方玉翔(河南大有能源股份有限公司千秋煤礦,河南義馬472300)
21112綜放工作面整體支護(hù)設(shè)計(jì)的研究與分析
方玉翔
(河南大有能源股份有限公司千秋煤礦,河南義馬472300)
摘要:通過21112綜放工作面上、下巷,煤柱區(qū)、沿空掘巷段、實(shí)煤體段和工作面切眼采用的不同支護(hù)形式,對(duì)其在使用過程中產(chǎn)生的壓力顯現(xiàn)、巷道圍巖變化情況、巷道斷面變形量等進(jìn)行比較,通過研究與分析找到礦井不同區(qū)域應(yīng)采用的科學(xué)合理的支護(hù)形式及參數(shù),做到降低井下支護(hù)費(fèi)用的同時(shí)又能保障礦井的安全生產(chǎn)。
關(guān)鍵詞:整體支護(hù)設(shè)計(jì);沖擊地壓;沿空掘巷;實(shí)煤體段??
千秋煤礦面臨著頂板、水、火、瓦斯、煤塵及沖擊地壓災(zāi)害的威脅是全國極為罕見的復(fù)合型災(zāi)害礦井,如何在井下復(fù)雜的地質(zhì)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行安全生產(chǎn),先支后采是關(guān)鍵,采用何種支護(hù)形式及參數(shù)就顯的尤為重要,通過對(duì)21112綜放工作面整體支護(hù)設(shè)計(jì)的研究與分析能夠很好的解決上述問題,為礦井的安全生產(chǎn)提供有效的技術(shù)保障。
21112工作面切眼斷面較大,為保證施工的安全采用兩次成巷法進(jìn)行施工,即先掘進(jìn)西幫的小切眼再對(duì)小切眼東幫進(jìn)行擴(kuò)刷最終達(dá)到設(shè)計(jì)斷面,滿足作面安裝、生產(chǎn)、通風(fēng)及運(yùn)輸?shù)男枨蟆?/p>
切眼支護(hù)采用錨網(wǎng)索+12#工字鋼梯形棚+液壓抬棚+單體柱、π型梁進(jìn)行高強(qiáng)度復(fù)合支護(hù),錨桿采用Φ22×2500mm右旋螺紋鋼錨桿,間排距700×700mm,錨索采用Φ18.7×8000mm鋼絞線鳥巢錨索,間排距棚1500×1500mm,棚距為700mm,凈高2.775m,底部凈寬7.8m,初掘斷面積為13.1㎡,后擴(kuò)斷面積為11.03㎡,切眼斷面積為24.13㎡。(下附切眼斷面支護(hù)圖)
圖1
21112工作面上、下巷支護(hù)設(shè)計(jì)采用兩種分為:沿空掘巷段和實(shí)煤體段,根據(jù)巷道所處的不同區(qū)域有針對(duì)性的進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)。
(1)21112工作面上、下巷沿空掘巷段支護(hù)采用錨網(wǎng)+6600型微拱36棚進(jìn)行聯(lián)合支護(hù),錨桿采用Φ22×2500mm右旋螺紋鋼錨桿,間排距,800×800mm,棚距為800mm,凈高:4160,凈寬:6600,凈斷面24.3㎡。
(2)21112工作面上、下巷實(shí)煤體段支護(hù)均采用錨索網(wǎng)+6600型微拱36棚進(jìn)行高強(qiáng)度聯(lián)合支護(hù),錨桿采用Φ22×2500mm右旋螺紋鋼錨桿,間排距600×600mm,錨索采用Φ18.7×8000mm鋼絞線錨索,間排距棚1500×1200mm棚距為600mm,凈高:4160,凈寬:6600,凈斷面24.3㎡。
21112工作面煤柱區(qū)即工作面停采線以外的區(qū)域,該段為全煤巷道又考慮到防滅火工作的需要,進(jìn)行全斷面噴漿,隔絕煤與空氣的接觸,以防發(fā)生煤層自燃的情況。
(1)上巷煤柱區(qū)支護(hù)采用錨網(wǎng)索噴+6600型微拱36棚進(jìn)行高強(qiáng)度聯(lián)合支護(hù),錨桿采用Φ22×2500mm右旋螺紋鋼錨桿,間排距600×600mm,錨索采用Φ18.7×8000mm鋼絞線錨索,間排距棚1500×1200mm,棚距為500mm,凈高:4160,凈寬:6600,凈斷面24.3㎡。
(2)下巷煤柱區(qū)支護(hù)采用錨網(wǎng)索噴+6317型半圓拱36棚+防沖支架+單路液壓抬棚進(jìn)行高強(qiáng)度復(fù)合型支護(hù),錨桿采用Φ22×2500mm右旋螺紋鋼錨桿,間排距700×700mm,錨索采用Φ18.7×8000mm鋼絞線錨索,間排距棚1600×1600mm,棚距為800mm,防沖支架間距(中對(duì)中)2400mm,凈高:3800,凈寬:6317,凈斷面21.7㎡。
21112綜放工作面整體支護(hù)設(shè)計(jì)是根據(jù)巷道所在的不同區(qū)域、不同巖層、不用應(yīng)力和不同條件下進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì),使其能夠較好的為井下生產(chǎn)服務(wù),但是在生產(chǎn)實(shí)踐中也存在以下幾點(diǎn)問題,需要在以后的支護(hù)設(shè)計(jì)中得到完善和改進(jìn)。
(1)21112綜放工作面上、下巷道支護(hù)斷面較大,設(shè)計(jì)時(shí)考慮到巷道變形速度快、又要滿足通風(fēng)和運(yùn)輸需求,但在施工中增大了工人勞動(dòng)強(qiáng)度,可根據(jù)礦井自身要求斷面設(shè)計(jì)控制在18—20㎡內(nèi)為宜。
(2)沿空掘巷段巷道壓力相對(duì)較小,在支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)可以適當(dāng)?shù)臏p小支護(hù)密度,在確保安全的前提下節(jié)約支護(hù)材料費(fèi)用及成本支出。??(3)往往在施工工作面下巷時(shí),特別是下巷煤柱區(qū)巷道變形速度最快,壓力顯現(xiàn)最為顯著,是安全管理的重點(diǎn),也是支護(hù)設(shè)計(jì)的難點(diǎn),21112工作面下巷煤柱區(qū)支護(hù)設(shè)計(jì)采用錨網(wǎng)索+6317型36棚+防沖支架+液壓抬棚的高強(qiáng)度復(fù)合型支護(hù),即滿足了生產(chǎn)、通風(fēng)、運(yùn)輸及行人的需求,又保障了礦井防沖治理工作的需要,很好的詮釋了強(qiáng)支護(hù)理念在沖擊地壓礦井防治中的重要性,取得了良好的效果,值得在以后的工作面支護(hù)設(shè)計(jì)中進(jìn)行推廣和應(yīng)用。
(4)工作面切眼凈斷面29.61㎡,采取兩次成巷工藝進(jìn)行施工,費(fèi)時(shí)費(fèi)力,在一定程度上制約了工作面提早進(jìn)行生產(chǎn),使礦井采掘接替較為緊張。今后在設(shè)工作面計(jì)切眼支護(hù)時(shí)可采用新型支護(hù)技術(shù),增加支護(hù)強(qiáng)度,改善施工工藝,采用大斷面一次成巷的方法,縮短切眼的施工時(shí)間,為工作面的早日安裝及生產(chǎn)提供技術(shù)保障。
通過對(duì)21112綜放工作面各個(gè)區(qū)域內(nèi)不同形式的支護(hù)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究與分析,找到了今后在礦井復(fù)雜條件下如何科學(xué)合理的選擇支護(hù)形式和參數(shù)的依據(jù)及經(jīng)驗(yàn),從而更好的為礦井的安全生產(chǎn)提供有力的技術(shù)支撐。
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作者簡介:方玉翔(1982-),男,河南義馬人,助理工程師,現(xiàn)從事煤礦采掘技術(shù)工作。