王 亮 孟碧坤

（大同煤矿集团有限责任公司云冈矿，山西 大同 037000）

1 概况

81001工作面位于410盘区12-2#层，12-2#煤层与上覆3#煤层层间距平均为128m，与上覆8#煤层层间距平均为74m，与上覆12#煤层层间距为1.8～2.3m。12-2#层81001工作面为极近距离煤层工作面，且81001切巷恰好位于上覆12#层81035采空区下方，层间距仅2m左右。

81001切巷设计长132m，巷道宽×高=6.2m×2.8m，以方位265°10′由东北往西南方向掘进。该区域煤层厚度2.5～3.2m，局部含1～2层厚度0.1～0.5m的夹石。直接顶为灰色粉细砂岩，厚度0.7～1.3m，平均1.0m；直接底为深灰色粉砂岩，厚度约0.7m。工作面顶底板岩性如表1所示。

2 切巷施工原则

工作面上覆存在采空区影响，且层间距较小，为了减小切巷施工作业对顶板产生影响，工作面尽可能使用掘进机组进行施工作业。掘进机施工作业需提前施工机窝，供设备稳装和使用。考虑顶板管理相关规定，工作面切巷需采用小断面贯通，贯通后扩帮成巷进行作业。

表1 工作面顶底板岩性

3 切巷施工工艺技术研究

3.1 切巷施工工艺

根据上述施工原则，研究制定了如下施工工艺，保证掘进工作的正常进行。

（1）炮掘30m机窝施工工艺

由于切巷层间距较小，为了减少爆破工艺对顶板的震动影响，打浅眼、少装药、放小炮，以切巷南帮为基准小断面炮掘30m机窝。然后再对机窝进行扩帮。为了保证机窝处皮带头的正常运行，机窝段四腿双梁棚需替换为全断面四腿双梁棚，最后稳装机组和皮带。

（2）小断面机掘贯通施工工艺

炮掘机窝掘进完成后，正巷掘进采用EBZ-230掘进机进行截割装载，配套胶带运送机运煤，采用MQT系列风动钻机打、装顶部锚杆和锚索。小断面掘进施工巷道支护如图1所示。

图1 小断面掘进施工巷道支护断面图

（3）大断面正巷机掘扩帮施工工艺

小断面掘进贯通后，掘进机退后至机窝处开始扩帮，正巷扩帮采用机掘机组施工工艺。

正巷若使用全断面四腿双梁棚，跨度太大，中间需支设单体柱。由于正巷内胶带运输机等设备较多，全断面双腿双梁棚施工困难，故采用小断面四腿双梁棚与双腿单梁棚交错布置。即顶板支护采用一根四眼钢带与已掘巷道钢带搭接配螺纹钢锚杆及金属网片联合主动支护顶板，再与已掘巷道四腿双梁钢棚交叉架设单腿单梁钢棚，刹顶背帮，被动支护顶板的双重支护。扩帮施工断面图如图2所示。

图2 扩帮施工断面图

3.2 切巷施工要求

（1）炮掘施工要求

巷道掘进采用手持式风动煤钻和风动岩钻打眼、人工装药爆破的方法施工。巷道沿煤层顶板掘进，严格控制巷道高度，严禁超高欠高。

① 放炮作业必须打浅眼、少装药、放小炮，每眼装药量200g为限，眼深以1.5m为限。

② 开口前，必须将附近可能被爆破危及的管线设备移走或掩护好，防止放炮打坏。

③ 对切巷交叉点搬角R=4m，对开口后形成交岔点处的顶板加大支护密度，使其控顶距不大于0.7m。

（2）机掘施工要求

巷道掘进采用EBZ-230掘进机进行截割装载，配套胶带运送机运煤，采用MQT系列风动钻机打、装顶部锚杆和锚索。巷道沿煤层顶板掘进，严格控制巷道高度，严禁超高欠高。

（3）永久支护施工要求

采用锚杆+锚索+四腿双梁钢棚/双腿单梁棚+金属片网联合支护。巷道4.2m宽断面，每排支护4根锚杆，排间距不大于700×900mm，锚杆用120×120mm小垫及机制螺帽拧紧，锚杆外露长度10～50mm，孔深1.68～1.71m，每根锚杆必须使用不低于两根树脂，尽量实现全长锚固，锚杆预紧力要求达到200N·m，锚固力不低于110kN。

同时采用工字钢四腿双梁钢棚加U型三卡联合支护，钢棚整体呈梯形布置，对巷道进行双重支护。为增强钢棚的稳定性，防止钢棚倾倒伤人事故发生，架棚结束后通过锚索和夹板对棚梁加打共计2道U型卡子进行加固。锚索主要起悬吊棚梁作用，不作为永久支护。

锚杆支护放炮前最小控顶距不得大于锚杆的一个排距，放炮后最大控顶距不得大于锚杆的一个排距加上一个循环进尺，严禁超控顶作业。放炮后必须及时将锚杆支护跟进到工作面，严禁给下一班留空顶。当工作面因故临时停掘时，锚杆支护紧跟到工作面，控顶距为零。

3.3 巷道围岩变形监测

通过监测巷道表面位移数据能够判定围岩的运动情况，分析巷道围岩是否进入稳定状态。通过对工作面切巷的顶板进行小断面四腿双梁棚与双腿单梁棚交叉布置支设全断面巷道技术，有效地减少了巷道变形量，保证了巷道支护效果，减少了巷道维护工作量，提高了巷道掘进的效率。

4 应用分析

云冈矿应用该技术成功圈定了12-2#层410盘区81001工作面，该工作面长132m，走向长465m，为有效采出该工作面赋存煤量奠定了基础。采出16.5万t煤炭，按照每吨收益100元计算，该工作面收益1650万元，去除巷道掘进等成本138万元，收益1512万元。

5 结语

利用机掘正巷及扩帮技术，避免了炮掘对顶板的震动影响，成功解决了极近距离采空区下巷道施工难题。利用打浅眼、少装药、放小炮爆破技术顺利施工掘进机窝，尽可能减小对顶板产生震动影响，成功解决了掘进机窝顺利施工的难题。利用全断面四腿双梁棚支设技术支设巷道机窝段，为掘进机组及胶带运输机提供了作业空间。利用小断面四腿双梁棚与双腿单梁棚交叉布置支设全断面巷道技术，避免了全断面四腿双梁棚梁长较长、支设困难的难题。