郭英杰
(井陘礦務局 元氏礦,河北井陘,051134)
煤巷錨梁網支護技術是一種主動支承的巷道支護形式,巷道掘進過程中一種主要支護形式,可以與鋼帶、金屬網、工字鋼梁、錨索配合使用,合理選擇錨桿參數及支護形式 ,是安全、科學、經濟的提高支護質量的有效途徑,是今后巷道支護改革的發(fā)展方向.其原理是通過錨桿的作用來加強圍巖的穩(wěn)定性和完整性,共同形成支護結構來支承巷道圍巖,在巷道周圍形成一個整體而穩(wěn)定的巖石帶,是主動支承巷道的一種支護方法,其具有施工工藝簡單、方便、支護效果好、可減小巷道通風阻力、降低巷道掘進成本和工人勞動強度,利于實現機械化作業(yè)和快速掘進.
但是在實際操作中總有諸多因素制約和影響著快速掘進,下面僅就元氏煤礦在南一采區(qū)付探巷集中運輸、運料巷使用此技術中的出現的一些問題,對影響煤巷錨梁網支護技術掘進速度的因素作一簡單分析.
試驗巷道為元氏煤礦付探集中上山,煤層傾角16°~20°,試驗巷道長度170 m,為元氏礦南一采區(qū)付探巷側集中運輸、運料上山,煤厚度2~3.4 m,直接頂為深灰色薄層狀粉、細砂巖互層,局部為灰白色中砂巖,頂板完整性好,節(jié)理中等發(fā)育,分布穩(wěn)定,層厚4 m左右,直接底為含植物化石的粘土質泥巖,厚約0.4 m,局部為灰褐色中粒砂巖,厚度量4~5 m.
巷道斷面為矩形,中高2.2 m,寬3 m,頂部采用?22長度1.8 m的高強度左旋螺紋鋼錨桿,和W型鋼帶,每孔配1卷S2360和1卷Z2360藥卷各一卷,錨桿間距0.7 m,鋼帶排距0.9 m;幫采用 φ16 mm,長度1.8 m 的鋼筋錨桿,間距 0.8 m,每孔配一卷Z2360藥卷.見圖1.
巷道支護斷面示意圖Fig.1 Diagram of roadway support cross- section
放炮出煤→臨時支護→打頂眼→掛頂網、鋼帶→裝藥卷→安裝頂錨桿
打幫眼→掛幫網→裝藥卷→安幫錨桿
上述工藝流程中,占用時間較多的環(huán)節(jié)是放炮出煤、打頂(幫)眼、和安裝錨桿,這幾個工藝約占整班時間3/4,下面著重從這幾個環(huán)節(jié)分析
嚴格按爆破圖表進行打炮眼、裝藥、放炮,控制好炮眼方向與角度,盡可能實現光面爆破,可在實體煤側留下0.3 m煤柱,放炮后用鎬刷至設計巷道規(guī)格,控制巷道成型,避免超、欠挖.巷道成型的好壞,直接影響下一工序的進行,超挖,出煤量多,走煤時間長;欠挖,巷道規(guī)格小,錨梁網掛不上,還得進行擴巷,浪費時間.
放炮后,可先把迎頭煤用運輸溜子走一部分,走煤量的多少以巷道高度不影響錨桿鉆機打頂眼為宜,打頂眼時,錨桿鉆機要先開風,后開水,防止堵塞鉆桿孔,鉆桿為可聯(lián)結鉆桿,此系列鉆桿長度有 0.3、0.6、0.8、1.2、1.8、2.4 m,采用的是 0.3、0.6、1.2、1.8 m 系列,開鉆眼前提前看好中腰線,號好點位,用 0.3 m 鉆桿開孔,然后換用 0.6、1.2、1.8 m鉆桿鉆孔,為了減少整個工序的時間,可平行作業(yè),打眼時可安排人在后邊把W鋼帶和頂金屬網提前綁扎好,打完一個頂眼后即可及時安W鋼帶、托盤及頂錨桿,然后按W鋼帶上的孔打其它頂眼,W鋼帶上兩端的眼要向外側偏一定角度,以增強支護強度,防止頂板斷裂.
頂眼打完后,即可進行下一工序-安裝頂錨桿.安裝時先裝一卷S2360雙速藥卷,快速端在里,然后裝一卷Z2360中速藥卷,用頂錨桿插入眼孔,套上安裝器,安到錨桿鉆機上向上頂,注意此時錨桿鉆機只升不轉,當錨桿進入眼孔約1 m左右時,開始啟動錨桿鉆機讓其轉動,充分攪拌藥卷,并向上升錨桿鉆機,攪拌過程約1 min左右,當錨桿外露達到設計要求時,停止攪拌,讓藥卷充分凝固,在等藥卷凝固時,可繼續(xù)安裝其余錨桿,藥卷凝固時間達到初錨力時間約8~10 min左右,當藥卷達到初錨力時,可安裝托盤及球形墊及螺母,用錨桿鉆機帶動安裝器擰螺母把錨桿尾部鐵絲剪斷即可.
由于幫錨桿及幫網可滯后迎頭10 m,故本工序可與迎頭施工平等作業(yè),節(jié)省工藝時間,幫錨桿孔的施工器具是用煤電鉆配加細煤鉆桿打孔,打孔時要注意把孔內的煤內的煤粉掏凈,以增加幫錨桿的錨固效果;煤壁不平或超挖嚴重可用板木或塑料托盤墊平,保證錨桿托盤支護在實處.
除上述各工序時間的影響外,還有一些影響煤巷錨梁網快速施工的因素,諸如原材料質量(藥卷質量、錨桿直率等)、工人操作錨桿機的熟練程度,風壓、水壓的影響(可在風、水管路安裝壓力表及時掌握風、水壓力)及運輸設備的能力等也是制約煤巷錨桿支護快速施工的原因.
煤巷錨桿支護需廣大技術人員根據現場實際情況,不斷地總結經驗、修改設計參數,尋找出適應不同地質條件下的支護設計參數,優(yōu)化施工工藝,縮短工藝時間,為煤巷錨桿支護實現真正的快速掘進做出各自的貢獻.
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