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        受動壓影響的運輸聯(lián)絡(luò)巷修復(fù)技術(shù)研究

        2017-03-16 11:37:05周建雄王麗
        山東工業(yè)技術(shù) 2017年3期
        關(guān)鍵詞:離層采動修復(fù)

        周建雄++王麗

        摘 要:受采面采動影響,某礦運輸平巷與上山間的聯(lián)絡(luò)巷出現(xiàn)斷面減小,頂板下沉離層的問題,影響了行人和通風(fēng)工作。針對該種問題,提出了刷幫、臥底和錨網(wǎng)噴的修復(fù)措施,并根據(jù)模擬分析確定了錨桿的最優(yōu)間排距,通過對巷道斷面頂?shù)装搴蛢蓭臀灰频挠^測,變形情況得到了控制。

        關(guān)鍵詞:采動;離層;修復(fù);控制

        DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.03.199

        0 引言

        我國煤礦以井工開采為主,由于井工開采破壞了原巖應(yīng)力平衡,往往造成大范圍的巖層結(jié)構(gòu)破斷與運動[1-2]。采煤工作面在推進(jìn)過程中,上部圍巖的彎曲、變形、垮落會對工作面煤壁和前方產(chǎn)生一定的壓力,即超前壓力[3]。根據(jù)頂板巖性和強度的不同,超前壓力范圍不同。煤礦錨桿經(jīng)過幾十年的發(fā)展,現(xiàn)已發(fā)展成一套集評估-設(shè)計-現(xiàn)場檢測-反饋等環(huán)節(jié)的完成體系[4]。針對某礦運輸聯(lián)絡(luò)巷在動壓影響下,巷道斷面減小,以及頂板下沉離層的情況,采取刷幫、臥底和錨網(wǎng)噴的修復(fù)措施,取得了較好效果。

        1 地質(zhì)概況

        某礦主采3#煤層,分東西兩翼進(jìn)行開采,東一采區(qū)13013工作面在開采過程中,由于受工作面開采超前壓力的影響,運輸平巷與運輸上山間的聯(lián)絡(luò)巷出現(xiàn)斷面減小以及頂板下沉離層的情況,不能滿足巷道通風(fēng)和行人的要求,急需修復(fù)。聯(lián)絡(luò)巷位置如圖1所示。

        2 修復(fù)措施

        2.1 刷幫尺寸

        兩幫修刷深度800mm,臥底深度600mm。修復(fù)巷道毛寬3800mm,毛高3100mm。

        2.2 刷幫安全措施

        施工前,用廢舊皮帶等對電纜、信號線、風(fēng)、水管進(jìn)行遮蓋保護(hù),并在修復(fù)點前方打兩棵圓木點柱進(jìn)行超前支護(hù)。施工過程中,嚴(yán)格執(zhí)行“敲幫問頂”制度,禁止“空頂作業(yè)”。找頂前,清除通道的障礙物,以確保發(fā)生危險時退路暢通。找頂人員應(yīng)站在頂板支護(hù)完好地段,用長把工具由頂至幫依次找凈懸矸、活矸,找頂范圍下方嚴(yán)禁站人以防矸石掉落傷人。

        2.3 錨桿支護(hù)參數(shù)

        采用長度為2.5m的樹脂錨桿進(jìn)行支護(hù)。選取間排距為850mm×850mm、850mm×900mm和900mm×900mm三組數(shù)據(jù),通過模擬分析不同間排距下巷道圍巖的變形情況,結(jié)果如圖2所示。

        通過圖2可知,錨桿間排距由850mm×850mm增大到850mm×900mm時,巷道頂板和兩幫變形量分別增大60mm和70mm,變形量變化較小。當(dāng)間排距由850mm×900mm增大至900mm×900mm時,頂板和兩幫的變形量分別增大150mm和162mm,變形較大。因此,錨桿間排距確定為850mm×900mm。肩角錨桿與頂板成75°角,頂板錨桿與底板夾角為15°。錨桿布置如圖3示。

        2.4 錨索支護(hù)參數(shù)

        錨索長度取7.2m。錨桿間排距為1.5m×1.8m,錨桿布置圖如圖4示。頂板錨索與豎直方向上的夾角為15°,兩幫各布置一根錨索。錨索外露長度200mm,錨索預(yù)緊力為80KN。

        2.5 其他參數(shù)

        錨網(wǎng)規(guī)格為1400mm×900mm,配合錨桿錨索進(jìn)行支護(hù)。砂漿按水泥、砂比1:2.5配制。噴漿時,必須先用高壓風(fēng)或高壓水清洗巖面上的粉塵以及節(jié)理中的斷層泥,保證砂漿與巖面牢固粘貼。噴頭與受噴面距離保持1米,噴頭與受噴面垂直。按由上往下,先凹、后凸順序依次對巖面進(jìn)行噴漿。噴漿厚度不小于100mm。

        3 支護(hù)效果

        采用十字布點法對巷道變形情況進(jìn)行觀測,在30m的范圍內(nèi)布置3組觀測點。通過30天的觀測,巷道頂?shù)装逡平亢蛢蓭鸵平糠謩e如圖5和圖6所示。

        由圖5、圖6可知:在礦壓觀測的30天內(nèi),三個觀測站內(nèi)巷道頂?shù)装逡平吭黾恿?83~305mm,頂?shù)装逡平吭黾恿?90mm~302mm。前20天內(nèi)變形量較大,后10天內(nèi)變形量趨于穩(wěn)定。這是由于前20天,刷幫和打錨桿工作對變形量影響較大所致。后10天錨桿錨索發(fā)揮了支護(hù)作用,巷道逐變形逐漸穩(wěn)定。

        4 結(jié)論

        (1)通過模擬分析,確定錨桿間排距為850mm×900mm。肩角錨桿與頂板成75°角,頂板錨桿與底板夾角為15°。(2)錨索長度取7.2m。錨桿間排距為1.5m×1.8m,頂板錨索與豎直方向上的夾角為15°,兩幫各布置一根錨索。(3)錨網(wǎng)規(guī)格為1400mm×900mm,配合錨桿錨索進(jìn)行支護(hù)。砂漿按水泥、砂比1:2.5配制。噴漿厚度不小于100mm。(4)通過30天的礦壓觀測,巷道變形趨于穩(wěn)定。

        參考文獻(xiàn):

        [1]繆協(xié)興.采動巖體的力學(xué)行為研究與相關(guān)工程技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)展綜述[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報,2010,29(10):1988-1998.

        [2]康紅普,王金華,林健.煤礦巷道錨桿支護(hù)應(yīng)用實例分析[J]. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報,2010,29(04):649-664.

        [3]錢鳴高,石平五,許家林.礦山壓力與巖層控制[M].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2010.

        [4]肖利平.動壓軟巖巷道用讓壓錨桿的設(shè)計與性能分析[J].煤礦機械,2014,35(05):21-23.

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