崔景南
摘 要:本文針對(duì)七臺(tái)河龍湖煤礦三采區(qū)三段絞車道發(fā)生破壞性底鼓的問題,首先通過測(cè)試該條巷道的頂?shù)装搴蛢蓭偷膸r樣獲得了該條巷道頂?shù)装搴蛢蓭蛧鷰r的力學(xué)強(qiáng)度并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)觀察以及該采區(qū)實(shí)際地質(zhì)環(huán)境,分析了該條巷道產(chǎn)生破壞性底鼓的原因。
關(guān)鍵詞:巷道底鼓;軌道下山;數(shù)值模擬;控制技術(shù)
1三采區(qū)三段絞車道支護(hù)參數(shù)的確定
為了更好的控制住三采區(qū)三段絞車道的底鼓,保證采區(qū)的正常生產(chǎn)。根據(jù)三采區(qū)三段絞車道的具體情況并結(jié)合數(shù)值模擬的方案三以及現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,將三采區(qū)三段絞車道的支護(hù)體系作必要的優(yōu)化。具體措施如下:
(1)全面檢查本巷道兩幫和頂板的錨桿支護(hù)狀況,并在失效錨桿區(qū)域補(bǔ)打錨桿,錨桿采用φ22左旋螺紋鋼錨桿,長度1.7m、錨深1.6m、錨固長度為0.7m,錨固方式采用端錨,錨固力為60KN,錨桿的排距和間距要和原支護(hù)體系相吻合,對(duì)錨索預(yù)緊力不夠的區(qū)域要增加預(yù)緊力。
(2)為了保證三采區(qū)三段軌道下山的使用,應(yīng)對(duì)三采區(qū)三段軌道下山組織一次拉底工作,并將整個(gè)地板下臥200mm。
(3)待巷道底板拉底并下臥完成后,對(duì)整個(gè)三采區(qū)三段軌道下山的底板采用全長錨固,底板錨桿支護(hù)采用注漿錨桿和普通錨桿組合支護(hù)的方式。注漿錨桿采用長度為1900mm的注漿錨桿,每隔三排錨桿設(shè)置一對(duì)注漿錨桿,注漿錨桿為靠近底角錨桿的兩根垂直錨桿,底板錨桿間距為600mm,排距600mm,兩根底角錨桿與底板夾角為45°其余錨桿與底板垂直布置,錨桿的外露長度必須不大于200mm。
(4)待底板錨桿安置完畢后在巷道底板鋪設(shè)一層水泥沙,一方面可以防止注漿時(shí)漿液外溢,保證注漿效果;另一方面可以掩蓋底板錨桿的外露部分,以方便人員行走,水泥沙的鋪設(shè)厚度為200mm,注漿錨桿的外圍400mm之內(nèi)不鋪設(shè)水泥沙,以方便注漿和糊塑膠泥。
(5)待注漿錨桿安置好后,對(duì)注漿錨桿注漿,加固破碎巖體,單孔注水泥—水玻璃混合漿液50-100kg。其中水泥采用425#普通硅酸鹽水泥,水灰比為0.8~1.2,水玻璃摻量為水泥用量的3%~5%。具體巷道支護(hù)設(shè)計(jì)斷面圖參見圖1:
(6)待注漿完成后,用水泥沙將注漿錨桿的周圍未鋪設(shè)水泥沙的地方補(bǔ)上水泥沙。
(7)待水泥沙凝固完全后再在巷道內(nèi)鋪上軌道。
圖1三采區(qū)三段絞車道巷道支護(hù)布置圖
2巷道支護(hù)施工順序及要求
(1)錨網(wǎng)初次耦合支護(hù)
為了盡量降低巷道的變形,應(yīng)在巷道開挖后及時(shí)打眼掛網(wǎng)裝錨桿錨索。其施工工藝要遵從錨網(wǎng)索施工作業(yè)規(guī)程。錨網(wǎng)索以自身的特點(diǎn)能極大的提高圍巖的自承能力。
(2)錨索支護(hù)
錨索關(guān)鍵部位二次耦合支護(hù)應(yīng)在最佳支護(hù)時(shí)間進(jìn)行實(shí)施。由于該巷道節(jié)理化塊狀結(jié)構(gòu),為保證巷道圍巖及時(shí)穩(wěn)定,在上肩部的關(guān)鍵部位進(jìn)行錨索的二次加固。此時(shí),錨索預(yù)緊力應(yīng)適當(dāng)提高到不小于6t。
(3)底板錨注施工
a、依照支護(hù)方案在巷道底板的指定位置打中空注漿錨桿,其中底角錨桿要與水平方向成45°角,將注漿錨桿的尾部絲扣連接三向注漿槍頭,三向注漿槍頭連接至水泥出料管、水玻璃出料管和錨桿。
b、使用風(fēng)動(dòng)攪拌桶攪拌水泥漿,且水灰比要嚴(yán)格進(jìn)行配比,注漿泵的兩根吸料管分別插入水泥漿斜槽和水玻璃料桶。確認(rèn)所有注漿管路系統(tǒng)完好后即啟動(dòng)風(fēng)動(dòng)注漿泵進(jìn)行注漿,等待每孔完成所需要的注漿量后先進(jìn)行管路泄壓,隨后再擰下注漿頭。當(dāng)漿液凝固后隨即上托盤并擰緊球形螺母。其注漿工藝流程見圖2所示:
圖2 錨注施工工藝流程圖
3注意事項(xiàng)
(1)注意掌握好鉆孔深度;
(2)注意漿液的粘稠度;
(3)注意隨時(shí)觀察注漿壓力;
(4)注意隨時(shí)觀察是否有漏漿跑漿現(xiàn)象;
(5)注漿人員要戴手套和保護(hù)眼睛的用具。
4總結(jié)
本文主要闡述了三采區(qū)三段軌道下山在煤層中對(duì)巷道底鼓的控制,用底板垂直設(shè)三根錨桿,并應(yīng)用錨注技術(shù)聯(lián)合支護(hù),錨注支護(hù)能將松散的巖體膠結(jié)成一個(gè)整體,提高支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體性和巖體自身的承載能力,使巷道底板保持穩(wěn)定,不易破壞。該條巷道采用錨注治理長度120米,通過后期觀察證明:在巖體破碎,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,導(dǎo)致巷道壓力較大,底鼓極為嚴(yán)重的情況下,應(yīng)用底板打設(shè)錨桿及錨注聯(lián)合支護(hù)有效的控制了底板的底鼓量,確保了巷道安全使用和正常使用的目標(biāo)。同時(shí)減少了臥底的工程量和巷道的反復(fù)維修費(fèi)用,更為重要的是從根本上解決了巷道底鼓的難題,并保證了巷道的安全使用和巷道的使用年限。
參考文獻(xiàn):
[1]穆朝元,馬震.深部復(fù)雜地質(zhì)條件巖巷底鼓變形機(jī)理分析與支護(hù)技術(shù)[J].煤礦安全,2016,47(04):95-98.
[2]李宗岑. 教學(xué)三礦軌道巷底鼓機(jī)理及控制技術(shù)研究[D].河南理工大學(xué),2011.