板集煤矿主胶带机石门(东段)过煤层群施工实践

板集煤矿主胶带机石门（东段）过煤层群施工实践

通过施工工艺和支护工艺的合理选择，同时辅以必要的安全辅助措施，有效地确保了板集煤矿主胶带机石门（东段）安全通过7-1、7-2、8煤煤层群，也为板集煤矿巷道过煤层群施工积累了经验。

标签：煤层群；施工工艺；支护工艺；安全辅助措施

巷道在掘进施工过程中，周围岩体受到扰动和地应力作用会出现松动圈，松动圈的形成致使巷道周围岩体强度降低，对于半煤岩巷和煤巷而言，巷道稳定性会进一步降低。板集煤矿主胶带机石门（东段）根据设计会依次穿越7-1煤、泥岩、7-2煤、泥岩、8煤等煤岩层，如何确保穿煤层群段巷道稳定性是施工重点，结合国内其他矿井巷道过煤层群施工经验[1-2]，同时结合板集煤矿主胶带机石门（东段）煤岩层围岩特性，确定了该巷道过煤层群方案和支护方式，并通过安全辅助措施的实施有效地确保了主胶带机石门（东段）的安全施工。

1 工程概况

主胶带机石门（东段）当前施工至测点JD20前48.4m，根据迎头探眼探查情况分析，当前巷道顶板与7-1煤层底板与法距为4m，预计向继续向前施工18.7m、34.4m、51m（斜距）将依次由巷道底板依次开始过7-1煤、泥岩、7-2煤、泥岩、8煤，施工至JD20前109.8m主胶带机石门（东段）将完全穿过上述煤岩层。根据物理岩性分析可知：7-1煤呈黑色，以暗煤为主，少量亮煤，沥青光泽，含有炭质泥岩夹矸1层，属半暗型煤；泥岩呈灰色，泥质结构，致密性脆，断口参差状，具滑面；7-2煤呈黑色，以暗煤为主，少量亮煤，沥青光泽，属半暗型煤；泥岩呈灰色，泥质结构，致密性脆，断口参差状，裂隙发育，断面上见有植化碎片；8煤呈黑色，以暗煤为主，少量亮煤，沥青光泽，属半暗型煤，内生裂隙发育，裂隙面充填黄铁矿。施工过程中冲水水源为8煤顶板砂岩含水层，无钻孔、断层水威胁。施工过煤层群时，煤层顶底板围岩稳定性较差，易破碎、片帮。

2 施工工艺和支护方式的选择

2.1 施工工艺

半煤岩段采用钻爆法配合风镐掘进，采用放松动炮为辅，风镐掘进为主。当岩石在顶部煤在下部时，放炮掘进；当煤在顶部岩在下部时，放松动炮为辅，风镐掘进为主；当全煤煤层坚硬时放松动炮掘进；当全煤煤层松软时，采用风镐掘进，用风镐先挖上部，短掘短锚（架）。

2.2 支护方式

当巷道围岩为砂岩时按照1-1直墙半圆拱形锚网索断面施工，断面净宽

5400mm，净高4100mm，其中墙高1400mm，喷浆厚度100mm；当巷道围岩为砂质泥岩、泥岩时按照1-2直墙半圆拱形锚网索断面施工，断面规格净宽5400mm，净高4100mm，其中墙高1400mm，喷浆厚度100mm。当巷道过煤、过断层等软岩地段施工或巷道顶部锚杆（索）如生根在煤层中时采用2-2斜墙半圆拱形锚网索断面配合2-3U型棚断面进行内锚外架联合支护。其中2-2断面净宽5900mm，净高4340mm，其中斜墙高1400mm，斜墙扎角为85°，喷浆厚度100mm；2-3断面净宽5400mm，净高4150mm，棚腿扎角为85°，喷浆厚度100mm。若巷道顶板片冒严重时经矿领导和总工办进行鉴定后可直接采用架U型棚进行支护，待岩性变好后再采用内锚外架方式或直接采用直墙半圆拱相对应的断面进行支护。主胶带机石门（东段）原采用钢带锚网喷支护形式。由于巷道从顶板开始见煤，该巷道自JD20测点前48.4m处改为内锚外架联合支护。若巷道顶板片冒严重无法施工锚杆、锚索时，可直接采用架U型棚进行支护，待岩性变好后再采用内锚外架方式或直接采用直墙半圆拱相对应的断面进行支护。

2.3 支护参数

1-1直墙半圆拱形锚网索断面支护参数：巷道断面锚杆间排距为800mm×800mm，每排15根锚杆，锚索间排距1500mm×1600mm，每排5根。每根锚杆使用3卷Z2360型树脂锚固剂，每根锚索使用4卷Z2360树脂锚固剂。顶板完整性较好时，正顶5根锚索滞后不超过8m；顶板破碎时，正顶5根锚索紧跟迎头，帮部锚索滞后迎头不超过40m。

1-2直墙半圆拱形锚网索断面支护参数：巷道断面锚杆间排距为800mm×800mm，每排15根錨杆，锚索间排距800mm×800mm，每排10根。巷道拱基向下400mm处每帮各施工1根帮部锚索，帮部锚索长4200mm，排距为：800mm。每根锚杆使用3卷Z2360型树脂锚固剂，每根锚索使用4卷Z2360树脂锚固剂。顶板完整性较好时，正顶6根锚索滞后不超过8m；顶板破碎时，正顶6根锚索紧跟迎头，帮部锚索滞后迎头不超过40m。

2-2斜墙半圆拱形锚网索断面支护参数：锚杆间排距为800mm×800mm，每排17根锚杆，锚索间排距1500mm×1300mm，每排7根；每根锚杆使用3卷Z2360型树脂锚固剂，每根锚索使用4卷Z2360树脂锚固剂。顶板完整性较好时，顶部锚索滞后迎头不得超过8m；顶板破碎时，正顶5根锚索紧跟迎头。

2-3U型棚断面支护参数：每架U型棚为5节36U型钢组装，其中棚梁3节，棚腿每侧各1节，巷道北帮选用加长棚腿，U型棚棚腿扎角为85°，施工期间套架棚支护必须在锚网索喷支护完成后方可施工，且套架棚滞后迎头不超过8m。

上述支护所用锚杆为Ф22mm×2500mm的左旋螺纹金属MG500高强锚杆，托板规格为120mm×120mm×12mm金属钢板；H钢带规格为Ф12mm圆钢制作，长1.9m和2.6m；锚索为Ф21.8mm×6200mm（顶部）、Ф21.8mm×4200mm（帮部）预应力钢绞线制作，锚索大垫板规格为350×350mm，锚索小垫板规格为150mm×150mm，均为正方形金属钢板，厚度均为14mm。U型钢棚腰背擦弃疗为长×宽=850mm×650mm的钢筋笆片，拉杆为采用100#槽钢加工，其长度为

1570mm。

3 安全辅助措施

（1）根据地测科地质组下达的地质预报，严格控制好过7-1、7-2、8煤煤层的距离；在过煤层群期间，技术人员要施行定岗制度，及时根据现场情况修改和完善施工措施。

（2）重视超前支护，根据不同施工工艺确定不同超前支护形式，如顶板破碎或煤层较软易漏顶时，可采用超前钢筋或铁撞楔超前支护顶板；断面高度超过2.6m或施工时暴露山墙的高度超过2.6m的可采用防片帮网对迎头山墙作为临时支护等。

（3）作业前，施工人员应全面检查施工地点附近10m范围内巷道支护情况，严格执行敲帮问顶制度，特别是在打眼前、装药前、放炮后及打锚杆前必须进行敲帮问顶，确保不出现冒顶伤人事故。

（4）局扇必须设专人负责管理，要求使用对旋风机并且保证双电源供电，掘进工作面必须严格执行风电闭锁及瓦斯电闭锁，采用“三专”供电方式，严禁甩掉、停用井下各种电气设备保护，确保通风安全。施工单位必须做好巷道内的排水准备工作，巷道南帮的临时水沟必须保持畅通，无堵塞现象。

4 结束语

通过主胶带机石门（东段）施工工艺和支护工艺的合理确定，同时辅以科学合理的安全辅助措施，有效确保了该巷道的顺利施工，该巷道过煤层群施工实践也为板集煤矿巷道过煤层群积累了经验。

参考文献

[1]方新秋，郭敏江，吕志强.近距离煤层群回采巷道失稳机制及其防治[J].岩石力学与工程学报，2009，28（10）：59-67.

[2]郭志伟.井底水仓掘进过近距离煤层群支护技术应用[J].煤炭工程，2014，46（12）：47-50.

作者简介：童维林（1987，4-），男，安徽淮南人，助理工程师，主要从事煤矿巷道掘进方面的研究。