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摘要:大平礦以現場監控法和工程類比法作為礦井支護設計的主要方法,以此為基礎介紹了大平礦S2S2綜放工作面切眼工程掘進的施工方法,分析闡述了工程支護技術及其應用效果,為同等條件下井巷工程施工與支護積累了經驗。
關鍵詞:大斷面;安全施工;支護技術
引言
大平礦井田煤層屬于節理裂隙、層理發育的松軟煤層,其變形特征主要是碎脹。所含的粘土礦物吸水后易膨脹,風化后強度損失快。井下巷道圍巖地質條件為深井、高壓力、強膨脹,屬于典型的軟巖礦井。該礦井支護的具體設計是以現場監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,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226m,凈跨度8m,凈高3.6m,掘進斷面面積為28.9m2。支護斷面采用三心拱型式。煤層傾角7°,頂板為炭質泥巖、油頁巖,破碎易落[1]。
1施工方法
采用鉆爆導硐法施工成巷,主要施工機具有7655型風動鑿巖機、SMJ-1.5型煤電鉆、ZQS-50/1.8型風煤鉆、P-60B型耙斗機等。施工工序如下:人工施工炮眼→裝藥聯線放炮;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→噴漿→最后施工導硐剩余巖體垛部分,完成小班正規循環。其中,導硐法炮眼布置詳見圖1。
2工程支護
巷道采用錨、支、網、噴聯合支護方式,參見圖2。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4m長2寸鐵管固定在帶有鐵環的卡子上,間距1.2m,每根探梁使用2根鐵環吊掛,由外向工作面推移,至工作面后,用1.4m木拌打木垛接頂。2)錨桿支護。頂板錨桿規格為M24×2400mm等強螺紋鋼錨桿,間排距800mm×600mm。按每棚空布置9根錨桿,實現9×9×9的矩形布置,配套使用CK2335型樹脂錨固劑3支;護幫錨桿規格為M24×1600mm等強螺紋鋼錨桿,配套使用CK2335型樹脂錨固劑2支。3)架棚、鋪網剎拌支護。架設36U鋼拱棚,棚距600mm,梁、腿共4處搭接,搭接長500mm,上卡子4道,每節梁腿上拉條一道。鋪8號鐵線編制的菱形網,網格尺寸為80mm×80mm,頂板剎拌木厚度不少于200mm,幫剎拌木厚度達100mm以上。4)噴砼支護。水泥、砂子、碎石質量配比1∶2∶2,初噴50mm,復噴達到設計規定要求[2]。
3施工支護效果
采用本文施工方法的同時,進行了綜合監測,其結果詳見表1。從表1數據結果可以看出,采用錨、支、網、噴支護,切眼內礦山壓力無明顯顯現,圍巖變形量不大,頂板變形量最大達到11mm,在巷道支護成巷后基本處于穩定狀態,支護取得成功。主要有兩方面收獲:1)安全方面。7°上山,因采取導硐法施工,避免了工作面片幫事故的發生,同時所留巖體垛(導硐暫未施工部分),利于搭設穩固的工作臺,保證工人在平臺上工作。巷道穩定變形量小,使切眼的有效空間增大,回棚后的空間減少了對安裝作業的制約,作業安全性大為提高。因是錨、支、網、噴聯合支護,安裝時回棚后,錨、網、噴支護繼續作用,人員在支護下作業,避免了頂板對人員安全的威脅。2)技術方面。綜采切眼內使用錨、支、網、噴聯合支護,巷道變形量小,有效空間得到充分利用,簡化了安裝準備工作,縮短了工作面安裝時間,為高產高效奠定了基礎。在相同條件下,凈寬8.0m跨度的斷面,采用聯合支護形成后,在主、被動支護方面都得到了增強,同時36U鋼棚回收后可再復用,減少了資金投入。
4結語
大斷面綜放切眼施工支護技術的應用,為大型號支架安裝提供了安全空間及有效的安全保證,經濟上合理,綜合成本較低,巷道施工安全可靠,值得推廣應用。
參考文獻
[1]牛雙建,靖洪文,張忠宇,等.深部軟巖巷道圍巖穩定控制技術研究及應用[J].煤炭學報,2011(6):914-919.
[2]宗德林,李忠寶,宗元春.大斷面軟巖巷道耦合支護技術研究[J].西部探礦工程,2014(12):164-167.
作者:白雪巖 李旭陽 伊冠松 單位:鐵法能源集團有限責任公司大平煤礦