錨網聯合支護技術在綜放工作面拉架巷的應用

邊志偉

（陽泉煤業（集團）有限責任公司一礦，山西陽泉045008）

引言

采煤工作面的拆除是回采環節中的一道重要工序，拉架巷工程質量的好壞直接影響著礦井的安全、產量與效益。安全、經濟、快速的拉架巷支護技術是保證工作面設備順利拆除的必要條件。陽煤一礦采煤工作面一直沿用先在工作面整體鋪網，然后采用“木梁+單體柱”支護分段作業一次成巷的形式筑拉架巷。這種支護方式的拉架巷支護效果相對較差，對頂板的控制有限，且需頻繁的支設、回收單體柱，存在較大的安全隱患。在拉架過程中，由于不能完全地控制住頂板，在一定程度上制約工作面的拆除速度。為了克服傳統木梁支護方式的弊端，先后在數個工作面試驗與研究采用錨索網聯合支護的方式筑拉架巷。

1 錨網拉架巷支護工藝

通過錨索懸吊理論合理確定支護參數，最終形成一種支護技術可行、經濟合理、安全可靠的綜放工作面末采拉架巷支護技術即錨索（網）聯合支護，保證拆除工作順利有序的進行。

1.1 拉架巷規格及支護參數

通過現場實際情況合理確定拉架巷支護參數及規格：如8206工作面，拉架巷凈高2.8 m，凈寬4 m。采用Φ21.6 mm×7 200 mm的錨索，間距1.5 m，排距0.8 m，頂托板采用1 m長14號槽鋼，幫托板采用鑄鋼托板，幫錨桿18 mm×1 800 mm，間距1.0 m，排距0.8 m。

1.2 拉架巷工藝順序

1.2.1 鋪網

1）鋪網工藝與傳統木梁筑拉架巷工藝相同。

2）當第一道網邊落地壓茬1 m時，開始打第一排錨索，先聯好網，然后機組割煤20 m，距前梁（收回前探梁）0.2 m在頂板上打錨索（每架一根）將網固定。錨索支護至滾筒5 m時，再開機割煤進行下一循環。

3）工作面全長割一刀后，拉一次架，壓第一排錨索，支架停止前移，準備筑拉架巷。

1.2.2 筑拉架巷

1）支架停移后，將每架支架的連接頭摘開，繼續割煤、聯網，打第二排錨索。以同樣的程序循環割煤、支護，依此類推，直至第五排錨索支護完畢。錨索間距為1.5m（每架1根錨索加14號槽鋼），排距為0.8 m（即割一刀煤打一排錨索），呈三花布置。

2）割完最后一刀煤聯網時，要保證頂網沿煤幫下垂至底板，下垂部分作為幫網，幫網聯成單網。

3）最后煤幫打三排幫錨桿，用水泥幫托板壓緊金屬網。第一排幫錨桿距頂板0.3 m，排距0.8 m，間距1.0 m，托板沿豎起方向布置。

4）拉架巷做好以后，保證拉架巷凈寬不小于4 m，凈高不低于2.8 m，見圖1。

圖1 拉架巷支護示意圖

1.3 拉架巷工藝要求

錨索預緊力不小于55 MPa，幫錨桿錨固力不小于40 kN，扭力矩不小于120 N·m。

2 錨網聯合支護技術的優勢與不足

2.1 優勢

1）提高拆除速度，縮短拆除時間。從時間上來看，筑傳統木梁拉架巷用時時間較短，但拆除比較費時費力，且工人的勞動強度較大，安全系數較低，陽煤一礦綜放工作面采用錨網聯合支護用時20 d，拆除時用37 d將工作面所有設備拆除完畢，比傳統木梁支護拆除時間可提前15～20 d。

2）節約成本，同采長工作面，使用木梁支護筑拉架巷每米巷道支護成本1 100元（不包括工作面做拉架巷遇塌頂、冒頂等情況，及需要構頂時所消耗的坑木），使用錨網聯合支護做拉架巷每米巷道支護成本1 269元，但傳統木梁拉架巷所需單體柱較多，且需安裝局部通風機，以滿足工作時的風量需求，總體來看，所費用比錨索網拉架巷更高。

3）變被動支護為主動支護，安全系數高。過去用木梁做的拉架巷支護方式為被動支護，由于經常降架，不利于頂板管理，尤其是當頂板破碎或有劈口時，經常出現冒頂事故，給筑拉架巷和拆除時帶來不安全因素，延長工作面拆除時間。而采用錨索（網）支護的拉架巷，通過工程類比法，合理確定錨索參數，變被動支護為主動，能很好地控制頂板，支護效果好。

4）減少拉架巷維護次數，采用木梁支護的拉架巷由于不能及時拆除和受回采動壓二次影響的情況下，經常出現木梁折斷現象，必須降架更換木梁，使頂板處于不穩定狀態，有可能發生冒頂事故，給安全生產帶來隱患，加長工作面拆除時間，而拉架巷采用錨索（網）聯合支護，支護強度高，減少維護次數，避免發生冒頂，給安全生產帶來可靠的保障。

5）可降低工人勞動強度。傳統木梁拉架巷需人工抬木梁、單體柱、上梁，勞動強度大，由于上梁時需降架，使頂板處于一種活動趨勢，容易使一些不穩定巖層破碎，甚至出現大面積冒頂現象的發生，加大了工人勞動強度，同時存在許多不安全因素，而錨索（網）拉架巷在很大程度上降低了作業人員的勞動強度。

6）減少拆除工序，縮短拆除時間。末采中采用錨網支護技術，拆除時利用第一架做為掩護架，避免了繁重的支護環節，而且從理論上講，錨網拉架巷可實現從工作面兩頭同時拆除，因拉架巷拆除支架時，必須在支架后方每隔五架批一木垛，以滿足工作面正常通風的需求，就是說，拉架巷在拆除期間回進風完全能滿足工作面的通風需求，實現兩頭同時拆架是完全可行的。

7）傳統木梁拉架巷，斷面利用率低，采空側采用全部跨落法管理，需要安設風機等設備，向工作地點供風，滿足作業人員需求，而錨索（網）拉架巷使用運輸巷作為進風巷，另一條巷道作為回風巷，利用原巷道就能滿足通風，工作環境好，減少了拆除的準備工作，縮短拆除時間。

2.2 缺點

采用錨索筑拉架巷，在理論上只有懸吊理論，對煤巖體的穩固性起不到作用，應積極探索采用錨桿+錨索的聯合支護方式，將組合梁與懸吊理論相結合，找到一種更加符合實際生產需要的末采拉架巷工藝。

3 結語

在施工階段，經過反復試驗和摸索，對工藝進行了改進，如工作面尾巷處等頂板破碎和部分地段片幫面積大，可采用5 m梁或“π”型梁沿傾向布置，然后用1 m雙眼槽鋼將5 m梁或“”型梁兩端頭鎖緊的支護方法進行支護等。

采用錨索（網）施工的拉架巷，支護參數合理，與傳統拉架巷相比，一方面變被動支護為主動支護，有效地控制了巷道頂板與煤幫的變形與破壞，拆除期間頂板穩定，減少了拉架巷維修次數，斷面利用率大，利于通風，實現了安全生產；另一方面，該技術可降低工人勞動強度，提高拆除速度，從而縮短了拆除時間。