煤矿井下岩巷工作面的顶板支护工艺介绍

煤矿井下岩巷工作面的顶板支护工艺介绍

刘睿

淮沪煤电有限公司丁集煤矿  安徽淮南  232141

摘要：随着淮南矿区开采深度的不断延伸，煤矿井下岩巷工作面的顶板压力也越来越大，顶板安全直接关系到迎头作业人员的生命安全，我们必须要高度重视，本文就岩巷工作面的顶板临时支护、永久支护工艺进行介绍。

摘要：岩巷工作面；顶板支护；永久支护

一、巷道支护工艺

1、敲帮问顶

开工前、钻眼前、放炮后等各项工序转换期间以及人员贴身进入未防护迎脸施工前，都要进行敲帮问顶工作，人员严禁空顶、高帮作业，作业期间，人员要随时观察顶、帮完好情况，执行动态“敲帮问顶”。

2、顶板临时支护

（1）锚网支护采用水压单体+鞋帽进行临时支护。点柱长度为2.5m或3.15m的水压单体（型号为DWB25-30/100、DWB31.5-30/100），点柱数量为3根，单体布置在巷中及左右两侧约1m处；操作、涨紧硐室施工时，点柱数量为2根，单体位于巷中两侧约0.7m处。单体要施工在两排锚网压茬处。点柱帽：长×宽×厚=600mm×200mm×100mm的优质木板（使用不低于14号双股铁丝将点柱帽固定于顶板的钢筋网片上）；点柱要穿专用点柱铁鞋，铁鞋规格：300mm×300mm×14mm。

打临时支护前，可先用两根Φ22×2500mm(2700mm)钎杆或Φ22×2500mm锚杆的前端，插入两个预留孔中（预留孔在每次打上部眼时施工，深度比周边眼深约400mm，分别位于中线两侧约500~800mm位置，预留孔严禁装药），然后将网片（Φ6mm圆钢加工，规格为1800×1000mm）置于钎杆或锚杆上，人员集中力量将网片推向迎脸方向，保证网片与永久支护的压茬搭接到位后，再将钎杆或锚杆从后方托起，使网片紧贴岩面，再使用不低于12#铁丝将钎杆或锚杆的尾端固定于顶板已支护的网片上(锚杆或钎杆与永久支护压茬长度不少于300mm)。

使用水压单体配合帽子作为临时支护：使用3根水压单体在巷中及距中线左右各1m处分别将网片抵到巷道腮颊位置，用双股14#铁丝将水压单体绑扎在顶（或帮部）支护好的网片上，防止单体倒落伤人。炮掘锚网支护巷道原则上在完成顶部临时支护后，可以先行安装迎脸防护，再进行顶部永久支护。

顶板锚杆孔由外向掘进工作面逐排顺序施工，每排锚杆孔由中间向两帮顺序施工。迎头顶板每排锚杆施工5根后（一掘两排共计施工10根，一掘一排共计施工5根）方可拆除单体支柱。施工锚杆时，人员要站在永久支护完好的顶板下作业。顶板岩性稳定时，拱部锚杆可以间隔破帽，便于后期网片压茬施工，所有网片搭接处必须按规定施工锚杆进行压茬。顶板岩性较差时，靠近迎头的一排锚杆全部破帽，待下一排锚杆施工再隔一根锚杆施工一根压茬锚杆进行压茬。帮部锚杆必须进行压茬。两块钢筋网片的搭接长度不小于200mm，压茬网片连接可采用双股12#铁丝绑扎，未压茬网片之间的连接采用单股10#铁丝绑扎，绑扎间距不大于200mm，绑扎不少于3圈。

架棚临时支护采用顶、帮前探梁+超前撞楔+网片临时支护。其中顶部前探梁采用2根4.5m长的11#矿用工字钢，位于巷中左右两侧约1.2m处各1根，用木楔将探梁钩（Φ25mm圆钢加工）楔紧。帮部探梁为2根3m长的1.5寸钢管。使用时配合Φ8×1800×1200mm网片作为临时防护，探梁位于棚腿拱基线位置用探梁钩固定。架棚作业时，顶部前探梁采用2根4.5m长的11#矿用工字钢，巷中左右两侧约1.2m处各1根。超前撞楔（平巷及下山规格：Φ25mm，L≥2800mm圆钢；上山规格：Φ25mm，L≥3500mm圆钢），配合前探梁使用，撞楔施工的角度要比巷道自身角度大12°～15°；顶板岩性可控时，撞楔间距不大于300mm，顶板岩性破碎时，撞楔间距不大于200mm，撞楔必须施工在岩体破碎处且超过破碎两端各不少于500mm，数量根据现场情况进行调整。

3、永久支护工艺

（1）锚杆施工工艺

①打锚杆眼

打眼前要认真敲帮问顶，及时用长柄工具找掉危岩，确认安全后方可进行工作。打眼时必须站在永久支护并且退路通畅的地点施工，严禁空顶作业。必须按中线、腰线严格检查巷道断面规格尺寸，不符合质量标准时必须处理，否则不准打眼。我们可以根据巷道的中线、腰线与设计的锚杆间排距在岩面上标出锚杆眼的位置，认真凿平锚杆眼周围垫板的岩石面，在钎子上标出锚杆眼深度的位置。

钻孔直径、锚杆直径和树脂锚固剂直径必须合理匹配，钻孔直径和锚杆杆体直径之差为6mm～10mm，钻孔直径与树脂锚固剂直径之差为4mm～8mm，使用K2860或Z2850树脂锚固剂时采用Φ32mm钻头打眼，使用Z2360树脂锚固剂时采用Φ28mm或Φ30mm钻头打眼。锚杆眼的位置要准确，锚杆布置在巷道断面上，垂直岩层面或轮廓线，拱形断面拱部呈放射状，眼位误差不得超过100mm，锚杆孔实际钻孔角度相对设计角度的偏差不大于5°，锚杆孔深度误差在0mm～30mm范围内，锚杆与岩面的夹度不得小于75

°。当巷道积矸较多或高度不够时，顶部锚杆必须采用短打长套的方法，确保锚杆的角度合格。

②安装锚杆

安装前，应先检查锚杆孔布置形式、孔距、孔深、角度以及锚杆、锚固剂是否符合要求，不符合规定的要进行处理或更换。若帮部围岩破碎，需用压风或掏勺将眼孔内的岩粉、积水吹扫干净，吹扫时，操作人员应站在孔口一侧，眼孔方向不得有人。按规定的数量在眼口内放入树脂锚固剂，提前将锚杆托盘、减摩垫圈、螺母上好后，用锚杆杆体顶住锚固剂，轻推入底，并进行均匀搅拌，搅拌时间约25～40s。

停止搅拌再顶推约1min后，方可撤去钻机，6min后，采用专用扳手或锚杆钻机给锚杆加不小于200N·m力矩，保证托盘紧贴岩面，不得有松动现象。锚杆的外露长度要符合作业规程的规定。锚杆安装后，要定期按规定进行锚固力检测，对不合格的锚杆必须重新补打。

（2）锚索施工工艺

安装锚索时，用锚索将树脂锚固剂轻推至孔底，一人操作钻机，一人扶住机头，然后开动钻机带动锚索均匀搅拌25～40s，停止搅拌，继续保持锚杆钻机推力约1min后，卸下锚杆钻机，30min后，用涨拉仪涨拉锚索。锚索预紧力的最低值不小于设计预紧力的90%，载荷低于预紧力时及时进行二次涨拉。锚索涨拉人员由两人组成，一人操作油泵，一人托住涨拉千斤顶；待千斤顶有压力时，托千斤顶人员立即撤离，千斤顶应与钢绞线保持一条直线。涨拉千斤顶严禁操作人员将手放在油泵伸缩范围以内，以防挤手。涨拉千斤顶时，待千斤顶咬住锚索后，托千斤顶的人员必须立即撤离，涨拉时千斤顶45º范围内严禁站人，以防发生意外。

（3）架棚施工工艺

拱部探梁前移，先架棚梁，铺设棚梁钢筋网,找尽迎脸及两帮肩窝危岩活矸，将迎脸及两帮肩窝挂防护网防护严实后，使用帮部前探梁配合钢筋网片对帮部进行临时防护（帮部前探梁采用1.5寸钢管加工），然后挖腿窝，再架棚腿，铺设棚腿钢筋网。架棚前5棚时棚梁固定方法：在巷道正顶沿棚梁方向施工一组锚杆，每组两根。每组的两根锚杆间距200mm，外露长度根据现场实际情况定。将棚梁放至锚杆中间，在锚杆间用29U型棚卡对棚梁进行固定，调整好棚梁位置及角度后用木楔将棚梁楔紧。

（4）喷浆施工工艺

喷浆以不漏网片为准，保证巷道表面平整。喷射砼采用潮喷或湿喷，强度C20，配合比水泥：黄沙：瓜子片（粒径为5-10mm）=1：2：2（重量比），水灰比为0.45：1，初凝时间为3-5min，终凝时间为10min，速凝剂为水泥重量的2.5%～4%。喷射应均匀，无露筋、露网，无“穿裙、赤脚”。喷浆后及时洒水养护，每班至少洒水一次，养护天数不小于7天，8-28天每天洒水养护一次，并有洒水养护记录。

总结

岩巷工作面的顶板安全关系到迎头作业人员的生命安全，我们必须要严格遵守各项安全管理规定，将顶板支护工作落实到现场。同时我们还应该主动加强对顶板的安全排查，发现隐患应立即上报，避免事故影响范围扩大，为煤巷工作面的安全施工创造良好条件。