“1+2”顺山支架扩安一体化施工工艺研究与实践

于海龙

淮北矿业（集团）有限责任公司 临涣煤矿，安徽 淮北 235000

摘 要：本文对淮北矿区综采工作面刷大、安装工艺的革新进行系统介绍，通过对比以前的施工工艺，在工时、人工投入上进行分析，效率明显提升，安全高效。

关键词：煤矿扩安一体施工

0引 言

煤矿综采工作面刷大、安装属于特殊施工地段，人员密集，安全事故多发，传统的扩安一体化工艺，切眼刷大必须布置不少于4 排的顺山单体挑棚加固顶板，导硐和刷大侧各不少于2 排。经研究对施工工艺进行革新，由原来的先刷大后安装更改为边刷大边安装施工。

1工程概况

1067工作面切眼长235 m，煤层平均厚约3.2 m，直接顶为细砂岩，平均3.81 m，基本顶为粉砂岩，平均厚10.33 m，切眼走向3～10°下山，煤层倾角2～10°。切眼支护方式为锚网支护，导硐施工结束后，采用扩安一体化施工，边刷大边安装液压支架。切眼导硐规格：净宽×净高=5000×3000 mm，切眼刷大规格：净宽×净高=3000×3000 mm。

2工艺设计

⑴“1+2”顺山支架扩安一体化施工工艺，“1”即顺山支架加固顶板，“2”即工作面平行安装支架时在顺山支架段补充2架基本支架。

图 1：工作面及顺山支架布置示意图

⑵通过安装顺山支架构建一道钢铁“煤岩体”，减小巷道跨度，提高了顶板安全系数；采用综掘机连续刷大，提高了掘进效率；实施单轨吊整架运输，提高了运输效率。

⑶切眼刷大前，在导硐切眼原支护方式下（锚带网索，锚索为“333”布置），沿导硐切眼刷大侧顺山安装一排ZZ7600-20/40型液压支架补强支护顶板，支架初撑力≮18 Mpa，并保持顺山支架超前刷大迎头≮10 m。

⑷实现综掘机连续刷大，刷大作业迎头与支架调向、就位作业点保持一定距离，确保不相互交叉影响，刷大与安装平行作业。

⑸支架就位，由切眼下口逐架将顺山支架调向成走向支架，每完成1 架调向后，即在调向后的支架与下一架顺山支架之间加补2架走向支架，以此循环，直至完成整个工作面支架的安装和就位。

3施工方法及技术参数

⑴施工方案

①切眼刷大自机切口向风切口单茬施工，开茬采用炮掘施工，刷够综掘机距离时，综掘机由导硐侧调正进入刷大侧，用综掘机继续刷大施工25 m后，停头、锚网封山。

②安拆公司自机切口向风切口采用柴油式单轨吊运输安装顺山支架至超过刷大侧茬口35 m，且所有ZZ10000-21/45液压支架全部展开护顶后，方可继续采用综掘刷大，始终保证刷大茬口距支架安装位置不小于30 m的安全距离。

⑵扩安一体施工工序

①综掘刷大施工工序：安全确认→综掘机切割成型、出货→敲帮问顶→机载临时支护护顶→端面临时支护→施工顶板锚杆→刷帮→帮部临时支护→施工帮部锚杆→出货至设计高度。

②支架安装工序：安全确认→运输支架至安装位置→就位支架→支架升足劲支护顶板。

⑶扩安一体施工时刷大支护参数

①顶板支护：顶板采用φ22×2600 mm左旋无纵筋螺纹钢树脂锚杆+M型钢带+钢筋网+注塑网支护，顶锚杆间排距750×900 mm。

②帮部支护：帮部采用φ20×1800 mm玻璃钢锚杆+M型钢带+注塑网支护，帮锚杆间排距：750×900 mm。

③山墙支护：采用锚杆+钢筋网+M型钢带支护，锚杆规格：φ20×1800 mm的玻璃钢树脂锚杆，间排距1800×1000 mm（锚杆隔眼打设，每根钢带3根锚杆）。最下一排钢带距底板0.8 ～1.0 m处，钢带两端距巷帮不大于500 mm，封山钢筋网与两帮及顶板铁丝网之间用铁丝链接。

⑷锚索补强支护

刷大侧采用1排桁架及1排点锚索补强支护；锚索采用φ17.8×6300 mm1860钢绞线，锚索采用“222”布置；桁架梁采用29U型钢加工，桁架梁长度2800mm，眼间距900 mm，眼孔规格：长×宽=100×40 mm；桁架梁托盘宽度100 mm，眼孔规格：φ20 mm。

图 2：1067切眼刷大支护断面图示意图

4扩安一体化安全技术管理

⑴支架或空车在风巷运输时，切眼可以进行刷大施工，切眼内重车运输时必须提前使用语音信号与施工单位联系，施工单位所有人员撤至已安装好支架后不少于5架的距离。

⑵扩安一体施工时，刷大前支架必须提前运输至待安装位置。

⑶工作面调架期间，链板机严禁运行。

⑷施工单位进入刷大茬口作业时，提前与安拆公司联系好，经允许后方可进入。

⑸所有刷大施工人员严禁操作液压支架手把，安拆人员操作支架前与刷大施工人员联系好，人员撤至安全地点，防止支架误动作伤人。

⑹安拆公司在就位支架完成后，必须将刷大茬口工具、铁料等清理干净，防止综掘机割窑时甩出伤人。

⑺综掘机运转时，刷大茬口右帮与已安装支架处及综掘机后5 m处设置警戒网，严禁人员进入综掘机运行范围，防止煤壁片帮或综掘机碰伤人员。除综掘机司机、照灯人员外，其他人员严禁进入综掘机运行范围。截割时，照灯人员要观察迎头顶板及附近挑棚支护情况，出现问题及时发出信号停机处理。综掘机司机和照灯人员要时刻注意综掘机与支架侧护板之间的空间，防止挤碰伤人员。

5生产、经济对比

⑴单体租赁按5元/天/根计算，1个月施工结束，可节省单体租赁费141000 元。

⑵挑棚木料按200 元/根计算，共235根，可节省费用47000 元。

⑶单体挑棚施工，按2架/人算，共需117 个人工，每个工按167 元结算，共节省费用19539元。

综上，共计可节省207539 元。

6安全效果

切眼刷大后直接安装支架，人员在液压支架的掩护下进行施工，顶板可控性高，杜绝了顶板冒落、漏矸的风险，帮部1.5 m以上为支架护帮板配合锚带网进行防护，杜绝路片帮伤人风险。所以，总的来讲，扩安一体施工安全性更高。