摘要：針對仰采綜采工作面開雙切眼支護(hù)和安裝支架存在的問題，采用組合錨桿聯(lián)合支護(hù)和階梯狀斷面，解決了大斷面仰采傾斜工作面頂板支護(hù)和安裝支架的技術(shù)難題，安全生產(chǎn)得到了有效的保證。
引言
綜采工作面開切眼時所需尺寸較大，一般寬為6-6.5m，高2.5-3m，切眼機(jī)窩及進(jìn)綜采支架交岔口處斷面更大，給頂板支護(hù)帶來一定的困難，從十號井庚組采區(qū)實(shí)際揭露情況來看，庚組煤層構(gòu)造較多，尤其是封閉型構(gòu)造處頂板會形成復(fù)合頂板，一旦出現(xiàn)掉頂事故，后果不堪設(shè)想。加上采面為仰采，切眼沿走向布置，煤層厚度平均2.2m，煤層傾角平均13°左右，造成切眼施工時上幫明顯超高的現(xiàn)象，不利于支架安裝（支架升高后最大高度為2.5m）。
對庚組采區(qū)首個仰采綜采工作面開雙切眼時采用組合錨桿支護(hù)，將沿走向布置的雙切眼分兩次推進(jìn)形成階梯狀斷面，解決綜采支架安裝問題。頂板由兩組錨網(wǎng)鋼帶交叉支護(hù)，形成復(fù)合支護(hù)，分別由鋼帶的拉緊力在頂板上產(chǎn)生壓應(yīng)力，形成擠壓加固帶，這樣就減少了頂板的彎曲下沉，安全可靠。
1工程概況
十號井庚20-11050綜采工作面總工程量為1800m，其中切眼長200m，沿走向布置。巷道布置在庚20煤層中，庚20煤層平均厚度2.2m，屬復(fù)雜結(jié)構(gòu)，中間夾矸3層，厚度0.2-0.7m不等，煤層傾角平均13°。直接頂石灰?guī)r，普氏系數(shù)f=8-10，局部層理較為發(fā)育，厚度平均4.5m，直接底為黑灰色泥巖及砂質(zhì)，厚度平均為3.4m。該區(qū)域地質(zhì)條件復(fù)雜，西部及北部均有落差大于7m的正斷層，局部受礦壓及構(gòu)造影響，頂板較為破碎，有離層現(xiàn)象，但大部分頂板較為完整，無明顯的節(jié)理.
2方案設(shè)計(jì)
2.1方案研究方案確定前，我們首先要考慮解決下幾個方面的問題：一是該切眼沿走向布置，頂板傾角平均13°，局部可達(dá)15-18°，勢必造成靠近停采線的一幫支護(hù)難度加大，所以要加強(qiáng)巷高和上幫的管理；二是由于切眼沿走向布置，綜采支架安裝到位，支架升高后最大高度2.5m距頂板空頂面積較大，需對超高空頂部分進(jìn)行支護(hù)，給安裝工作帶來一定難度，所以應(yīng)考慮所采用的斷面能夠滿足安裝和生產(chǎn)的需要；三是雙切眼斷面較大，如果采用一次成巷手段，雖然是庚組頂板，強(qiáng)度較大，但巷道跨度最大處達(dá)6.5m左右，支護(hù)難度會顯著增加，施工進(jìn)度會降低，影響單進(jìn)提高，同時加大巷道暴露時間，延長準(zhǔn)備工期，降低工效，不利于快速施工和安全管理。而且工作面系統(tǒng)形成會推遲，給安全管理帶來潛在的隱患，不利于安全管理。
2.2方案確定一是采用組合錨桿+W鋼帶進(jìn)行支護(hù)兩次成巷，先按靠近停采線一側(cè)施工，施工巷道凈寬3.5m，以上幫為準(zhǔn)高度為2.6m，斷面為矩形，首先確定將來綜采支架升高后高度滿足需要，對下幫采取破底不破頂?shù)姆椒?，保證了頂板的完整性，利于頂板支護(hù)；二是施工速度會顯著增加，每班正常施工達(dá)3.2m，采面系統(tǒng)會早日形成，安全上有保證。待巷道貫通后，進(jìn)行二次刷幫擴(kuò)大斷面施工，可以進(jìn)行平行交叉作業(yè)，施工速度大大提高，二次刷幫時采用矩形斷面，最終斷面形狀為階狀矩形，全斷面上幫高2.6m，下幫高2.0m，不僅解決了綜采支架安裝和運(yùn)輸問題（安裝綜采支架時臺階處僅需墊3-4根方木即可將綜采支架調(diào)整到位），同時安裝速度和質(zhì)量及安全程度上會大大提高與加強(qiáng)；三是采用兩次成巷縮短了頂板的暴露時間，準(zhǔn)備工期也減少10-15天左右的時間。而且是采用組合錨桿支護(hù)，雙切眼分兩次推進(jìn)，頂板由兩組錨網(wǎng)鋼帶交叉支護(hù)，形成復(fù)合支護(hù)，分別由鋼帶的拉緊力在頂板上產(chǎn)生壓應(yīng)力，形成擠壓加固帶，這樣就減少了頂板的彎曲下沉，安全可靠。
2.3支護(hù)方式確定頂板采用L=2.2m，Φ22mm的左旋無縱筋樹脂錨桿（KMG335），兩幫采用L=2.0m，Φ20mm的玻璃鋼錨桿，幫、頂板錨桿間排距為800mm×1200mm；W鋼帶長3.5m和2.6m兩種，中間分別為五孔和四孔兩種型號。
3施工方法
采用組合錨桿+W鋼帶進(jìn)行支護(hù)兩次成巷，采用爆破法掘進(jìn)，切眼分次施工。先按靠近停采線一側(cè)施工，施工巷道凈寬3.5m，以上幫為準(zhǔn)高度為2.6m，斷面為矩形，待巷道貫通后，進(jìn)行二次刷幫擴(kuò)大斷面施工至設(shè)計(jì)斷面，二次刷幫時采用矩形斷面，最終斷面形狀為階狀矩形，全斷面上幫高2.6m，下幫高2.0m。
兩幫支護(hù)施工工序是：刷幫—打錨桿眼—掛網(wǎng)—打緊錨桿。兩幫錨桿采用Φ20×2000mm玻璃鋼錨桿，人工手鎬或風(fēng)鎬刷齊，并及時用錨網(wǎng)貼緊煤壁支護(hù)（第一次施工時下幫刷成倒梯形，防止片幫，如遇片幫處及時用Φ20×2000mm圓木或單體液壓支柱護(hù)幫）。
錨網(wǎng)支護(hù)工藝順序：敲幫問頂→使用超前臨時支護(hù)→檢查巷道規(guī)格→定頂（幫）錨桿孔位→鉆進(jìn)錨桿鉆孔→清孔→裝樹脂錨固劑→插入桿體→攪拌錨固劑→鋪網(wǎng)（梁）→上托盤→緊固錨桿。
4圍巖表面位移觀測情況
在本報告中選擇有代表性的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行考量，其它記錄數(shù)據(jù)不在本報告中出現(xiàn)，但是已作為觀測頂板變化的依據(jù)。
觀測結(jié)果分析：根據(jù)觀測記錄，并繪制高、寬隨時間變化曲線，重點(diǎn)是切眼頂板離層監(jiān)測曲線如圖4所示。對曲線進(jìn)行分析后，高度和寬度的變化速率逐漸趨向于零，即采用設(shè)計(jì)的組合錨桿+W鋼帶支護(hù)形式對庚20-11050開擴(kuò)眼并擴(kuò)寬后表面位移初速度為3-5mm/d，圍巖經(jīng)過一段時間的收縮變形，逐漸趨于穩(wěn)定，不再變化，且變形穩(wěn)定后的斷面能夠滿足要求。采用頂板離層儀，設(shè)置不同的深度，監(jiān)測了頂板不同層位的離層與位移，頂板深部位移量很小，頂板4m以上基本沒有移動，4m以下的位移量主要發(fā)生在施工后期及擴(kuò)切眼過程中，但很快就穩(wěn)定下來。經(jīng)實(shí)踐證明，采用組合錨桿+W鋼帶聯(lián)合支護(hù)是相對成功的。
5應(yīng)用效果
5.1該研究方案針對仰采綜采工作面開雙切眼支護(hù)和安裝支架存在問題采用組合錨桿聯(lián)合支護(hù)和階梯狀斷面，解決了仰采工作面安裝支架的技術(shù)難題。
5.2該研究方案通過對組合錨桿支護(hù)技術(shù)在綜采工作面開雙切眼的實(shí)施，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目的和支護(hù)效果，技術(shù)上合理，安全上可靠的，為其它類似切眼中進(jìn)行推廣應(yīng)用提供了實(shí)例。
成功提示
錯誤提示
警告提示
評論 （0）