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　　1、工作面概況與地質(zhì)條件

 

　　1501工作面是興隆公司的首采工作面，煤層厚度為0.8～1.3m，平均煤厚1.0m，煤層賦存不穩(wěn)定。該掘進工作面巷道頂為炭質(zhì)泥巖，厚度1.１m，其上為砂質(zhì)泥巖，厚度為5.4m。按照設計要求，該巷道按中線跟5煤頂板施工，采用斜矩形斷面錨梁網(wǎng)支護方式，左右?guī)蛢A角平均26o，是典型的大傾角煤巷。

 

　　2、巷道初始施工設計及存在問題

 

　　2.1巷道初始支護參數(shù)

 

　　根據(jù)對錨桿支護技術的實踐與認識，通過工程類比設計方法，確定了該巷道采用錨梁網(wǎng)支護方式。巷道支護規(guī)格（寬×高）為3.4m×2.2m，全斷面每排共布置17根錨桿，其中頂板每排布置錨桿8根，間排距為7000mm×700mm；頂板中間錨桿布置在巷道中線上。鋼帶由直徑12mm的圓鋼加工而成，根據(jù)巷道頂板的傾角，確定鋼帶長度為4.6m。巷道左幫每排布置6根錨桿，其間排距為750mm×700mm，右?guī)兔颗挪贾缅^桿3根，其間排距為750mm×750mm。頂、幫錨桿均選用直徑20mm、長2.2m的左旋無縱筋螺紋鋼等強錨桿，每根錨桿使用1卷Z2370型樹脂錨固劑進行端頭錨固，設計錨固力不低于80kN。頂板金屬菱形網(wǎng)規(guī)格為：5.0m×1m，巷幫使用菱形網(wǎng)規(guī)格為2.5m×1.0m，鐵托盤規(guī)格為100mm×100mm×10mm。

 

　　2.2巷道施工狀況及其原因分析

 

　　巷道開挖后，經(jīng)過現(xiàn)場實踐發(fā)現(xiàn)，在施工中存在以下幾方面的問題：

 

　　①巷道上幫肩窩處的頂幫錨桿難于施工。兩幫高差約為2.2m，巷道上幫較高，高達4m左右，因此在施工上幫肩窩錨桿時較困難，當煤層松軟時，易片幫傷人，安全上也沒有保證；現(xiàn)場施工時都是始終使上幫錨桿滯后迎頭兩排支護，在放炮后就先施工該肩窩處的錨桿，然后再出東西，影響了巷道的掘進速度；另外，在安裝靠近上幫的頂板錨桿時，由于上幫肩窩的空間小，錨桿鉆機受到限制而不能將錨桿安裝到位，常常造成錨桿的外露超過，甚至錨桿失效。

 

　?、诠こ藤|(zhì)量不好掌握，巷道上幫易出現(xiàn)超寬現(xiàn)象。在安裝靠近上幫的頂板錨桿時，施工人員不得不將巷道上幫肩窩刷寬，以便能將錨桿安裝到位，從而造成巷道上幫肩窩處出現(xiàn)超寬現(xiàn)象，上幫呈上寬下窄，巷道整體上呈現(xiàn)倒“八”字形，成形不好看，工程質(zhì)量掌握不好。

 

　?、塾捎谙锏雷笥覀?cè)傾角大，造成靠近上幫的頂板錨桿與頂板夾角太小，安裝錨桿時，托板與頂板之間不能緊貼，致使錨桿受力不均，易出現(xiàn)錨桿斷裂現(xiàn)象。

 

　　3、巷道支護方式的改進

 

　　通過對施工過程中存在的以上諸多問題的分析，可以看出，這些問題均集中體現(xiàn)在巷道上幫肩窩處，為便于現(xiàn)場施工，提高掘進速度和施工質(zhì)量，保證生產(chǎn)的安全，對該巷道的支護方式進行如下改進：

 

　?、僬{(diào)整巷道斷面形狀，減少巷道上幫的高度，增大上幫肩窩的空間。巷道斷面形狀由傾矩形調(diào)整為類似于屋脊形，通過調(diào)整巷道的形狀，使巷道上幫高度降底，方便對上幫肩窩錨桿的施工，同時，巷道上幫肩窩的空間也隨之增加，巷道上幫與頂板的夾角由原來的64o增加到90o左右。從而保證了現(xiàn)場施工的安全，方便了上幫肩窩處頂板錨桿的安裝，使錨桿的施工質(zhì)量能夠滿足要求。

 

　?、诤侠磉x擇頂板鋼帶的長度，巷道斷面調(diào)整后，頂板鋼帶長度也要隨之調(diào)整，鋼帶長度的選擇要合理，避免因鋼帶過長造成巷道上幫肩窩超寬、巷道呈倒“八”字形現(xiàn)象，或因鋼帶過短造成頂板兩側(cè)錨桿距肩窩的距離超過規(guī)定。

 

　?、酆侠聿贾庙敯邋^桿。巷道斷面形狀的調(diào)整，致使頂板中間錨桿要偏離巷道中線靠近巷道的下幫，以避免出現(xiàn)靠近巷道下幫的頂板錨桿距巷幫的距離超過規(guī)定。

 

　　④巷道上幫肩窩處頂板錨桿選用異形托板，鐵托板使用30o夾角的異形鐵托板，托板與頂板之間都是面接觸，杜絕了托板不能密貼巖面的現(xiàn)象。

 

 

　　4.1巷道支護調(diào)整

 

　　巷道斷面改按屋脊形跟頂施工，頂板鋼帶凈長為4.8m，頂板每排布置錨桿8根，間排距改為700mm×700mm，巷道上幫第排仍布置6根錨桿，其間排距為750mm×700mm，巷道中線偏離頂板中間錨桿225mm；其它支護要求不變。

 

　　4.2大傾角煤巷錨桿施工要點

 

　?、賴栏癜粗芯€布置頂板錨桿，避免因頂板中間錨桿布置出現(xiàn)偏差，而造成頂板兩側(cè)錨桿至巷幫的距離超過規(guī)定。

 

　　②加強爆破管理，嚴格控制好巷道成形，盡可能減少對頂板和上幫的震動破壞，巷道上幫采用手鎬刷成形。施工期間若煤層松軟，則嚴禁動炮，采用手鎬掘進。

 

　　③上幫錨桿與頂板錨桿一樣，要緊跟迎頭避免因長時間的不支護造成巷道折幫。

 

　?、墚斚锏纼A角發(fā)生變化時，可通過調(diào)整頂板中間錨桿與中線的距離來達到滿足錨桿支護技術規(guī)范的目的。

 

　　通過對原有支護方式的改進，巷道的施工質(zhì)量提高，杜絕了頂板托板不能緊貼巖面的現(xiàn)象；巷道上幫高度的降低，既方便了現(xiàn)場的施工；也有利于巷道上幫的控制，避免出現(xiàn)片幫傷人事故的發(fā)生。同時，通過改變巷道的斷面形狀，還有以下優(yōu)點：

 

　?、俑佑欣陧敯宓墓芾?，通過改變巷道的斷面形狀，巷道頂板的暴露長度變小，巷道上幫高度變低，巷道頂幫的支護密度增加，有利于施工安全。

 

　?、诶谕ǚ拦芾?，興隆煤礦為煤與瓦斯突出礦井，該巷道也一直執(zhí)行“四位一體”防突措施，巷道斷面改變前，由于上幫較高、其肩窩處空間小，該處風流不暢，極易造成瓦斯積聚。巷道斷面改變后，巷道上幫高度減小，肩窩處空間也隨之增加，使風量充足，避免了瓦斯的積聚，更利于安全生產(chǎn)。

 

　　③巷道斷面的改變，使所用鋼帶長度及頂板菱形網(wǎng)的數(shù)量也隨之降低，因此與原巷道斷面相比，改變后的支護還可節(jié)約支護成本。