李峰 祁连光
（淮北矿业集团许疃煤矿 安徽 淮北 235000）
摘 要：在分析现场地质条件及巷道支护原理的基础上，对淮北矿业集团许疃煤矿7228工作面回撤通道支护形式进行了改进，采用U型钢架棚加锚网索联合支护技术，解决了近距离煤层群采空区下综采工作面回撤通道支护困难的问题，对工作面回撤液压支架的快速安全起到了积极的作用，也为其他地质条件下的矿井回撤通道支护提供了经验。
关键词：超长；大采高；回撤通道；架棚+锚网索联合支护
1引 言
7228工作面采用 ZZ76000/20/40 型支撑掩护式液压支架，工作面切眼地质条件相对复杂，尤其是在近距离煤层群采空区下受采动影响顶板破碎。传统架棚支护施工周期长，而单一的锚网索支护面对如此地质条件，在局部地段是无法施工[1-2]。因此，在综合考虑现场地质条件及支护原理的基础上，采用“架棚＋锚网索联合支护技术”的设计方案，才使支护困难的问题得以解决。
2工作面概况
图1 7228综采工作面位置示意图
7228综采工作面位于许疃煤矿82下采区下山右翼第一阶段，工作面走向长1362m，倾斜长245m，面积为333690，地面标高+25.33～+26.00m，工作面标高-417.9～-539.4m；西为7226工作面（已回采），南到SDF405正断层，北至DF433逆断层，东临72210里段工作面（未准备），上覆7128工作面（已回采）、71210工作面（已回采）。
工作面72煤层属二迭系下统下石盒子组，72煤厚0.50～6.00m，平均3.07m。该工作面72煤层距上覆7128采空区、71210采空区0～13m，平均6.83m左右。工作面里段280m为71煤、72煤合并区，其中上部130m为7128采空区，下部局部为71210采空区。72煤层与下部82煤层层间距12.14～20.78m，平均15.83m。
出架通道层位:72煤层属二迭系下统下石盒子组，72煤厚0.50～6.00m，平均 3.07m。该工作面72煤层距上覆7128采空区、71210采空区0～13m，平均 6.83m左右。72煤层与下部82煤层层间距12.14～20.78m，平均 15.83m。72煤，深黑色，粉末状及柱状，光亮为玻璃光泽，性脆，亮煤为主，少量镜煤，中间夹有0.12m的碳质泥岩。煤层顶底板情况如表1所示。
7228工作面拆除通道布置在7128工作面采空区下实体内，沿72煤顶板施工。
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3回撤通道支护技术
3.1支护原理
顶板锚杆（索）在靠近煤帮处倾斜安装，使其上部锚固端深入到直接顶实体中，起到有效支撑作用，加强了组合梁的支护强度，提高组合梁与煤帮角处的抗剪能力。
受原采动影响，预扩巷道的围岩被岩体结构弱面切割成块状或破裂状。利用锚杆（索）对顶板进行深部锚固，从而产生强力悬吊作用，不但提高了岩体结构弱面的抗剪强度，而且沿扩断面纵轴线形成连续支撑点，施以大的预紧力减缓顶板变形扩张，使顶板由锚网索支护形成的组合梁得到加强，将其牢固悬吊在上部基本顶内，防止其上部围岩松动和变形。
同时，这种支护所形成的组合梁对上部的基本顶也进行了保护，阻止了它的下沉移动和松动扩展，使相邻的锚索作用力相互叠加，组合形成一个新岩梁。这个新岩梁厚度、刚度、层间强度成倍增加，使顶板压力通过煤帮向煤体深部转移，有效控制顶板。金属网和槽钢不仅可以保证组合梁的完整性，而且又使组合梁与容易脱落的破碎岩体连成整体，从而提高支护强度。
在部分顶板较破碎处，使用29U型棚架棚，U型棚使用锚索配合工字钢进行固定，锚索将U型钢梁锁定，工字钢钢将多棚U型钢棚连接起来，使U型钢棚成为一个整体，共同应对顶板压力，增强了其承压、抗推能力，有效地控制了顶板。
3.2回撤通道支护方案
3.2.1锚网索支护
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图2 锚网索支护示意图
（1）第一排顶板支护在支架主梁头采用顺山“锚索+槽钢+金属网”支护；第二排顶板支护在煤壁侧距锚索梁800mm处采用顺山“锚杆+钢带+金属网”支护。后期采用走向锚网索支护，锚索“202”布置。
（2）锚杆选用Φ22mm L=2600mm的高强锚杆，锚杆间距为800mm；锚索采用Φ22 L=3100mm L=6200mm的锚索，锚索间距为：800mm，钢带选
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图3 工作面下出口支护示意图
用L=1300mm、L=2200mm、L=4000mm M钢带，排距800mm，钢带端头压茬连接。选用8#铁丝机械编制的菱形网，规格为4400×1000mm。
（3）帮部均施工“锚杆+钢带+金属网”支护，钢带垂直顶底板布置。
（4）锚杆选用Φ22mm L=2600mm的高强锚杆，锚杆间排距为800×800mm；钢带选用L=2200mm、L=1300mm M钢带，钢带端头压茬连接；网选用8#铁丝机械编制的菱形网，规格为：4400×1000mm。
（5）后期在回撤通道中间施工一排顺山锚索梁加强支护，锚索间距为：1500mm，一梁三索，锚索采用Φ22 L=6200mm的锚索，梁选用L=3400m 14#槽钢，槽钢端头压茬连接。工作面及下出口锚网索支护如图2、图3所示。
图4 架棚支护示意图
3.2.2U型钢棚架棚支护
（1）原则上两架三棚，棚距（中-中）1000mm，局部顶板破碎段，一架两棚，棚距（中-中）750mm，腿窝深度200mm。支架四节三压茬，压茬500mm，搭接处二付卡缆，上、下相邻卡缆间距（中—中）340mm，压茬端头与卡缆边缘间距20mm。U支架压茬要合实紧密，卡缆应用力矩扳手拧紧，力矩不得小于300N·m。棚与棚之间用铁拉板固定，每一个压茬处各安设一道拉杆。
①根据现场煤层高度及顶板情况使用长1500mmU型钢梁与长2800mmU型钢梁搭接（或3800mm长U型钢梁）作梁，长1500mmU型钢梁与长2800mm（或长2400mmU型钢）U型钢梁搭接作棚腿。
②U型棚棚梁与支架主梁搭接长度不小于200mm。顶板使用规格长4600mm×宽1000mm的金属网过顶，金属网铺设与支架主梁上方的金属网顺茬连接，搭茬200mm，并在搭接处每隔200mm用双股14#铁丝捆扎牢固。
③两架之间使用连杆连接，连杆安装在U型钢卡缆上。
④U型棚搭接处使用高阻限位卡缆连接，搭接长度≮500mm，卡缆扭矩≮300N·m。
⑤棚梁加固：在顶板U型棚梁上施工两排顺山锚索梁补强加固，锚索梁距支架顶梁1800mm、2800mm，根据层间距采用Φ22 L=4000~5200mm的锚索、梁用L=3200mm 11#工字钢，一梁三索，锚索间距1400mm。
⑥棚腿加固：在距底板1200mm处打设一道锁腿梁进行补强支护，采用Φ22 L=3100mm的锚索、梁用L=3200mm 11#工字钢，一梁三索，锚索间距1400mm。
⑦撞楔接顶技术要求：长度1200mm，间距1200mm，外露不大于200mm。
（2）背板必须平行布置，角度与巷道坡度一致，背板间距200mm，放置要平、直、齐。两头必须过肩。帮部采用规格长4600mm×宽1000mm菱形金属网网，网搭接压茬150mm，联网间距200mm，用双股14#铁丝紧实扎接，用专用钩子拧紧不少于3圈。
（3）29U型钢支架巷道偏差要符合以下要求：支架间距不大于设计值50mm、柱窝深度不小于设计值、支架搭接长度不小于设计值40mm、卡缆间距允许误差-30～+30mm、支架梁扭距不大于50mm、立柱斜度不大于1°，水平巷道支架前倾后仰不大于1°；拉杆、垫板、背板的位置、数量、安设形式符合要求；倾斜巷道每增加5°支架迎山角增加1°。
（4）锚索间排距允许误差±100mm，锚索外露150-250mm。
（5）锚索外露部分必须使用软胶带包扎，软胶带长度200mm，套锚索头上软胶带长度为100mm，采用双股14#铁丝捆扎，锚索头外软胶带长度100mm。
（6）锚索梁、锁腿梁紧跟迎头施工。
支护断面如图 4所示。
4巷道支护效果
图5 支架回撤后现场通风断面
巷道施工及液压支架拆除期间，工作面在煤壁侧使用直径不小于150mm的方木支设“#”型木垛的，每8m支设一个木垛；顶板破碎地段每4m支设一个木垛；顶板破碎严重时，要在木垛及相邻木垛上用木料、笆片等材料过实，防止漏矸堵塞断面。回撤通道煤未发现顶板离层、帮部片帮，也未发生U钢棚梁发生坠腰、折断现象，棚腿发生扭弯、断裂现象。实践证明，这次对7228工作面回撤通道支护形式的改进，对工作面安全顺利、高质量刷扩以及快速、安全回撤起到了积极的作用，效果明显，如图5所示。
5结论
由于U型钢、锚网索联合支护使被锚固的巷道顶板岩层形成关键“承载环”与“承载梁”结构，从而提高了围岩的稳定性，使围岩力学性质得到了改善，有效地控制了巷道围岩的早期离层，保障了回撤通道支护的可靠性。
通过实践证明，U型钢、锚网索加挑棚联合支护在技术上是可行的，在稳定性较差的顶板条件下，通过工字钢棚，配合锚索悬吊作用护顶，棚腿补加索腿梁， 能有效地控制顶板的离层、下沉、破碎以及帮部棚腿弯曲变形，为撤架创造了一个良好的空间。该面的成功回撤，对工作面回撤液压支架的快速安全起到了积极的作用，也为相同地质条件的矿井回撤通道支护提供了经验。
参考文献:
［1］勾攀峰，康继春，王丹.综采工作面预掘大断面回撤通道支护技术研究［J］.能源技术与管理，2012（1）．
［2］付亚平，姜红雨．甘甜，向兵，董晓红，黄慧，王旭.综采工作面回撤技术的研究研究［J］．煤炭技术，2017，04:36-4．
作者简介：李峰（男；1977- ），安徽颍上，工程师，长期从事煤矿安全技术管理工作。