高压区复合顶板工作面综掘机扩面技术

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摘 要：文章结合xx高压区复合顶板工作面实例，对切眼支护方案进行简要概述，在此基础之上侧重分析综掘机扩面技术方案的基本流程，并总结综掘机扩面的相关效果，望能够引起同行人员的关注与重视，并在同类工程实践中加以参考与借鉴。

关键词：高压区；复合顶板；综掘机；扩面

随着煤矿开采深度的增加以及对周边工作面开采规模与范围的不断扩大，地质变化以及矿压现象日益显著，可能导致切眼扩面过程中出现变形或报废等质量问题，导致安装难度增大，甚至还可能延误回采衔接时机，导致煤矿企业的安全生产受到不良影响。特别是针对高压区复合顶板工作面而言，如何安全有效的展开扩面施工已成为各方人员高度重视的课题。

1 工程概况

xx高压区复合顶板工作面位于A采区10层-375.0m～-420.0m标高。上巷为-375.0m右轨道巷，下巷为-420.0m10层右机轨巷，工作面开采深度为470.0m～515.0m，工作面开切眼长度为170.0m，最大倾角为18.0°，煤层厚度为3.6m，顶板为复合顶板。开切眼前断面宽度为4.2m，高度为全煤层厚3.6m。根据现场调查资料来看，顶板工作面开切眼上下两端顶板压力小，完成程度高，中部以及火成岩侵入段顶板压力大，破碎程度高，下沉量在0.3m左右，两帮片帮宽为1.0m，局部底板有底鼓现象。

2 切眼支护方案

结合本工程案例中高压区复合顶板工作面的实际特点，针对切眼支护所采用方案为：锚杆、锚索、以及金属网联合支护。对工作面全部顶板进行封闭处理，两帮用树脂锚杆联合木板帽进行防护，同时配合悬挂金属网对巷帮进行维护。

（1）顶锚杆。顶锚杆选型应当严格依据《煤矿巷道树脂锚杆支护技术规范》进行计算，结合本工程实际情况，顶锚杆选型为螺纹钢锚杆，支护锚杆直径参数为22.0mm，锚杆长度参数为1.8m。

（2）金属网。本工程中切眼支护中联合应用金属网进行安全防护，所选用金属网为菱形式，金属网标准尺寸参数为4000.0mm×1000.0mm。

（3）锚索。本工程中锚索选用钢角线，直径参数为16.0mm，长度参数为5.0m，呈2排矩形布置，布置方案为2.0m×2.5m。

（4）液压支架。本工程中切眼支护液压支架选型为ZZ6000型液压支架，支架自重为24.0t，高度参数最小值为2.6m，高度参数最大值为6.7m。

3 综掘机扩面技术方案

结合以往针对高压区复合顶板工作面的扩面经验来看，常见的扩面技术方案包括两种类型，第一是在复合顶板工作面切眼开帮竣工后进行安装，第二是在复合顶板工作面炮掘过程中同步进行安装。其中，第一种方案存在工期较长的局限性，而第二种方案需要投入大量工作人员，安全管理难度大。更为关键的是，上述两种方案下会对顶板产生较大的振动破坏影响，加之深部复合顶板压力大，破碎风险高，在炮掘后顶板支护难度大。而借助于综掘机进行扩面，切眼边开帮边安装，能够有效避免上述问题，耗时少，且投入人力少，整个操作更为安全可靠。结合本工程实际情况，在应用综掘机进行扩面时的技术方案可概括如下：

（1）综掘机选型EBZ160TY掘进机，掘进机净高度1.7m，宽度2.5m，长度9.8m，自重51.5t，可挖掘最大高度4.0m，可挖掘最大宽度5.5，可适应巷道坡度±16.0°，切割卧底深度250.0mm。工作面运输机选型为SGB-620/40T溜子，直接搭接于顺槽皮带上，胶带转载机通过改制轮搭接于中部槽上。

（2）本工程中复合顶板工作面工程总量为170.0m，以初步掘进巷道工作面为基础，将巷道宽度自4.2m扩大至7.0m。综掘机扩面工程总量为150.0m。

（3）本工程中矿井工作面以往均先进性全长开帮，达到安装控件后进行切眼稳架安装工程。但考虑到压力较大的因素影响，压力作用于工作面切眼时顶板破碎风险高。为避免工作面顶帮在炮掘开帮方案下受到影响，故采用综掘机进行开帮，以SGB-620/40T型运输机进行的运输。开帮操作遵循自下而上的基本原则，分段作业，开帮深度控制为1.5m/次，标准规格为3.8m×3.6m。综掘机开帮工作量为1.5m/次，开帮完成后应使用3×3.0m长度木板对新暴露顶板工作面进行维护。根据开帮位置的前移增加运输机溜子，以保证综掘机在开帮过程中运行轨道的可靠与充足。

4 综掘机扩面实践效果

（1）在综掘机辅助下对高压区复合顶板工作面进行切眼开帮扩面处理能够最大限度降低顶板所受振动影响，减少开帮扩面操作对工作面顶板硬帮围岩结果的破坏程度，提高围岩结构稳定性水平。

（2）借助于综掘机进行高压区复合顶板工作面扩面的操作能够在最短时间内对顶板形成有效的支护。一方面能够加快工作面扩面速度，另一方面能够有效控制顶板工作面下沉，确保生产安全。

（3）借助于综掘机设备进行高压区复合顶板工作面扩面操作，切眼边开帮边安装，从而使得工作面开帮以及安装速度均能够明显提高。

（4）在综掘机扩面技术方案下，对顶板工作面进行扩面后可以即刻投入综采支架安装环节中，采面侧无需打帮锚杆，因此大大减少了帮锚杆以及金属网的投入量，降低了材料消耗。

5 结束语

文章应用综掘机对高压区复合顶板工作面进行扩面处理，对综掘机扩面技术方案进行概述，并对该扩面方案的实践效果进行总结，证实了切眼边开帮边安装的技术方案可行性良好，为今后深部煤层大切眼开帮以及支护安装与开帮协调工作的开展提供了丰富经验，为工作面扩面安全生产奠定了可靠基础，取得了满意的实践效果。

参考文献

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