王海濤
(山西晉煤集團(tuán)趙莊煤業(yè)生產(chǎn)技術(shù)部,山西 長治 046600)
趙莊煤業(yè)33081膠帶順槽巷沿3#煤層掘進(jìn),其最小、最大以及平均厚度分別是4.56m、4.96m、4.70m,其最小、最大以及平均傾角分別是0.8°、5.4°、3.1°。煤層頂?shù)装遢^軟,見表1。
(1)頂板支護(hù)
錨索規(guī)格SKP22-1/1720-6400,由1×19股高強(qiáng)度低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線構(gòu)成,直徑Ф22mm,長度6400mm,每一排垂直頂板施工5根,其排距及間距都是1200mm,靠近幫的錨索距離幫400mm。
鋼筋托梁規(guī)格T4900×80/1480×100, 由Ф14mm的鋼筋焊接構(gòu)成,寬度以及長度分別是80mm、4.9m。錨索托盤型號300×300×16mm,由高強(qiáng)度蝶形鋼構(gòu)成。
(2)幫部支護(hù)
錨桿規(guī)格MSGLW-500/22-2400,由高強(qiáng)度左旋無縱筋螺紋鋼構(gòu)成,直徑Ф22mm,長度2400mm。各幫設(shè)置5根,其排距及間距分別是1200mm、950mm,最上及最下部的錨桿到頂及底板的距離分別是300mm、400~700mm。
錨桿托盤:高強(qiáng)度碟型托盤,幫部由上到下首根以及其余錨桿運(yùn)用的型號分別是200×300×10mm、150×150×10mm。
錨桿角度:各幫最上以及最下部錨桿分別向上以及向下傾斜≤10°,剩余的都垂直巷幫。
W鋼帶護(hù)板:型號400×280×4mm,最上以及最下的錨桿均不運(yùn)用W護(hù)板。
錨索:其型號是SKP17.8-1/1860-5400,由1×7股高強(qiáng)度低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線構(gòu)成,直徑及長度分別是Ф18.8mm、5400mm。各幫每間隔一排垂直巷幫設(shè)置2根,其排距以及間距分別是2400mm、2.2m,上部及下部錨索到頂及底板的距離分別是800mm、1500mm。
錨索托盤:型號300×300×16mm,高強(qiáng)度蝶形托盤。
表1 頂?shù)装鍫顩r
33081巷道支護(hù)平面圖如圖1所示。
圖 1 3081巷道支護(hù)平面圖
擇取33081巷道支護(hù)后的120m作為監(jiān)測段,每間隔30m設(shè)定一個(gè)監(jiān)測站,共設(shè)3個(gè),各監(jiān)測站監(jiān)測斷面于頂板以及兩幫各設(shè)定一個(gè)測點(diǎn),見圖2。
圖2 巷道斷面測點(diǎn)布置
監(jiān)測時(shí)分別測定AC、BC、AB的長度,那么AD:
隔規(guī)定時(shí)間段后,重新測量,再測AC、BC、AB的長度分別是AC'、BC'、AB',則:
式中:
ΔAD-頂板下沉量,mm。
ΔBC-兩幫收斂量,mm。
33081巷道1、2、3號監(jiān)測站分別設(shè)置于距巷道開口260m、290m、320m位置,其巷道變形曲線分別見圖3、圖4及圖5。
依照圖3中1號監(jiān)測站數(shù)據(jù),巷道在開挖支護(hù)后的前9d形變擴(kuò)增的速度相對來說非常迅速,隨之其速度慢慢縮減;頂板以及兩幫分別于第17d和第20d后下沉及收斂速率縮減至0,其累計(jì)下沉以及收斂量分別是29.56mm、44.50mm。
依照圖4中2號監(jiān)測站數(shù)據(jù),巷道在開挖支護(hù)后的前10d形變擴(kuò)增的速度相對來說非常迅速,隨之其速度慢慢縮減;頂板以及兩幫分別于第20d和第21d后下沉及收斂速率縮減至0,其累計(jì)下沉以及收斂量分別是27.79mm、41.06mm。
依照圖5中3號監(jiān)測站數(shù)據(jù),巷道在開挖支護(hù)后的前10d形變擴(kuò)增的速度相對來說非常迅速,開挖后頂板呈現(xiàn)出持續(xù)下沉的趨勢;頂板以及兩幫分別于第20d和第19d后下沉及收斂速率縮減至0,其累計(jì)下沉以及收斂量分別是33.55mm、42.48mm。
三個(gè)測站的變形曲線走勢在很大程度上表現(xiàn)出一致性,頂板以及兩幫最大下沉以及收斂量分別是33.55mm、44.50mm。巷道在開挖后運(yùn)用本文提出的支護(hù)后在21d內(nèi)形變基本穩(wěn)定,支護(hù)對于巷道在很大程度上起到了有效的支護(hù)成效。
圖3 1號監(jiān)測站
圖4 2號監(jiān)測站
圖5 3號監(jiān)測站
經(jīng)過對33081巷道表面位移監(jiān)測數(shù)據(jù)分析,可以看出巷道圍巖變形量在開挖支護(hù)后的前9d內(nèi)表現(xiàn)出明顯升高的趨勢,隨之其速度慢慢縮減,頂板以及兩幫最大下沉以及收斂量分別是33.55mm、44.50mm,在21d內(nèi)形變基本穩(wěn)定,維持在安全允許區(qū)間,證明選用的支護(hù)參數(shù)能夠滿足安全生產(chǎn)需要。