王旭東 高超
摘要:文章結(jié)合霄云煤礦的巖層性質(zhì),根據(jù)圍巖的壓力和物理力學(xué)參數(shù),針對上山上車場絞車房的位置及臨近采區(qū)的開采情況,對絞車房及配電硐室采用錨網(wǎng)索梯噴進(jìn)行永久支護(hù)。文章重點(diǎn)論述絞車房支護(hù)設(shè)計,結(jié)合絞車房的實(shí)際建議合理選擇施工方案,使整個工程得以順利進(jìn)行。
關(guān)鍵詞:軌道上山;上車場;絞車房;支護(hù)設(shè)計
中圖分類號:TD353 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)32-0101-02
1 絞車房及繩道地面相對位置及鄰近采區(qū)
開采情況
詳見表1。
2 巷道布置
霄云煤礦的自軌道上山變平點(diǎn)44m處開門施工絞車房繩道,施工28.075m長絞車房繩道進(jìn)入絞車房,絞車房長度為12m,另外在絞車房中施工一配電硐室;然后與一采區(qū)上部車場檢修聯(lián)絡(luò)巷貫通。該巷道在3煤層頂板中砂巖、粉砂巖中掘進(jìn),巷道全長40.275m。方位角為210°,巷道斷面均為直墻半圓拱。自絞車房開門口向里5m距離底板4.9m處絞車房左右肩窩各有一個起重梁窩;絞車房開門口向里3.1m處的左幫有一配電硐室。
3 絞車房支護(hù)設(shè)計
3.1 巷道斷面
絞車房及繩道斷面均為直墻半圓拱形,共4個斷面:
1-1斷面:工程量為12.4m,斷面凈寬9.4m,凈高6.1m,S凈=47.84m?;掘?qū)?.8m,掘高6.3m,S掘=51.42m?。
2-2斷面:工程量為4.0m,斷面凈寬3.9m,凈高3.35m,S凈=11.43m?;掘?qū)?.3m,掘高3.55m,S掘=13.28m?。
3-3斷面:工程量為2.8m,斷面凈寬3.0m,凈高3.9m,S凈=10.73m2;掘?qū)?.4m,掘高4.1m,S掘=12.7m?。
4-4斷面:工程量為25.075m,斷面凈寬3.0m,凈高3.9m,S凈=10.73m?;掘?qū)?.24m,掘高4.02m,
S掘=11.9m?。
其中1-1、2-2、3-3斷面噴厚為200mm,最后鋪底厚200mm;4-4斷面噴厚120mm,最后鋪底厚200mm;鋪底均采用C20混凝土砌筑。
3.2 支護(hù)方式
3.2.1 臨時支護(hù)。前探梁:4-4斷面采用長4.5m、寬100mm、厚50mm的方鋼制作,其余斷面采用規(guī)格為:長4.0m、寬100mm、厚50mm的方鋼制作;探梁間距不大于1.0m,允許偏差100mm,用頂板支護(hù)錨桿及吊環(huán)、大木剎剎牢固定。吊環(huán):吊環(huán)用Φ18mm圓鋼及厚20mm的A3鋼板加工成矩形,吊環(huán)必須上滿絲,且安設(shè)在牢固可靠的支護(hù)錨桿上,錨桿錨固力不小于70kN;巷道掘進(jìn)過程中吊環(huán)循環(huán)使用。每根前探梁用1個吊環(huán)懸吊,吊環(huán)要上滿絲;前探梁后端用特制大木剎剎牢,前探梁前端可用木塊接頂,接頂要實(shí);前探梁無嚴(yán)重彎曲變形且支設(shè)牢固。前探梁隨迎頭施工及時安設(shè),并保證牢固可靠。4-4斷面前探梁臨時支護(hù)最大控頂距離2.1m,最小控頂距0.3m,其余斷面前探梁臨時支護(hù)最大控頂距離1.9m,掘進(jìn)工作面距臨時支護(hù)最大距離為0.3m,放炮后前探梁臨時支護(hù)緊跟工作面。放炮后當(dāng)空頂斷面寬度小于4m時使用三根前探梁,當(dāng)空頂斷面寬度大于4m時根據(jù)現(xiàn)場增加前探梁數(shù)量。施工絞車房開門口前3.2m時,如前探梁不便使用,可采取單體支柱或木點(diǎn)柱進(jìn)行加強(qiáng)臨時支護(hù)。絞車房開門口3.2m位置,先用Φ20×2400mm端頭細(xì)絲錨桿配合鋼筋網(wǎng)進(jìn)行支護(hù),并進(jìn)行初噴70mm封閉好頂板,兩幫暫不進(jìn)行支護(hù),僅用噴漿灰進(jìn)行噴射封堵一下圍巖。
3.2.2 永久支護(hù):絞車房及配電硐室擬采用錨網(wǎng)梯外加錨索梁進(jìn)行永久支護(hù),支護(hù)材料擬為Φ20mm×2500mm全螺紋錨桿,掛雙層6#鋼筋網(wǎng),Φ14鋼筋梯,C20噴射混凝土,噴體厚度為200mm;絞車房繩道擬采用錨網(wǎng)噴進(jìn)行永久支護(hù),支護(hù)材料擬為Φ20mm×2400mm左螺旋無縱筋細(xì)絲螺紋鋼錨桿,6#鋼筋網(wǎng),C20噴射混凝土,噴體厚度為120mm。
3.3 絞車房的支護(hù)說明
根據(jù)以上計算,絞車房及配電硐室采用錨網(wǎng)索梯噴進(jìn)行永久支護(hù),選用Φ20mm×2500mm的全螺紋錨桿,錨桿間排距為800×800mm,每根錨桿用1支MSK2535、2支MSK2550樹脂錨固劑固定,錨固力不小于70kN;鋼筋網(wǎng)為6#鋼筋網(wǎng),網(wǎng)片規(guī)格2000×1000mm,網(wǎng)孔規(guī)格100×100mm,巷道全斷面鋪掛雙層鋼筋網(wǎng),先掛一層網(wǎng),上好托盤、螺帽后,保證錨桿外露150mm,然后進(jìn)行初噴,初噴完畢后,及時將錨桿外露端頭的噴漿灰清理干凈,以免影響掛二層網(wǎng),待初噴凝固后,再進(jìn)行掛二層網(wǎng),并上好托盤、螺帽;鋼筋梯為Φ14鋼筋焊接制作,為方便施工鋼筋梯長度采用4.1m、1.7m等規(guī)格搭配使用,巷道全斷面壓接鋼筋梯,另外,全斷面施工Φ17.8×8000mm錨索配合3m長的錨索梁進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)。絞車房繩道采用錨網(wǎng)噴進(jìn)行永久支護(hù),支護(hù)材料采用Φ20mm×2400mm左螺旋無縱筋細(xì)絲螺紋鋼錨桿,錨桿間排距為1000×1000mm,鋼筋網(wǎng)為6#鋼
筋網(wǎng)。
絞車房配電硐室,向里500mm位置,安設(shè)一U型鋼梁,加強(qiáng)支護(hù),防止配電硐室上方頂板因安設(shè)起重梁壓力過大垮塌。
噴射混凝土強(qiáng)度均為C20,1-1、2-2、3-3斷面噴體厚度為200mm,4-4斷面噴體厚度為120mm。噴射混凝土采用PC32.5R普通硅酸巖水泥、J85型速凝劑、5~10mm小石子、中粗砂子與水混合物,配比為水泥∶砂∶石子=1∶2∶2。當(dāng)圍巖穩(wěn)定性較好,采用先錨后噴的方式;當(dāng)圍巖穩(wěn)定性較差時,錨桿排距縮小為0.6m,并首先及時噴射不小于50mm厚的混凝土封閉圍巖,緊接打錨桿掛網(wǎng),復(fù)噴到設(shè)計厚度,初噴距迎頭不得超過4m,復(fù)噴距迎頭拱部不得超過6m,幫部耙裝機(jī)后不得超過10m,初噴厚度為50~70mm,復(fù)噴后總厚度不低于設(shè)計厚度,噴層必須連續(xù)灑水養(yǎng)護(hù)28天以上,7天以內(nèi)每班灑水2次,7天以后每天灑水1次。在斷層、穿煤層等地質(zhì)破碎帶中,根據(jù)具體地質(zhì)情況及時編制補(bǔ)充措施。
4 結(jié)語
總之,做好軌道上山上車場絞車房的支護(hù)設(shè)計工作,有利于維護(hù)巷道,防止巷道因壓力大支護(hù)變形嚴(yán)重,并能有效地保證修復(fù)施工過程中的安全和質(zhì)量,促進(jìn)礦井的安全生產(chǎn)。
作者簡介:王旭東(1973—),男,山東肥城人,山東濟(jì)寧礦業(yè)集團(tuán)有限公司霄云煤礦副礦長,工程師,研究方向:礦山開采。