崔云飛

（汾西礦業(yè)中興煤礦，山西 交城 030500）

1 概況

3205高抽巷Ⅰ位于三采區(qū)北翼，布置在3205綜采工作面上方，東面為3203工作面（未采），南面為三采區(qū)總回風(fēng)大巷、總軌道大巷、皮帶大巷，西面為3207工作面（停掘）。工作面沿2#煤上10m處頂板掘進(jìn)，沿砂質(zhì)泥巖掘進(jìn)，頂板為深灰色中粗粒砂巖，含石英，普氏硬度8，堅(jiān)硬，抗壓強(qiáng)度39.5MPa，泥巖在2號(hào)煤上方10m左右，巖層傾角為0°～13°，平均傾角7°。本工作面絕對(duì)瓦斯涌出量為2.6 m3/min。巷道毛寬3.8m，凈寬3.6m，毛高2.6m，凈高2.4m，毛斷面9.88m2，凈斷面8.64m2。

3205高抽巷Ⅰ頂板采用錨桿、金屬網(wǎng)、W鋼帶+錨索聯(lián)合支護(hù)方式。兩幫均采用錨桿、W鋼帶、金屬網(wǎng)支護(hù)。頂錨桿采用Φ22×2400 mm的左旋螺紋鋼錨桿，間排距為900×1000 mm。幫錨桿采用Φ20×2200 mm左旋螺紋鋼錨桿，幫錨桿間排距為1000×1000mm，錨索采用Φ17.8×6300mm鋼絞線錨索，間排距為1800×3000mm。3205高抽巷Ⅰ掘進(jìn)時(shí)采用EBZ-160TY型綜掘機(jī)截割并自行裝矸的施工方法，巷道掘進(jìn)循環(huán)步距為1.0 m，巷道掘進(jìn)最大控頂距為1.2 m，最小控頂距為0.2 m。

經(jīng)物探（瞬變電）、鉆探，3205高抽巷Ⅰ掘進(jìn)前方有陷落柱，未發(fā)現(xiàn)陷落柱有導(dǎo)水情況，根據(jù)地測(cè)科鉆探結(jié)果推斷陷落柱長(zhǎng)軸為25～30 m，短軸為20～25m，預(yù)計(jì)巷道掘進(jìn)過程中需穿過陷落柱11～15m。

2 工作面過陷落柱施工方式

（1）過陷落柱時(shí)坡度的確定：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，揭露陷落柱時(shí)巷道坡度為3°，過陷落柱期間巷道沿3°上山掘進(jìn)。

（2）過陷落柱期間斷面設(shè)計(jì)：巷道原掘進(jìn)寬為4.2m，凈寬為4.0m，掘進(jìn)高度2.6m，凈高2.4m，過陷落柱期間掘進(jìn)寬度：上寬3.7m、下寬4.6m，掘進(jìn)高度：2.9m，凈高：2.6m。待過陷落柱后及時(shí)恢復(fù)原設(shè)計(jì)斷面。

（3）由于原巷道施工斷面為矩形，架設(shè)U型鋼棚時(shí)需對(duì)陷落柱前10m范圍巷道下部?jī)蓭途嗟装?00mm處進(jìn)行擴(kuò)幫處理，巷道底板處擴(kuò)幫深度為150mm，擴(kuò)幫時(shí)采用綜掘機(jī)進(jìn)行截割至設(shè)計(jì)斷面，擴(kuò)幫處鋪設(shè)菱形金屬網(wǎng)。

（4）過陷落柱期間施工方式：采用EBZ-160TY型綜掘機(jī)截割一次成巷，當(dāng)掘進(jìn)期間巖石較硬時(shí)采用光面爆破一次成巷，過陷落柱前10m及后10m范圍，循環(huán)步距為1.0m，最大控頂距為1.2m，最小控頂距為0.2m。過陷落柱時(shí)，循環(huán)步距為0.8m，最大控頂距為1.0m，最小控頂距為0.2m。爆破時(shí)封泥長(zhǎng)度不得小于0.5m且必須使用水炮泥，剩余部分用黏土炮泥封滿、封實(shí)。

（5）作業(yè)流程：檢查探放水允許掘進(jìn)距離及防突驗(yàn)證后允許掘進(jìn)距離→交接班→截割→出煤（矸）→鋪聯(lián)網(wǎng)→臨時(shí)支護(hù)→永久支護(hù)。

（6）采用爆破作業(yè)時(shí)，打眼采用YTP-28型風(fēng)鉆，配D22“一”字型鉆頭打眼。

（7）爆破說明書：根據(jù)巷道圍巖狀況及條件，采用楔形掏槽，正向裝藥，水炮泥和粘土炮泥封孔，MFB-100型電容式發(fā)爆器，分組裝藥一次起爆。

炸藥型號(hào)：3級(jí)煤礦許用乳化炸藥；雷管類型：毫秒延期電雷管；連線方式：分組串聯(lián)。

3 巷道支護(hù)

3.1 臨時(shí)支護(hù)

采用前探梁作為臨時(shí)支護(hù)，作業(yè)時(shí)使用2組，利用錨桿外露絲扣作為固定支點(diǎn)，套環(huán)使用Φ18mm鋼筋圈成略大于3寸鋼管直徑的圓環(huán)，并焊接與錨桿相配套螺絲帽和頂部錨桿形成吊環(huán)，使用4 m長(zhǎng)的3寸鋼管穿入吊環(huán)內(nèi)，每根鋼管使用2個(gè)吊環(huán)，鋼管使用方向與巷道掘進(jìn)方向相同，使用時(shí)將鋼管向掘進(jìn)方向穿出，在鋼管上方用棚板（長(zhǎng)×寬×厚=1200×200×50 mm）接實(shí)背嚴(yán)。

3.2 永久支護(hù)

采用錨桿+金屬網(wǎng)+W鋼帶+錨索+U型鋼棚聯(lián)合支護(hù)，兩幫采用錨桿+金屬網(wǎng)+鋼帶支護(hù)。

（1）錨桿：① 頂（角）錨桿采用Φ22×2400mm的左旋螺紋鋼錨桿，錨桿外露長(zhǎng)度控制在螺母外10～50 mm。配套采用W-3-280-3600-5型鋼帶，每排5根，W鋼帶呈橫向布置。② 幫錨桿采用Φ20×2200 mm的左旋螺紋鋼錨桿，錨桿外露長(zhǎng)度控制在螺母外10～50 mm，配套采用W-3-280-300-1型鋼帶，呈縱向布置，第一根距頂板400mm，第二根距第一根1000mm。

（2）錨桿間排距：陷落柱前10m及后10m范圍內(nèi)，頂錨桿間排距為850×1000mm，過陷落柱時(shí)，頂錨桿間排距為850×800mm；陷落柱前10m及后10m范圍內(nèi)頂錨桿間排距為1000×1000mm，過陷落柱時(shí)幫錨桿間排距為1000×800 mm。

（3）錨固劑：頂（角）錨桿安裝兩支錨固劑，即K2355、Z2355型各一支，其中K2355型在上，Z2355型在下。幫錨桿安裝一支Z2355型錨固劑。錨索安裝三支錨固劑，一支K2355型在上，二支Z2355型在下。

（4）鋪網(wǎng)：頂板、兩幫鋪設(shè)規(guī)格為9.5×1.1m、網(wǎng)孔為53×53mm的菱形金屬網(wǎng)，所有錨桿必須壓在金屬網(wǎng)上面。過陷落柱前后10 m范圍內(nèi)金屬網(wǎng)均敷設(shè)雙層，敷設(shè)時(shí)雙層網(wǎng)之間錯(cuò)差為500mm，單層網(wǎng)與單層網(wǎng)搭接寬度不小于100mm，每卷雙層網(wǎng)用聯(lián)網(wǎng)絲聯(lián)結(jié)3道（中部及網(wǎng)兩側(cè)進(jìn)行聯(lián)結(jié)），聯(lián)網(wǎng)絲采用16#鉛絲剪成長(zhǎng)400mm的小段，雙股對(duì)折且扭結(jié)圈數(shù)不小于3圈，聯(lián)網(wǎng)聯(lián)緊，環(huán)距不大于200mm。

（5）錨索：使用Φ21.6×6300mm的鋼絞線錨索，間距為1700mm，排距按照錨桿排距進(jìn)行施工，每隔1排施工2根；錨索預(yù)緊力為200kN，油泵壓力為30MPa。

（6）錨固力：頂錨桿錨固力140kN，預(yù)緊扭矩300N?m，幫錨桿錨固力100kN，預(yù)緊扭矩200N?m。

（7）錨桿角度：角錨桿與巷道頂板鉛垂線呈10°夾角，其他頂錨桿與錨索垂直于巷道輪廓線布置。幫錨桿垂直于兩幫布置。

（8）托盤：頂錨桿采用拱型高強(qiáng)度托盤，其規(guī)格為厚度δ=10mm，Φ=120mm；幫錨桿采用U型棚梁加工而成的鐵板，其規(guī)格為厚度δ=16mm，長(zhǎng)為150mm，寬為150mm；錨索鋼板采用δ=16mm的鋼板制作，鋼板規(guī)格δ16×285×285mm。

（9）U型金屬棚：采用36#U型鋼制作，棚梁全長(zhǎng)3.5m，凈口3.2m，棚腿長(zhǎng)3.0m，岔角10°，陷落柱前10m及后10m范圍棚距1.0m（中一中），過陷落柱時(shí)棚距為0.8m（中一中）。架棚時(shí)采用“四六”盤幫勾頂，頂板勾木均勻布置間距為528mm，兩幫第一根勾木距頂板500mm，勾木間距為600mm，勾緊背牢，勾木規(guī)格為1200×100×50mm，木楔規(guī)格為：200×100×60/2mm，所用木材均為優(yōu)質(zhì)松木，棚子與棚子之間要安設(shè)好拉桿，拉桿采用Φ20圓鋼加工而成，拉桿長(zhǎng)度分別為900mm、700mm。

3.3 架棚支護(hù)工藝及要求

（1）架棚可滯后工作面2架架設(shè)。

（2）拉準(zhǔn)中線、腰線，按要求量出棚距找準(zhǔn)柱窩位置，挖好柱窩到實(shí)底，柱窩深度不小于100mm（如柱窩過深或松軟應(yīng)墊上堅(jiān)硬巖石），栽上兩根棚腿，并固定好，安裝好架與架之間的拉桿，并按規(guī)定將頂、幫背實(shí)背牢。

（3）棚子梁頭及梁中必須支設(shè)拉桿，不允許出現(xiàn)等壓棚子、射箭棚子，棚子梁頭接頭必須嚴(yán)密合縫，誤差不大于5mm。

（4）架棚時(shí)棚腿的邁步要一致，棚梁的水平誤差不大于40mm，扭距誤差不大于50mm。

3.4 超前支護(hù)

過陷落柱過程中如遇頂板冒落高度大于0.5m時(shí)，及時(shí)進(jìn)行超前支護(hù)，在工作面迎頭施工超前支護(hù)錨桿，設(shè)計(jì)施工角度與水平面夾角為60°，超前支護(hù)錨桿間距為1000mm，距兩幫距離為1100mm，每排施工3根，同時(shí)將施工循環(huán)進(jìn)度在原基礎(chǔ)上縮小0.2m（排距為1.0m時(shí)縮小為0.8m，排距為0.8 m時(shí)縮小為0.6m），防止冒頂區(qū)域進(jìn)一步擴(kuò)大。

4 結(jié)語

3205工作面過陷落柱期間斷面由矩形改為梯形，支護(hù)形式由錨網(wǎng)帶+錨索改為錨網(wǎng)帶+錨索+U型棚聯(lián)合支護(hù)，施工工藝由綜掘改為開震動(dòng)炮+綜掘。通過一系列的工藝和支護(hù)參數(shù)優(yōu)化，用8 d時(shí)間安全通過了陷落柱，期間頂板支護(hù)完好，證明工作面支護(hù)參數(shù)及施工工藝選用合理。