【摘要】花草滩煤矿2102工作面切眼与2102运输顺槽夹角930，工作面呈伪斜布置，切眼长205m、上山坡度平均180左右，采用综掘施工一次成巷工艺。切眼内辅助工作一次完成，缩短了施工工期；一次成巷可节约帮部支护材料，同时避免了顶板钢带“搭接”问题，既保证了施工质量又提高了安全系数。
【关键词】切眼大断面 综掘一次成巷 伪顶
引言：近年来，随着煤矿综采机械化程度的提高，回采速度的加快，煤矿矿井采掘接续紧张的情况在各矿时有发生。从煤炭开采的视角来看，如何加快工作面切眼大断面一次成巷快速掘进技术成为其中的施工关键。全国各地矿井也根据各自矿井条件对工作面切眼一次成巷综掘施工工艺进行了尝试与实践，取得、积累了一定的经验与技术。花草滩煤矿是江苏矿业工程集团矿业分公司托管矿井，该矿对大倾角切眼一次成巷综掘施工工艺用的具体实践与应用，取得了一定的经验，同时也突显了优良的综合效益。
1 2102工作面基本状况
2102工作面为二采区煤1的第二个工作面，位于二采区南部，工业储量98.7万吨，工作面标高+1475～+1411m。煤层结构简单、煤层倾角15°～21°，平均17°；煤层厚1.6～2.2m，平均煤厚1.82m。顶板：伪顶0～0.4m，灰黑色粉砂岩；直接顶0～1.7m，砂质泥岩；老顶为3.50m中粒砂岩；底板为砂质泥岩。巷道施工时顶板有淋水，最大涌水量5m3／h，正常涌水量1—3m3／h，不影响正常施工。煤1瓦斯含量较低，为0.22mL/克可燃质，属低瓦斯区。煤1煤尘有爆炸危险性；煤1层自燃发火期为Ⅲ类。
2 2102工作面设计及施工方法
2.1 2102切眼布置及设计依据
2102工作面切眼与2102运输顺槽夹角930，工作面呈伪斜布置，减缓切眼施工坡度，轨道顺槽超前运输顺槽10m，便于工作面通风（瓦斯）、排水。经过测量，切眼长205m、上山坡度平均180左右，符合EBZ-160掘进机施工条件。
2.2 2102切眼施工准备
2102运输顺槽施工距离切眼15m时，煤帮（工作帮）逐渐刷扩至切眼下口和运输顺槽交叉点形成2m倒角，便于掘进机转弯；对准切眼方向，在运输顺槽下帮施工一水仓并安装好水泵以便及时排水；准备40T刮板输送机一部，前期刮板输送机配合掘进机出煤。
2.3 2102切眼施工方法
2102工作面切眼从下向上施工，用EBZ-160型掘进机破煤、装载、转运后接二运、40T刮板输送机（前40m）、电滚筒皮带运煤。切眼采用锚杆+金属网+锚索联合支护，单体液压支柱滞后迎头至皮带机尾滑靴处加强支护，巷道全断面一次成巷：包括单体、管路、安装用的锚杆（锚索）、上段煤机窝以及切眼上口6m平台施工等辅助性工程一次到位。由于掘进机上山施工坡度大，特别是施工切眼上口6m平台时坡度达到22°以上，为防止掘进机截割或退出支护过程中或检修期间下滑，提前准备好钉道用的道板以备用。
2.4 巷道断面尺寸及管线布置
2102工作面切眼设计为矩形断面：净宽6.2m、中净高2.3m，净断面积14.26㎡；掘进断面为毛宽6.4m、毛高2.4m，掘进面积15.36㎡；上段煤机窝在煤壁侧扩刷1.0m宽；切眼施工按偏中线跟顶板施工；风筒吊挂在煤壁侧；电缆、信号线、风水管路布置在巷道的老塘侧；皮带布置在中线偏煤壁侧。
3 2102工作面切眼支护设计方案及参数
巷道顶板岩性为Ⅲ类，根据工程类比法和理论计算法对2102工作面切眼进行锚网（索）支护设计及参数如下：顶板每排布置7根左旋纵肋螺纹钢锚杆配合梯子梁支护，锚杆规格：φ20×2200，间排距：850×800；每排布置4根锚索，锚索规格：Φ17.8×7200的钢绞线，间排距：1600×1600；梯子梁使用Φ12圆钢进行加工；巷道老塘侧（考虑到切眼施工完成及进行安装）、煤壁侧都使用玻璃钢锚杆支护（两帮使用同一规格锚杆更方便操作和施工，同时节约施工成本），锚杆规格：φ20×1800，锚杆间排距为：950×800。煤机硐室顶板每排分别增打一根锚杆（索）加强支护。切眼巷道中走向布置1排支柱、间距1m；支柱为DW2.5-250/110，支柱滞后迎头不超过30m；煤机硐室处可根据现场顶板实际情况增打1排加强支护。2102工作面切眼支护设计如下图所示：
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4 掘进施工顺序
1、施工工序：交接班→隐患排查（顶板、瓦斯、探头位置等）→隐患处理→掘进机切割→敲帮问顶→背前探梁或架单体支柱进行挂网临时支护→打眼装锚杆（锚索）。
2、综掘机切割循环作业顺序：测定巷道尺寸→画切割轮廓弧线→切割→敲帮问顶→背前探梁或架支柱进行挂网临时支护→打眼装锚杆→清理→下一个循环。
5 综掘一次成巷施工与传统施工方法对比分析
2102工作面切眼采用一次成巷施工技术与传统综掘分次成巷施工技术相比，优越性主要表现在以下两个方面：①缩短了施工工期：一次成巷施工技术在运输系统形成后，进尺也能达到10m/班以上，以2102工作面切眼为例比传统方法提前工期一周以上，缓解了矿井接续；②采用传统分次成巷施工方法，2102工作面切眼毛宽6.4m的大断面需分两次成巷，第一次成巷后，两帮需支护锚杆，二次成巷需进行扩刷造成材料浪费；一次成巷可节约帮部支护材料，同时避免了顶板钢带“搭接”问题，既保证了施工质量又提高了安全系数。
6 效益计算：
直接效益：2102大断面切眼一次成巷施工与传统分次施工相比，掘进速度提高约30%以上，减少掘进用工420个，按280元/工计算可节约人工成本1.18万元；减少第一次成巷帮部支护材料150元/m,切眼全长205m，可节约材料费3.07万元；切眼内安装用的锚杆、锚索一次施工完成，可减少辅助用工及二次人工、材料费用240元/m，节约费用4.9万元。
间接效益：切眼施工中将顶部0.3-0.4m厚的伪顶挑掉后，避免了传统上山施工带来的顶板掉顶和片帮安全威胁，保障了施工安全。
7 结论：
2102工作面切眼施工中积极推广应用综掘、一次成巷施工工艺，提高了掘进速度（除轨道铺设外）辅助工作一次施工完成；掘进效率提高了30%以上，是一种安全、高效、快速、科学的施工方法，为该矿切眼快速掘进积累了成功经验。
【参考文献】
张松军，徐向鹏.煤矿切眼大断面掘进一次成巷支护技术实践[J].中国煤炭工业，2016，（06）：58-60。
【作者简介】
薛峰（1972.06.27），男，工程师，毕业于中国矿业大学采矿工程专业，现任江苏省矿业工程集团有限公司矿业分公司花草滩煤矿技术科科长，长期从事采掘技术和安全管理工作。