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煤矿现代化2020 年第 3 期总第 156 期 1概述 霍州煤电集团吕梁山煤电有限公司方山店坪煤 矿 302 工作面位于井田 830 水平， 工作面东为井田边 界， 西为 830 南翼系统大巷， 南为 304 工作面 （未采 ） ， 北为 210 工作面采空区； 工作面回采煤层为 9 煤层， 平均厚度为 3.1m。 302 工作面设计走向长度为 1875m， 倾向长度为 220m，截止 2018 年 6 月 302 工作面已回采结束， 为 了便于工作面设备搬家回撤， 需在工作面施工一条收 尾通道， 通道设计断面规格为宽高 3.53.0,其中 基本顶主要为炭质泥岩， 平均厚度为 1.5m， 基本顶为 砂岩， 平均厚度为 11.4m。 初步设计中， 302 收尾通道顶板采用液压支架上 方铺设塑编网、 半圆木以及 π 型梁进行支护， 煤壁采 用支设贴帮柱进行支护； 收尾扩通道时， 使用采煤机 分段往返割煤， 重复升降架上梁、 窜梁， 直到通道宽度 达到 3.5m后， 在煤壁侧 π 型梁下支设单体柱。采用 该种方式支护， 工序较为复杂， 分段扩通道时， 空顶面 积大， 空顶时间长， 不仅抬运单体柱、 π 型梁等支护 材料劳动强度大， 并且频繁升降支架， 易造成顶板离 层松动， 给安全生产带来了更多的不安全因素。为了 简化扩通道支护工序， 降低施工人员劳动强度， 小峪 煤矿通过技术研究， 对 302 收尾通道原支护设计进行 优化。 2302 工作面收尾通道支护优化设计 2.1收尾通道顶板支护优化 为了防止一次性形成收尾通道， 造成顶板空顶面 积大， 导致顶板破碎、 冒落现象， 决定采用采煤机分次 分段割煤， 单刀割煤深度为 0.75m， 采煤机割煤 50m 后， 对已扩通道部分顶板采取 “JW 型钢带 组合锚 索 锚索吊棚” 联合支护。 （1 ） 锚索吊棚支护 302 工作面收尾通道顶板施 工一排走向锚索吊棚， 锚索吊棚主要由一根 11 工字 钢梁及两根锚索组成， 工字钢梁长度为 3.2m， 宽度为 110mm， 钢梁上焊制两个直径为 35mm 圆孔， 孔间距 为 1.75m； 锚索长度为 8.0m， 直径为 17.8mm， 吊棚施 工在支架顶梁前方 0.15m处， 每两个支架前方施工一 架锚索吊棚。 （2 ） JW型钢带支护 302 收尾通道顶板共计布置 三排“JW”型钢带，钢带规格为长宽厚 4.8 综采工作面收尾通道支护优化设计应用 成斐斐 （霍州煤电集团吕梁山煤电有限公司运销分公司 ， 山西 吕梁 033100 ） 摘要 为了提高综采工作面收尾通道顶板稳定性， 保证工作面搬家回撤任务安全高效运行， 决定对 店坪煤矿 302 工作面收尾通道支护设计进行优化，对顶板提出了“JW型钢带 组合锚索 锚索吊 棚” 联合支护措施， 对帮提出了迈步式桁架锚索支护， 通过实际应用发现， 与传统单体柱支护相比， 联 合支护设计提高了顶板稳定， 防止了顶板破碎、 冒落现象。 关键词 综采工作面 ； 收尾通道 ； 支护 ； 优化设计 中图分类号 TD353文献标识码 A文章编号 1009- 0797 （2020 ） 03- 0055- 03 Optimum Design and Application of Ending Passage Support in Fully Mechanized Mining Face CHENG Feifei （Luliangshan Coal and ElectricityCo., Ltd. Transportation and MarketingBranch ofHuozhou Coal and ElectricityGroup ， Lvliang 033100 ， china ） Abstract In order to improve the roofstability ofthe end passage of fully mechanized mining face and ensure the safe and efficient operation of the task of moving and withdrawing the working face, it was decided to optimize the support design of the end passage of No. 302 working face in Dianping Coal Mine, put forward the joint support measures of “JW steel belt combined anchor cable anchor cable hanging shed“ for the roof, and put forward the step- type truss anchor cable support for the side. Compared with the pillar support, the combined support design improves the roofstability and prevents the rooffrombreakingand falling. Key words fullymechanized miningface ; finishingchannel ; support ; optimization design 55 ChaoXing 煤矿现代化2020 年第 3 期总第 156 期 0.280.004m，钢带采用锚杆进行固定，每根钢带 5 根左旋无纵筋螺纹钢锚杆， 锚杆长度为 2.5m， 直径为 22mm； JW 型钢带与顶梁平行布置，允许偏角为 2， 钢带排距为 1.0m， 为了提高钢带间联锁保护作 用， 同一排相邻两根钢带叠加布置， 相邻两排钢带台 阶式布置， 如图 1 所示。 图 1302 工作面收尾通道联合支护平面示意图 （1 ） 组合锚索支护 收尾通道共计施工一排组合 锚索， 且施工在第二排与第三排钢带中间， 如图 2 所 示，组合锚索主要由一块钢托板及三根恒阻锚索组 成， 托板规格为长宽 0.40.4m， 托板上焊制三个 圆孔， 恒阻锚索长度为 8.0m， 直径为 21.6mm， 组合锚 索间距为 3.0m。 图 2302 工作面收尾通道联合支护断面示意图 2.2收尾通道煤壁支护 为了防止煤壁片帮， 提高煤壁稳定性， 决定对煤 壁施工 “迈步式” 桁架锚索支护。 （1 ） 收尾通道煤壁共计施工 3 排桁架锚索支护， 锚索采用长度为 3.0m，直径为 17.8mm 预应力钢绞 线， 第一排单锚索施工在距顶板 0.5m， 锚索垂直煤 壁布置， 锚索外露长度控制在 0.2m 以内， 在相邻两 根锚索之间安装两根长度为 0.8m，直径为 20mm圆 钢托杆， 并采用双向张拉器进行预紧， 保证托杆与煤 壁接触严实。 桁架锚索间距为 1.5m， 排距为 1.0m。 （2 ） 为了提高桁架支护效果， 煤壁三排桁架支护 采取 “迈步式” 布置， 即第二排单锚索在水平方向上 滞后第一排 0.75m 布置， 第三排与第一排布置方式 相同。 2.3优化后支护优点 1 ） 简化了原有扩通道支护工序， 减少单体柱、 木 料、 π 型梁的使用数量， 降低扩通道期间物料运送劳 动强度。 2 ） 优化设计后 302 工作面收尾通道顶板支护由 原被动支护变为主动支护， 提高了支护性能， 同时实 现了扩通道期间顶板及时支护， 解决了原施工工艺中 一次性形成收尾通道时空顶面积大的技术难题， 缩短 了收尾通道空顶时间， 防止了顶板离层、 下沉现象； 同 时煤壁采用迈步式锚索支护， 支护强度增大， 防止煤 壁贴帮柱改柱时， 煤壁片帮， 减小通道有效断面， 防止 了煤壁皮帮造成顶板空顶距加大。 3 ） 通道支护一次成型， 与传统支护相比， 降低了 后期维护工作量及支护费用投入，如单体柱循环注 液、 更换漏液单体柱、 整改退山及憋帮单体柱等工作。 4 ） 收尾通道采取联合支护后， 增加了工作面设备 回撤时利用空间， 如支架调架作业等； 同时可在端头 处安装三台掩护式支架支护迎头顶板， 提高了顶板支 护强度， 保证了设备回撤安全。 5 ） 针对采煤工作面储量小的煤矿， 设备拆安频繁 的特点， 该收尾通道联合支护技术为提高综采工作面 拆除工效提供了一种有效的方法和思路， 为矿井采掘 正常接替奠定了良好基础。 3结束语 霍州煤电集团吕梁山煤电有限公司针对采工作 面收尾通道传统支护设计时， 支护强度、 空顶面积大、 劳动强度大等难题， 通过技术研究对传统支护设计进 行优化， 提出了 “JW 型钢带 组合锚索 锚索吊棚” 顶板联合支护设计， 以及巷帮 “迈步式” 单锚索支护设 计， 并在 302 工作面收尾通道中进行应用， 通过应用 效果来看， 该联合支护提高了顶板稳定性， 工作面在 后期回撤期间未出现顶板破碎、 冒落现象， 加快了工 作面回撤速度， 与传统支护设计相比， 可缩短回撤周 期达 7d， 降低劳动成本费用达 3.5 万元， 取得了显著 经济、 安全效益。 参考文献 [1] 闫帅.复杂条件下工作面快速回撤施工工艺研究[J].江西 煤炭科技， 2019 （02） 61- 63. 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[5] 徐少春.综采作业面回撤巷道支护优化分析[J].能源与节 能， 2018 （08） 34- 35. 作者简介 成斐斐 （1985.12-） ， 男， 毕业于黑龙江科技大学采矿工程专 业， 本科， 助理工程师， 现就职于霍州煤电集团吕梁山煤电有限 公司运销分公司， 从事调运管理工作。 （收稿日期 2019- 7- 2） 4安全技术措施 4.1顶板安全技术措施 1）作业人员应在作业过程中注意环境安全， 并 认真按照 煤矿安全规程 进行施工作业。 2） 严禁任何人在顶板支护情况不良或者未支 护时间点及作业点进行施工作业或滞留。 4.2打钻安全技术措施 1）在钻进时要注意观察钻探孔内水情变化情况， 当发现钻进时轻松顺畅且有水顺钻杆流出时，应立 即停止钻进， 向负责技术人员进行汇报。现场技术 负责人观察钻孔后根据水情变化情况采取相应防 控措施。 2）钻进过程中，施工作业人员必须扎紧袖口， 禁止带手套等纤维制品作业，要注意钻进回水情 况， 严禁无水钻进。 3）打孔施工过程中， 需配备专门人员检测钻机 10 m 范围内瓦斯浓度， 若浓度达 0.7， 应立即停止 施工并切断电源， 撤出作业工人。 4）施工过程中若发现有害气体溢出， 应立即停 止施工作业， 撤出全部施工作业人员， 并向调度室 汇报。 5）作业处需配备两台正常工作水泵， 并保证排 水管路畅通。 6）每次工作面钻孔施工完毕后， 施工队组要及 时在探测位置侧帮巷中打一根锚杆进行固定， 标注 红漆作为钻探位置唯一标示， 巷道成巷后要保证锚 杆外露长度 50～100mm 为准。 5结论 1） 针对青洼矿 21031 巷承压水下掘进问题提 出了综合运用瞬变电磁法及超前钻探技术来进行 超前探测。根据实际采矿地质条件设计施工了 33 个物探点， 9 个钻探点， 并对其相关参数进行了详细 设计， 探测、 查明了超前岩层中的含水情况。 2） 针对超前钻探技术进行了相关安全措施探 讨，制定了顶板控制及打钻过程中的安全技术措 施， 确保了施工安全进行， 保证了巷道安全快速掘 进， 取得了显著成效。 参考文献 [1] 秦浩靖,何习平,相斌辉,金云鹏.全空间瞬变电磁法在平 阳隧道超前预报中的应用研究 [J]. 南昌工程学院学报, 2019,38 （03） 46- 49. 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