dāng)?shù)装鍨槊夯蛱摰讜r(shí)點(diǎn)柱下應(yīng)穿木鞋，木鞋規(guī)格為300×200×100mm。柱帽和點(diǎn)柱采用8#鐵絲“十”字捆扎在一起，并與頂板網(wǎng)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(shí)柱帽方向可作適當(dāng)調(diào)整。
　　5 工程質(zhì)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(nèi)，錨索孔打眼深度為8950mm，允許偏差控制在0～+100mm范圍內(nèi)。錨桿外露長度控制在錨桿露出螺母10～50mm范圍內(nèi)，錨索露出鎖具長度控制在為150～250mm范圍內(nèi)。錨桿螺母扭矩不小于260N·m，錨索預(yù)應(yīng)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(wǎng)和鋼帶搭接長度不得小于100mm，錨網(wǎng)之間壓茬處必須使用H鋼帶和錨桿進(jìn)行固定，錨網(wǎng)之間接茬處采用雙股12#鐵絲每隔200mm進(jìn)行綁扎牢固。（4）循環(huán)間預(yù)留錨網(wǎng)壓茬，錨網(wǎng)間壓接綁扎牢固，錨網(wǎng)采用錨桿壓茬，鋼筋網(wǎng)搭接不小于100mm，未壓茬處用雙股12#鐵絲進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)作業(yè)，聯(lián)網(wǎng)點(diǎn)之間距離不得大于200mm。（5）刷擴(kuò)通道撥門拐角處錨網(wǎng)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(shí)，可以補(bǔ)打4200mm錨索進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)工作。（6）錨網(wǎng)施工時(shí)，縱筋必須緊貼巖面、橫筋面向外。（7）錨網(wǎng)采用單層網(wǎng)支護(hù)。巖性破碎時(shí)，采取雙層網(wǎng)加強(qiáng)支護(hù)。（8）支架安設(shè)采用邊刷邊安裝方法，刷擴(kuò)與安裝的進(jìn)度要保持平衡。（9）當(dāng)?shù)V壓顯現(xiàn)不明顯時(shí)，回采側(cè)幫部取消H鋼帶支護(hù)，幫部支護(hù)可調(diào)整至距底板不大于1000mm。（10）錨網(wǎng)支護(hù)時(shí)，頂部必須緊跟迎頭進(jìn)行錨桿支護(hù)，迎頭4排頂部錨桿在施工不少于6根后才可以進(jìn)行下一循環(huán)的施工。（11）正頂錨索支護(hù)距離迎頭不得超過8m，頂板破碎的情況下錨索支護(hù)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(kuò)接茬處做好新老網(wǎng)搭接壓茬質(zhì)量管理工作。（13）圍巖穩(wěn)定時(shí)，幫部錨桿支護(hù)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(shí)，幫部錨桿支護(hù)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(yù)應(yīng)力下降要及時(shí)補(bǔ)打。（15）刷擴(kuò)后要每隔30m施工一組木垛用以加強(qiáng)頂板支護(hù)。木垛距單軌吊軌道距離不低于1.2m。（16）頂板條件穩(wěn)定時(shí)，刷擴(kuò)距安裝支架距離不低于30m，不超過100m。頂板破碎時(shí)，不超過50m。
　　6 安全技術(shù)措施
　　（1）加強(qiáng)頂板管理，建立健全“敲幫問頂”制度，嚴(yán)禁空頂作業(yè)，臨時(shí)支護(hù)要緊跟迎頭。（2）一次允許刷擴(kuò)最大距離為兩排，然后支護(hù)兩排最大控頂距不超過1800mm。頂板破碎時(shí)，逐排進(jìn)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(hù)好的錨網(wǎng)上（呈八字型），防止斷錨傷人。（4）刷擴(kuò)時(shí)頂板破碎或壓力顯現(xiàn)時(shí)應(yīng)及時(shí)采取補(bǔ)打錨桿、錨索等方式加固巷道支護(hù)，確保施工安全。（5）當(dāng)巷道高度過高，單體、點(diǎn)柱、托棚打不上時(shí)，可采用打木垛方式加強(qiáng)支護(hù)。（6）施工前對巷道內(nèi)的各類電纜管線、設(shè)備進(jìn)行覆蓋保護(hù)。（7）施工時(shí)必須加強(qiáng)頂板管理，及時(shí)進(jìn)行支護(hù)。（8）綜掘機(jī)施工前，必須先檢查綜掘機(jī)周圍及迎頭的安全情況，發(fā)現(xiàn)問題必須及時(shí)處理。綜掘機(jī)割到位后將綜掘機(jī)退出，人站在安全地點(diǎn)，用合適的長釬進(jìn)行敲幫問頂，及時(shí)找凈迎頭的危巖、浮矸，臨時(shí)支護(hù)及時(shí)跟上。（9）臺階法施工安全技術(shù)措施：上臺階長度要求15-20m，高度3.5-4.0m，待上臺階錨網(wǎng)索支護(hù)齊全后綜掘機(jī)方可退回鏟底進(jìn)行下臺階施工;上臺階刷擴(kuò)作業(yè)時(shí)，下臺階設(shè)專人進(jìn)行警戒，嚴(yán)禁有人作業(yè);綜掘機(jī)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(jī)時(shí)，設(shè)專人警戒，綜掘機(jī)向下20m內(nèi)嚴(yán)禁有人;倒綜掘機(jī)時(shí)，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(jī)能夠倒下。倒綜掘機(jī)時(shí)專人指揮，防止撞碰木垛及管線。