半拱矩形瓦石墙抬棚的设计与施工

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【摘 要】针对潘一矿1362（3）底区工作面进料联巷交叉点巷道的特点，设计了半拱矩形瓦石墙抬棚，解决了再生顶板破碎、巷帮压力大、联巷拨门角度较大等问题，该抬棚具有稳定性好，有效空间大，易于施工等特点，在类似巷道条件下有较高的推广应用价值。

【关键词】半拱矩形瓦石墙抬棚；再生顶板；联巷拨门角度

在架棚巷道掘进施工中，巷道交叉点抬棚的正确搭设不仅能保证在巷道断面过大的情况下掘进安全，而且能满足使用要求。受自然条件和巷道方位的影响，不同的架棚巷道，其抬棚的施工工艺和使用的材料等各不相同。针对1362（3）底区工作面进料联巷交叉点拨门角度较大的问题，根据其特点及影响因素设计了半拱矩形瓦石墙抬棚。

1 设计影响因素

1.1 巷道特点

1362（3）工作面上、下风巷在1362（3）和1372（3）两个工作面的底区掘进，再生顶板破碎，胶结差，易冒落，且四周工作面及对应下部工作面都已回采，帮部压力较大。工作面上、下风巷均为U型棚支护巷道。为进行上、下风巷进料联巷掘进特分别施工抬棚进行拨门，设计两巷水平夹角分别为51 o和40o。

1.2 影响因素

（1）由于是底区掘进，工作面顶板破碎，拨门处不能使用施工较为方便的锚索抬棚。

（2）巷道帮部压力大，拨门处巷道两帮受应力作用尤为明显。

（3）抬棚拨门角较大，若使用常规扩大U型棚进行拨门，施工断面以及施工工作量都太大。

2 抬棚设计

针对上述对于抬棚设计存在的影响因素，我们进行认真分析，逐一给出了解决方案，并最终形成了半拱矩形瓦石墙抬棚的设计方案。下面以1362（3）上风巷进料联巷抬棚进行说明。

2.1 副抬棚

图1 副抬棚断面图

半拱矩形瓦石墙抬棚的副抬棚设计将原巷道拨门范围内一侧的半边U型棚梁换成直梁U型钢，并将该侧U型棚腿拆去，在联巷拨门口处支起一组平行于原巷道的11#工字钢紧贴直梁U型钢下方作为直梁U型钢的支撑梁――同时也是主抬棚梁――这样就形成了半拱形副抬棚。直梁U型钢与拱形U型棚梁搭接一侧使用3道U型卡固定，另一侧设置限位块抵住主抬棚梁，以防止由于巷帮压力造成副抬棚移位的现象。同时，在直梁U型钢上设置一道拉条使副抬棚各支架形成整体。

2.2 主抬棚

图2 抬棚平面图

主抬棚梁，也就是副抬棚的支撑梁采用4道钢卡将6根11#工字钢分双层固定成一整体。主抬棚梁由两面平行于联巷方向的瓦石墙支撑起，在瓦石墙上沿着联巷掘进方向呈扇形布置多对11#工字钢将抬棚方向调整为联巷掘进方向，形成了巷道断面的平滑过渡。

3 抬棚施工

根据拨门线确定副抬棚位置，在需要替换成直梁的U型棚棚梁上打木点柱，然后将副抬棚的半边U型棚梁拆下替换成直梁U型钢并打点柱形成临时支护。

待直梁U型钢全部替换完成后沿着联巷中线向里刷帮，向里掘进过程中边掘进边进行临时支护（用单体和木点柱撑起11#工字钢梁）。掘进到位后，根据联巷中线确定瓦石墙位置，找地沟，砌瓦石墙。最后，在直梁U型钢下方架设主抬棚梁，拆除所有临时支护木点柱或单体，将工字钢全部落在瓦石墙上。这样，半拱矩形瓦石墙抬棚就施工完成了。最后对抬棚周围进行喷注浆处理。

4 结论

（1）半拱矩形瓦石墙抬棚比起拱形抬棚，肩窝处空间得到了有效利用，便于综采支架、大型机电设备的打运。

（2）半拱矩形瓦石墙抬棚比起常规扩大U型棚支护，减小了施工工作量。

（3）喷注浆加固，可以将松散破碎的煤岩胶结成整体，提高围岩的稳定性和整体支护强度。

（4）该抬棚在潘一矿1362（3）工作面掘进过程中多次使用，取得了很好的效果。

参与文献：

[1]刘刚.井巷工程[M].徐州：中国矿业大学出版社.2005.

[2]窦林名，邹喜正，曹胜根，陆菜平.煤矿围岩控制与监测[M].徐州：中国矿业大学出版社.2007.

[3]邢福康，蔡坫，刘玉堂.煤矿支护手册[M]北京：煤炭工业出版社，1991.

作者简介：

杨同礼（1980―），男，安徽淮南人，助理工程师，现任淮南矿业集团潘集第一煤矿修护二区技术主管。多年从事煤矿基层技术管理工作。