【摘要】：为了对厚煤层的大跨度开切眼的破坏特征进行了解，并实现对围岩稳定性的有效控制，本文针对跃进煤矿中存在的倾斜煤层巷道的挖掘前进过程中所面临的支护问题，采取悬吊理论，和杆体以及锚固剂强度的原则，对支护参数进行计算，确定了相应的支护要求，在现场写实和倾斜煤层巷道的挖掘中对相应的工艺实行优化，实现了工效的提升，在保证支护安全的基础上，对倾斜煤层巷道的顶部快速挖掘技术进行了总结。

　　【关键词】：倾斜；巷道；煤层；大跨度；切眼锚；支护

　　倾斜煤层巷道的挖掘速度受到地质条件、挖掘技术工艺；机械化程度和劳动组织等多种因素的影响，普遍处于单进低水平。【1~2】由于跃进煤矿中设定的工作面是倾斜煤层掘进回采巷道，其倾角比较大，煤体内聚力比较弱等多种特点，巷道单体受大的影响被进一步扩大，对此，倾斜角巷道沿顶快速挖掘技术的应用与研究，对于提升巷道挖掘速度，为矿井的正常生产交替存在十分重要的意义。

　　1、地表位置和地质特点

　　 25020工作面地面处于杜村沟槐树林地带，井下标高-315.1～-275.1m，地面标高＋476m～＋556m。工作面井下四邻位置：北部-200水平西翼运输大巷南侧保护煤柱，东西、南部位均为实煤体。

　　2、煤层的赋存特点

　　煤层走向为93°~115°，倾角12°~17°均值13°，煤层夹矸0~5层，单层厚度0.1~1.11 m，夹矸通常是炭质泥岩和砂质泥岩。厚0~7.19m，平均3.45m，上述值的计算根据工作面附近钻孔及25040工作面煤厚，煤厚变化规律：煤层局部顶板存在小起伏，稳定性差。

　　顶底板名称 岩石

　　名称 厚度/m 岩性特征

　　顶板 老 顶 砂砾岩 180 砾岩为主,夹薄砂岩,

　　弱含水性

　　 直接顶 泥岩 11 灰黑色,裂隙和节理发育

　　 伪 顶 泥质砂岩 0.3 层状结构易脱落

　　底板 直接底 泥岩、砂岩 7 浅灰色，夹粉砂岩条带,

　　波状层理

　　该工作面煤层瓦斯含量小于0.03-1.35cm3/g，煤层有自燃性，自然发火期一般为1～3个月，最短15天。煤尘具有爆炸性，爆炸指数为40.52%。

　　3、巷道的布置以及支护情况

　　3.1巷道的布置

　　 25020工作面新切眼下开口坐标为是X：3842885.968，Y：37578788.836，沿开口坐标依据N27°方位角掘进170m后同上口进行贯通。

　　新切眼设计掘进方式为沿煤层顶板掘进，依据地测科给出的中腰线施工,总工程量为170米。

　　3.2关于支护设计

　　25020工作面新切眼下口的开口为5m采取8m宽断面，正巷为7.5m宽断面，新切眼采用的是锚网索＋钢带＋顺向液压抬棚支护方式。25020新切眼的下端开口范围在30m内，使用炮掘＋40T溜子方法实行掘进，在掘进机位置实现满足后，采取综掘＋皮带方式实行掘进。

　　新切眼掘进中，正头采用的是4根长度为4m的π型梁当做前探梁实现对顶板的临时支护，前探梁的距离要小于1.5m，每一根前探梁必须具备3个或是3个以上的卡环以及锚杆固定，并在每根的前探梁的下端焊接上长度为400mm的长防滑铁链，并实现与顶钢带之间的固定，避免将上山掘进中出现的前探梁的上下坡度方向上的滑移掉落，造成人员伤亡。需要在前探梁上部使用方木形的大头锲顶板。每一班对支护进行移动，在锚网结束以后，就可以对探梁进行撤离。

　　前探梁的使用过程为：掘进机在截割前需要将探梁的卡环固定于正头巷顶锚杆处；掘进机在截割后，通过审顶杆对掘进机截割后出现的活石、围岩清洁处理，并对相应的安全进行确认。实现前探梁的前移并固定牢固，在前探梁和顶板间部位设置坑木和网片，施工人员需要在前探梁联合网片支护的形式下采取打注锚杆和锚索。锚网索支护完成后，实现了前探梁的支护作用，并进入下一循环。

　　关于永久支护的参数设置：依据我矿井实际地质，同已经挖掘的巷道经验得知，采取工程类比法实现25020工作面新切眼的设计。

　　依据悬吊理论对锚杆长度参数进行设计：

　　首先是锚杆长度计算：L=KH+L1+L2在相应设置下计算得出L=2×0.8+0.5+0.1=2.2m，施工时取L=2.4m，可以满足要求。

　　其次是锚杆杆体直径：根据杆体承载力与锚固剂等强度原则确定，则d=35.52=35.52=19.4mm施工时锚杆杆体直径取22mm，可以满足要求。

　　最后是，锚杆间距、排距计算：设计时令间距、排距均为α，则α=（Q/KHγ）1/2，依据相应的数值设置计算得出， α=(Q/KHγ) 1/2=[10/（2×0.8×2.4）]1/2=1.6m，施工时取间距为800mm，排距为800mm可以满足要求。

　　依据按悬吊理论计算锚索参数确定锚索长度L=La+Lb+Lc+Ld按GBJ86—1985《锚杆喷射混凝土支护技术规范》要求，锚索锚固长度La按下式确定：La≥K×（d1fa/4fc）La≥2×〔21.6×1860/（4×10）〕=2×1004.4mm=2008.8mm=2.008m则L=2.008+4+0.1+0.15=6.258m，施工中锚索长度取8000mm，可以满足要求。

　　3.3永久支护的确定

　　新切眼锚杆支护的参数和具体要求，巷顶锚杆的支护要求为：巷顶使用一根长度是8m规格的异型钢带联合双层菱形金属网，规格是900mm宽×4000mm长，网片要求实行高于100mm的搭接方式，且每隔200mm实行联网钢丝的捆扎方式，锚杆的排距在800mm×800mm之间，排距的最大标准要低于800mm值。巷顶锚杆的托盘需要借助联网钢丝捆扎与顶板网片或是钢带位置上。巷顶锚杆使用至直径22mm长度是2400mm的左旋普通螺纹钢锚杆，长2.4m，杆尾的螺旋纹是M24，杆体的屈服强度为335Mpa，延伸率要高于17%。此外锚杆配件和锚固方式都需要实行确定。同时还需要确定巷顶锚索的支护参数要求和巷道两帮支护参数的要求。

　　4、支护工艺介绍

　　锚网索的支护要求为：在施工前需要作出的准备是，施工前要贯彻各种施工技术措施，

　　对施工人员实行相应的培训，保证其对各种施工工艺和要求进行充分了解，并掌握相关的机具操作方法，保证井下的施工质量。准备各种施工需要的材料、机具、锚杆、锚杆索，实现设备的完好无损。

　　锚网的施工工艺主要分为掘进和支护两个部分。施工中的锚杆和锚索需要具备相应的施工要求，巷道顶板支护的工艺流程可以被描述为：掘进、敲帮稳定将活渣去掉、实行金属网的铺设、临时支护措施、钻顶版中部的锚杆孔清洁，实行树脂锚固剂与锚杆的固定，借助锚杆钻井的搅拌作用对树脂锚固剂在一定的时间内实行搅拌，停止后在1分钟后实行左右降钻机，在搅拌停止10分钟后，需要将螺母拧紧。

　　5、施工方法介绍

　　25020新切眼开口在30m范围内，可以采取一掘一锚的挖掘方式，掘进以及支护需要按照一定的顺序。

　　开口30m采用炮掘一次成巷，工作面采用风钻进行打眼，风钻型号是ZQST65/2.5S启动手持钻机以及KMQJ-130型风动钻机。使用六眼锲形掏槽形式，借助3#煤矿学科下的乳化炸药，好秒延迟雷管，FD200L(D)型隔爆电容式发爆器实行起爆。

　　 设备和工具设备：采用4台ZQST65/2.5S启动手持钻机；其中两台工作两台作为备用，两台KMQJ-130型风动钻机，其中一台作为备用。

　　 25020新切眼探巷炮掘进30m后，巷道使用综掘机前进方式，掘进和支护按照顺序进行作业，方式为一掘一锚方式。

　　 掘进要求为短掘短支，也就是对每个循环进度进行缩短，同时打超前锚杆并对前探梁超支护进行使用。正头的顶板存在片冒巷道轮廓线的0.3m情况下，需要打超前锚杆实行临时支护。

　　 每个循环只需要掘出一排并锚一排，循环进尺是0.8m。每个循环的最大空顶矩不能超过1.2m，锚杆滞后正头不能高于1.2m，锚索滞后的正头不能超过2m。若区队要变更每个循环锚的两排，或是实现最大空顶距离增加1.2m，需要在矿长和总工程的认定与批准下才能实行，不然被视作违规作业。【3~5】

　　6、小结

　　 本文针对跃进煤矿中25020煤矿大跨度切眼锚网和锚索的支护情况进行了分析和研究，在设定煤矿支护中需要结合具体的地质条件和煤矿特点来设计支护方案。随后文章对支护的方法、工艺及具体的施工方法进行了介绍，希望可以为该煤矿的作业开展综合性的分析与实践总结。

　　【参考文献】：

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　　[2]魏世义.深井破碎顶板大断面开切眼支护参数优化研究[J].煤炭科学技术,2013,04:28-31+35.

　　[3]刘新文,孙希奎,郭振跃.大跨度切眼全断面一次成巷锚网索支护技术[J].河北煤炭,2001,01:20-23.

　　[4]王海宁,杨云龙,奚家米,陈新年,田俊蜂.复合顶板大跨度切眼锚网(索)支护技术研究应用[J].中国煤炭,2011,02:52-55.

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