巖巷掘進(jìn)臨時(shí)支護(hù)工藝優(yōu)化及其應(yīng)用

李曉暉

摘 要：本文對巖巷掘進(jìn)臨時(shí)支護(hù)方法及其流程的優(yōu)化對策進(jìn)行分析，對巖巷掘進(jìn)臨時(shí)支護(hù)工藝相關(guān)要求的優(yōu)化措施實(shí)行研究，對巖巷掘進(jìn)臨時(shí)支護(hù)工藝的優(yōu)化和應(yīng)用情況加以探析，旨在聯(lián)系巖巷掘進(jìn)臨時(shí)支護(hù)工藝情況有針對性的作以優(yōu)化處理，從而使用適合的支護(hù)工藝作業(yè)，達(dá)到最佳的巖巷掘進(jìn)臨時(shí)支護(hù)效果。

關(guān)鍵詞：巖巷掘進(jìn);臨時(shí)支護(hù);支護(hù)工藝;優(yōu)化;應(yīng)用

1 巖巷掘進(jìn)臨時(shí)支護(hù)方法及其流程的優(yōu)化對策

1.1 巖巷掘進(jìn)臨時(shí)支護(hù)工藝優(yōu)化方法

1.1.1 新型臨時(shí)支護(hù)方法的優(yōu)化

新型單體液壓支柱、單邊π型梁聯(lián)合應(yīng)用支護(hù)，各根單邊π型梁通過輕型單體液壓支柱、專用π型梁吊環(huán)進(jìn)行固定處理，然后于后巷永久支護(hù)錨桿位置作以固定。

1.1.2 輕型單體液壓支柱的優(yōu)化

輕型單體液壓支柱即為活柱、三用閥，以及底座和缸筒等，活柱又可分為活頂、封頭及活塞管等[1]。需要注意的是，單體液壓支柱中注入單體液壓支柱缸管中可很好的支撐巷道頂板，于單體液壓支柱支撐下可將注液槍撤出，通過封存三用閥單向閥方式，防止發(fā)生活柱降低的問題。

1.2 巖巷掘進(jìn)臨時(shí)支護(hù)工藝流程優(yōu)化方法

按照迎頭頂板活矸危石、前探梁及吊環(huán)安裝、撐桿挑起網(wǎng)片、穿探梁、連網(wǎng)到永久支護(hù)，以及預(yù)緊探梁吊環(huán)、打單體液壓支柱、單體液壓支柱栓防倒繩的順序處理，最后對巖巷掘進(jìn)臨時(shí)支護(hù)效果檢查。

2 巖巷掘進(jìn)臨時(shí)支護(hù)工藝相關(guān)要求的優(yōu)化措施

2.1 爆破后臨時(shí)支護(hù)優(yōu)化要點(diǎn)

爆破后在第一時(shí)間實(shí)行臨時(shí)支護(hù)，以便縮短頂板暴露的時(shí)間，要求相關(guān)作業(yè)人員進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)、不可空頂作業(yè)。

2.2 頂板管理優(yōu)化要點(diǎn)

通過研究發(fā)現(xiàn)頂板的壓力較大，頂板離層、存在聲響時(shí)需馬上停止作業(yè)，并且組織相關(guān)工作人員撤出，頂板保持穩(wěn)定后于外--內(nèi)支護(hù)，在此之后可繼續(xù)接下來的施工作業(yè)[2]。如果頂板狀況較差建議加強(qiáng)對支柱的檢測，如果必要可通過增加其他支護(hù)方式處理。

2.3 及時(shí)補(bǔ)液優(yōu)化要點(diǎn)

掘進(jìn)過程中，如果發(fā)現(xiàn)臨時(shí)支護(hù)應(yīng)用單位液壓支柱存在漏液問題、松動(dòng)問題應(yīng)立即補(bǔ)液，安排工作人員做好單體柱支護(hù)的檢查工作，反復(fù)循環(huán)注液并更換損壞的單體柱和三用閥，以此保證支護(hù)作業(yè)的整體效率。

2.4 注液槍高壓軟管優(yōu)化要點(diǎn)

要求注射槍高壓軟管連接頭應(yīng)用快速接頭、插銷，保持連接的牢固性，實(shí)際應(yīng)用前反復(fù)檢查，禁止槍頭對人噴射防止發(fā)生安全事故[3]。

2.5 輕型單體液壓支柱、π型梁優(yōu)化要點(diǎn)

輕型單體液壓柱、單邊π型梁臨時(shí)輕型單體液壓支柱、吊環(huán)，均應(yīng)置于后巷永久支護(hù)錨桿位置，達(dá)到1梁、1柱、1吊環(huán)的要求。單邊π型梁長度、最小控頂距、最大控頂距分別設(shè)置為：2m、280mm、1m，而專用吊環(huán)一段懸臂梁長度應(yīng)在320mm以上。在挖單體液壓支柱柱窩、打注的過程，要求工作人員于臨時(shí)支護(hù)/永久支護(hù)下作業(yè)，待完成挖柱窩工作后打單體液壓支柱，確保其保持穩(wěn)固狀態(tài)，可注1根、栓1根防倒繩，確保人員的安全。如果單體液壓支柱打注后π型梁、上當(dāng)頂板空頂>320mm，可通過木板達(dá)到固定效果。

3 巖巷掘進(jìn)臨時(shí)支護(hù)工藝的優(yōu)化和應(yīng)用情況

3.1 工序優(yōu)化及應(yīng)用情況

新型支護(hù)工藝對于迎頭頂板活矸、危石處理效果較好，主要可進(jìn)行撐桿挑起網(wǎng)片、安裝單邊π型梁穿入處理[4]。完成吊環(huán)固定工作后擰緊并做好工序加固作業(yè)。由此同時(shí)，通過對以往支護(hù)工藝優(yōu)化能減少實(shí)際作業(yè)時(shí)間，更好的進(jìn)行生產(chǎn)組織，臨時(shí)支護(hù)工藝耗時(shí)約為2h，通過優(yōu)化處理后支護(hù)工藝耗時(shí)在0.5h左右。

3.2 鋼支柱優(yōu)化及應(yīng)用情況

以往，在巖巷掘進(jìn)臨時(shí)支護(hù)中多使用鋼支柱，在此之上進(jìn)行優(yōu)化處理調(diào)整為輕型支柱，質(zhì)量為鋼支柱的45%左右，屬于新型外部供液恒阻式單體液壓支柱，承載能力、抗偏載能力較強(qiáng)。同時(shí)，輕型支柱使用的為玻璃鋼材料重量輕、耐腐蝕性強(qiáng)，應(yīng)用更加簡便、安全。

3.3 支護(hù)主動(dòng)性情況優(yōu)化及應(yīng)用情況

新型臨時(shí)支護(hù)工藝，指的是1梁、1柱、1吊環(huán)，支護(hù)結(jié)構(gòu)承載負(fù)荷可轉(zhuǎn)化為支擋結(jié)構(gòu)，為支護(hù)結(jié)構(gòu)提供相應(yīng)的服務(wù)，如此可確保支護(hù)的效果，并促使巖巷掘進(jìn)作業(yè)更加安全、科學(xué)，將支護(hù)的形式經(jīng)被動(dòng)--主動(dòng)轉(zhuǎn)變。此外，主動(dòng)支護(hù)下可嚴(yán)格控制工程投入資金，在特殊環(huán)境下施工同樣能獲得較好效果。

3.4 防倒情況優(yōu)化及應(yīng)用情況

有效應(yīng)用專用吊環(huán)能達(dá)到最理想的固定效果，防止單體柱、π型梁承受較大壓力，接觸面受力無法保持均勻或發(fā)生掉梁現(xiàn)象[5]。建議在單體柱上設(shè)置防倒繩，保障單體柱的安全。

3.5 球面活頂優(yōu)化及應(yīng)用情況

應(yīng)用輕型單體液壓支柱球形活頂+π型梁支護(hù)方式，能發(fā)揮支護(hù)工藝應(yīng)用價(jià)值，巷道頂板不平整/巷道頂板為弧形時(shí)候，球形活頂可以自行調(diào)整角度利于單體支柱頂部、π型梁直接接觸，進(jìn)而能夠獲得最好的支護(hù)效果。

3.6 前探梁優(yōu)化及應(yīng)用情況

前探梁、傳統(tǒng)錨網(wǎng)在支護(hù)工藝、前移、工作量方面比較，存在較多差異性。與此同時(shí)，可確保錨網(wǎng)施工操作空間加大，為工作人員順利施工奠定基礎(chǔ)。前探梁被頂緊螺桿銷緊于吊環(huán)中，穩(wěn)定性較佳，于上山施工、下山施工中應(yīng)用均可獲得較好的效果，不容易引發(fā)前探梁竄動(dòng)所致人員傷亡問題。一般來講，經(jīng)調(diào)節(jié)頂緊螺桿方式能確保前探梁前探部分、頂板部分為緊貼狀態(tài)，以此更好的支撐頂板。此外，前探梁角度可適當(dāng)調(diào)節(jié)于頂板小型冒進(jìn)/欠挖條件下，同樣能夠?qū)嵭许敯逯ёo(hù)處理。前探梁前探、吊掛部分定量長度，能結(jié)合施工循環(huán)進(jìn)度、巷道頂板作以相應(yīng)調(diào)整。前探梁掘進(jìn)臨時(shí)支護(hù)效果能適應(yīng)井下環(huán)境，確保掘進(jìn)作業(yè)的速度、施工現(xiàn)場操作空間安全。不足：前探梁管路數(shù)量較多，若想進(jìn)行管理有一定挑戰(zhàn)性，發(fā)生頂板不平情況時(shí)不能很好的利用前探梁，相關(guān)工作人員需引起重視。

3.7 絲桿滑移式前探梁臨時(shí)支護(hù)優(yōu)化及應(yīng)用情況

對絲桿滑移式前探梁主要構(gòu)件進(jìn)行調(diào)節(jié)，可將吊環(huán)經(jīng)鋼板加工制成U型固定于錨桿位置，橫梁和長梁分別應(yīng)用12#槽鋼、10#槽鋼所致，長度、寬度、厚度分別為：1.5m、0.15m、0.12m。掘進(jìn)一個(gè)循環(huán)進(jìn)尺后待迎頭炮煙排完，確保瓦斯在限定范圍、供風(fēng)良好，遵循打幫問頂、清除頂幫活石傘檐、安裝臨時(shí)支護(hù)吊梁的順序作業(yè)[6]。實(shí)際安裝期間合理調(diào)節(jié)移動(dòng)吊環(huán)，將其固定于鄰近工作面前3排永久支護(hù)頂錨桿位置，各根頂錨桿均安裝于相同吊環(huán)上。在此之后將長度為4m長度的梁搭接于橫梁槽，向前推移到工作面煤壁，保證前探梁和頂板為貼緊的狀態(tài)，將前探梁工作面煤壁間距離設(shè)置在<0.2m。經(jīng)外--內(nèi)安裝剎頂木，借助剎頂木的作用使懸梁、頂板保持剎緊的狀態(tài)。安裝剎頂木過程中每2根長梁上部擔(dān)放剎頂木，保持剎頂木為剎緊狀態(tài)。相關(guān)需要注意事項(xiàng)：絲桿滑移式前探梁可適應(yīng)不同地質(zhì)條件，考慮到機(jī)械故障所致停工影響。不足：操作比較復(fù)雜、需投入大量的人力資源，而且臨時(shí)支護(hù)速度較為緩慢。

4 結(jié)語

在傳統(tǒng)巖巷掘進(jìn)臨時(shí)支護(hù)方式基礎(chǔ)上加以優(yōu)化，利于使支護(hù)工藝流程清晰明了、支護(hù)工藝簡單、可行，支護(hù)要求更加明確等，所以應(yīng)做好臨時(shí)支護(hù)工藝方式、流程，以及要求、工藝和應(yīng)用等方面優(yōu)化處理方面工作。

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