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文檔簡介

1、錨網(wǎng)鋼帶聯(lián)合支護(hù)在動壓區(qū)巷道的應(yīng)用 135采煤隊(duì)是杏花煤礦主力采煤隊(duì)之一,年生產(chǎn)能力50萬t,2002年9月15日,135隊(duì)進(jìn)入西采區(qū)中部層30#層可三采面,該工作面可采儲量9.8萬t,可采期2.5個(gè)月,原定接續(xù)工作面為28#層右五工作面剩余工程量還有1 860m。在現(xiàn)有的條件下,只能按排一個(gè)連續(xù)化掘進(jìn)隊(duì)和兩個(gè)礦車運(yùn)輸掘進(jìn)隊(duì)施工,平均單進(jìn)250m/月,無法保證。所以礦決定135隊(duì)采完30#層右三后接30#層右四,而接續(xù)工作面的上巷即30#層右三付巷需在采動壓力區(qū)內(nèi)施工。 1 工程概況 30#層右三付巷,其上部為2001年11月之前回采的28#煤層采空區(qū)(見圖1),28#層煤厚度1.0m,與30

2、#煤層之間的巖柱厚度為5.6m,30#煤層厚度3.2m,其間夾數(shù)層頁巖。施工巷道選擇在30#煤層上部,煤層頂板為巷道頂板,施工巷道底板標(biāo)高410m423m,地面標(biāo)高240m,垂直壓力16mpa。 圖1 工程平面示意圖 2 壓力影響 2.1上部采動壓力影響 根據(jù)28#煤層回采經(jīng)驗(yàn),周期壓力顯現(xiàn)明顯,周期來壓步距12m。雖然經(jīng)過10個(gè)月的采后穩(wěn)定,采空區(qū)頂板已形成鉸接梁式平衡。但由于受30#煤層采動影響,頂板平衡被破壞,壓力重新分布。尤其是28#層右四開切眼附近30m區(qū)域內(nèi),當(dāng)巷道掘送到此區(qū)域,頂板壓力增大了38mpa。 2.2采煤工作面超前壓力及采空區(qū)壓力的影響 受采動影響煤層上方的巖層在回采工

3、作面前方3040m處就開始斷裂變形,從而出現(xiàn)塊狀咬合結(jié)構(gòu),這就導(dǎo)致工作面前方壓力急劇增回。當(dāng)巷道掘至距采煤工作面50m時(shí),頂板壓力開始增大。當(dāng)掘至距采煤工作面200m時(shí),壓力增大了1225mpa。 采空區(qū)在經(jīng)歷減壓后,隨著采空區(qū)面積的增大,頂板巖層也重新移動,達(dá)到新的平衡,同時(shí)增加圍巖應(yīng)力。30#層采空區(qū)壓力影響范圍40m左右,巷道壓力增大7mpa。 2.3采動側(cè)向壓力影響 作為同一煤層上、下片盤接續(xù),側(cè)向壓力是影響較為嚴(yán)重的一個(gè)因素。由于工作面回采后,采空區(qū)壓力轉(zhuǎn)移到側(cè)向煤柱,造成煤柱支撐負(fù)荷增加,影響范圍一般在20m左右,嚴(yán)重區(qū)域在1020m。因此選擇在與30#層右三巷間留5m煤柱掘送30

4、#右三付巷。當(dāng)采煤工作面的超前壓力及采空區(qū)壓力過后,右三付巷比右三巷的頂板壓力增大了12mpa左右。 3 支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì) 選用16mm圓鋼桿體。頂板錨桿桿體長度1 800mm,rs水泥藥卷端頭錨固,錨固長度600mm。幫錨桿桿體長度1 600mm,錨固長度300mm。兩邊斜錨桿安裝角度45°,頂板錨桿排間距為700mm×700,幫錨桿排間距800mm×700mm。錨桿初錨力不小于35kn,初撐力不小于30kn,錨固力不小于64kn。金屬網(wǎng)采用10#鍍鋅鐵絲編制而成,網(wǎng)孔40mm×40mm,規(guī)格2600mm×900mm。鋼帶采用12mm鋼筋焊制而成

5、,規(guī)格3 000mm×100mm(見圖2)。 圖2 巷道斷面圖 4 錨網(wǎng)鋼帶支護(hù)原理 頂板采用錨桿加鋼帶支護(hù),在錨桿初錨力及鋼帶的作用下,頂板巖石形成了一個(gè)既具有自穩(wěn)能力又具有支撐能力的“鋼性”承載體,即組合梁,兩幫形成支承點(diǎn)。頂板壓力通過組合梁,傳遞到巷道兩側(cè)縱深處。兩幫采用錨桿加金屬網(wǎng)支護(hù),金屬網(wǎng)可兜住錨桿之間的煤體,同時(shí)將所有的幫錨桿連成整體,增強(qiáng)了巷壁抗側(cè)壓能力。 為了減小巷道頂?shù)装逡平?,加?qiáng)煤壁的支撐能力,靠巷道上幫打一排間距為1.0m的20mm以上的大徑坑木。同時(shí),為了減輕采煤工作面超前壓力對右三副巷與右三巷間煤柱的影響,采煤工作面下巷的超前支護(hù),由原來的20m,加長至

6、50m,初撐力由原來的50kn,增大至60kn,間距由原來的1.2m,減小到0.8m。 5 施工工藝 該巷道作為采煤上巷,按通風(fēng)、運(yùn)輸及行人等要求,使用斷面不小于4.22。考慮到受各種壓力較大,施工后圍巖會有較大的位移量,所以確定巷道凈斷面6.252。 為了保證頂板巖層及兩幫煤體的完整性,最大限度地減小對它的震動破壞,周邊眼間距控制在300mm以下,裝藥量不超過75g。支護(hù)必須及時(shí)到位,最大空頂距不超過700mm,最大空幫距不超過2 000mm。同時(shí)錨桿的初錨力必須達(dá)到35kn,初撐力必須達(dá)到30kn,上幫木柱不滯后耙裝機(jī)。 6 效益 在動壓區(qū)施工巷道410m,完成了采煤隊(duì)的正常接續(xù),避免了135采煤隊(duì)停產(chǎn)3個(gè)月,多生產(chǎn)原煤12萬t,增加經(jīng)濟(jì)效益420萬元。同時(shí)為以后在高應(yīng)力區(qū)內(nèi)掘送巷道提供了經(jīng)驗(yàn)。從施工及現(xiàn)在的使用情況看,巷道頂?shù)装遄畲笠平窟_(dá)600mm,主要表現(xiàn)在底鼓。兩幫最大移近量為300mm,其中:上幫最大移近量240mm,下幫最大移近量60mm,在采煤工作面推過30d后逐漸穩(wěn)定。由于該巷道是留底煤施工,底

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