大断面开切眼掘支施工工艺研究

本文以望云煤矿3206综放工作面开切眼的地质条件为背景，介绍了本开切眼的设计及掘、支施工工艺。通过优化掘进施工工艺，合理安排锚、网、索的支护工序，保证了巷道的掘、支顺利进行，确保了安全生产，为大断面开切眼施工积累了宝贵的经验。

一、工程概况

3206综放工作面开切眼位于302区北翼，井下标高+640m～+655m。煤层厚度4.63m，无烟煤，煤层倾向N66°E，倾角2～16°，硬度f=1.5～2，较稳定。顶板为砂岩及泥岩；底板为泥岩及粉砂质泥岩。该煤层瓦斯涌出量为低瓦斯，煤尘无爆炸性，无自燃发火倾向性。工作面顺槽巷道总体沿煤层走向布置，切眼沿煤层倾向布置。运输顺槽、回风顺槽及切眼均按测绘人员所标定的开口位置及中线沿3#煤层底板掘进，3206集中回风巷沿煤层顶板掘进，掘进总长度3415m。

二、开切眼支护形式的设计

1.顶板支护。根据开切眼的地质概况及类似地质条件下开切眼的支护经验，决定顶板支护采用锚索＋锚杆＋钢筋托梁＋金属网联合支护的方式。锚杆布置：锚杆间距900mm，排距850mm，每排7根，切眼两侧巷帮顶锚杆距帮400mm，安设角度向外与垂直方向成20°角，其余与顶板垂直布置，采用钢筋托梁和托板固定。锚杆为φ20×2400mm，杆尾螺纹M22；托板为钟型加球垫，规格为120×120×8mm；钢筋托梁为φ14的钢筋焊接，规格60×3100mm，两端安设锚杆位置各焊两根加强纵筋。锚杆固定采用树脂加长锚固，锚固剂型号Z2360，两支中速，锚固长度1200mm。锚索布置：锚索规格φ15.24×8500mm，采用梅花形布置。布置方式为三、二式，一排三根（配合250×250×16mm的钢托板和长250mm的14#槽钢梁），一排二根交错布置，间距1800mm，排距850mm，每隔一排打一排锚索，达到排距要求后应及时进行打注，严禁滞后。锚固方式为端头锚固，锚固剂型号K2335/Z2360，一支快速，两支中速，锚固长度为1500mm。

三、掘进施工工艺的选择

1.机掘施工方式。1.1采用EBJ—120型及EBZ-50TY型掘进机割煤掘进，DSJ800/2×40型带式输送机或SGW-40T型可弯曲刮板输送机运输。1.2工艺流程。交接班→安全质量检查和准备工作→检查电器设备、试运转→截煤→临时支护→架棚（锚网）永久支护→延伸刮板输送机或皮带。1.3掘进机截割工艺。掘进机落、装煤，严格按截割曲线轨迹图作业，掘进机采用横向往复式截割，截割时将截割头调至巷道中，由巷道下中部开口进刀，左右摇摆先割出槽窝，然后由下向上进行截割。截割头的垂直方向各中心线距两帮均为0.4m，待大致轮廓割出后，最后修整成形。2.施工方法。2.1工作面运输顺槽、回风顺槽按本规程掘进工艺流程一次完成。2.2切眼施工方法及顺序：（1）切眼开口部位30m巷道采用炮掘方式掘进，剩余部分采用机掘方式掘进，一次性掘出全断面，循环进尺均为1.0m。具体施工时，将工作面刮板输送机沿巷道中线铺设，按规定循环进尺，先左后右的原则进行交替掘进、支护，同时随掘进以切眼巷道中心线为轴线增设双排单体液压支柱加强支护，柱距1.0m，排距2.0m，柱帽规格为140×140×500mm的小方木。支护方式采用“锚索＋锚杆＋钢筋托梁＋金属网”联合支护。（2）最后对各交岔点增设锚索补强。

四、安全措施

1.工程质量的验收。队组要建立健全切实可行的验收制度，当班工作结束后，跟班长对工程质量验收时，首先要看中线是否合乎规定，然后检查巷道的净宽，在棚梁下和腰线部位（或轨面），根据巷道中线测量巷道净宽，全合格者为该架棚合格，否则必须返工。2.加强通风管理。局部通风机和掘进面的电气设备必须安装风电、瓦斯电闭锁。局部通风机安装和使用必须有专人负责挂牌管理，局扇支设高度大于0.3m，严禁随意停开风机、断开风筒。局部通风机和启动装置必须安装在进风巷道中，距掘进巷道回风口不得小于10m，严禁发生循环风。3.加强顶板管理。开工前，必须严格执行安全检查制度和“敲帮问顶”制度。工作面截煤时，必须加强靠近工作面10m范围内支架的支护强度。掘进工作面严禁空顶作业，架棚支护最大控顶距1.2m，最小控顶距0.2m；锚网支护，紧靠工作面永久支护与迎头的距离不大于0.6m，割煤后不大于1.5m。

五、结语

大断面切眼一次成巷掘进工艺的创新与应用，简化了施工工序，节省了支护材料费用和用工，减少了工人的体力劳动强度，同时提高了效率及安全系数，是一种安全、高效、快速、科学的施工方法。为该矿进一步提高机械化程度，加快大断面切眼掘进速度，减少成本投入，确保了安全生产，给同等条件下大断面切眼的施工积累了宝贵的经验。