基于高強(qiáng)錨桿復(fù)雜條件下的巷道快速支護(hù)技術(shù)

徐 成 徐春常

摘要:文章對(duì)高強(qiáng)錨桿支護(hù)技術(shù)的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了分析,對(duì)施工設(shè)備和工藝程序進(jìn)行了研究和實(shí)踐。

關(guān)鍵詞:高強(qiáng)錨桿;復(fù)雜條件;支護(hù)技術(shù)

中圖分類號(hào):TD365 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1674-1145(2009)29-0194-01

某煤礦5#煤層工作面位于礦井南翼采區(qū),煤層賦存條件差、構(gòu)造發(fā)育、頂板淋水,煤層厚度3.4 m左右,裂隙發(fā)育、松軟,煤體堅(jiān)固系數(shù)0.8。煤層直接頂板為粉砂巖,厚度6.8m,其中夾有1~3層煤線,巖層松散破碎,易于風(fēng)化受水浸泡極易膨脹堅(jiān)固系數(shù)2.0。老頂為粉砂巖,硬度低。底板為粉砂巖,易于膨脹、底鼓。

一、巷道支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)

巷道頂板支護(hù)采用高強(qiáng)螺紋鋼錨桿與φ16 mm圓鋼焊接的鋼筋梯子梁和φ6.5 mm鋼筋焊接的金屬經(jīng)緯網(wǎng)支護(hù),高強(qiáng)錨桿φ22 mm,長(zhǎng)2200 mm。錨桿采用SS2360、ZS2360樹脂錨固劑各一根進(jìn)行端錨,錨桿預(yù)緊力不小于80 kN,錨桿間、排距為(800~900)mm×800 mm,鋼筋網(wǎng)用12#鐵絲連接,間距為200 mm。煤幫采用φ18 mm圓鋼錨桿與金屬菱形網(wǎng)支護(hù),圓鋼錨桿長(zhǎng)度2.4 m,每根錨桿配用一卷ZS2360樹脂錨固劑端錨,錨固預(yù)緊力不小于40kN,錨桿間、排距為700 mm×800 mm。錨索加固支護(hù)為頂板支護(hù)補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)。錨索采用φ15.24 mm低松弛鋼鉸線,長(zhǎng)7000 mm,采用1根CK2360、2根ZS2360樹脂錨固劑端錨,外露長(zhǎng)250~300 mm,錨索預(yù)緊力不小于100 kN,間排距為2000 mm×(1600~2400)mm。

二、施工設(shè)備與工藝

施工中所使用的設(shè)備如表1所示。施工工序流程為:交接班→打眼→裝藥、連線、放炮→吹散炮煙→敲幫問頂→迎頭清理運(yùn)煤→臨時(shí)支護(hù)→永久支護(hù)→延長(zhǎng)刮板輸送機(jī)→下一循環(huán)(或清理現(xiàn)場(chǎng)交接班)。

掘進(jìn)工作面組織“三八”制正規(guī)循環(huán)作業(yè),檢修在早班平行作業(yè)。循環(huán)進(jìn)尺1600 mm,2~3循環(huán)/班。

三、現(xiàn)場(chǎng)施工管理及經(jīng)驗(yàn)

(一)加強(qiáng)循環(huán)管理,實(shí)現(xiàn)多工序平行作業(yè)

掘進(jìn)工作面的工藝循環(huán)中,除打眼、放炮工藝無(wú)法與支護(hù)工藝平行作業(yè)外,期間可平行安排向迎頭運(yùn)送支護(hù)材料,平行打、注、張拉錨索;平行處理上班遺留問題和本班上循環(huán)兩幫工作;平行機(jī)電工檢修刮板輸送機(jī)、帶式輸送機(jī)及其他工具;支護(hù)頂板時(shí),平行支護(hù)兩幫、清理積貨;交接班時(shí)間平行檢修好風(fēng)、水管路,平行二次預(yù)緊頂、幫錨桿。

(二)優(yōu)化工序配置,提高作業(yè)效率

錨桿支護(hù)炮掘工作面占用時(shí)間長(zhǎng)的工序主要是打眼、頂板支護(hù)。為縮短支護(hù)時(shí)間,在合理選擇炮眼布置參數(shù)和支護(hù)參數(shù)的同時(shí),保證多臺(tái)機(jī)具打眼、多臺(tái)支護(hù)機(jī)具同時(shí)平行作業(yè),減小單機(jī)作業(yè)空間,提高單進(jìn)速度。

(三)改造后方運(yùn)輸系統(tǒng),提高運(yùn)輸能力

運(yùn)輸系統(tǒng)由絞車運(yùn)輸改造為刮板輸送機(jī)、帶式輸送機(jī)運(yùn)輸,這樣可以提高運(yùn)輸能力。運(yùn)輸系統(tǒng)采用SGD-22型刮板輸送機(jī)跟頭,后部搭接B650型帶式輸送機(jī)。每掘進(jìn)100 m延長(zhǎng)一次帶式輸送機(jī),迎頭出貨通過(guò)SGD-22型刮板輸送機(jī)、B650型帶式輸送機(jī)直接進(jìn)入采區(qū)煤倉(cāng)。

(四)材料設(shè)備配件定額管理

支護(hù)材料及備用設(shè)備、配件距掘進(jìn)工作面不超過(guò)100 m,確保使用、更換方便,減少影響生產(chǎn)時(shí)間。供應(yīng)部門設(shè)備、配件準(zhǔn)備及時(shí),支護(hù)材料供應(yīng)充足,保證領(lǐng)用。

(五)科學(xué)合理地選擇錨桿、錨索的支護(hù)參數(shù)

理想的支護(hù)效果,必須有科學(xué)合理的支護(hù)參數(shù)。錨桿支護(hù)密度太小,造成支護(hù)強(qiáng)度過(guò)低,易出現(xiàn)事故;密度太大,勢(shì)必造成支護(hù)時(shí)間長(zhǎng)、生產(chǎn)成本高。結(jié)合經(jīng)驗(yàn)及實(shí)際,頂板錨桿支護(hù)密度為1.6~1.78根/m2,幫錨桿支護(hù)密度為1.95根/m2,

同時(shí)根據(jù)煤層及其頂板情況確定錨索支護(hù)密度為0.175~0.194根/m2。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際,掘進(jìn)工作面在復(fù)雜條件下,支護(hù)參數(shù)選擇為:頂錨桿間排距為(800~900)mm×800 mm;幫錨桿間排距為700 mm×800 mm;錨索間排距為2000 mm×( 1600~2400)mm。

(六)保證支護(hù)強(qiáng)度,降低返修率

保證支護(hù)強(qiáng)度是實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)工作面快速掘進(jìn)的關(guān)鍵,要保證支護(hù)強(qiáng)度,必須抓好頂幫錨桿的預(yù)緊和鋪聯(lián)網(wǎng)工作。云駕嶺礦規(guī)定錨網(wǎng)支護(hù)巷道廢除手動(dòng)扳手,頂錨桿預(yù)緊必須用鉆機(jī)緊固,并用BK30型氣動(dòng)扳手檢查,保證預(yù)緊力不低于100 kN;幫錨桿必須用BK30型氣動(dòng)扳手緊固,保證預(yù)緊力不低于40 kN,聯(lián)網(wǎng)絲扣間距不得大于200 mm,必須擰緊,不得松動(dòng)。

四、結(jié)論

復(fù)雜條件煤層巷道錨桿支護(hù)的實(shí)現(xiàn)具有重要的實(shí)踐意義。通過(guò)科學(xué)合理地選擇錨桿、錨索的支護(hù)參數(shù),優(yōu)化工序配置,極大地提高了作業(yè)效率,保證了施工安全可靠,值得在具有相似地質(zhì)和施工條件的礦區(qū)借鑒和應(yīng)用。

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