管缝式锚杆在薄煤层炮采工作面不稳定顶板的应用

王传社

赵明远

（兖州煤业公司南屯煤矿，邹城273500）

0 引言

在薄煤层炮采工作面不稳定顶板情况下，正常的支护方式不能满足顶板支护要求，在薄煤层炮采工作面中应用管缝式锚杆控制不稳定顶板，从而有效的解决了顶板破碎带的支护。

1 工作面概况

①1702工作面为十一采区十七层煤第二个回采工作面，位于十一采区西南部。工作面东邻十一采区轨道上山，南邻南屯、北宿井田边界，西为一采西部断层与十三采区为界，北为1704工作面（未准备）。地面标高+40.51～+41.8m，东高西低。工作面标高-385.3～-409.3m。

②1702工作面老顶为泥岩，胶结致密，性脆，水平层理，局部为粉砂岩，岩石普氏硬度5～6，直接顶为十一灰，灰白色，致密性脆，局部缺失相变为砂质泥岩，岩石普氏硬度 10～11。17煤厚：0.90～1.20m，平均 1.06m。

③1702工作面总体为一单斜构造，东南高西北低，煤层走向近东西向，倾向北。煤层倾角2～8°，平均3°。

2 工作面支护方式

1702工作面采用ZZ2400/06/12B型液压支架、单体液压支柱、板梁联合作用支护顶板。液压支架支护区域每三节为一组，二台支架和一个液压单体支护间隔区。最大和最小控顶距时均采用“23”支护方式，即刮板输送机后为2棵单柱，切顶排为一组三花柱。液压单体支护间隔区扶设一架板梁联合作用支护顶板，且形成一梁两柱。

工作面顶板局部缺失相变为砂质泥岩顶板破碎较严重时，正常支护不能满足支护要求，为了有效地防止顶板冒落，确保安全生产，可采取提前向煤壁内打管缝式锚杆来维护顶板。

3 管缝式锚杆规格及作用原理

①管缝式锚杆的规格：锚杆为Φ34×2000mm。

②管缝式锚杆的作用原理：将管缝式锚杆装入事先钻好的孔中，拉架时支架前探梁托住锚杆外漏的部分，形成超前支护来达到维护顶板的目的。

4 施工工艺

图1 管缝式锚杆布置示意图

4.1 施工范围 工作面不稳定顶板较破碎处。

4.2 施工方案 为保证顶板的完整性，向煤壁内打入管缝式锚杆超前维护顶板。采用煤电钻湿式打眼，钻头规格φ34mm，钻杆使用1.8m麻花钻杆。

4.3 技术要求

4.3.1 于距底板1.0m～1.1m高度向煤帮打入一排锚杆，锚杆间距0.15±0.05m，锚杆外露200～300mm。根据现场煤帮情况，煤帮破碎处补打锚杆，锚杆水平打入煤（岩）层。钻孔眼口有片帮现象造成锚杆松动时，要使用小木楔将眼口楔住，使锚杆与煤（岩）层完全受力。（如图1）

4.3.2 工作面煤（岩）层打眼完毕后，把钻孔内煤（岩）粉排净，插入管缝式锚杆，将板梁平行于煤壁的方向放置在支架前探梁上拖住锚杆外漏的部分，前探梁接顶要平实，然后在锚杆与支架、金属网联合支护的作用下前移相邻支架，确保邻架支架间顶板前移时不冒落。

4.3.3 爆破要求：不稳定顶板较破碎处采取打密眼放小炮的方法进行爆破，装药量要适当，不宜过大，以减小爆破对顶板的破坏。

4.4 安全技术措施

4.4.1 施工过程中执行好开工前和工作中的“敲帮问顶”制度，此项工作应由2名有经验的老职工担任，一人找顶、一人观察顶板和退路。找顶长把工具为不小于2.0米的木杆或尖锤。找顶人应站在安全地点，用长把工具找顶，防止煤矸顺杆而下伤人；观察人应站在找顶人的侧后面，并保证退路畅通。找顶应从有完好支护的地点开始，由外向里先顶部后煤帮，依次进行，找顶范围内严禁其他人员进入。顶板遇有大块断裂矸石离层时，应首先设置临时支护，保证安全后再顺着裂隙、层理慢慢地找下，不得硬刨强挖。

4.4.2 进入面前作业必须先维护好顶板煤帮，执行好“敲帮问顶”制度，用长柄工具挑掉活矸危岩，清理好退路，专人观察顶板，严禁空顶作业。

4.4.3 打锚杆钻眼时，施工时人员要站稳，相互配合好，专人看护顶板，监护安全，发现安全隐患，及时停止工作进行处理，确保施工安全。

4.4.4 煤电钻必须完好，煤电钻综保各种保护必须齐全可靠，使用完煤电钻后必须停电闭锁。

4.4.5 使用煤电钻时，应注意以下事项：①使用煤电钻钻眼禁止带手套，工作服袖口必须扎紧，衣领、衣角系好，纽扣扣好，以免被钻杆缠住。②使用煤电钻匀速推进，不要用力过猛。不准强推硬压，防止断钎伤人，禁止过负荷运转。③打眼时，一定要避开炮窝，同时打眼工必须检查是否有拒爆、残爆。④打眼时由两人操作，按照事先标定的位置点眼，一人领钎，一人扶钻，先点动送电把手，再逐渐用力按压把手，用力要均匀。每隔一定时间要将钻杆来回抽拉，排净钻眼内煤（岩）粉。⑤严禁一边打眼、一边装药，打眼装药时严禁开动刮板输送机。

4.4.6 进入面前作业时不得操作本架及相邻支架，本架及相邻支架的总进液阀要关闭，防止误操作或物料等碰撞操作把手；必须停机停溜，停电闭锁，执行谁停电谁送电制度，确保作业安全。

4.4.7 确保液压支架不漏液不窜液，不自动下降，升紧达到初撑力，支架接顶平实。

4.4.8 工作面爆破时严格执行“四三”放炮制，放炮前后对20m范围内及时洒水降尘，放炮后及时敲帮问顶找掉活矸危岩。

5 结论

管缝式锚杆在南屯煤矿薄煤层炮采工作面不稳定顶板条件下应用是成功的，对不稳定顶板的控制起到了很好的支护作用，在过不稳定顶板期间杜绝了顶板冒落事故，为今后薄煤层炮采工作面过不稳定顶板的控制有一定的指导意义。

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