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一、概述
随着我国矿井综采机械化推广应用，大断面煤巷（切眼）尤其是软岩顶板巷道，由于其跨度大和顶板松软破碎的特点，巷道支护比较困难，本文针对大断面切眼泥岩顶板难于控制的技术难题，确定了锚带网索+单体棚复合支护参数，有效解决了泥岩顶板下大断面切眼的围岩控制技术。
二、工程概况
1017工作面为综采工作面，是101采区首采面，西临101采区-640水平延伸（未采），南到北翼东回大巷，东临1015工作面（未采），北以火成岩侵入区为界。该工作面10煤层走向近南北，倾向西南，根据周边钻孔、巷道揭露情况，10煤层厚1.39～4.86m，平均3.4m，工作面煤层总体呈单斜构造，走向近南北，倾向西南，倾角16°～27°，平均24°。10煤层深度-697.0～-373.0，自切眼至收作线逐渐变深。
三、支护设计
（一）设计依据
根据地质资料分析，该煤层顶板属于Ⅲ类，煤层为三类。锚杆支护参数选择按难维护型的Ⅲ级进行选取。
（二）切眼断面及形状
1、切眼断面设计
（1）按设备安装要求计算
①切眼宽度
根据工作面综采液压支架的外形规格确定，其计算宽度Bq按下式计算。
Bq=Bd+Bqj+Bt
Bd: 为ZY6800－19/40型支架最小运输高度时的平面对角线长度6700mm；
Bqj: 为支架最小运输高度时的平面对角线外缘与煤壁及采空区的两侧间隙之和，一般取500－800mm，这里取500mm。
Bt：为两帮单体的柱径之和200mm。
Bq=Bd+Bqj+Bt＝6700＋500＋200＝7400mm
②切眼高度
工作面煤层厚度平均在2.9m，一次采全高，采煤工艺为综采。根据支架安装求切眼轨道面以上的计算高度为Hq：
Hq=Hp+Hz+Hj+Hg+Hl
Hp: 切眼安装用平板车高度，320mm；
Hz：综采液压支架的最小运输高度，1900mm；
Hj：综采液压支架装平板车后，支架顶梁上平面距顶板支护体下缘突出面（点）的间隙，mm。Hj一般取200～500mm,切眼坡度起伏较小时，间隙Hj可取较小值，反之，Hj应取较大值，这里取200mm。
Hg:为减小巷道高度，采取将轨枕埋于底板内，使轨枕上平面与巷道底板一致，Hg為轨道高度100mm。
Hl：为“π”型钢梁高度100mm。
Hq=Hp+Hz+Hj+Hg+Hl＝320＋1900＋200+100+100＝2620mm。
（2）按切眼变形计算
切眼上口及切眼两帮均不受采空区影响，顶板相对稳定，巷道变形不大。估计切眼两帮变形量Bb不大于200、顶底板变形量Hb不大于180。则巷道宽度B与巷道高度H分别为：
B=Bq+Bb＝7400＋200＝7600mm
H=Hq+Hb＝2620+180=2800mm
2、切眼断面确定
（1）根据切眼采用锚带棚复合支护，为矩形，根据变形量以及上述计算的宽度Bq和高度Hq，确定切眼的掘进宽度7600mm和掘进高度2800mm。
（2）导峒掘进断面：4000×2800mm矩形断面。
（3）切眼刷大后掘进断面：7600×2800mm矩形断面。
（三）切眼基本支护：“锚带网索＋单体棚”复合支护
1、锚带网支护
机、风均为“U29”型钢棚支护，巷道净宽均为4400mm。切眼上、下口采取打锚索补强支护。切眼采用导硐法施工，导硐施工确保一次成巷，严禁贯通后再进行卧底。导硐掘进断面规格为：净宽×净高=4000×2800mm矩形断面；切眼刷大后掘进断面：净7600×净2800mm矩形断面。
老塘侧帮部采用4根M22×2400mm的高强锚杆，每根锚杆使用两支Z2550型树脂药卷加长锚固，铁丝网配合M型钢带护帮；帮锚杆株、排距800×700mm；煤壁侧采用DZ31.5-25/100型单体配合板皮、棱形网背帮，帮要及时背严背实，滞后迎头不超过0.7m。
刷大时必须一次成巷，刷大巷道规格：毛宽×毛高＝3600×2800mm，刷大巷道的顶板采用5根M22×2400mm的等强锚杆，每根锚杆使用两支Z2550型树脂药卷加长锚固，钢筋网配合M型钢带护顶；顶锚杆株、排距800×700mm；刷大后煤壁仍采用采用DZ31.5-25/100型单体配合板皮、铁丝网背帮，帮要及时背严背实，滞后迎头不超过0.7m。
2、锚索支护
1、锚索选择与安装
导硐及刷大部分均需采用锚索进行补强支护。根据围岩赋存情况，采用钢绞线长度为6300mm，直径17.8mm的锚索，每2100mm安装一排，每排4根，每眼4卷树脂药卷（1卷K2550型和3卷Z2550型）。锚索株排距2000×1400mm，距离两帮各800mm，施工滞后迎头不得超过3m（导硐部分掘进期间完成锚索安装）；导硐侧与刷大侧交错布置。
2、单体配合“π”型钢梁套棚
导硐采用3.15m单体配合4m“π”型钢梁“一梁三柱”套棚，刷大部分采用3.15m单体配合4m“π”型钢梁“一梁三柱”套棚，支柱全部穿鞋，确保支柱初撑力不小于70KN/根，滞后迎头不超过3m，棚距700mm，单体之间要用防倒绳连接。
巷道遇断层、过地质构造异常带、顶板破碎带时，锚杆要全长锚固，排距缩至600mm；使用加长锚索全长锚，锚索长度不小于8m，锚索株排距缩为2000×700mm，锚索须紧跟迎头。
四、支护质量要求及监测监控
施工期间，要强化锚杆施工质量，严格控制锚杆角度，发现不合格锚杆及时补打。锚杆安装要牢固树立“初锚力第一”的观念，确保锚杆初锚扭矩符合要求，为检查支护质量,及时设置相应的测站,对围岩位移、顶板离层状况、锚杆载荷等进行观测，同时要认真执行锚杆抽检制度。正常情况下要求每隔50m在巷道顶板中央安设顶板离层指示仪一个,顶板不稳定、地质条件恶化时可适当加密到30～40m一处，遇地质构造及顶板异常段增设顶板离层指示仪，并重点检测顶板变化情况，检测锚杆受力的液压枕也要正常安设。要严格按照有关规定，认真落实小班自检、大班日检和矿井抽检制度。
五、结语
从切眼开始施工到安装结束3个月的时间内，顶板未出现过离层、掉顶事故的发生，两帮未出现位移和片帮，增强了巷道稳定性，有效保障了现场工人的施工安全，达到了理想的支护效果，同时切眼空间增大，加快了综采设备的运输、安装，利于矿井实现高产高效。
随着我国矿井综采机械化推广应用，大断面煤巷（切眼）尤其是软岩顶板巷道，由于其跨度大和顶板松软破碎的特点，巷道支护比较困难，本文针对大断面切眼泥岩顶板难于控制的技术难题，确定了锚带网索+单体棚复合支护参数，有效解决了泥岩顶板下大断面切眼的围岩控制技术。
二、工程概况
1017工作面为综采工作面，是101采区首采面，西临101采区-640水平延伸（未采），南到北翼东回大巷，东临1015工作面（未采），北以火成岩侵入区为界。该工作面10煤层走向近南北，倾向西南，根据周边钻孔、巷道揭露情况，10煤层厚1.39～4.86m，平均3.4m，工作面煤层总体呈单斜构造，走向近南北，倾向西南，倾角16°～27°，平均24°。10煤层深度-697.0～-373.0，自切眼至收作线逐渐变深。
三、支护设计
（一）设计依据
根据地质资料分析，该煤层顶板属于Ⅲ类，煤层为三类。锚杆支护参数选择按难维护型的Ⅲ级进行选取。
（二）切眼断面及形状
1、切眼断面设计
（1）按设备安装要求计算
①切眼宽度
根据工作面综采液压支架的外形规格确定，其计算宽度Bq按下式计算。
Bq=Bd+Bqj+Bt
Bd: 为ZY6800－19/40型支架最小运输高度时的平面对角线长度6700mm；
Bqj: 为支架最小运输高度时的平面对角线外缘与煤壁及采空区的两侧间隙之和，一般取500－800mm，这里取500mm。
Bt：为两帮单体的柱径之和200mm。
Bq=Bd+Bqj+Bt＝6700＋500＋200＝7400mm
②切眼高度
工作面煤层厚度平均在2.9m，一次采全高，采煤工艺为综采。根据支架安装求切眼轨道面以上的计算高度为Hq：
Hq=Hp+Hz+Hj+Hg+Hl
Hp: 切眼安装用平板车高度，320mm；
Hz：综采液压支架的最小运输高度，1900mm；
Hj：综采液压支架装平板车后，支架顶梁上平面距顶板支护体下缘突出面（点）的间隙，mm。Hj一般取200～500mm,切眼坡度起伏较小时，间隙Hj可取较小值，反之，Hj应取较大值，这里取200mm。
Hg:为减小巷道高度，采取将轨枕埋于底板内，使轨枕上平面与巷道底板一致，Hg為轨道高度100mm。
Hl：为“π”型钢梁高度100mm。
Hq=Hp+Hz+Hj+Hg+Hl＝320＋1900＋200+100+100＝2620mm。
（2）按切眼变形计算
切眼上口及切眼两帮均不受采空区影响，顶板相对稳定，巷道变形不大。估计切眼两帮变形量Bb不大于200、顶底板变形量Hb不大于180。则巷道宽度B与巷道高度H分别为：
B=Bq+Bb＝7400＋200＝7600mm
H=Hq+Hb＝2620+180=2800mm
2、切眼断面确定
（1）根据切眼采用锚带棚复合支护，为矩形，根据变形量以及上述计算的宽度Bq和高度Hq，确定切眼的掘进宽度7600mm和掘进高度2800mm。
（2）导峒掘进断面：4000×2800mm矩形断面。
（3）切眼刷大后掘进断面：7600×2800mm矩形断面。
（三）切眼基本支护：“锚带网索＋单体棚”复合支护
1、锚带网支护
机、风均为“U29”型钢棚支护，巷道净宽均为4400mm。切眼上、下口采取打锚索补强支护。切眼采用导硐法施工，导硐施工确保一次成巷，严禁贯通后再进行卧底。导硐掘进断面规格为：净宽×净高=4000×2800mm矩形断面；切眼刷大后掘进断面：净7600×净2800mm矩形断面。
老塘侧帮部采用4根M22×2400mm的高强锚杆，每根锚杆使用两支Z2550型树脂药卷加长锚固，铁丝网配合M型钢带护帮；帮锚杆株、排距800×700mm；煤壁侧采用DZ31.5-25/100型单体配合板皮、棱形网背帮，帮要及时背严背实，滞后迎头不超过0.7m。
刷大时必须一次成巷，刷大巷道规格：毛宽×毛高＝3600×2800mm，刷大巷道的顶板采用5根M22×2400mm的等强锚杆，每根锚杆使用两支Z2550型树脂药卷加长锚固，钢筋网配合M型钢带护顶；顶锚杆株、排距800×700mm；刷大后煤壁仍采用采用DZ31.5-25/100型单体配合板皮、铁丝网背帮，帮要及时背严背实，滞后迎头不超过0.7m。
2、锚索支护
1、锚索选择与安装
导硐及刷大部分均需采用锚索进行补强支护。根据围岩赋存情况，采用钢绞线长度为6300mm，直径17.8mm的锚索，每2100mm安装一排，每排4根，每眼4卷树脂药卷（1卷K2550型和3卷Z2550型）。锚索株排距2000×1400mm，距离两帮各800mm，施工滞后迎头不得超过3m（导硐部分掘进期间完成锚索安装）；导硐侧与刷大侧交错布置。
2、单体配合“π”型钢梁套棚
导硐采用3.15m单体配合4m“π”型钢梁“一梁三柱”套棚，刷大部分采用3.15m单体配合4m“π”型钢梁“一梁三柱”套棚，支柱全部穿鞋，确保支柱初撑力不小于70KN/根，滞后迎头不超过3m，棚距700mm，单体之间要用防倒绳连接。
巷道遇断层、过地质构造异常带、顶板破碎带时，锚杆要全长锚固，排距缩至600mm；使用加长锚索全长锚，锚索长度不小于8m，锚索株排距缩为2000×700mm，锚索须紧跟迎头。
四、支护质量要求及监测监控
施工期间，要强化锚杆施工质量，严格控制锚杆角度，发现不合格锚杆及时补打。锚杆安装要牢固树立“初锚力第一”的观念，确保锚杆初锚扭矩符合要求，为检查支护质量,及时设置相应的测站,对围岩位移、顶板离层状况、锚杆载荷等进行观测，同时要认真执行锚杆抽检制度。正常情况下要求每隔50m在巷道顶板中央安设顶板离层指示仪一个,顶板不稳定、地质条件恶化时可适当加密到30～40m一处，遇地质构造及顶板异常段增设顶板离层指示仪，并重点检测顶板变化情况，检测锚杆受力的液压枕也要正常安设。要严格按照有关规定，认真落实小班自检、大班日检和矿井抽检制度。
五、结语
从切眼开始施工到安装结束3个月的时间内，顶板未出现过离层、掉顶事故的发生，两帮未出现位移和片帮，增强了巷道稳定性，有效保障了现场工人的施工安全，达到了理想的支护效果，同时切眼空间增大，加快了综采设备的运输、安装，利于矿井实现高产高效。