閆先龍
摘要:在巷道的使用過程中,變形是一種不可避免的情況,有一些巷道的變形會(huì)嚴(yán)重影響礦井的安全生產(chǎn),需要進(jìn)行修護(hù)工作,在巷道修護(hù)中針對(duì)揭發(fā)點(diǎn)處,受力十分復(fù)雜,需要采取合理的支護(hù)措施。本文主要分析揭發(fā)點(diǎn)支護(hù)技術(shù),希望能為煤礦揭發(fā)點(diǎn)的修護(hù)提供一些依據(jù)。
關(guān)鍵詞:巷道;揭發(fā)點(diǎn);支護(hù)技術(shù)
中圖分類號(hào):TD353 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-4311(2017)30-0143-02
0引言
巷道揭發(fā)點(diǎn)是礦井上下巷道交叉的一段巷道,受力分析非常復(fù)雜,是巷道支護(hù)的重點(diǎn)地段,針對(duì)新安公司軟巖的特點(diǎn),在巷道修護(hù)揭發(fā)點(diǎn)處傳統(tǒng)、單一的U型鋼架棚支護(hù)、錨網(wǎng)支護(hù)或錨網(wǎng)架棚聯(lián)合支護(hù)很難達(dá)到預(yù)期目標(biāo),支護(hù)效果不好,在巷道修護(hù)中揭發(fā)點(diǎn)的支護(hù),綜合采用錨網(wǎng)支護(hù)+做人工揭發(fā)隔斷或調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)等技術(shù),達(dá)到預(yù)期的支護(hù)效果。
1地質(zhì)概況
新安煤業(yè)公司屬國內(nèi)罕見的深部軟巖礦井,礦井整體采取皮帶、軌道、回風(fēng)三條主大巷布局,在構(gòu)筑通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)形成多處揭發(fā)點(diǎn)?,F(xiàn)開采煤層為1煤,煤層頂?shù)装鍘r石膠結(jié)性差,巷道頂、底板及兩幫圍巖主要為泥巖、砂質(zhì)泥巖,圍巖極為松軟破碎,且有遇水膨脹的性能,加上埋深大,地壓顯現(xiàn)劇烈,巷道支護(hù)難度非常大,巷道返修任務(wù)十分繁重,尤其在巷道揭發(fā)點(diǎn)等特殊地段處,巷道受多種因素影響,短期內(nèi)容易出現(xiàn)嚴(yán)重變形,需要采取修護(hù)措施。
2巷道修護(hù)中揭發(fā)點(diǎn)的支護(hù)技術(shù)分析
揭發(fā)點(diǎn)位置受力復(fù)雜,根據(jù)空間關(guān)系及實(shí)際地質(zhì)條件,分析應(yīng)力分布,巷道用途及斷面,采取合適的揭發(fā)點(diǎn)修護(hù)方案,最大程度地發(fā)揮巷道支撐能力,降低巷道返修率。
2.1修護(hù)方案的確定
新安煤礦1203運(yùn)輸?shù)?1m處從原1205材料道回風(fēng)反坡下方穿過,形成揭發(fā)點(diǎn),揭發(fā)厚度4m,巷道服務(wù)年限為四年。在前期的掘進(jìn)施工中,采用錨網(wǎng)索+U型棚+噴漿的傳統(tǒng)支護(hù)工藝,但一年后因動(dòng)壓影響導(dǎo)致頂板下沉、兩幫收斂,漿體開裂脫落,錨索失效,U型棚嚴(yán)重變形,巷道斷面縮小嚴(yán)重,如將破壞的松動(dòng)圈(1.5m厚)修護(hù)后,剩余揭發(fā)2.5m,錨索支護(hù)作用不大,單一的U型棚支護(hù)只能達(dá)到短期效果,會(huì)繼續(xù)造成損壞,威脅安全生產(chǎn)。
在本設(shè)計(jì)中,將揭發(fā)點(diǎn)處巷道直接挑掉與上方巷道貫通,支護(hù)圖見圖1所示,然后全斷面錨索支護(hù),并適當(dāng)進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整,保證風(fēng)流穩(wěn)定。從施工角度進(jìn)行分析,這種修護(hù)方式雖然難度大,工序相對(duì)復(fù)雜,但成本比較低,安全性高,后期維護(hù)率低。
2.2參數(shù)的設(shè)計(jì)
新安煤業(yè)1203運(yùn)輸?shù)澜野l(fā)點(diǎn),根據(jù)現(xiàn)場圍巖及支護(hù)情況,在揭發(fā)點(diǎn)及兩側(cè)5m范圍內(nèi)打設(shè)單體點(diǎn)柱進(jìn)行超前加固,要求點(diǎn)柱間距設(shè)定為1.0m,初撐力達(dá)到11.4MPa,修護(hù)時(shí)從外往里,逐排修護(hù),逐漸去掉安全點(diǎn)柱后及時(shí)采用錨索支護(hù)。修護(hù)后采用全斷面錨索支護(hù),網(wǎng)片使用10#鐵絲編織、6000mm×1000mm,壓茬不小于100mm,間隔200mm用雙股14#鐵絲雙排扎成整體。采用直徑18.9mm,長4250mm和2700mm錨索分別進(jìn)行頂、幫支護(hù),間排距800mm×800mm;采用直徑18.9mm,長8250錨索為加強(qiáng)支護(hù)錨索,頂板每排5根,間排距1600mm×800mm;所有錨索預(yù)緊力達(dá)到180kN。鋼帶采用直徑12mm圓鋼焊制,長度2.5m和1.7m。錨索托盤用18#槽鋼截成,長度為200mm,中間加焊1塊150mm×150mm×12mm的鋼板,中心孔徑20.5mm。
巷道用途較少,通風(fēng)系統(tǒng)簡單時(shí),可進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整從而達(dá)到消除揭發(fā)點(diǎn)減少巷道維修的目的:而當(dāng)巷道有運(yùn)輸、行人等用途且通風(fēng)系統(tǒng)難以調(diào)整時(shí),可在揭發(fā)點(diǎn)后貫通修護(hù)后,使用人工構(gòu)筑物對(duì)上下兩條巷道進(jìn)行分?jǐn)喔綦x,同樣也可起到減少揭發(fā)點(diǎn)巷道維護(hù)的目的。
3效果分析
在1203運(yùn)輸?shù)澜野l(fā)點(diǎn)修護(hù)后,對(duì)該修護(hù)點(diǎn)進(jìn)行應(yīng)力分析,集中應(yīng)力大小無改變,只是消除了揭發(fā)的變形量,減少了巷道維護(hù)量。完成修護(hù)后,設(shè)點(diǎn)觀測(cè),每7d測(cè)量一次,在28d后巷道基本穩(wěn)定,巷道頂板累計(jì)移近量為9mm,兩幫移近量為147mm,底鼓量為685mm,可以看出除底鼓量較大外,頂幫支護(hù)效果比較明顯,且消除了揭發(fā)點(diǎn)的安全威脅,保證后期巷道的運(yùn)輸、行人及通風(fēng)的要求,達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)要求。(表1)
4結(jié)論
主要分析巷道修護(hù)中揭發(fā)點(diǎn)的修護(hù)技術(shù),針對(duì)軟巖特點(diǎn)的新安煤業(yè)揭發(fā)點(diǎn)的修護(hù)困難,可以通過直接將上下巷道貫通或人工構(gòu)筑物等方式去除或改變揭發(fā)點(diǎn)圍巖特性,重新使用全斷面錨索支護(hù)來加強(qiáng)支護(hù)和轉(zhuǎn)移應(yīng)力分布來實(shí)現(xiàn),針對(duì)揭發(fā)點(diǎn)巷道空間關(guān)系及實(shí)際地質(zhì)條件,分析應(yīng)力分布,巷道用途及斷面,需要采取合理的修護(hù)支護(hù)技術(shù),為礦井的安全生產(chǎn)提供保障。endprint