平凉新安煤业有限责任公司 甘肃省平凉市崇信县新窑镇 744200
摘要：为了解决掘进迎头向后至一部皮带机头顶、帮变形严重的情况，本文结合平凉新安煤业有限责任公司5202综放工作面生产实际情况，对深部高应力软岩巷道二次支护技术探究，结合5202综放工作面生产实际情况介绍套棚施工工艺技术，提高巷道支护承载结构的稳定性，最后分析深部高应力软岩巷道二次支护技术。
关键词：高应力软岩；套棚施工技术；二次支护技术；工艺与要求
1、引言
2、在深部软岩巷道中进行二次套棚支护的主要目的是控制围岩的变形，将围岩变形控制在允许的范围内，在进行二次套棚支护前，最大程度的释放围岩变形能力，发挥出围岩自身具有的承载能力。当前二次支护技术大部分从二次支护强度方面进行分析，所以往往忽略了支护承载结构的稳定性。因此，本文结合平凉新安煤业有限责任公司5202综放工作面生产实际情况，对深部高应力软岩巷道二次套棚支护技术进行探究。
2、巷道基本情况
平凉新安煤业有限责任公司5202综放工作面煤层名称为延安组5煤，水平为+535，采区为近水平采区，走向长度为760m，可采长度为730m，倾斜长度为120m，煤层倾角为0~18°，煤层厚度为7-~12m，该工作面位于矿井近水平采区北翼，西为设计5204工作面，东为平凉新安煤业有限责任公司工广煤柱，北为矿井北边界，南为矿5煤轨道、运输及回风系统。该工作面地面为山地，无任何建筑设施，煤层距地面垂深平均800米，回采后对地面基本无影响。工作面标高为+420~+650m，5202工作面位于主、副井以西300m，+535石门以北，地面为山地，无建筑、河流及其它设施。北翼5煤属厚煤层，结构较复杂。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。
3、套棚施工工艺与要求
3.1套棚条件判定
在发现锚索失效，顶板下沉离层、来压破碎的巷道，顶板下沉量超过0.5m；顶板局部坠兜超过0.5m；钢带被压断和金属网被压裂开的；局部顶板锚索连续断裂3根以上的；两帮受压变形影响皮带运输、电绞走勾和行人安全的局部段巷道必须套倾向棚；如果套倾向棚施工速度跟不上以上所述巷道变化的，必须先套走向棚进行支护，然后再套倾向棚支护。
3.2套棚施工工艺
在进行施工作业期间主要以风镐、手镐为主，运输方式为人工装，皮带运输。（2）采用的施工机组主要有：ZQS-50手持式风煤钻、Φ38×1.2m空心电煤钻杆、G10型风锤、手镐、MQT-130/2.8J型锚杆机、φ28X1.0m锚杆组合钻杆、风动涨拉机具。（3）顶部及肩窝使用φ=18.9mm、L=4.3m锚索，间排距：800mm×800mm，帮部使用φ=18.9mm、L=2.7m，间排距800mm×800mm。顶板及肩窝锚索每根使用一块K2350型树脂锚固剂和一块Z2350型树脂锚固剂，其中K2350全部前置。用10#铁丝编织6000mm×1000mm，压茬不小于100mm,间隔200mm用双股14#铁丝捆扎成整体。采用直径12mm圆钢焊制，长度2.5m和1.7m。用18＃槽钢截成，顶板使用长度为300mm,帮部使用长度为200mm的托盘，中间加焊1块150mm×150mm×12mm的钢板，中心孔径20.5mm。（4）锚索孔深度误差－100―0mm，锚索应垂直巷道轮廓线布置，角度允许偏差±3度，锚索间排距允许偏差±100mm。钢绞线必须推到孔底，尾部露出锁具150mm—250mm，锚索预紧力160KN---200KN。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆（5）维护顺序要遵循由外向里、从上向下，施工过程中必须要保证一个畅通无阻的安全出口。（6）需要挑、刷的巷道段必须由外向里逐排施工，使用大剪子剪网、专用工具放网兜、风镐挑刷、放掉一排就锚一排的方法，套棚由外向里、由上向下，进行逐架套棚架设。
（1） 3.3施工地点及要求
凡是在5202材料道一、二、三部皮带段，由于巷道顶、帮变形，套棚套不上的局部巷道，都必须进行挑顶和刷帮修护后再进行套棚，挑顶高度刷帮宽度要求，根据现场实际情况，以能套上棚为标准，严禁在套棚处的巷道挑、刷的超高超宽（倾向棚棚梁使用11#工字钢，长度4.0—4.4m（两端法头各100mm），棚腿为3.15m单体或3.5m长工字钢（下焊包壳）加工而成，棚距中-中1.6m-3.0m，根据现场实际进行适当调整）。
3.4套棚技术质量要求
套倾向棚时，棚梁、棚腿使用11号工字钢加工，棚梁长度4m、棚腿3.5m，棚腿加焊200mm×200mm×20mm的铁鞋，分别在棚梁两端至端头150mm的地方加焊牙壳；棚档间距1.6m，底扎角80度；架棚迎山角垂直巷道顶底板；施工腿窝深300mm，套棚时先根据巷道中的中线定出棚腿位置，将棚腿扶好找正后并用双股8#铁丝固定帮部金属网上，绑扎要牢固可靠,将棚梁运到位后，用单体将棚梁支起后，和两侧棚腿搭接。（2）套走向棚时，使用DZ-3.15m单体配合11号工字钢棚梁扶走向棚，单体要垂直巷道顶底板，一梁两柱，距皮带外侧架杆100mm处顺走向架设，使用单体两边距横梁两端头500mm处各打一颗，补打的单体必须穿鞋带帽，拴好防倒绳，单体初撑力不得小于90KN。（3）调整棚子时，再用木料将顶、帮背实接实，确保支护有力，不得出现歪斜现象。（4）套好棚后要垂直巷道顶底板，不调斜、不退山。（5）棚子的整体加固，套合格倾向棚后，必须使用长度3.0m的半圆木或长度3.0m的2寸钢管在顶梁两端距离牙科200mm，两帮棚腿距离牙科400mm的位置，用双股8#铁丝捆扎成一个整体。半圆木和钢管必须集中使用严禁混合搭配使用。
（1） 3.5锚索布置要求
（1）顶帮需挑刷时，挑刷后顶板及肩窝使用φ=18.9mm、长度4.3m锚索，间排距800mm×800mm，帮部使用φ=18.9mm、长度2.7m锚索，间排距800mm×800mm。（2）树脂锚固剂：每根锚索使用一块K2350型和一块Z2350型树脂锚固剂，其中K2350前置。（3）金属网：用10#铁丝编织长6000mm×宽1000mm的菱形网，压茬不小于100mm,间隔200mm用双股14#铁丝双排扣联接成一个整体。（4）钢带：使用直径12mm圆钢焊制，长度2.5m和1.7m。（5）锚索托盘：用18＃槽钢截成，顶板使用长度为300mm的托盘,帮部使用长度为200mm的托盘，中间加焊1块150mm×150mm×12mm的钢板，中心孔径20.5mm。
4经济分析
在深部软岩矿井煤巷修护中，整体套棚支护成本每排可节约273元，参考3月份刷帮360m，全月可节约98280元，既降低了支护成本、提高了工效，又确保了工程质量。
5结语
随着煤矿开采深度的加深，软岩矿井所占比例明显逐年上升，造成软岩巷道变形破坏的主要原因是巷道支护的结构出现失稳情况，所以怎样提高支护承载结构的稳定性将是解决高应力软岩巷道支护难题的关键因素，这就要求我们不断对软岩巷道二次支护技术进行研究，从而提高煤矿生产的安全性、稳定性和效益性。
参考文献
[1]张永将;谢广祥;深井高地压软岩巷道二次支护技术研究及应用[J];中国煤炭;2006年11期.
[2]师同民,范智海.井底煤仓二次锚网索支护加固技术[J];煤炭科学技术;2013年07期
论文作者:朱鑫鑫
论文发表刊物:《科技新时代》2018年9期
论文发表时间:2018/11/14
标签：巷道论文; 工作面论文; 顶板论文; 平凉论文; 煤层论文; 新安论文; 应力论文; 《科技新时代》2018年9期论文;