超前支护过煤层施工技术

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1、超前支护过煤层施工技术CombinationofAdvancedBoltingandPostsAppliedinConstructionofCrossheadingThroughCoalSeamSongYu(QianjiayingMiningBranchCompany.Hebei,Tangshan,063301)Abstract::SupportingwithpostsorarchwallingwereusuallyusedatQianjiayingMine,whichcostsagreatdealofmanpowerandmaterialresour

2、cesandalwaysresultsinrockfallaccidents.Supportcombinationofadvancedboltingandpostsareadoptedinconstructionofcrossheadingthroughcoalseamsanddemonstratedverygoodresultswithwellcontrolofrockfallsandlessconsumptionofmaterialresources.Alsotheprojectiscompletedatagreatlyacceleratedspe

3、ed.Keywords:advancedbolting,postsorarchwalling,supportcombination,coalseam.开滦钱家营矿业分公司于1988年建成投产以来，石门过煤层均单纯采用架棚支护或砌碹支护，往往造成煤岩大量冒落，使用大量的木材打木垛接顶，出大量冒落的煤岩，材料消耗大，施工速度慢，安全系数小等缺点。为了解决上述问题在四采中部运输斜石门采用超前锚杆与架棚联合支护过煤层，有效地控制了煤岩的冒落，节省了大量的木材，提高了工时利用率，加快了施工速度，取得了较好的经济效果。1工程及地质情况四采中部运输斜石门开口标高X：

4、386128.748Y：91195.575Z：-520.574，巷道方位为342о，巷道坡度12о,石门净宽4.6m,净高3.0m，石门总工程量181m。石门穿过12s煤，9s煤，8s煤，7s煤，煤层倾角及厚度见表1。石门位于南阳庄背斜轴部构造复杂区，巷道应力集中压力较大，巷道遇到三条正断层，落差分别为2.0m,1.0m,2.0m,裂隙较发育，局部煤岩破碎。表1石门穿各煤层情况简表煤层12s  9s8s7s真厚3.25m1.86m0.5m2.7m顺巷长度6.75m4.75m1.0m14.5m倾角161117172施工机具及支护材料2.1施工机具采用76

5、55型气腿式凿岩机打锚杆眼以及炮眼，配用“一”字φ42mm钻头，煤层掘进用的风镐，专用的管缝锚杆推进器。2.2支护材料超前锚杆为1.8m长的管缝式锚杆，外径φ43mm，缝宽14mm,锚杆托板由5mm厚钢板制作，为“凸”形托板;棚子为U29制作的12.5m2棚子，700mm长的水泥背板。3超前支护3.2超前支护作用机理布置在煤岩中的超前锚杆受到三向应力（径向应力、轴向摩擦力、托板顶压力）使布置在煤岩中的超前锚杆群形成组合拱，随着煤岩向前掘进，布置在煤岩中的超前锚杆与被联结煤岩组成一个梁结构，由开挖前的三向应力状态变为单向应力（顶压力），由于锚杆有一定的可

6、塑性，超前锚杆由直梁变成倒拱梁，架棚前倒拱梁端部有未开挖的三向煤岩支撑，掘进后超前锚杆受到的顶压力及时受到棚子的支撑，处于受力平衡状态。3.2超前锚杆的布置超前锚杆在工作面从棚梁上与巷道方向成20～30仰角打入一排管缝锚杆，锚杆间距200～400mm，超前锚杆不少于5根，正顶1根，两腮各2根。每次在超前锚杆临时支护下，向前掘进不能大于1.2m，架棚不能多于2架（棚距500mm），再向前掘进必须再按上述方法向前打超前锚杆。4施工方法4.1见煤前岩石段施工根据地质预报见煤前5m时，向前掘进开始从巷顶打探眼，探眼深度不小于2.0m，探眼见煤后，开始打超前锚杆

7、；为防止煤层暴露时由于压力集中而冒顶，此段施工采用浅打眼，放小炮的方法以减少对围岩的震动破坏，每次打眼深度不超过0.7m，分次爆破，掏槽眼设在工作面下部，先爆破下半部，再爆破上半部，周边眼间距200～250mm,隔眼装药,爆破后出矸挖棚脚窝及时架棚。4.2半煤岩段施工随着巷道的向前掘进，进入巷道的煤厚度逐渐加厚。此段施工是为了及时控制巷道顶板安全，采用上下分层的施工方法，在超前锚杆支护下，先用风镐将上半部煤按轮廓线刷出，然后打眼爆破下半部，打眼深度不超过0.7m。由于见煤初期进入巷道的煤较薄，煤下部的岩石较厚，岩石部分分次爆破，先爆破上半部，再爆破下半

8、部，这样可以减少爆轰波对上部煤岩的影响。爆破后出矸挖棚脚窝及时架棚。4.3全煤段施工全煤段在超