b松软煤层沿空掘巷桁架支护

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1、松软煤层沿空掘巷桁架支护赵宏志【淮北矿业（集团）海孜煤矿，安徽淮北235147】摘要介绍松软煤层沿空掘巷桁架支护的设计及施工技术，并对其矿压观测及技术经济效益进行了分析。关键词桁架支护松软煤层沿空掘巷参数设计施工海孜煤矿8煤层为不稳定煤层，灰～灰黑色，鳞片状或粉末状，玻璃光泽，半亮型煤。煤层部分地段有条带变薄区，中段、里段有分叉合并现象。整个工作面煤层受构造影响，较破碎、松软，厚度变化较大，为0～3.70m，平均厚约1.60m，角度平均约为18o。煤层伪顶为0.1～0.3m的炭质泥岩，黑色，质较软；直接顶为厚2.0～3.0m的泥岩，灰

2、色，致密，块状，含大量植物化石；老顶为8～14m的厚层细～中粒砂岩，质硬，偶见软弱夹层。煤层直接底为2.0～3.0m左右的泥岩，灰色，致密，块状，含大量植物化石；老底为厚度10.0m以上的9煤层底板砂岩，灰白色，中粒，主要矿物为石英长石，层面夹炭质条带；在直接底与老底之间是9煤层，且其中夹有0.5m厚的一薄层炭质泥岩。844工作面布置在8煤层中，位于井田中央右侧。工作面走向长约650m、倾斜长约130m，位于-475m水平。地面地势平坦，多为农田。该块段对应的上阶段是842工作面，下至F7断层煤柱，东以84上山煤柱为界，西至84采区边

3、界。844工作面风巷断面为斜矩形，净宽为3m，净中高为2.4m，断面积为8.4m2，与上帮原842机巷间留设3m宽煤柱。埋藏深度-380m。1支护方案由于8煤层为松软煤层，且高帮沿空，传统的架棚支护无法控制围岩变形，总是前掘后改，工人劳动强度大，成本投入高，且安全效果差。锚杆、金属网、锚索组成的桁架支护（以下简称桁架支护）施工进度快、支护成本低、支护效果好，用于松软煤层沿空支护可以一次成巷，保证了回风断面，消除了后期修护存在的安全隐患，而且减轻了工人劳动强度。所以该风巷选用这种桁架支护，见巷道支护断面示意图。3/4图844风巷支护断面

4、布置图1.1顶板支护巷道顶板采用5根等强预拉力螺纹钢锚杆配合3.0m长M4型钢带、菱形金属网支护。锚杆直径22mm、长2200mm。用两卷Z2355型树脂锚固剂卷加长锚固。间排距为800×700（mm）。锚杆预紧力30kN，锚固力不低于120kN。顶板中部3根锚杆垂直于顶板安设，两侧锚杆各向帮部倾斜15°。巷道顶板沿走向每隔3.0m布置一套直径15.24mm、长5300mm的高预应力锚索，用1卷K2555树脂锚固剂卷和2卷Z2555树脂锚固剂卷加长锚固，以保证锚固效果。锚索预紧力60～70kN。1.2两帮支护巷道高帮采用3根等强预拉力

5、螺纹钢锚杆加2.7m长M3型钢带、菱形金属网支护，锚杆直径22mm、长2200mm，用2卷Z2355型树脂锚固剂卷加长锚固，间排距为800×800（mm）。锚杆预紧力20kN，锚固力不低于80kN。巷道低帮采用3根等强预拉力螺纹钢锚杆加1.8m长M3型钢带、菱形金属网支护。锚杆直径20mm、长2000mm，用2卷Z2355型树脂锚固剂卷加长锚固，间排距为800×800（mm）。锚杆预紧力20kN，锚固力不低于80kN。高帮上、下各每排布置一套高预应力锚索，直径15.24mm、长5300mm。3/4上帮角的锚索与水平方向成60°左右角，

6、下帮角的锚索与水平方向成40°左右角，均深入岩层3.5m。锚索用1卷K2555型和2卷Z2555型树脂锚固剂卷加长锚固，以保证锚固效果。锚索预紧力60～70kN。桁架穿过2.7m长的M4型钢带或槽钢。低帮最上面一根锚杆向上倾斜30o，最下面一根锚杆向下倾斜30～45o。2.3补强支护顶帮破碎处用2～4根右旋全螺纹预拉力锚杆加强，锚杆直径18mm。长度为2000mm，用2卷Z2355型树脂锚固剂卷锚固。3施工工艺及技术保障措施3.1施工工艺由于该巷为半煤岩巷道，故采用预留帮煤柱爆破施工，再刷帮至设计断面。施工工序为：敲帮问顶→看线画孔位

7、→钻炮孔→装药连线→起爆验炮→找顶出矸→支设带帽点柱→钻顶锚杆孔（锚索孔）→扫孔安装锚固剂、安锚杆（锚索）→开动钻机搅拌→停钻凝固→紧固→刷帮→钻帮锚杆孔（锚索孔）→清孔挂笆→安装锚固剂卷、锚杆（锚索）→开动钻机搅拌→停钻凝固→上紧使托盘紧贴岩面。3.2技术保障措施①采用爆破法施工巷道，爆破后两帮预留500mm，辅以风镐或手稿人工成形；②按设计排距，顶板掘进循环进尺一个排距，帮锚杆同时安设，不得滞后；③金属网从顶板中部向两边铺，两边网过肩窝，帮部菱形金属网铺至底角；④顶锚杆钻机的安装扭矩应大于100N·m、帮锚杆机具的安装扭矩应大于6

8、0N·m，顶部锚杆扭矩要求不小于150N·m、帮部锚杆扭矩要求不小于120N·m，须人工进行二次加扭，滞后不得超过2～3天，须有专人实施；⑤锚杆、锚索孔的深度、角度要符合设计要求，孔要直要圆，孔壁清洁，钻孔、锚固剂卷、锚