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        錨網(wǎng)支護巷道圍巖監(jiān)測綜合技術(shù)研究

        2014-10-17 12:47:08呂中星
        企業(yè)導報 2014年14期
        關(guān)鍵詞:巷道監(jiān)測

        呂中星

        摘 要:該項目通過對已施工的錨網(wǎng)支護巷道實行跟蹤監(jiān)測,掌握錨網(wǎng)支護巷道的幫頂位移特性,以此來判斷巷道錨網(wǎng)支護的支護效果,進而總結(jié)出巷道幫頂巖性、支護形式、巷道跨度、斷面形狀與圍巖變化之間的規(guī)律,為錨網(wǎng)支護設(shè)計提供技術(shù)依據(jù)。

        關(guān)鍵詞:錨網(wǎng)支護技術(shù);巷道;監(jiān)測

        一、項目研發(fā)背景

        近年來,隨著錨桿支護技術(shù)的迅猛發(fā)展,錨網(wǎng)支護在煤礦得到大力推廣應用,尤其是煤巷高強錨桿配合錨索聯(lián)合支護,提高了錨桿支護對地質(zhì)條件的適應能力,拓寬了錨網(wǎng)支護的應用范圍。

        平煤股份八礦的錨網(wǎng)支護技術(shù)在集團公司和有關(guān)單位的支持和配合下,從無到有,在生產(chǎn)實踐積極推廣,加以應用,逐步發(fā)展起來,目前,該礦的錨網(wǎng)支護技術(shù)已應用在丁組、戊組、己組煤層,錨網(wǎng)支護率已達到了75%以上。錨網(wǎng)支護在煤巷應用后,工作人員必須掌握在地應力的作用下的巷道圍巖收斂變形程度、錨網(wǎng)支護的效果好壞,以便論證錨網(wǎng)支護的可靠性,為工程人員提供相關(guān)的技術(shù)經(jīng)驗。以此在工作中一定要采取合適的方法,對錨網(wǎng)支護巷道圍巖收斂變形量進行嚴格的測量。

        二、項目依據(jù)的科學原理及技術(shù)方案

        (1)采用“十”字位移測點法觀測錨網(wǎng)支護巷道幫頂圍巖變形位移量。在錨網(wǎng)支護巷道中,緊跟工作面后,每隔30~50m設(shè)置一個“十”字位移測點,設(shè)專人每天進行幫頂位移量的觀測記錄,連續(xù)觀測60天,通過實測數(shù)據(jù)得出巷道幫頂?shù)南鲁亮亢拖鲁了俣龋鶕?jù)錨網(wǎng)支護巷道幫頂位移速度限值,來判斷錨網(wǎng)支護的適應性。幫頂位移量、位移速度限值:(a)巷道施工10天內(nèi),頂板下沉量小于50mm,下沉速度小于5mm/d;(b)巷道施工50天內(nèi),頂板下沉量小于150mm,下沉速度小于3mm/d; 當幫頂位移量、位移速度超過以上限值時,表明該巷道目前的支護形式不能適應,必須加強支護或改用其它支護形式。

        (2)采用雙高頂板離層儀的設(shè)置,離層儀深部基點安裝在頂板內(nèi)6000mm以上,淺部基點安裝在頂板內(nèi)2000mm以上,通過觀測頂板離層儀標尺的讀數(shù),得到頂板深部和淺部的下沉量,當離層儀標尺指示到黃色刻度時,表明頂板下沉量較大,需要加強支護,當離層儀標尺指示到紅色刻度時,表明頂板已離層,存在冒頂危險,必須采用套棚、打頂柱、木垛等方法加強支護。通過錨網(wǎng)支護巷道圍巖收斂變形的日常觀測和分析,能夠及時掌握巷道幫頂?shù)淖冃螤顩r,從而判斷錨網(wǎng)支護能否控制巷道圍巖的變形,支護是否安全可靠,有問題時,及時采取措施,防止發(fā)生頂板事故。通過該項目的研究和應用,論證了錨網(wǎng)支護在不同的地質(zhì)條件下的適應性,總結(jié)了經(jīng)驗,為錨網(wǎng)支護設(shè)計和錨網(wǎng)支護技術(shù)的進一步推廣應用打下了基礎(chǔ)。尤其是在己15-14000風巷、補切眼風化帶附近、丁5、6-11140切眼、丁5、

        6-11200機、風巷錨網(wǎng)索支護技術(shù)的應用中發(fā)揮了巨大的作用,使施工單位及時掌握了巷道圍巖的變化,及時采取了加強支護的措施,防止了冒頂事故的發(fā)生,創(chuàng)造了很大的經(jīng)濟和社會效益。以下是己15-14000風巷圍巖觀測技術(shù)應用過程中總結(jié)出的風化帶附近錨網(wǎng)支護巷道巖性、跨度和頂板位移之間的規(guī)律:①己15-14000風巷不同條件下頂板總位移量實測數(shù)據(jù)見附表-1: ②己15-14000風巷不同巷道跨度、巖性頂板位移曲線見附圖-1 、圖-2;③位移分析。位移觀測數(shù)據(jù)表明,在風化程度不同的頂板中,巷道的跨度與頂板位移量之間有明顯的關(guān)系。1)在風化程度比較輕或無風化特征、巖性普氏系數(shù)f=5~6的砂質(zhì)泥巖或細砂巖頂板中,巷道跨度≤4m時,采用錨網(wǎng)索支護,支護效果比較好;在切眼大斷面施工,支護斷面為6m時,頂板在前10天內(nèi)有將近70mm的位移,在采取打2排中柱加強支護后,頂板趨于穩(wěn)定;2)在有輕微風化特征、巖性普氏系數(shù)

        f=3~4的風化頂板中,巷道跨度≤4m時,采用錨網(wǎng)索支護,30天內(nèi)頂板位移量只有60mm,頂板比較穩(wěn)定,可采用錨網(wǎng)索支護,但在f<3的風化頂板中,直接采用了拱縮棚支護,沒有進行錨網(wǎng)索支護;在擴切眼大斷面支護時,隨擴切眼工作面推進,緊跟梁×腿=6000×2800mm的11#礦用工字鋼梯形支護配合圓木頂柱加強支護,頂板在前5天內(nèi)仍有150mm的位移量,10天內(nèi)產(chǎn)生200mm的位移,且頂板仍在繼續(xù)下沉,離層儀顯示頂板已離層,為保證頂板安全,隨即在切眼內(nèi)打木垛維護頂板。

        通過分析認為,在輕微風化特征頂板中掘進,當巷道跨度小于4m時,仍能有效支護頂板;當跨度大于4m時,支護失效,控制不住頂板的下沉,不適合采用錨網(wǎng)索支護。

        三、項目在應用中的改進措施

        該項目在研發(fā)過程中與當前國內(nèi)同類研究、同類技術(shù)進行了綜合比較,借鑒了同仁的寶貴經(jīng)驗。項目在大面積推廣應用中,總結(jié)出了不同地質(zhì)條件下,錨網(wǎng)支護巷道圍巖收斂變形的規(guī)律,為錨網(wǎng)支護巷道的設(shè)計提供了技術(shù)依據(jù),避免了錨網(wǎng)支護巷道支護設(shè)計的盲目性,實現(xiàn)了錨網(wǎng)支護巷道幫頂安全的動態(tài)監(jiān)測 ,保證了巷道支護的安全,為國內(nèi)同類錨網(wǎng)支護技術(shù)的應用提高了科學的實踐支持。

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