煤矿底抽巷施工中综掘技术的应用研究

朱立新

（山西省潞安矿业集团有限责任公司五阳煤矿， 山西 长治 046205）

引言

近些年来，随着煤炭行业的需求量不断提升，为了满足各个市场的需求，新的开采工艺被广泛应用到生产中，其中就有综掘技术。该技术的应用可以极大提升作业效率，并且具备较高的稳定性。

1 应用综掘技术的准备工作

1.1 进行工程概况分析

在开展施工前应当对底抽巷实施有效的地质勘察，掌握施工巷道中地质、岩性及层间距等状况，明确具体的施工及支护办法。

1.2 进行地质分析

在开展地质分析的时候应当确保结果的准确性，一方面要充分考虑掘进巷道的地质因素，即地质结构、底抽巷岩石的岩性及顶板、底板的岩性状况；另一方面应当对底抽巷的层间距加以考虑，其目的在于确保掘进工作具备较强的针对性，增强施工的安全性，确保巷道顶板的可控性。此外，还需要明确底抽巷顶板的岩性状况，确保顶板具备稳定的岩性，避免其出现风化破碎，导致事故的产生。

1.3 进行设备与工程材料的检查

相关的设备在正式投用之前都需要进行试运行，并且严格检查设备的质量，确保设备正常运行。保证综掘机的截割硬度超出底抽巷岩层的岩石硬度，同时还要保证岩石运输设备的正常运行，依据底抽巷断面来明确临时及永久性的支护。对于掘进作业中所需要的材料，进行质量检测，其检测的内容主要为材料自身的质量，例如混凝土的强度、锚杆规格等。

2 综掘技术的应用分析

2.1 支护设计

2.1.1 临时支护

综掘装置在正常运行的时候应当开展好临时支护作业，其形式主要是运用前探梁来进行支护或者依据底抽巷的断面状况来选择液压锚杆钻车对空顶实施临时性支护。

1）前探梁临时支护的架设办法、数量及质量的要求。将6 个悬挂前探梁的钩环固定在永久支护的锚索或锚杆上，三根2 寸的钢管作为前探梁，将其直接穿入到钩环中，稳固固定。在巷道完成截割之后，掘进机的司机应当将所有掘进机退到永久支护下，将截割臂进行下降，将掘进机进行闭锁。安排经验丰富的员工来开展有效的敲帮问顶作业，经过仔细检查，明确安全之后，抬网人员应当将事先连接好的网抬入作业面，利用长柄设备或锚杆钻机抬起网，抬网人员必须处于永久支护的背景下，将前探梁向前移动以挑住钢筋，合理设置排距，将临时及永久支护的网固定好，完成临时支护的架设。将临时支护所运用的钩环和永久支护所运用的锚杆尾部的螺栓拧紧。

2）CMM2-15（20）液压锚杆钻车机载式临时支护。在巷道割矸之后，这时综掘机退进永久支护内，此时需要降下截割臂，并且停止机组油泵以及关闭机组总开关。经过相关工作人员的研究检查确认安全后，可以把液压钻车开到工作面位置，把已经连接好的网放在机载临时支护上，工作人员必须站在永久支护内，这时需要司机和抬网工作人员保持联系，启动油泵顶起临时支护网，调整好排距并闭锁液压钻车后，相应的联网人员连接好网和永久支护。

2.1.2 永久支护

永久支护形式大多以锚索结合锚网喷的形式来进行，可以极大提升巷道构造的稳定性，以实现巷道的支护要求，避免巷道内围岩出现破碎，喷浆的厚度为100 mm，所用混凝土的强度应保持C20。此外，巷道在掘进的过程中对层间距进行探测，在其低于设计要求的时候，适当采取金属棚来加强支护，对顶板进行有效的控制，避免顶板发生事故。

巷道穿层斜巷永久支护所采用的形式为全锚索锚网，滞后作业面架设金属棚来进行加强，利用混凝土来进行喷浆封闭，其厚度应保持300 mm，所用混凝土应当与上文要求保持一致的强度[1-2]。

永久支护所使用的材料及规格如下：选用强度较高的锚杆，其型号为MSGLW-500/22×2 400 高强左旋无纵肋螺纹钢树脂锚杆；锚杆托盘的型号为150 mm×150 mm×10 mm 的拱形托盘；锚固剂的型号为MSK2335 型和MSZ2360 型的树脂材料；使用钢筋网来对顶板进行支护，网片之间应当使用搭接形式来进行连接，其长度应当大于100 mm，并将16号铁丝拧成双股来进行绑扎，每1 m 应当绑扎8 道以上，其拧结应当大于3 圈；锚索型号为SKP22-1/1720-6300，直径为22 mm、长度为6.3 m，尾部则需要使用与之相匹配的、较高强度的锁具；锚索托盘的参数为300 mm×300 mm×16 mm[3]。

2.2 穿层斜巷施工

2.2.1 煤层穿层阶段施工

在施工阶段，应当保留煤顶来实施穿层操作，由煤巷过渡转变为半煤岩过渡再到全岩巷再到底抽巷设计层位。施工阶段，依据煤体的松软性，应对顶部煤体实施超前预注浆，以起到加固效果，确保煤体可以凝固为整体。注浆加固操作主要是利用化学浆结合注浆装置及相应管道来进行操作，每间隔5～8 m进行一次循环，依据注浆结果来及时调整注浆的孔间距，建议在完成注浆3 h 之后来实施掘进工作；在施工的时候综掘机截割煤应当保持0.8～1.2 m 的循环进度；建议使用机载或液压锚杆钻车两种临时支护形式来对空顶进行支护，永久支护时依据预设的顶煤厚度来适当扩大顶锚索，确保其在稳定岩层中保持1.5 m 以上的锚固。永久支护完成之后，可将掘进作业面的迎头进行适当滞后，使用金属棚来进行加强，其作业面的滞后距离应当保持10～15 m，避免顶帮出现变形，对其压力进行控制。后期使用混凝土来对进行喷浆的封闭操作，其厚度为300 mm，强度为C20[4]。

2.2.2 穿层斜巷掘进施工

为了确保穿层斜向巷的掘进质量，在使用综掘机的时候应当搭配可伸缩皮带机来进行排矸。其中临时支护的形式主要有机载或液压锚杆两种，每进行一次的循环操作都需要进行一次临时支护，并且拱顶巷帮应当开展锚网支护，使用液压锚杆钻车、气动锚杆钻机等来实施永久支护[5]。

3 结语

目前，在我国矿井底抽巷的施工中综掘技术是应用最广的技术，并且具有较好的应用效果。为了确保该技术的运用质量，应当对工程的各个阶段进行严格的质量控制，此外，参与施工人员还需要严格遵照标准来进行操作，从根本上来确保底抽巷的施工质量。