摘要:介紹了錨桿支護(hù)技術(shù)在綜采工作面收尾出架通道中的應(yīng)用,并制定了具體的施工方法和技術(shù)措施
綜采工作面收尾搬家出架空間的維護(hù)傳統(tǒng)上都是使用方木梁支護(hù),不僅支護(hù)強(qiáng)度較差、而且成本費(fèi)用較高。自2002年以來(lái),六礦采用搬家空間錨桿支護(hù)技術(shù),取得了良好的效果。
1工作面概況
戊8-22190工作面位于六礦二水平戊二下山采區(qū),煤層厚度平均2.2m,傾角10°。走向1100m,傾斜180m,可采儲(chǔ)量59.4萬(wàn)噸。直接頂為粉砂巖,厚3.6~5.0m;老頂為細(xì)砂巖,厚1.7~3.3m;直接頂初次垮落步距10~15m,老頂初次來(lái)壓步距15~28m,老頂周期來(lái)壓步距10~15m。
工作面為一次采全高,使用設(shè)備主要有:MGTY250/600-1.1D采煤機(jī),ZY5000-1.4/3.0掩護(hù)式液壓支架(120組),SGZ-764/500雙中鏈框架式刮板輸送機(jī),SZZ-764/200橋式轉(zhuǎn)載機(jī)。
2支護(hù)方案設(shè)計(jì)
由于綜采工作面收尾工藝中的出架空間相當(dāng)于開一條煤巷、根據(jù)已有的航道支護(hù)經(jīng)驗(yàn),我們?cè)诰C采工作面收尾出架空間用錨桿支護(hù)取代原木棚支護(hù)。具體設(shè)計(jì)如下:
2.1頂板錨桿。
錨桿長(zhǎng)度:L=L1+B+L2=100+1500+400=2000(mm),錨桿長(zhǎng)度加長(zhǎng)至2.2米。
式中L1——錨桿外露長(zhǎng)度,取100mm;
L2——錨桿伸入穩(wěn)定巖層的長(zhǎng)度,取400mm;
B——頂板巖層松動(dòng)范圍,經(jīng)測(cè)定及計(jì)算,取1500mm
錨桿直徑:選φ20螺紋鋼錨桿,錨桿間排距:綜合各種因數(shù)分析,根據(jù)經(jīng)驗(yàn),先確定錨桿間排距為750×700mm(詳見下圖),再對(duì)各參數(shù)進(jìn)行考核計(jì)算。每根錨桿所支護(hù)的頂板巖石重量為Q=25×3.6×1.4×0.7÷5=17.64(KN)
安全系數(shù)K為:
K=Q/q=36/17.6=2.8(滿足要求),
式中Q——錨桿設(shè)計(jì)錨固力,取36KN;
q——每根錨桿所擔(dān)負(fù)的松動(dòng)巖石重量;
K——安全系數(shù)。
2.2出架空間煤壁支護(hù)采用管縫式錨桿。由于出架空間使用期較短,故可選用φ40mm管縫錨桿作為外幫錨桿,長(zhǎng)度1800mm,間排距800×800mm。每根幫錨桿錨固力為15KN,略大于煤幫側(cè)壓14KN。
2.3錨網(wǎng)的選擇在綜采工作面收尾支護(hù)工藝中金屬網(wǎng)主要起托頂和防止破碎頂板冒落的作用;鋼絲繩主要為托金屬網(wǎng),防止金屬網(wǎng)爛和頂板冒落,并在綜采支架回撤后打上頂柱可保證有效的通風(fēng)斷面。所以在綜采工作面收尾支護(hù)工藝中金屬網(wǎng)和鋼絲繩仍按原支護(hù)形式使用。
2.4機(jī)尾抹角支護(hù)機(jī)尾抹角是綜采工作面支架回撤時(shí),機(jī)尾專設(shè)的轉(zhuǎn)彎通道,其支護(hù)工藝仍采用錨桿、錨網(wǎng)支護(hù),錨桿間排距與采面基本支護(hù)相同,但由于該處斷面大,為安全起見,我們?cè)阱^網(wǎng)支護(hù)下架設(shè)“一梁兩柱”金屬鋼梁棚子支護(hù)。
3施工工藝要求
3.1采面停采前,將采面支架順直,采高適中,達(dá)到2.8m。
3.2出架空間用采煤機(jī)割煤作出,施工工藝順序?yàn)椋郝涿?rarr;推溜→臨時(shí)支護(hù)→打錨桿眼→安裝錨桿→鋪(掛)網(wǎng)→錨桿質(zhì)量檢測(cè)→移錨桿機(jī)→下循環(huán)。
3.3每架打眼兩行,分別距支架中心線0.38m;每行打眼3個(gè),分別距支架梁端0.2m、0.9m、1.6m(如圖a)。
3.4錨桿安裝:錨桿的安裝包括裝錨固劑、插入錨桿、攪拌藥卷和緊固螺母。保證錨桿孔的質(zhì)量,錨桿構(gòu)件質(zhì)量,藥卷質(zhì)量。同時(shí)要求嚴(yán)格控制藥卷的攪拌時(shí)間為30秒±5秒,藥卷的攪拌過(guò)程應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,中途不得間斷。
3.5嚴(yán)格控制控頂距不大于1200mm,保證在2小時(shí)內(nèi)安裝完頂錨桿,堅(jiān)持使用好臨時(shí)支護(hù)。
4施工管理要求
4.1成立以生產(chǎn)礦長(zhǎng)、采煤礦長(zhǎng)為組長(zhǎng),采煤副總為副組長(zhǎng)的錨桿支護(hù)管理小組,采煤區(qū)(科)長(zhǎng)及施工單位隊(duì)長(zhǎng)、書記、技術(shù)員為領(lǐng)導(dǎo)小組成員。
4.2采煤區(qū)設(shè)立錨桿支護(hù)管理小組,設(shè)3~4人專職人員進(jìn)行錨桿支護(hù)工作監(jiān)督管理,明確管理責(zé)任制。
4.3采煤區(qū)及采煤隊(duì)人員要經(jīng)培訓(xùn)合格,并到開掘單位現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)熟練后方準(zhǔn)上崗作業(yè)。
4.4加強(qiáng)錨桿支護(hù)質(zhì)量的監(jiān)督檢查,如發(fā)現(xiàn)錨桿失效、破壞時(shí),要及時(shí)補(bǔ)打點(diǎn)柱,重新打錨桿,如出現(xiàn)頂板離層、整體下沉或破碎帶、斷層附近錨桿抗力不夠時(shí),及時(shí)加套棚支護(hù)。
4.5采煤隊(duì)建立專門的質(zhì)量驗(yàn)收制度,每道工序明確獎(jiǎng)罰制度,并建立健全各種原始資料記錄,對(duì)存在的重大安全隱患要及時(shí)停產(chǎn)整改,確保施工質(zhì)量。
5結(jié)論
5.1錨桿支護(hù)技術(shù)在綜采工作面收尾工藝中的應(yīng)用是錨桿支護(hù)技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用上的又一次創(chuàng)新,具有廣泛的推廣應(yīng)用價(jià)值。它既簡(jiǎn)化了工作面收尾工藝過(guò)程,又節(jié)約了坑木、金屬網(wǎng)、鋼絲繩等大量材料費(fèi)用,減少了坑木扛運(yùn)等大量笨重勞動(dòng),降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了工作效率。而且由于使用兩臺(tái)鉆機(jī)同時(shí)作業(yè),與原收尾工藝相比節(jié)約工期近兩天。
5.2在綜采工作面收尾工藝中使用錨桿支護(hù)技術(shù),與原架木棚支護(hù)工藝相比安全性高。工作面收尾期間,支架端面距小,頂板易于控制;支架回撤期間,高度比木棚支護(hù)平均高300mm,避免了支架回撤時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)的壓死支架現(xiàn)象,保證了安全生產(chǎn)。
5.3在綜采工作面收尾工藝中使用錨桿支護(hù)技術(shù),與原架木棚支護(hù)工藝相比,保證了有效的通風(fēng)通道和斷面,避免了支架回撤時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)的高溫和上隅角瓦斯超限現(xiàn)象,改善了支架回撤期間的安全狀況和作業(yè)環(huán)境。
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