1890煤矿15122工作面位于+1725运输石门以西，设计为综采工作面，走向长2200m，切眼长135m。煤层为单斜构造，受拌生断层影响，煤层倾角、结构、厚度、顶板均有一定的变化。F4-2断层为含水、导水断层，含水量大，走向长度长，属较大断层。同时工作面要受到F4-2断层拌生小断层影响，拌生断层断距0.5米左右，局部顶板未断开，表现为破碎带。煤层厚度平均为4.5m，煤层倾角平均为12°；煤层直接顶为1.53m含砾粗砂岩，老顶为3.25m粗砂岩；直接底为1.25m粉砂岩，老底为4.28m细砂岩。

 

 

　　1.1断面技术特征

 

　　切眼设计净长度135m，断面形状为矩形，宽度7.8m（两端头除外），高度3.0m，掘进毛断面为23.4㎡，净断面为23.4㎡。

 

　　1.2支护方案的技术参数

 

　　切眼支护采用“树脂锚固锚杆组合支护系统，并进行锚索+槽钢梁补强”总体支护方案，做到技术上可行、经济上合理、安全上可靠，确保万无一失。

 

　　顶板支护采用长度2.3m，φ18mm的金属锚杆，锚固方式为加长锚固，每根锚杆使用三节Z3535型树脂药卷，锚杆锚固力不少于50kKN，扭矩不少于100KN/m，锚固长度不少于1.0m；顶部挂机制的菱形金属网，用10#铁丝加工而成，网孔为50mm×50mm，规格3000mm×1500mm；钢筋托梁采用φ14mm圆钢焊接而成，规格有5lOOmm×l00mm、3000mm×l00mm两种；锚杆间排距为1000mm，每排8根锚杆，锚索直径φ16mm，长度6.5m的钢绞线，采用四节树脂药卷，顶部一节K2335，下部三节Z2335锚固长度为1.4m，锚固力不小于200KN，每排4根锚索，左右穿插布置，每两根锚索下加12#槽钢托梁，长度1.8m。

 

　　按生产厂家提供综采设备资料，本次设计切眼断面较大，考虑其片帮影响，在切眼两帮增加金属锚杆，杆体直径φ16mm，长度1.8m，间排距1000mm，每根锚杆端头锚固两节Z3535树脂药卷。

 

 

　　2.1施工方法

 

　　根据资料显示，采用锚杆、锚索联合支护，其施工宽度7.8m，高度3.0m的切眼，在目前新疆尚属首例，而且1818煤矿顶底板条件一般。为此，在施工方法和工艺的选择上，经过多次讨论并进行比较论证，最后确定“先掘导硐后刷大”的二次成巷作业方式。即掘进时，综掘机先在单侧施工宽度为4.5m、高度为3.0m导硐部分，并进行永久支护，导硐贯通后退回综掘机到切眼口，再进行刷大切眼另一侧(宽度3.3m、高度3.0m)。

 

　　2.2施工工艺

 

　　掘进施工工艺为：掘进导硐成形(一个循环)→敲帮问顶→临时支护(锚杆支护)→永久支护(锚网梁、锚索)→导硐施工完毕→退回综掘机到切眼口→刷大切眼另一侧成形(一个循环)→敲帮问顶→临时支护(锚杆支护)→永久支护(锚网梁、锚索)→切眼完毕。

 

 

　　3.1严格控制巷道成形和工程质量验收

 

　　切眼的跨度在新疆焦煤（集团）有限责任公司建矿史上是第一次，而且又要采用锚杆、锚索联合支护，作为新建矿井没有施工经验。首次从控制超挖入手，加强对综掘机司机培训，严格控制巷道成形和工程质量验收，防止巷道超宽，保证切眼支护设计方案在施工中的严肃性，对于掘进时形成的超宽现象，采用加长钢筋托梁和补打锚杆的方法进行补强。

 

　　3.2开工前对锚索锚固力进行拉拔试验

 

　　由于切眼采用全锚网梁支护，主要由锚索对顶板起悬吊作用，只要锚索粗细、长度及拉拔力达到设计要求，切眼支护质量在施工中才能保证。对此选用了锚索φ16mm，根据切眼附近所暴露的顶板岩性，选用锚索长度6.5m，外露0.3m，由于设计中要求锚索拉拔力为200KN，为了确保其拉拔力，在切眼开口处附近顶板做了拉拔力试验，每根锚索用一节K2335树脂药卷，三节Z2335树脂药卷，锚固长度为1.4m，等凝固30分钟以后，锚索拉拔力均达到200KN。

 

　　3.3加强现场监督管理和质量检测

 

　　为了保证施工质量，必须加强现场监督管理和质量检测，按不小于10%比例对锚索、锚杆锚固力抽检，抽检指标为锚索锚固力不小于200KN，顶部锚杆锚固力不小于100KN，两帮锚杆锚固力不小于50KN，锚索的预应力为150～200KN，发现不合格锚索、锚杆，在其周围200mm～300mm范围内补打。

 

　　3.4严把锚杆、锚索安装质量

 

　　严格控制锚杆、锚索眼深，锚杆眼深不大于设计值的20mm，锚索眼深不大于设计值的50mm。施工中，验收员要严格把关，必须按设计使用树脂药卷，防止少用药卷或药卷颠倒现象。同时，加强锚固剂搅拌时间和等待时间控制，保证搅拌和锚固效果。

 

　　3.5顶部铺网时，要注意技术要求

 

　　顶部铺网时，要求拉紧拉直，网间搭接长度不小于200mm，并使用18#铁丝按不大于150mm的间隔连接牢固，若后方网与网之间出现漏矸时要及时补连。

 

　　3.6在施工中，严格执行永久支护紧跟工作迎头

 

　　锚索与锚网梁联合支护，在实际施工时，严格执行永久支护紧跟工作面迎头，坚持杜绝锚索锚杆滞后现象，加强顶板和两帮控制，杜绝事故发生。

 

　　3.7支护时要在巷道搭设工作平台

 

　　由于巷道断面大、高，支护时存在高空作业问题，在充分利用综掘机切割壁的情况下，还须在巷道搭设工作平台。平台要稳，宽度要适中，人员作业时要保持集中精力防止踩空。

 

　　4经济效益分析

 

　　4.1节约材料，降低成本

 

　　锚杆、锚索联合支护与传统的架棚（钢梁+单体）支护比较，可以节约大量的材料费用。不但可以节约大量的矿用工字钢、单体和附属材料，而且可以节约大量的材料运输费用和人工费。

 

　　4.2全锚网梁支护巷道改善了工作环境

 

　　利用锚杆、锚索联合支护的巷道，可利用空间明显增大，减少通风阻力，有利于工作面配风，既可以防止局部瓦斯积聚，又改善了作业环境。

 

　　4.3减轻了劳动强度，加快了掘进速度

 

　　使用锚杆和锚索支护，由于所用材料重量轻、体积小、易操作、运输量小，从而减轻了工人的劳动强度，提高了工效，有利于工作面的快速掘进。

 

　　4.4提高了巷道支护效果，有利于安全生产

 

　　锚杆、锚索联合支护为主动及时支护，能有效地控制围岩变形，变荷载为承载体。通过组合、悬吊、强化等作用来控制围岩，抑制顶板下沉离层，巷道稳定性高，修复量小，有利于安全生产。