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        極軟巖大斷面切眼施工技術(shù)

        2020-04-12 15:13:10白雪巖李旭陽伊冠松
        機械管理開發(fā) 2020年12期
        關(guān)鍵詞:錨桿變形工程

        白雪巖,李旭陽,伊冠松

        (鐵法能源集團有限責(zé)任公司大平煤礦,遼寧 調(diào)兵山112700)

        引言

        大平礦井田煤層屬于節(jié)理裂隙、層理發(fā)育的松軟煤層,其變形特征主要是碎脹。所含的粘土礦物吸水后易膨脹,風(fēng)化后強度損失快。井下巷道圍巖地質(zhì)條件為深井、高壓力、強膨脹,屬于典型的軟巖礦井。

        該礦井支護的具體設(shè)計是以現(xiàn)場監(jiān)控法和工程類比法為主,參照本礦以往綜放面切眼掘進的支護技術(shù),較成功地進行了S2S2綜放工作面切眼工程的掘進與支護,取得良好效果。

        S2S2綜放工作面切眼工程長度226 m,凈跨度8 m,凈高3.6 m,掘進斷面面積為28.9 m2。支護斷面采用三心拱型式。煤層傾角7°,頂板為炭質(zhì)泥巖、油頁巖,破碎易落[1]。

        1 施工方法

        采用鉆爆導(dǎo)硐法施工成巷,主要施工機具有7655型風(fēng)動鑿巖機、SMJ-1.5型煤電鉆、ZQS-50/1.8型風(fēng)煤鉆、P-60B型耙斗機等。施工工序如下:

        人工施工炮眼→裝藥聯(lián)線放炮;

        施工頂板、迎面錨桿→出貨、敲幫問頂;

        施工護幫錨桿→搭工作臺架棚;

        鋪網(wǎng)→噴漿→最后施工導(dǎo)硐剩余巖體垛部分,完成小班正規(guī)循環(huán)。

        其中,導(dǎo)硐法炮眼布置詳見圖1。

        圖1 8.0 m三心拱棚導(dǎo)硐法炮眼布置圖(單位:mm)

        2 工程支護

        巷道采用錨、支、網(wǎng)、噴聯(lián)合支護方式,參見圖2。

        圖2 S2S2綜放工作面切眼工程支護結(jié)構(gòu)斷面(未標(biāo)單位:mm)

        1)臨時支護。炮后頂板采用前探梁超前別頂作為臨時支護,前探梁使用2根4 m長2寸鐵管固定在帶有鐵環(huán)的卡子上,間距1.2 m,每根探梁使用2根鐵環(huán)吊掛,由外向工作面推移,至工作面后,用1.4 m木拌打木垛接頂。

        2)錨桿支護。頂板錨桿規(guī)格為M24×2 400 mm等強螺紋鋼錨桿,間排距800 mm×600 mm。按每棚空布置9根錨桿,實現(xiàn)9×9×9的矩形布置,配套使用CK2335型樹脂錨固劑3支;護幫錨桿規(guī)格為M24×1 600 mm等強螺紋鋼錨桿,配套使用CK2335型樹脂錨固劑2支。

        3)架棚、鋪網(wǎng)剎拌支護。架設(shè)36U鋼拱棚,棚距600 mm,梁、腿共4處搭接,搭接長500 mm,上卡子4道,每節(jié)梁腿上拉條一道。鋪8號鐵線編制的菱形網(wǎng),網(wǎng)格尺寸為80 mm×80 mm,頂板剎拌木厚度不少于200 mm,幫剎拌木厚度達100 mm以上。

        4)噴砼支護。水泥、砂子、碎石質(zhì)量配比1∶2∶2,初噴50 mm,復(fù)噴達到設(shè)計規(guī)定要求[2]。

        3 施工支護效果

        采用本文施工方法的同時,進行了綜合監(jiān)測,其結(jié)果詳見表1。

        表1 大平礦S2S2綜放工作面切眼工程綜合檢測結(jié)果

        從表1數(shù)據(jù)結(jié)果可以看出,采用錨、支、網(wǎng)、噴支護,切眼內(nèi)礦山壓力無明顯顯現(xiàn),圍巖變形量不大,頂板變形量最大達到11 mm,在巷道支護成巷后基本處于穩(wěn)定狀態(tài),支護取得成功。主要有兩方面收獲:

        1)安全方面。7°上山,因采取導(dǎo)硐法施工,避免了工作面片幫事故的發(fā)生,同時所留巖體垛(導(dǎo)硐暫未施工部分),利于搭設(shè)穩(wěn)固的工作臺,保證工人在平臺上工作。巷道穩(wěn)定變形量小,使切眼的有效空間增大,回棚后的空間減少了對安裝作業(yè)的制約,作業(yè)安全性大為提高。因是錨、支、網(wǎng)、噴聯(lián)合支護,安裝時回棚后,錨、網(wǎng)、噴支護繼續(xù)作用,人員在支護下作業(yè),避免了頂板對人員安全的威脅。

        2)技術(shù)方面。綜采切眼內(nèi)使用錨、支、網(wǎng)、噴聯(lián)合支護,巷道變形量小,有效空間得到充分利用,簡化了安裝準(zhǔn)備工作,縮短了工作面安裝時間,為高產(chǎn)高效奠定了基礎(chǔ)。在相同條件下,凈寬8.0 m跨度的斷面,采用聯(lián)合支護形成后,在主、被動支護方面都得到了增強,同時36U鋼棚回收后可再復(fù)用,減少了資金投入。

        4 結(jié)語

        大斷面綜放切眼施工支護技術(shù)的應(yīng)用,為大型號支架安裝提供了安全空間及有效的安全保證,經(jīng)濟上合理,綜合成本較低,巷道施工安全可靠,值得推廣應(yīng)用。

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