楊為春
摘 要:針對上莊煤業(yè)3102工作面地質(zhì)條件和現(xiàn)場具體狀況,對巷道錨桿、錨索布置方式及參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),通過現(xiàn)場工程實(shí)踐得知,巷道支護(hù)效果良好,巷道表面位移都處于可控的變形范圍之內(nèi),保證了煤礦的正常和安全生產(chǎn),同時(shí)也為其它類似地質(zhì)條件下的巷道支護(hù)提供了參考。
關(guān)鍵詞:風(fēng)巷 錨網(wǎng)索 聯(lián)合 支護(hù)
中圖分類號:TD8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)01(b)-0000-00
1 工程概況
3102工作面為3下煤層,埋深約300m,走向長度為840m,傾斜長度為170m。偽頂多為碳質(zhì)泥巖,厚度約0.3m,呈黑色,不穩(wěn)定;直接頂為泥巖,厚度約1.8m,灰白色,水平紋理;老頂多為砂巖,厚度約為8.7m,由細(xì)粒砂巖或中粒砂巖組成,灰白色,厚層狀;底板為砂質(zhì)泥巖,厚度平均為4.7m,中厚層狀,深灰色,均勻?qū)永?,含有大量植物化石?/p>
3102工作面東部原為3101工作面,西部原為3103工作面,現(xiàn)兩工作面都已采空,南臨3103上回風(fēng)巷,北部是井田邊界3102風(fēng)巷工作面東高西低、南高北低,底板等高線分析,風(fēng)巷口與切眼高差126m,坡度為8.2°。根據(jù)周邊巷道掘進(jìn)揭露情況分析,掘進(jìn)區(qū)域內(nèi)無異常地質(zhì)構(gòu)造。不難看出 3102工作面實(shí)際為孤島工作面,兩回采巷道在掘進(jìn)期間會受到較高的應(yīng)力,因此,在此對3102工作面風(fēng)巷進(jìn)行支護(hù)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì),保證巷道支護(hù)效果滿足生產(chǎn)需求。
2 巷道支護(hù)參數(shù)優(yōu)化
根據(jù)上莊礦以往巷道支護(hù)方式和參數(shù),以及其他礦類似地質(zhì)條件的孤島工作[1]面礦壓顯現(xiàn)情況,對3102工作面風(fēng)巷進(jìn)行具體的支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)。具體支護(hù)如下:
(1) 頂板支護(hù):
頂板布置為5根錨桿,間距950mm,排距為1000mm。使用規(guī)格為Ф22mm×2200mm左旋螺紋鋼強(qiáng)力錨桿,加長樹脂錨固,錨桿安裝時(shí)預(yù)緊力矩≥400N·m。
用直徑為18.9mm的1×7股高強(qiáng)度鋼絞線錨索,長度為6300mm,抗拉強(qiáng)度≥1860MPa,延伸率≥3.5%;一排兩根,間排距為2200mm×2000mm,預(yù)緊力≥200kN。
(1) 外側(cè)幫支護(hù):
外側(cè)幫布置為3根錨桿,間距1000mm,排距為1000mm。使用規(guī)格為Ф22mm×2200mm左旋螺紋鋼強(qiáng)力錨桿,加長樹脂錨固,錨桿安裝時(shí)預(yù)緊力矩≥300N·m。上部兩根垂直巷道幫部,最下一根與水平成10°夾角。
(2) 內(nèi)側(cè)幫支護(hù):
為方便割煤機(jī)割煤,風(fēng)巷內(nèi)側(cè)幫(開采幫)采用玻璃鋼錨桿,型號為Ф20mm×2000mm。樹脂加長錨固,安裝預(yù)緊力矩≥100N·m。共布置3根錨桿,間排距為1000mm×1000mm。上部兩根垂直巷道幫部,最下一根與水平成10°夾角。
具體錨桿、錨索布置形式如圖1所示。
3 工程實(shí)踐
對工作面3102風(fēng)巷進(jìn)行支護(hù)形式設(shè)計(jì)后,通過觀測現(xiàn)場巷道圍巖變形對支護(hù)設(shè)計(jì)進(jìn)行效果驗(yàn)證。在離巷道開口50米處和100米處采用“十字布點(diǎn)法”[2]設(shè)置兩個(gè)監(jiān)測站,對巷道圍巖變形情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。巷道剛掘出時(shí),無論是頂?shù)装遄冃芜€是巷道兩幫變形速率都比較大,直到過了半個(gè)月左右時(shí)變形速率才才是減小,到掘巷后40天左右時(shí)速率趨于零。最終測站一的兩幫移近量為229mm,頂?shù)装逡平繛?02mm;測站二的兩幫移近量達(dá)到247mm,頂?shù)装逡平窟_(dá)到214mm。從以上分析可以看出,巷道圍巖變形都處在可控范圍之內(nèi),支護(hù)效果良好。
4 結(jié)論
通過對3102工作面風(fēng)巷圍巖支護(hù)方案進(jìn)行設(shè)計(jì),最終確定了錨桿、錨索聯(lián)合支護(hù)方式,通過對現(xiàn)場巷道圍巖進(jìn)行檢測,得出巷道圍巖變形較小,完全能夠滿足礦井的安全生產(chǎn)要求。
參考文獻(xiàn):
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[2] 桂兵,郭建泉,陳本華. 濟(jì)三煤礦163下02工作面超前支承壓力分布特征實(shí)測研究[J].2007, (5),66~68.