胡冲

（冀中能源峰峰集团 大淑村矿，河北 邯郸 056300）

1 概 况

工作面留三角煤是开采中的难题，主要影响因素有切眼宽度、长度、高度，煤层厚度、煤层倾角及推进坡度变化等。支护手段、综采液压支架的选型制约着工作面切眼成巷的高度。优化切眼成巷能够有效解决工作面三角煤丢失，从而提高回采率。回收综采工作面三角煤，重点解决的问题有切眼巷道高度，综采液压支架接顶，单体液压支柱支护高度，两帮煤体片帮、帮鼓。因此，在厚煤层工作面切眼成巷高度中，摸顶、摸底配合培顶，可实现工作面回收三角煤，对提高回采率具有重要意义。

172402工作面位于大淑村矿南四采区浅部，-450 m水平以上,地面标高+170—+176 m，井下标高-310—-350 m，切眼总长度65.5 m，卧底前一次成巷高度3.2 m，摸顶摸底后巷道高度达5.2 m。直接顶为粉砂岩，深灰色，含炭质，平均厚度为5.6 m。直接底为粉砂岩，平均厚度10.76 m。

2 永久支护

2.1 顶板支护

（1）切眼上下口各8 m范围内顶板采用锚杆、锚索、梯子梁、槽钢联合支护，其余44 m范围顶板采用锚杆、锚索、梯子梁、钢带支护。紧贴顶板铺设双抗塑料网，规格5.0 m×1.0 m，每间隔200 mm用专用塑料联网绳联接一道。

（2）锚杆采用φ20 mm×2 400 mm的左旋无纵筋螺纹钢锚杆，每孔注1支CK2345和1支K2345型树脂锚固剂，螺母扭矩≥200 N·m，锚固力≥100 kN（13.8 MPa），拉拔力100 kN（13.8 MPa）。

（3）锚索采用φ21.6 mm×8 000 mm钢绞线，每根锚索注1支CK2345和2支K2345型树脂锚固剂，预紧力≥150 kN（25 MPa），锚固力≥200 kN（33.3 MPa）。

（4）切眼上下口各8 m范围，采用长度4 m的16号热轧普通槽钢，每条槽钢上布置4个孔，孔间距1.2 m，全部打设锚索。采用长度4 m的梯子梁，钢筋直径16 mm，宽度80 mm，每条梯子梁6组眼，梯子梁孔间距700 mm，全部打设锚杆。

（5）切眼中间44 m范围，采用长度为3 m钢带，孔间距1.3 m，全部打设锚索。梯子梁长度为3.2 m，每条梯子梁5组眼，梯子梁孔间距700 mm，全部打设锚杆。

2.2 两帮支护

扩帮后两帮使用锚杆、锚索、梯子梁配塑料网护帮，其中2号、3号、4号眼位打设帮锚索,其余眼位打设锚杆。锚杆规格为φ18 mm×2 000 mm，托盘采用150 mm×150 mm×10 mm的钢托盘，每根锚杆注1支CK2345和1支K2345型树脂锚固剂，锚杆抗拔力≥60 kN（8.3 MPa），锚固力≥60 kN（8.3 MPa），螺母扭矩≥140 N·m。锚索采用长度4 m、直径17.8 mm钢绞线,预紧力≥80 kN（13.3 MPa），锚固力≥100 kN（16.7 MPa）。锚杆(锚索)间距800 mm，排距1 000 mm。梯子梁直径14 mm，宽度80 mm，垂直巷道掘进方向布置。

3 切眼培顶

3.1 施工工序

打设吊挂锚索—上槽钢或轨道（作为底面）—在第二层摆两面平圆木—第三层往上逐层摆板梁、订扒锯加固—板梁接顶、组成木垛—预紧锚索—卧底达到设计要求—打设点柱。

3.2 切眼培顶

培顶时由切眼上端头向下端头施工，紧贴工作面帮，按照间距1.4 m、排距2.5 m打设吊木垛锚索。锚索采用φ21.6 mm×5.0 m的钢绞线，锚索外露2.15 m，然后利用槽钢或轨道作为木垛底层，逐层摆好高度为2 m的木垛。对锚索预紧，使木垛贴顶。木垛3 m为一组，间隔1.4 m再摆设1组木垛。

（1）木垛底层选用12号槽钢或22 kg的轨道，长度为3 m，顺切眼巷道摆设和垂直切眼巷道呈井字型摆设。顺巷道摆设的槽钢或轨道位于最下层共布置3组孔，孔间距为1.4 m，垂直切眼巷道摆设的槽钢或轨道布置2组孔，孔间距2.5 m，槽钢搭设时正反对扣(轨道横向摆设，搭接时面与底同侧)，搭接处槽钢或轨道端头孔位对齐。

（2）木垛第二层采用直径18 cm，长3.4 m的两面优质红松木，顺切眼巷道方向摆设，间距1.6 m左右，松木与底面槽钢或轨道采用双股12号铁丝连接。第三层以上直至接顶采用直径16 cm的一面平板梁，第三层板梁长2 m，第四层板梁长1.8 m，板梁平面朝下(第三层第二排垂直切眼方向摆设的板梁往上不再进行摆设)，每组木垛上下两层呈“井”字型摆设(一层沿切眼巷道掘进方向1.8 m板梁，另一层垂直于切眼工作面煤壁2 m板梁)依次分层摆放直至接顶，木垛每层板梁四角搭接、搭接处（松木和板梁、板梁和板梁）使用扒锯钉牢，木垛顶层与顶板用木寨子或搪材褙实，板梁均匀布置，层间板梁垂直布置，摆设板梁进行培顶时确保接顶严实。

172402切眼摆架如图1所示。

图1 1 72402切眼摆架示意Fig.1 Support layout in face No.172402

4 施工工艺

大淑村矿172402工作面回采2号煤层，规格为7.2 m×5 m，以安全、高效、经济为目的，提出切眼分2次施工掘出全断面，第一次靠老空帮摸煤层顶板掘进，巷宽×巷高为4 m×3.2 m，永久支护完毕后，对工作面帮进行扩帮3 m，达到巷宽7.2 m，然后将挖掘时装载机退出原切眼上口掘进位置，进行培顶施工，培顶高度2 m，培顶超前于卧底6 m，卧底高度2 m，切眼卧底后最终高度达到5.2 m。

5 应用效果

（1）现场实践应用表明，在综采工作面切眼采用锚网索支护，切眼两帮采用梯子梁+锚杆+锚索联合支护，为掌握综采工作面切眼的围岩控制效果，在切眼上、下口各布置1个观测站，通过巷道表面位移的测量监测围岩的稳定状况。通过观测发现，顶板未出现松动离层，底板未出现底鼓现象，两帮均未出现帮鼓、片帮、流煤等情况，巷道整体支护效果良好。

（2）保证工作面推采过程中回收底三角煤，不需更换液压支架，减少设备投入，利于综采设备的运输，提高安装速度，防止采空区煤炭自然发火，实现了矿井高产高效。实践表明，采用大断面摸2号煤层顶、底板掘进切眼，联合支护和培顶有机结合形成完整的支护体系，能够有效地控制巷道围岩变形。

6 结 论

（1）172402切眼大断面全煤厚成巷，实现工作面直接摸底推采。若工作面切眼不进行卧底，则工作面推采约20 m液压支架摸2号煤底板，丢失三角煤炭储量约3 369 t，按80%回收率折合成精煤约2 695 t，每吨精煤按净利润800元计算，直接创经济效益约215.6万元。

（2）通过此次切眼掘进施工，先摸顶掘进成巷，切眼贯通、扩帮后，顶板采用锚索+轨道+板梁进行培顶，然后对巷道全断面进行卧底，卧底高度2 m，该施工方案形成了完整的工艺流程，提高回采率的同时延长了矿井服务年限，可为类似采区借鉴应用，具有显著的经济效益和社会效益。