【摘要】“三軟”煤層交岔點(diǎn)支護(hù)一直是煤礦支護(hù)的難點(diǎn)問(wèn)題,本文筆者簡(jiǎn)單的就“三軟”煤層交岔點(diǎn)支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用做了闡述。
【關(guān)鍵詞】“三軟”煤層交岔點(diǎn)支護(hù)
“三軟”不穩(wěn)定煤層交岔點(diǎn)條件下的巷道支護(hù),一直是困擾煤炭支護(hù)的重大難題,巷道頂板壓力大,幫鼓底鼓嚴(yán)重,支架易變形破壞,巷道失修嚴(yán)重等情況,增加了二次維護(hù)成本。因此,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況采用36U型鋼大抬棚+合抱點(diǎn)柱+錨桿支護(hù),避免了掘進(jìn)過(guò)程中前掘后抽修現(xiàn)象,為礦井安全生產(chǎn)、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化創(chuàng)造了良好的條件。
1、工程方面
義煤公司觀音堂煤業(yè)有限公司25采區(qū)25080工作面下巷設(shè)計(jì)走向長(zhǎng)度700m,平均煤厚6m,頂板坡度13°。臨近25采區(qū)皮帶下山、25采區(qū)軌道下山及25060、25050工作面。根據(jù)臨近區(qū)域礦壓觀測(cè)情況分析,預(yù)計(jì)該工作面較其它工作面壓力大。為解決25080工作面下巷交岔點(diǎn)支護(hù)問(wèn)題,減少后期維護(hù)成本,采用大斷面36U型鋼大抬棚+合抱點(diǎn)柱+錨桿支護(hù),利用錨桿的主動(dòng)支護(hù)和36U型鋼大抬棚的被動(dòng)支護(hù)等優(yōu)點(diǎn),攻克交岔點(diǎn)支護(hù)難題,提高支護(hù)強(qiáng)度,滿(mǎn)足礦車(chē)、皮帶運(yùn)輸。此次交岔點(diǎn)長(zhǎng)度點(diǎn)9m,最大寬8.4m。最大高度3.6米,棚距600mm,架設(shè)支架14架。
2、36U型鋼大抬棚及合抱點(diǎn)柱設(shè)計(jì)
(1)、每架36U型鋼大抬棚的長(zhǎng)度根據(jù)巷道寬度決定,中間搭接長(zhǎng)度500mm,采用3套卡纜固定。柱腿底部加設(shè)鋼板,減少鉆底量,選用厚20mm的鋼板加工,長(zhǎng)×寬=200mm×200mm,與柱腿底部焊接。
(2)、搭接長(zhǎng)度按支架跨度來(lái)確認(rèn)(表1)。搭接長(zhǎng)度主要是為保持支架穩(wěn)定性而設(shè)計(jì)的,而影響其穩(wěn)定性的參數(shù)是支架跨度及構(gòu)建長(zhǎng)度,因此,可用支架初始凈寬來(lái)選定搭接長(zhǎng)度。
表1 可縮性拱棚搭接長(zhǎng)度選擇
拱棚跨度/m <3.0 3.0~3.9 4.0~5.0 >5.0
搭接長(zhǎng)度/mm 370 400 450 500
(3)、每棚36U型鋼大抬棚搭接位置必須相切,保證抗壓強(qiáng)度。
(4)、頂部長(zhǎng)梁的確定。頂部長(zhǎng)梁是影響支架承載能力和保證支架可縮性的重要參數(shù)之一。頂部長(zhǎng)梁應(yīng)根據(jù)巷道寬度來(lái)確認(rèn),中間搭接500mm。
(5)、為了便于機(jī)修廠加工和施工單位現(xiàn)場(chǎng)安裝,每架棚梁規(guī)格參數(shù)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)長(zhǎng)度加工,根據(jù)編號(hào)進(jìn)行安裝。
(6)、每架36U型鋼大抬棚加工完成后,由生產(chǎn)科針對(duì)設(shè)計(jì)圖紙核對(duì)36U型鋼大抬棚的參數(shù),確保與設(shè)計(jì)參數(shù)一致,誤差大于±50mm的36U型鋼大抬棚應(yīng)重新加工,保證特殊36U型鋼大抬棚交岔點(diǎn)的美觀及每架36U型鋼大抬棚的受力基本相同。由于每架特殊36U型鋼大抬棚的棚梁及棚腿參數(shù)不一致,應(yīng)對(duì)36U型鋼大抬棚進(jìn)行編號(hào),按照編號(hào)進(jìn)行安裝施工,避免在安裝過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤。
(7)、合抱點(diǎn)柱是采用2根36U型鋼口對(duì)口并焊,頂部挖槽用長(zhǎng)300mm36U型鋼短節(jié)焊入槽中,合抱點(diǎn)柱必須加墊板,墊板選用厚20mm的鋼板加工,長(zhǎng)×寬=400mm×400mm,與合抱點(diǎn)柱焊接。
3、支護(hù)技術(shù)及施工要求
為了減小頂部巖體對(duì)交岔點(diǎn)的壓力,施工前,在交岔點(diǎn)區(qū)域內(nèi)補(bǔ)打錨桿加固頂部巖體,架設(shè)36U型鋼大抬棚時(shí),嚴(yán)格按照中腰線施工。36U型鋼大抬棚一側(cè)與主巷齊,另一側(cè)根據(jù)交岔點(diǎn)斜率計(jì)算出每架可縮性棚的規(guī)格。由與頂板破碎、跨度大,服務(wù)時(shí)間長(zhǎng),特殊36U型鋼大抬棚采用36U型鋼加工,每架拱棚配3套卡纜,每架36U型鋼大抬棚搭接處分別加1道拉桿,長(zhǎng)度根據(jù)棚距確定。
在交岔點(diǎn)牛鼻子上方的三角區(qū)域,補(bǔ)打22mm×2200mm錨桿,間排距700×700mm,然后采用加工的合抱點(diǎn)柱進(jìn)行支護(hù)。
施工要求
36U型鋼大抬棚棚距600mm(中對(duì)中),允許誤差≤50mm。巷道凈寬允許誤差0-100mm。凈高允許誤差-30-100mm。錨桿間排距700×700mm,外漏長(zhǎng)度≤40mm。在交岔點(diǎn)施工區(qū)頂部補(bǔ)打錨桿,鋪金屬網(wǎng)。在安全的前提下架設(shè)36U型鋼大抬棚,交岔點(diǎn)36U型鋼大抬棚全部架設(shè)完畢后,在中間打設(shè)一排合抱點(diǎn)柱進(jìn)行加固,可以有效避免特殊36U型鋼棚在初次受壓時(shí)造成變形下沉。
安全技術(shù)措施
(1)施工前,檢查巷道安全情況,做好“敲幫問(wèn)頂”排除隱患,確認(rèn)安全再進(jìn)行施工。
(2)上頂梁時(shí),搭設(shè)高架操作平臺(tái),操作平臺(tái)用25mm鐵管焊接成,操作架高1.5m,現(xiàn)場(chǎng)擺放平穩(wěn)可靠。在操作臺(tái)上操作時(shí),每個(gè)施工人員必須系一根安全帶。
(3)36U型鋼棚與棚之間用金屬拉桿通過(guò)螺栓夾板互相緊緊拉住,來(lái)加強(qiáng)支架的穩(wěn)定性。
(4)處理冒頂時(shí),必須使用前探梁作為臨時(shí)支護(hù),冒頂區(qū)正上方加木點(diǎn)柱或液壓支護(hù)進(jìn)行臨時(shí)支護(hù),這項(xiàng)工作必須由跟班隊(duì)長(zhǎng)現(xiàn)場(chǎng)指揮,有經(jīng)驗(yàn)的職工操作。如發(fā)現(xiàn)異?,F(xiàn)象必須通知施工人員及時(shí)撤離,避免造成人員傷亡。
4、支護(hù)效果
經(jīng)過(guò)對(duì)觀音堂煤業(yè)有限公司交岔點(diǎn)施工效果觀察,選用36U型鋼大抬棚+合抱點(diǎn)柱+錨桿支護(hù),可有效控制該類(lèi)巷道交岔點(diǎn)的變形,能夠滿(mǎn)足支護(hù)要求。
5、結(jié)語(yǔ)
“三軟”煤層交岔點(diǎn)支護(hù)始終是巷道支護(hù)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)之一。通過(guò)我們近兩年對(duì)松軟巖層條件下“三軟”不穩(wěn)定煤層巷道交岔點(diǎn)支護(hù)技術(shù)的研究和實(shí)踐,特別是在25080工作面下巷交岔點(diǎn)采用36U型鋼大抬棚+合抱點(diǎn)柱+錨桿支護(hù)方式,取得了一定的效果。觀音堂煤業(yè)有限公司交岔點(diǎn)支護(hù)實(shí)踐表明,在當(dāng)前技術(shù)條件下,采用36U型鋼大抬棚+合抱點(diǎn)柱+錨桿支護(hù)方式,支護(hù)強(qiáng)度大,減少了后期維護(hù)成本,確保了安全生產(chǎn),是在交岔點(diǎn)支護(hù)中不可缺少的支護(hù)方式。