陸鴻濤
(山西晉煤集團坪上煤業(yè)有限公司 ,山西 晉城 048203)
工作面運輸巷沿煤層頂板布置,梯形斷面35.67m2,錨帶網(wǎng)支護,錨桿采用φ22mm×L2200mm全螺紋鋼等強錨桿;頂板采用錨桿配W鋼帶及塑鋼網(wǎng)支護。
巷道頂板破碎時,以巷道中心線為基準(zhǔn)左右各1.5m處錨索加強支護;每隔三排錨桿一根錨索,跨步式布置,錨索在頂板兩排錨桿中間。
下平巷在推進過程中,對其沿空留巷,采用鋼混墩柱和錨索進行永久支護。
⑴臨時支護。①沿空留巷自上而下共支設(shè)四排單體支護。上幫側(cè)為第一排單體支護時,則第1、2、4排為柱梁支護,第1排柱距0.6m,第2、4排柱距1.2m,第3排為帶帽單體支護柱距0.8m。1~2排排距為0.6m,2~3排排距為0.7m,3~4排排距1m。②1~4排均在下端頭架或超前支架后側(cè)支護,工作面下端頭每移架一次,及時對支架及后尾梁注液護頂,插梁調(diào)節(jié)支護老空側(cè)頂板,在其掩護下支設(shè)1~4排單體支護,確保單體支護及時支護到端頭支架和超前支架處,間距不大于1m。③2、4排采用中懸梁支護,所使鉸接頂梁長度1.2m。④四排臨時支柱穿鐵鞋支設(shè),初撐力不小于90kN,并及時拴牢防倒繩防倒。
⑵永久支護(沿空留巷支護)。永久支護方式為:混凝土墩柱+錨索梁支護。墩柱支設(shè)在第3排單體支柱間,墩柱的柱距為800mm。墩柱以下1.5m處、沿走向每隔3m打安一棵錨索梁,加強沿空留巷頂板支護,錨索垂直頂板布置,錨索長6.2m,錨索托梁位置與鋼帶平行,托梁長度為0.6m。
⑶支護強度驗算。參照同煤層工作面礦壓參數(shù)
①回歸分析法:
Ps=200+8L0=528 KN/m2式 中:Ps—支護強度,kN/m2;L0—初次來壓步距,m;②8倍采高的巖石重量對支柱造成 的載荷強度Pt= 8×9.81×h×r=8×9.81×4.7×2.5=921.2 kN/m2
H-采高 取4.7m
r-頂板巖石容重 取2.5t/m3
通過上述計算, 按8倍采高計算本工作面的支護強度為921.2 KN/m2。③選擇留巷支護強度。按8倍采高計算本工作面的支護強度(921.2 kN/m2)大于回歸分析法計算支護強度(528 kN/m2),因此支護強度應(yīng)大于921.2 kN/m2。墩柱直徑299mm(面積0.058505m2),支撐巷道寬度為5.0m,參照長城煤礦相同墩柱承壓380噸經(jīng)驗值,按承重380t(3800kN)計算該工作面墩柱柱距為:3800kN/5.0m/921.2kN/m2=0.82m
因此永久支護墩柱柱距取0.8m,小于0.82m;可保證滿足支護強度要求。
為確保墩柱內(nèi)混凝土凝固、承壓,自鋼混墩柱注漿后15天后方可回撤臨時支護,若存在頂板下沉量大以及頂板出現(xiàn)明顯斷裂裂隙,臨時支護段不進行回撤,若遇巷內(nèi)頂板破碎處,可補打錨網(wǎng)進行支護,對頂板下沉處采取架設(shè)工字鋼棚方法,工字鋼棚要背實頂幫。
(1)工作面下端頭每移架一次,對支架及后尾梁注液護頂,插梁調(diào)節(jié)支護老空側(cè)頂板,在其掩護下支設(shè)1~4排單體支護,單體支護時支護到端頭支架和超前支架處,間距不大于1m。(2)1~4排單體支護完后,在第3排帶帽單體支護上側(cè)掛設(shè)鋼筋網(wǎng),鋼筋網(wǎng)接頂接底,搭接處用8#鐵絲每0.5m打一死結(jié)。(3)擋風(fēng)簾掛好后,由北向南、自下而上在第2排柱擋內(nèi)壘砌矸石袋擋風(fēng)墻,墻體底部寬1.0m,上部寬0.5m,呈梯形狀,墻體必須接實頂板。施工人員在1~2排柱梁的保護下施工,所壘矸石袋墻逐茬壘砌、接頂后,及時按規(guī)定回撤1~2排柱梁。
⑴巷內(nèi)臨時支護中,墩柱空檔內(nèi)的臨時支護為帶帽點柱,所有臨時支護必須栓設(shè)防倒繩并且支設(shè)在硬底上,底板松軟必須穿鐵鞋。
⑵待墩柱澆灌完后,自注漿之日起15天后逐步回撤墩柱空檔內(nèi)臨時支護,在回撤臨時支護前,必須檢查沿空留巷的頂板情況,若發(fā)現(xiàn)頂板裂隙多,則不回撤臨時支護,若發(fā)現(xiàn)頂板較為破碎,及時采取加設(shè)鋼棚的支護方式。
在墩柱以下1.5m處、每沿走向3m打安一排錨索加強沿空留巷支護,錨索垂直頂板布置,規(guī)格:采用低松馳高強度Φ17.8mm的7股左旋鋼絞線,長6.2m,外露端使用錨索托梁支護,錨固劑采用Z2335樹脂藥卷,每孔藥卷錨固長度大于1.5m。選用11#工字鋼,長0.6m,眼孔為Φ18mm。
⑴在工作面壘矸石袋前支設(shè)鋼混墩柱,墩柱按線支設(shè),迎山角3°~5°,墩柱帶帽支設(shè),柱距0.8m,墩柱注漿口朝下幫,柱帽為厚320mm、長320mm的楔木。
⑵所支墩柱必須挖窩至硬底后支設(shè),及時用防倒繩連接防倒。
⑶由于墩柱比較重,人員運輸墩柱時,要相互配合,抬放墩柱時要協(xié)調(diào)一致、輕起輕放,嚴(yán)禁亂扔;支設(shè)時六人扶柱,一人踩方凳用錘緊固木楔。使用手拉葫蘆起吊時嚴(yán)格遵守本規(guī)程中“使用手拉葫蘆安全措施”規(guī)定執(zhí)行。
⑴澆灌時要備齊澆灌需用的工具、因注漿壓力為4MPa,為防止甩管傷人,必須檢查管路是否連接合格、銷卡是否到位,并且將管路固定在臨時支護的管路上,確認無誤后方可進行澆灌。
⑵澆灌時由里向外依次進行澆灌,澆灌時將澆灌槍頭卡在墩柱的注漿口上,遠距離進行操作,注漿時人員全部撤離到注漿泵處,在澆灌完一棵墩柱時,及時暫停泵送,將管接頭插入下一棵墩柱后再聯(lián)系泵工開泵,時間間隔不得超過12分鐘,若超過12分鐘及時聯(lián)系泵工按停泵處理。
⑶若澆灌時間超過10分鐘尚未將墩柱澆灌完,及時暫停泵送,進行檢查。
⑷注漿時,排氣口有混凝土溢出時方可停止注漿, 4-5min后,拆除注漿泵接頭,注漿口必須塞上封堵塞。
⑴為減少沿空留巷上方懸頂超大,視懸頂及后維護情況,在1-3#支架側(cè)護間或在1-3排柱梁間布置一排炮眼,炮眼與沿空留巷間距不大于1.5m,沿走向呈一條直線,每組炮孔2個,炮眼孔間距0.3m,孔深不低于2.0m,其中老塘側(cè)炮眼傾角60左右,煤壁側(cè)炮眼傾角70度左右,炮眼組間距不大于2m。
[1]范祖君,李景濤等.沿空留巷技術(shù)在中厚煤層的應(yīng)用.煤礦支護,2011(03).