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锚网钢带联合支护在动压区巷道的应用接线器

文章来源:坚胜五金网  |  2022-06-30

锚网钢带联合支护在动压区巷道的应用

锚网钢带联合支护在动压区巷道的应用 2011年12月02日 来源: 135采煤队是杏花煤矿主力采煤队之一,年生产能力50万t,2002年9月15日,135队进入西采区中部层30#层可三采面,该工作面可采储量9.8万t,可采期2.5个月,原定接续工作面为28#层右五工作面剩余工程量还有1 860m。在现有的条件下,只能按排一个连续化掘进队和两个矿车运输掘进队施工,平均单进250m/月,无法保证。所以矿决定135队采完30#层右三后接30#层右四,而接续工作面的上巷即30#层右三付巷需在采动压力区内施工。 1 工程概况 30#层右三付巷,其上部为2001年11月之前回采的28#煤层采空区(见图1),28#层煤厚度1.0m,与30#煤层之间的岩柱厚度为5.6m,30#煤层厚度3.2m,其间夹数层页岩。施工巷道选择在30#煤层上部,煤层顶板为巷道顶板,施工巷道底板标高-410m~-423m,地面标高+240m,垂直压力16MPa。    图1 工程平面示意图 2 压力影响 2.1上部采动压力影响 根据28#煤层回采经验,周期压力显现明显,周期来压步距12m。虽然经过10个月的采后稳定,采空区顶板已形成铰接梁式平衡。但由于受30#煤层采动影响,顶板平衡被破坏,压力重新分布。尤其是28#层右四开切眼附近30m区域内,当巷道掘送到此区域,顶板压力增大了3~8MPa。 2.2采煤工作面超前压力及采空区压力的影响 受采动影响煤层上方的岩层在回采工作面前方30~40m处就开始断裂变形,从而出现块状咬合结构,这就导致工作面前方压力急剧增回。当巷道掘至距采煤工作面50m时,顶板压力开始增大。当掘至距采煤工作面20~0m时,压力增大了12~25MPa。 采空区在经历减压后,随着采空区面积的增大,顶板岩层也重新移动,达到新的平衡,同时增加围岩应力。30#层采空区压力影响范围40m左右,巷道压力增大7MPa。 2.3采动侧向压力影响 作为同一煤层上、下片盘接续,侧向压力是影响较为严重的一个因素。由于工作面回采后,采空区压力转移到侧向煤柱,造成煤柱支撑负荷增加,影响范围一般在20m左右,严重区域在10~20m。因此选择在与30#层右三巷间留5m煤柱掘送30#右三付巷。当采煤工作面的超前压力及采空区压力过后,右三付巷比右三巷的顶板压力增大了12MPa左右。 3 支护参数设计 选用Φ16mm圆钢杆体。顶板锚杆杆体长度1 800mm,RS水泥药卷端头锚固,锚固长度600mm。帮锚杆杆体长度1 600mm,锚固长度300mm。两边斜锚杆安装角度45°,顶板锚杆排间距为700mm×700,帮锚杆排间距800mm×700mm。锚杆初锚力不小于35kN,初撑力不小于30kN,锚固力不小于64kN。金属网采用10#镀锌铁丝编制而成,网孔40mm×40mm,规格2600mm×900mm。钢带采用Φ12mm钢筋焊制而成,规格3 000mm×100mm(见图2)。      图2 巷道断面图 4 锚网钢带支护原理 顶板采用锚杆加钢带支护,在锚杆初锚力及钢带的作用下,顶板岩石形成了一个既具有自稳能力又具有支撑能力的“钢性”承载体,即组合梁,两帮形成支承点。顶板压力通过组合梁,传递到巷道两侧纵深处。两帮采用锚杆加金属网支护,金属网可兜住锚杆之间的煤体,同时将所有的帮锚杆连成整体,增强了巷壁抗侧压能力。 为了减小巷道顶底板移近量,加强煤壁的支撑能力,靠巷道上帮打一排间距为1.0m的Φ20mm以上的大径坑木。同时,为了减轻采煤工作面超前压力对右三副巷与右三巷间煤柱的影响,采煤工作面下巷的超前支护,由原来的20m,加长至50m,初撑力由原来的50kN,增大至60kN,间距由原来的1.2m,减小到0.8m。 5 施工工艺 该巷道作为采煤上巷,按通风、运输及行人等要求,使用断面不小于4.22。考虑到受各种压力较大,施工后围岩会有较大的位移量,所以确定巷道净断面6.252。 为了保证顶板岩层及两帮煤体的完整性,最大限度地减小对它的震动破坏,周边眼间距控制在300mm以下,装药量不超过75g。支护必须及时到位,最大空顶距不超过700mm,最大空帮距不超过2 000mm。同时锚杆的初锚力必须达到35kN,初撑力必须达到30kN,上帮木柱不滞后耙装机。 6 效益 在动压区施工巷道410m,完成了采煤队的正常接续,避免了135采煤队停产3个月,多生产原煤12万t,增加经济效益420万元。同时为以后在高应力区内掘送巷道提供了经验。从施工及现在的使用情况看,巷道顶底板最大移近量达600mm,主要表现在底鼓。两帮最大移近量为300mm,其中:上帮最大移近量240mm,下帮最大移近量60mm,在采煤工作面推过30d后逐渐稳定。由于该巷道是留底煤施工,底鼓后,拉煤底比较容易,施工中随时可以处理,不会影响通风、运输、行人及正常生产。 所以,无论在何种地质条件下掘送巷道,只在选择合理的支护参数,采取可靠的施工工艺,都能有效地控制巷道围岩,满足安全生产的需要。

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