前探梁支护技术在岩巷炮掘工作面的应用探讨.docx

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前探梁支护技术在岩巷炮掘工作面的应用探讨

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摘要：岩巷炮掘锚网支护工作面，迎头临时支护一直是一个危险安全生产的危险点，谢桥矿通过分析、实验，提出了新的前探梁支护技术,解决了传统临时支护存在的问题,保证了顶板的安全管理,降低了劳动强度,保护了作业人员的人身安全,在同类型支护巷道施工过程中具有较好的推广意义,在非同类型支护巷道施工中具有很好借鉴意义。

关键词：前探梁；支护技术；岩巷；锚网支护；应用

为保证岩巷掘进过程中，消除炮掘锚网工作面迎头登高作业、迎脸片落等带来的安全威胁，淮河能源煤业公司谢桥矿目前岩巷炮掘高度大于3.2m的平巷、上山巷道均实现了台阶法施工，施工上台阶高度不大于2.8m。该高度（另外包括巷道高度不大于3m的小断面巷道）造成炮后迎头进行顶板临时支护和永久支护时，临时水压单体和顶部锚杆机施工高度不够，同时迎头如采用两部及以上锚杆机同时作业的空间不足，就需要提前对上分层进行倒货，保证迎头施工空间。为有效解决以上问题，我矿对前探临时支护技术进行试验研究，后由我矿单独进行开展，通过一年来对前探临时支护技术的试验应用，取得了较好的支护效果。

1技术参数、拉力测试及模拟试验

1.1技术参数

该临时支护由前探梁和专用起吊环两部分组成。前探梁采用φ25mm，长3m或3.5m（小循环时为2m）的圆钢加工制作；专用起吊环采用成品φ22mm的锚杆配套螺母和φ16mm的钢筋焊接加工而成。

1.2拉力测试

对前探梁专用起吊环进行了拉力测试，测试结果为：拉力曲线稳定值显示是19.6KN，破断力为27.44KN。

1.3试验分析

顶板临时支护有5根起吊环均匀布置，每根破断力为27.44KN,五根能承载的荷载则为137.2KN。传统DWB28-250/100液压单体初撑力为118～157KN，通过比较分析，起吊环满足顶板支撑强度。

1.4模拟试验

在地面通过加工直墙半圆拱巷道正规循环顶板临时支护模型，对前探梁临时支护进行模拟试验，试验结果为：在持续动载达到9.8KN时，前探梁最大变形量（挠度）为200mm。现场考虑人员操作安全问题，没有继续加载荷载。

试验分析：该模拟试验中前探梁变形200mm状态下的受力要远远小于实际能承受的荷载，在实际支护中，前探梁辅助大板木楔贴合顶板，支撑效果会更好。

2施工方法

2.1操作流程

炮前预留炮孔→敲帮问顶→上专用起吊环→上前探梁→上网片→固定前探梁→施工顶部锚杆。

2.2上专用起吊环

专用起吊环通过自身螺母紧固在迎头向后第1排或第2排永久支护锚杆的外露部分上，外露螺母为30~50mm。

2.3上前探梁

上网片前，安排两人站在永久支护顶板下，分别将一根前探梁插入靠顶板的1个预留孔内，插入深度不低于200mm。预留孔施工方法：施工周边眼时，在巷道正中位置及向两边600~1000mm间距范围内共施工5个加深炮眼，炮眼较其它周边眼孔深200~300mm，装炮时将座底泥充满加深孔段，炮后形成预留孔。

2.4上网片

施工人员站在永久支护顶板下，先将网片托挂在前探梁上，再沿前探梁将网片推至需要支护的位置，然后再将前探梁尾部固定在布置好的专用起吊环上。最后将剩余3根前探梁进行拖网固定。

2.5固定前探梁

前探梁后端用专用吊环（优先使用第一环，增加与梁顶板的贴合度）固定在迎头向后第一排或第二排锚杆（固定在第一排锚杆，前探梁长度3.0m，固定在第二排锚杆，前探梁长度3.5m，原则上固定在第二排），后端外露吊环不小于500mm。

3注意事项

顶部临时支护的前探梁及专用起吊环必须设专人看管，现场交接班，严禁损坏或挪作它用；临时支护使用前加强检查，符合要求的方可使用。发现前探梁扭曲变形、起吊环开焊、起吊环螺母丝扣磨损滑丝时；上专用起吊环、上前探梁、上网片、打锚杆期间严格执行动态敲帮问顶制度，及时找净帮顶的危岩活矸。

顶部永久支护施工至巷道矸石面以上不超过800mm时，方可撤除托网管、前探梁临时支护。无法拆除的前探梁经过炮崩后严禁再次使用。

施工托网管或前探梁的加深炮眼时，要对炮眼的深度进行检查，确保眼深符合要求。装药时，由班队长对加深段的炮眼封泥长度进行监督，确保封泥长度符合要求。

施工巷道正顶的5根锚杆时，需安排专人点眼位施工，以确保固定前探梁的专用起吊环能基本沿掘进方向固定。施工巷道正顶的5根锚杆时，必须严格控制锚杆眼孔深度，确保锚杆紧固后锚杆外露螺母为30~50mm。

采用前探梁临时支护时，迎头向后3排巷道正顶固定前探梁起吊环的锚杆螺母外露部分采用上螺帽保护，待迎头施工超过3排锚杆的距离后方可喷浆将螺母外露部分盖住。

使用“超前锚杆探梁”做临时支护时，前探梁上采用宽200mm、厚度70mm、长度适宜的木垫板将网片未紧贴岩面处刹紧、贴实，并