中国神华国能（神东电力）集团三道沟煤矿陕西榆林719407
摘要：以三道沟煤矿85206切眼工作面切眼掘进工艺与支护技术为例，证实了超大断面切眼的支护设计方案以及施工方法选择的正确性。
关键词：切眼掘进；支护；超大断面
前言：三道沟煤矿85206综采工作面切眼及调车硐室主要用于85206综采工作面设备的安装。85206工作面切眼设计长307.5m、宽10m；15m调车硐5个，计75m；6m端头支架窝2个，计12m，机窝1个，计25m。本次施工长度共计404.5m。
1超大断面切眼掘进
一次掘进宽度5.7m，顶部使用6根￠20mm*2000mm螺纹钢锚杆+￠6.5mm*5300mm钢筋网片+￠14mm*5300m钢筋托梁支护，锚杆间排距0.85*1000mm，最左边一根锚杆预留；顶部支护右起2根锚索配以4.4m长W钢带，锚索间排距2000*2000mm，左侧锚索预留。一次掘进巷道的右帮出现裂隙、片帮、离层等情况时必须进行临时支护，临时支护选用￠20mm*2000mm玻璃钢锚杆+350*200*50mm木托盘支护，临时支护位置：夹矸以上500mm支护1根和夹矸以上1500mm支护1根，临时支护必须跟紧迎头。
二次掘进宽度4.3m，顶部使用5根￠20mm*2000mm螺纹钢锚杆+￠6.5mm*4600mm钢筋网片+￠14mm*4500m钢筋托梁支护和3根锚索+W钢带。支护时顶部左右两部分网片和托梁搭接可靠，压茬长度100mm。补充支护上次预留锚杆和锚索，压茬处网片、托梁（4.4m长W钢带）必须全部压在该锚杆（锚索）托盘上，保证支护质量。
2切眼掘进帮部支护要求
2.1一次支护要求
切眼副帮支护上部2根锚杆，配以钢筋网、钢筋托梁联合支护。切眼正帮支护上部2根塑料锚杆塑料网联合支护，底部塑料网必须卷起并用铁线适当绑扎，防止设备碰撞、挤压。最大空帮距离不得超过40m。调车硐支护上部2根锚杆和网片。每次调车硐开设后，必须先将两侧抹角支护完毕后再行支护调车硐帮部。巷道帮部出现离层、活矸、等片帮隐患时应及时加密支护，保证帮部支护强度，同时帮部支护紧跟至工作面迎头。
2.2帮部永久支护要求
拉底完毕后切眼正帮帮支护底部剩余两根锚杆，支护时必须将塑料网片拉展伸直，不允许出现网兜；切眼副帮负帮挂设网片支护底部剩余两根锚杆；调车硐挂设网片支护底部剩余两根锚杆；帮部永久支护距一次掘进巷道迎头距离不大于30m；如遇片帮危险区域，帮部永久支护距工作面迎头距离不大于15m。
2.3巷道顶部锚索施工要求
5.7m宽巷道顶部锚索距迎头不超过40m。切眼全断面成型后，顶部锚索必须及时支护完毕，距10m全断面迎头不超过25m。掘进时如遇顶板破碎地段，及时联系生产办进行支护调整。调车硐口5×5m抹角顶部支护标准：锚杆支护形式为1、2、3、4、5，2，共6排使用锚杆17套，锚杆间排距950*950mm，锚索3套，锚索间排距2000*1500mm，网片大小根据抹角规格进行修剪，不允许使用不规整网片多片搭接支护。
2.4其他要求
巷道帮部未支护的情况下，如因设备问题需在空帮下作业时必须先打好临时支护，否则严禁在空帮区域进行检修和其他作业。工作面生产或调机过程中，司机必须在驾驶室内操作设备；需要人员在空帮区域拉拽电缆时，拉拽电缆人员必须站在距巷道帮部距离不小于2m的位置进行作业。严禁任何人员在距空帮处2m范围内进行作业。工作面迎头所有空帮区域必须及时挂设警示杆，警示杆吊挂位置距巷帮不大于0.3m，吊挂间距3m，杜绝人员靠近空帮区域。距机窝两端头1.5m处各施工起吊锚索2套，外露长度500mm，机窝处锚索为散锚索，不加W钢带。
3支护要求
3.1安装锚杆要求
布置方式：巷道顶帮锚杆均与岩面垂直布置；锚固方式：端头锚固，每根锚杆螺纹钢锚杆使用CK2360树脂药卷一卷；每根玻璃钢锚杆使用K2360树脂药卷两卷；锚杆间排距误差不大于±100mm；锚固力：不低于5T；
3.2铺联网要求
顶网必须垂直巷道铺设，相邻网搭接100mm，钢筋梁压紧网片搭接处；帮部网片搭接100mm，顶帮网片搭接100mm；帮部网片必须与顶部搭接严实，搭接处用双股14#铁丝拧紧，绑扎间距200mm；
3.3锚索支护要求
打锚索使用液压锚杆钻机，打眼前先送水后开钻，严禁无水开钻，推力要适当，严禁猛升造成钻杆折断；锚固方式：每套锚索需配3卷树脂药卷，从里向外分别为Z2360、CK2360、K2360；￠22m锚索锚索锚固力不低于312KN，￠17.8mm锚索锚固力不低于220KN；锚索应尽量与岩层岩面或巷道轮廓线垂直布置，外露长度150～250mm；顶锚索长8000mm，严禁随意截短钢绞线；5.7m宽巷道顶部锚索距迎头不超过40m。切眼全断面成型后，顶部锚索必须及时支护完毕，距10m全断面迎头不超过25m。如遇顶板破碎应及时跟进顶部锚索，顶部锚索距工作面迎头距离不超过5m。
4支护工艺及要求
4.1临时支护
4.1.1临时支护形式
临时支护采用四臂锚杆机前端的临时支撑。锚杆机自带四个液压支撑油缸，油缸位置在锚杆机操作台前方1.2m处，两个朝上抵住顶板，两个朝下抵住底板，以有效控制空顶区顶板，保证支护人员安全。
4.1.2临时支护工艺、工序及要求
连采机掘进完一循环后，锚杆机开至迎头由外向里开始支护；锚杆机开到预定地点后，支护人员要站在T型掩护梁下操作支撑油缸控制手柄，先向下伸出两个油缸保证其牢牢顶住底板，其后向上升起另外两个支撑油缸，保证其与顶板接合严实。临时支护完毕后，方可允许支护。顶部锚杆支护前必须先进行临时支护，支护过程中人员必须站在掩护梁下作业，严禁人员进入空顶区域。
4.2顶部锚杆支护工艺及要求
打眼前依据激光中心线，将锚杆机调至巷道的正中位置，用锚杆机T型梁临时支护好顶板，在钻箱上装好专用钻杆，操作阀杆使钻杆钻头刚好顶在打眼的位置，然后轻轻动作给进阀杆，使钻头能顶到顶板并顶个小窝，接着操作快速给进阀，待钻眼深度达到实际要求2150mm时，退出钻杆（打眼时给进速度不能过快，以防钻杆折断伤人）；安装锚杆，先把搅拌杆安在钻箱上，再给打好的眼内装入一节树脂药卷，用锚杆将药卷顶入锚杆眼内，将锚杆尾部套在搅拌杆上，慢慢升钻臂将锚杆及药卷送入眼底，托盘应与巷道顶板留5～10mm的间隙，并捅破树脂搅拌，搅拌时间为10～15秒，搅拌到时间后，停止推进与旋转，等待45—50秒后，只给旋转力不给推进直至螺母紧固位，达到设计扭矩值。
锚杆机打锚杆作业顺序可概括为：定位、钻眼、装药固锚、紧螺母。锚杆安装完成后要符合下列要求：
1）锚杆间排距误差为±100mm。
2）锚杆孔轴向偏差要控制在设计规定的15°以内。
3）锚杆孔深不得小于杆体有效长度，且不得大于杆体有效长度50mm。
4）锚杆端部必须推至孔底，锚杆外端露出螺母的长度为10～40mm。
5）锚杆的孔位、孔深、角度、锚固力符合设计要求。
6）托盘必须紧贴帮面，螺母拧紧。
4.3锚索支护工艺及要求
4.3.1施工工艺
打锚索眼→送树脂药卷→搅拌药卷→安装托盘→紧固锚索
4.3.2锚索安装要求
打锚索眼：按设计要求定准眼位，按要求打够眼深。送树脂药卷：穿过孔眼向锚索孔装入两卷树脂药卷，用锚索将药卷推入孔底。搅拌药卷：连接锚索与钻机，打开、马达控制扳机（开关控制在最大速度的50%），始终保持推力，当锚索到达眼底时，将扳机开到最大，以确保树脂完全混合，直至感觉到有负载时，停止锚索旋转。安装托盘：待树脂完全凝固时（60s）穿上托盘，按上锚索头。紧固锚索：用手动液压式张紧机具涨紧锚索。现场使用手动液压式锚索预应力涨拉机具时，必须执行下列规定：
①涨拉机具应有专人保管，专人使用；使用人员要参阅说明书，空载操作熟练后再进行现场使用。
②不得用高压管作为绳索、受力器械搬运涨拉机具等其他物体。
③涨拉操作程序：千斤顶穿入钢绞线→卸载阀卸载→开启气阀启动油泵→换向供油（顺时针转动手柄千斤顶出缸）→卸载阀升压（顺时针转动）→自动锚紧→涨拉→换向供油（逆时针转动手柄千斤顶回缸）→自动退锚→卸载阀退压（逆时针转动）→退出千斤顶。
④使用油泵前需注入约8L（油面在油箱的四分之三处）160目滤油器过滤的Y号抗磨液压油，当环境温度低于0℃时，需要换用10号航空液压油；液压系统用油不得两种以上混合使用。
⑤涨拉人员由二人组成，一人操作油泵，一人操作涨拉千斤顶。千斤顶套上绞线就位后，操作涨拉千斤顶人员应持住千斤顶，待加压千斤顶卡住绞线后方可脱手离开。加压期间千斤顶下方所涉及到的范围内不得站人，以免发生意外。卸压、收缸前要人工扶住千斤顶，待卸压、收缸、松卡完毕取下千斤顶；加压涨拉过程中，要有人注视压力表读数变化、千斤顶动作及挤压孔壁等情况，发现异常应先停止加压、查找原则并处理。在压力读数未达到设计预应力值期间，若出现千斤顶只出缸而压力读数不升现象，一则是刚开始压实孔口部位情况，是正常现象。若不是孔口压实情况，出缸量持续超出100mm则说明该锚索锚固质量不好，没有达到设计要求，按不合格论，重新补打。涨拉完毕油缸回位时关闭油泵，以免行程到底后继续供油，使回油压力瞬时增大。
⑥顶压器和涨拉缸为全螺纹连接，每次工作前应检查其螺纹是否拧紧。班前应对涨拉机具进行气路和液压系统等全面检查，如有异常情况不得使用。使用中有非正常情况应停机检查，经维修人员排除故障后方能使用。
⑦涨拉时，千斤顶应与钢绞线保持同一轴线。一次涨拉缸体行程不得超过150mm，超过时应多次涨拉。
⑧手动油泵操作人员应缓慢升压，严禁高压换向。
⑨每次现场工作完毕要进行机具表面清擦，装箱收好并定期对顶压器等拆卸清擦，保持其完好状态。
⑩特殊情况（如锚索过长等）需切断锚索时，在切割前必须采用绳索捆绑固定，以防在剪切过程中切断的锚索受力飞起伤人。
结束语：
三道沟煤矿85206切眼工作面切眼支护参数选择合理，使工作面设备安装顺利进行，为85206切眼尽快投产赢的了时间。以锚、网为主体，配合锚索和单体支柱的联合支护技术在三道沟煤矿85206切眼工作面切眼的成功应用，为今后设计大切眼采用锚杆支护提供了依据。
参考文献：
[1]何满朝.孙晓明.中国煤矿软岩巷道工程支护设计与施工指南[M].科学出版社，2014
[2]何满超.袁和生.中国煤矿锚杆支护理论与实践[M].科学出版社，2015
[3]康红普.王金华.煤巷锚杆支护理论与成套技术[M].煤炭工业出版社，2013