武建忠
[平凉新安煤业有限责任公司，甘肃 平凉 744200]
摘要：新安煤矿为深部软岩巷道，巷道支护难度大，巷道变形严重，投入成本高，5204综放工作面切眼设计宽度7.8m,高度为3.2m，需对切眼进行扩刷，扩刷后采用锚网（索）+钢带梁+工字钢梁联合支护，经实测，切眼采取联合支护方式,支护效果良好，保证安全安装、回采，为今后类似工作面切眼支护积累了宝贵的经验。
关键词：大断面 切眼 联合支护 煤巷软岩
ABSTRACT: Tan An coal mine is a deep soft rock roadway, the roadway support is difficult, the roadway deformation is serious, the cost is high, 5204 fully mechanized caving face cut width 7.8 m, the height is 3.2 m, the cut needs to be brushed, anchor Net (cable) + steel girders + i-steel girders were adopted after the brush expansion, and the combined support was adopted in the open-off cut after the actual measurement, the support effect was good and the safety installation and mining were ensured.
Key words: Large Section, open-off cut, combined support, Coal Roadway Soft Rock
新安煤矿5204工作面开采为侏罗纪延安组5煤，煤层平均厚度为8m，工作面走向长度为930m，倾斜长度为165m，煤层开采前，需先准备工作面切眼，切眼支护是工作面安全生产的关键。为了满足综采设备的安装需求 ，综采工作面切眼往往具有断面大 、跨度大、顶板强度低等特点，易引发顶板弯曲下沉、冒漏顶和煤壁片帮，工作面切眼最小宽度为7.8m，安装采煤机段需加宽为长15m×宽9.3m×高3.2m。由于工作面切眼原掘进期间设计断面为宽4.8m，高3.2m，需要对其扩刷，因新安煤矿为软岩矿井，巷道支护难度大，变形严重，结合矿井 实际生产条件，通过分析研究，最终确定了全断面锚网（索）+钢带梁+工字钢梁联合支护方式，并取得了较好的效果，成功解决了大断面切眼难支护问题。
1 地质概况
5204掘进工作面位于矿井北翼5煤采区，西为设计5206工作面，东为我矿5202回采工作面，北为矿井北边界；工作面煤层侏罗纪延安组5煤，地面标高：+1300m～+1450m,工作面标高：+446～+750m, 工作面位置：5204工作面位于+535m回风石门以北，地面为山地，无建筑、河流及其它设施。
巷道掘进为煤巷，5煤属厚煤层，结构简单厚度8.0米。呈黑及褐黑色，煤层光泽多呈沥青光泽及玻璃光泽，贝壳状及平坦状断口，节理发育，密度较大。属低灰、特低硫、低磷、高熔融性，高热值煤层。工作面顶底板状况见表1。
表1 煤层顶底板岩性
2 大断面切眼支护
① 5204切眼全断面采用锚索+钢带+金属网联合支护方式，单体配合铰接顶梁进行二次加固。
② 顶板支护：φ18.9mm×4300mm锚索进行支护，间排距800mm×800mm，每排13根；
③ 两帮支护：老塘侧采用φ18.9mm×3300mm锚索进行支护，间排距800mm×800mm，每排3根；煤壁侧采用φ22mm×2500mm玻璃钢锚杆进行支护，间排距800mm×800mm，每排3根，同时间隔2.4m在帮部锚索中间插花布置2根φ18.9mm×3300mm锚索，自顶板向下1.5m处布置第一根，间距800mm布置第二根；
④ 顶板加强支护：顶板加强支护：采用φ18.9mm×6300mm锚索进行支护，间排距1600mm×1600mm，每排5根。
⑤ 巷道顶板二次加固支护：巷道扩刷前将前期掘进顶板单体补打完毕，自中线布置，间距1600mm，扩刷后巷道按照原先布置单体间隔3000mm布置一排单体，排距1600mm布置，单体滞后扩刷迎头不超过20m，单体用防倒绳加固；单体纵梁使用铰接顶梁，单体穿鞋带帽，采用RQ-10/ 40气动乳化液增压泵打单体，乳化液配比率3％-5％，单体初撑力不得小于90KN。
⑥ 树脂锚固剂：锚索支护K2350型树脂锚固剂和Z2350型树脂锚固剂各一支，其中K2350型树脂锚固剂前置于眼底。
⑦ 锚索托板：顶板锚索采用250×250mm耐压托盘或者18#槽钢、L=300mm锚索托盘支护。
⑧ 金属网：顶板采用6000×1000mm黑丝菱形网,压茬100mm,间隔200mm采用自联铁钩扎成整体，帮部采用10000×1000mm塑料网支护。
⑨ 顶、帮采用Φ12mm圆钢加工的钢带；长度为L=1700mm，L=2500mm。
⑩ 锚索外露150-250mm，锚索预紧力160KN～200KN。
图1 5204切眼支护断面图
3 切眼上下口大断面支护
上平台距离煤壁侧5m开始加强支护，支护采用锚网梁索+工字钢梁支护。加强锚索采用Ф18.9mm、L=6300mm支护。
①加强支护范围切眼施工四角门5m范围内。
②支护参数：正常主体支护顶板仍为Ф18.9mm、L=4300mm锚索支护，每排9根；加强支护顶板采用Ф18.9mm、L=6300mm锚索支护，间排距1200mm×800mm，每排3根。两帮支护：φ18.9mm×3300mm锚索进行支护，间排距800mm×800mm，每排6根；
③切眼上口5m范围内加强支护，掘进前期采用11#工字钢加工的4000mm长工字钢梁配合Ф18.9mm、L=6300mm锚固，布置排距1600mm×1600mm,工字钢梁加工每根钻3眼。后期扩刷采用2500mm长工字钢梁配合Ф18.9mm、L=6300mm锚固，布置排距1600mm×1600mm,工字钢梁加工每根钻2眼。
④树脂锚固剂：锚索支护K2350型树脂锚固剂和Z2350型树脂锚固剂各一支，其中K2350型树脂锚固剂前置于眼底。
⑤ 锚索托板：顶板锚索采用250×250mm耐压托盘或者18#槽钢、L=300mm锚索托盘支护，帮部采用D=140锥形托盘支护。
⑥ 金属网：顶板采用6000×1000mm黑丝菱形网,压茬100mm,间隔200mm采用自联铁钩扎成整体，帮部采用10000×1000mm塑料网支护。
⑦ 顶、帮采用Φ12mm圆钢加工的钢带；长度为L=1700mm，L=2500mm。
⑧ 锚索外露150-250mm，锚索预紧力160KN～200KN。
⑨ 结合现场实际操作来看，在5204切眼上口四角门施工过程中锚索预紧力从原先规定160KN～180KN,调整为180KN～200KN,考虑过程损失，下限不低于170KN。
图2 5204切眼上下口四角门加强支护顶板示意图
4 切眼支护效果分析
5204切眼完成扩刷后对巷道变形量进行观测，采用“十字法”对巷道两帮及顶板下沉量、底鼓量进行观测，观测时间为一个月，观测共设置4个测点，测点位置分别为5204上下口四角门处、切眼50m、100m处。测得巷道变形观测曲线图见图3。
图3 5204切眼矿压观测数据
根据矿压观测数据显示，切眼顶板下沉最大为77mm，两帮收敛为91mm，巷道底鼓量最大为201mm，能够满足工作面设备安装需要，该工作面切眼支护方式能够有效控制大断面切眼的围岩变形。
现场选用张拉机具具配套升级，预紧力下限取值提高到180KN。效果检验来看，提高支护强度后，巷道整体支护、承压良好，测压数据来看变形量也有所减小。
5 结论
从效果检验来看，提高支护强度后，巷道整体支护、承压良好，保证了5204工作面安全安装、回采。同时也为5煤后续接续面切眼设计、施工提供了很好的经验和基础。
[参考文献]
[1] 孙立亚.锚网索支护技术在软煤层综放大断面切眼中的应用[J].煤炭工程，2009（6）:36-37.
[2]苏晓建，徐雨，周俊帆，武宗刚.超大断面切眼联合支护技术应用研究[J].现代矿业，2012（7）:115-117.