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《郭村煤礦錨桿-錨索梁巷道聯(lián)合支護(hù)技術(shù)應(yīng)用探究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、郭村煤礦錨桿/錨索梁巷道聯(lián)合支護(hù)技術(shù)應(yīng)用探究【摘要】為了控制郭村煤礦12041上順槽5#段巷道變形量,保障巷道通風(fēng)、行人、運(yùn)料和管路敷設(shè)等生產(chǎn)需求,從而保證工作面順利回采,郭村礦采用"全斷面錨桿+W型鋼帶+錨索梁聯(lián)合支護(hù)”技術(shù),形成有效實(shí)用的圍巖控制體系?!娟P(guān)鍵詞】巷道變形;圍巖;全斷面錨桿+錨索梁聯(lián)合支護(hù)1引言郭村煤礦為高瓦斯礦井,在工作面底板開掘底板巖石集中巷,用于工作面回采時(shí)輔助運(yùn)輸、通風(fēng)、行人和管路敷設(shè)等。煤層大部分地段遇到水后底板較軟,煤體呈黑色粉末狀,屬“三軟煤層”,易造成支柱鉆底、支架變形
2、,對回采及支護(hù)有一定的影響。12041上下順槽使用U型鋼棚支護(hù)期間,巷道受側(cè)壓及頂板壓力影響變形較均勻;巷道變形以柱腿鉆底(底鼓)+U型鋼棚整體收縮為主,柱腿鉆底量在1.5m左右,巷道斷面積由15.6m2收縮到7m2左右,面積收縮量在40%?55%之間。12041上順槽5#段設(shè)計(jì)長度107m,沿煤層直接頂細(xì)粒砂巖掘進(jìn)。郭村煤礦12041順槽在掘巷期間就發(fā)生過較大變形,后期受采動(dòng)影響劇烈,斷面收縮非常明顯,影響通風(fēng)、行人安全及順層鉆孔施工,需多次翻修,嚴(yán)重影響了12041工作面回采的正常進(jìn)行,增大了支護(hù)費(fèi)
3、用和管理費(fèi)用。本文擬采用沿頂掘進(jìn)"全斷面錨桿+W型鋼帶+錨索梁聯(lián)合支護(hù)”技術(shù)來解決巷道變形的支護(hù)技術(shù)難題[1-2],為三軟煤層巷道提供了新型支護(hù)技術(shù)手段,提高了巷道掘進(jìn)速度,減少返修次數(shù)。212041上順槽5#段錨網(wǎng)索噴巷道支護(hù)2.1“十”字?jǐn)嗝娣ㄊ懿蓜?dòng)影響,巷道圍巖壓力增大,巷道開挖后,圍巖塑性區(qū)、破碎區(qū)范圍較淺部開采要明顯增大。如支護(hù)強(qiáng)度不夠,支護(hù)技術(shù)與參數(shù)不合理,則巷道維護(hù)將十分困難。在試驗(yàn)巷道采用十字布點(diǎn)法、頂板離層觀測儀等測試儀器及方法觀測圍巖變形、位移、離層和錨桿受力特點(diǎn)及其變化情況(如圖1
4、所示),確定巷道圍巖結(jié)構(gòu)活動(dòng)狀況和變化特征及影響因素和范圍等,并可運(yùn)用觀測反饋信息調(diào)整支護(hù)參數(shù),優(yōu)化支護(hù)工藝。圖1“十”字?jǐn)嗝娣ㄊ疽鈭D2.2具體實(shí)施方案(1)支護(hù)方案設(shè)計(jì)初噴:兩幫刷夠尺寸后即進(jìn)行噴漿,噴漿前應(yīng)處理活殲,及時(shí)噴射混凝土封閉煤壁,噴層厚度30mmo頂部支護(hù):從頂板正中位置開始依次向兩側(cè)全斷面布置錨桿配合鋼筋網(wǎng)+W型鋼帶聯(lián)合支護(hù),采用托盤固定。頂部鋪設(shè)一層點(diǎn)焊鋼筋網(wǎng),頂部兩側(cè)鋼網(wǎng)折成“L”型與幫部鋼網(wǎng)搭接,在網(wǎng)片“十”字交叉處均使用雙股鐵絲連網(wǎng);頂部用一副鋼帶。兩幫支護(hù):巷道幫部采用錨網(wǎng)噴+
5、錨鋼帶雙層支護(hù)。巷道幫部圍巖揭露后,采用噴射輕進(jìn)行封閉。第一層支護(hù)采用錨網(wǎng)噴支護(hù);第二層支護(hù)采用錨鋼帶支護(hù);第三層支護(hù)采用錨索梁支護(hù)。(1)巷道變形監(jiān)測1)礦壓監(jiān)測設(shè)置數(shù)目及監(jiān)測儀器開始施工50m時(shí)便設(shè)測站,試驗(yàn)巷道共設(shè)2個(gè)測站,特殊地段加設(shè)。2)巷道圍巖表面移動(dòng)監(jiān)測監(jiān)測器材:巷道圍巖表面移動(dòng)的監(jiān)測材料使用0.5m木樁,木樁嵌裝在巷道兩幫,外露50mm,端頭釘一顆大頭鐵釘。安裝時(shí)間:位于兩幫的木樁必須在巷道掘進(jìn)完畢后立刻進(jìn)行安裝,并進(jìn)行初始量測記錄。安裝位置:監(jiān)測巷道兩幫表面移動(dòng)的木樁安裝于兩幫腰線處,
6、兩木樁須保持水平;監(jiān)測巷道頂、底移近的木樁位于巷道中線偏北600mm位置,中線、兩排錨桿的正中處。安裝數(shù)量:每10m-個(gè)觀測斷面,每斷面需安裝3個(gè)專用木樁,共30根木樁。3)頂板離層儀監(jiān)測的安裝頂板離層儀用來監(jiān)測巷道兩幫圍巖運(yùn)動(dòng)。本文利用LBY-3雙基點(diǎn)錨固頂板離層觀測儀進(jìn)行巷道圍巖內(nèi)部各點(diǎn)位移監(jiān)測。如圖2所示,共設(shè)2.4m,7m兩個(gè)測點(diǎn)。圖2頂板離層儀多點(diǎn)位移計(jì)的安裝時(shí)間為安裝巷道表面位移測點(diǎn)的下一斷面。在頂板錨索施工完畢后立即進(jìn)行安裝。安裝多點(diǎn)位移計(jì)的鉆孔應(yīng)保證角度平直,位移計(jì)內(nèi)的鋼絲張拉充分,初始
7、讀數(shù)位置必須歸零。頂板離層儀安裝于巷道頂板、兩排錨索的正中間處,兩幫須保持水平;監(jiān)測巷道頂板巖層運(yùn)動(dòng)規(guī)律的多點(diǎn)位移計(jì)安裝位置為位于巷道中線、兩排錨索的正中處。本次測站共設(shè)三個(gè)測點(diǎn)斷面,每斷面安裝一套頂板離層儀。3巷道變形測量數(shù)據(jù)與分析巷道目前平均寬度3100mm(設(shè)計(jì)寬度4600mm),下幫平均高度1600mm(設(shè)計(jì)高度2200mm),從現(xiàn)場情況及巷道表面相對位移量觀測數(shù)據(jù)分析。(1)頂板方面,巷道安裝頂板離層儀讀數(shù)無變化,說明直接頂與老頂未發(fā)生離層,腰線至頂板最大移近量385mm,最小58mmo(2)
8、幫部情況,上幫最大位移量980mm,最小位移量409mm;下幫最大位移量820mm,最小位移量510mm。(1)底板相對位移量因落底次數(shù)較多,未進(jìn)行觀測。截止到8月6日,上幫累計(jì)總變化量平均為627mm,下幫累計(jì)總變化量平均為480mm,兩幫總變化量平均1107mm,巷道總寬在3100?3500mm之間;頂板總變化量平均為227mm,期間巷道落底三次,累計(jì)落底量約2000mm。從現(xiàn)場情況及巷道表面相對位移量觀測數(shù)據(jù)分析,目前巷道上幫變形量較