论文部分内容阅读
【摘 要】巷道石门穿过煤层时，地质构造条件复杂，岩石松软破碎、巷道压力大。采用传统的架棚支护，使巷道的断面缩小，严重影响了矿井的回风。采用稳定的网喷支护形式，解决了，降低了劳动强度，节约资金，有效的控制了巷道的变形量。
【关键词】巷道；锚网喷；锚杆；u型棚
在煤矿巷道掘进中，经常碰到巷道过各种煤层的实际问题，给施工巷道掘进工作造成了困难。我就此问题谈谈自己在工作中积累的一些过煤层的经验，2012年贵州省金沙县汇鑫煤矿斜井开拓主回风巷道穿过煤层时，我们积累了一些经验。由于我们采用网喷施工措施，在通过煤层的施工中顺利通过了9号煤层，取得了成功，降低了材料成本和职工的劳动强度，收到较好效果。贵州省金沙县汇鑫煤矿斜井开拓主回风巷道石门穿过煤层时，克服地质构造条件复杂，岩石松软破碎、巷道压力大等困难。在过去的过煤层巷道掘进中，大都采用传统的架棚支护，使巷道的断面缩小，严重影响了矿井的回风，威胁着安全生产。因此我们寻找一种稳定的网喷支护形式，经过一段的探索我们摸索出采用锚网喷支护的方法，具体经验如下：
一、现场情况分析
贵州省金沙县汇鑫煤矿斜井开拓主回风巷道是矿山建设重点工程，要求在较短的时间内完工，工期要求紧，回风石门设计为直墙半圆拱形巷道，巷道净宽4.5m，净高2.8m。支护形式为锚喷支护和架棚支护，坡度为15°上山，巷道倾斜布置由上往下一次穿过9号层，9号煤层为我矿主要可采煤层之一，如果采用锚网喷支护，每段煤层巷道前后5.0m，提前采用锚网喷支护，分段顺巷长度为5＋1.65＋5=11.65m，总顺巷长度为40.05m，金属拱形棚子80架。采用架棚支护施工方法，无形中的投入大量的棚子占用大量的资金，造成开拓成本增加。如果采用锚网喷联合支护技术，合理的组织施工，就能提高生产效率，减少劳动强度，从而降低开拓材料成本。
二、组织施工
（一）支护材料及要求
1、支护材料
采用φ6-φ8mm钢筋网，网孔为180×180mm，网边搭接220mm，采用14＃铅丝绑牢。管缝锚杆由厚度2-2.5mm钢板卷制而成，长度1.8m，外径φ45mm，托板为5mm厚钢板压制成“凸”型托板。采用425＃普通硅酸盐水泥，自燃陶粒，以自燃后的煤矸石为主，加一定的外加剂，当其形成自燃陶粒后，利用粒径小于5mm部分代替沙子，而粒径为5-10mm的则代替石子，这样，自燃陶粒就可以完全代替原混泥土中的砂石，而用于井下巷道中，做喷射混泥土支护。建材厂生产的速凝剂，按配合比配好作为喷浆材料。
2、超前支护
每次开始掘进之前，在工作面巷顶利用管缝锚杆现行支护，按30-35°倾角考虑在工作面巷顶大一排锚杆，锚杆间距0.8m，形成伞状结构护顶，超前控制顶板不少于1.5m，超前支护不少于5根。
3、临时支护
用管缝锚杆进行临时支护，要坚持找掉制度，找清浮掉，并且打好护顶点柱，在护顶临时支护下打锚杆。或采用先初喷50mm厚的封闭浆，然后再打管缝锚杆，管缝锚杆间距0.8m，每排不少于10根。
4、永久支护
锚网喷支护施工掘进循环距离最大不超过1.2m，在超前护顶帽干的范围内进行。打护顶锚杆及时挂网，用托板压住网片，网边搭接220mm，用12＃铅丝绑牢，及时进行喷成巷。
三、施工要求
1、施工时为安全起见，可先决出上半部，采用浅眼放小炮施工，大雁循环进度不超过1.2m，周边眼采用密集布置，隔眼装药的爆破法，以保证巷道成型。
2、风镐或手镐刷碹帽，松散岩a石用风镐刷碹帽，风镐刷不动时采用放松动炮。上半部掘出后及时打锚杆挂网护顶，并进行喷浆成巷施工。对于下半部待矸石扒出后，掘下半部，矸石出清后，两帮及时打锚杆及挂顶喷浆使之成巷。充分利用管缝锚杆的适应塑性岩层的原理，使巷道围堰趋于稳定状态，掘进时要掘一炮护顶一炮。
3、使用自己加工的锚杆推进器，杆体长度350mm两头做成钎尾，大锚杆前线把管缝锚杆托板套上，托板凸处向外，然后插入锚杆眼，用大锤顶好位，然后将推进器一头插入风锤卡钎套子上，另一头先套上厚度20mm钢板割制的圆形挡板，插入管缝锚杆尾部，利用风锤的冲击力打入锚杆，使之锚杆托板与岩石紧贴。
四、支护效果分析
通过采用锚网喷支护回风石门40m，与u型棚巷道相比，巷道整体变形量较小，断面收缩率有所降低。因此这种支护方式较好的保持了巷道的稳定。由以上结果可以看出，在穿过煤层的巷道中，采用锚网喷支护比用u型棚支护的效果好。U型棚支架虽有抗压性能好，承载能力大等特点，但由于松软破碎的岩石，穿过煤层，支护在受压变形的同时，围岩散压力一直处于上升状态，较难稳定，并由于支架的变形不能适应围岩的变形，而且此种支护也不能封闭围岩，防止表面岩石的风化，故很难维持巷道的稳定，而锚网喷支护及各种支护的优点，将松散的围岩能结合成整体，这样就改善了围岩的物理力学性能，从而形成可靠有效的结合拱结构，提高了支护的承载能力和稳定性，降低了底鼓应力的集中度，有效的控制了巷道的变形量。
【关键词】巷道；锚网喷；锚杆；u型棚
在煤矿巷道掘进中，经常碰到巷道过各种煤层的实际问题，给施工巷道掘进工作造成了困难。我就此问题谈谈自己在工作中积累的一些过煤层的经验，2012年贵州省金沙县汇鑫煤矿斜井开拓主回风巷道穿过煤层时，我们积累了一些经验。由于我们采用网喷施工措施，在通过煤层的施工中顺利通过了9号煤层，取得了成功，降低了材料成本和职工的劳动强度，收到较好效果。贵州省金沙县汇鑫煤矿斜井开拓主回风巷道石门穿过煤层时，克服地质构造条件复杂，岩石松软破碎、巷道压力大等困难。在过去的过煤层巷道掘进中，大都采用传统的架棚支护，使巷道的断面缩小，严重影响了矿井的回风，威胁着安全生产。因此我们寻找一种稳定的网喷支护形式，经过一段的探索我们摸索出采用锚网喷支护的方法，具体经验如下：
一、现场情况分析
贵州省金沙县汇鑫煤矿斜井开拓主回风巷道是矿山建设重点工程，要求在较短的时间内完工，工期要求紧，回风石门设计为直墙半圆拱形巷道，巷道净宽4.5m，净高2.8m。支护形式为锚喷支护和架棚支护，坡度为15°上山，巷道倾斜布置由上往下一次穿过9号层，9号煤层为我矿主要可采煤层之一，如果采用锚网喷支护，每段煤层巷道前后5.0m，提前采用锚网喷支护，分段顺巷长度为5＋1.65＋5=11.65m，总顺巷长度为40.05m，金属拱形棚子80架。采用架棚支护施工方法，无形中的投入大量的棚子占用大量的资金，造成开拓成本增加。如果采用锚网喷联合支护技术，合理的组织施工，就能提高生产效率，减少劳动强度，从而降低开拓材料成本。
二、组织施工
（一）支护材料及要求
1、支护材料
采用φ6-φ8mm钢筋网，网孔为180×180mm，网边搭接220mm，采用14＃铅丝绑牢。管缝锚杆由厚度2-2.5mm钢板卷制而成，长度1.8m，外径φ45mm，托板为5mm厚钢板压制成“凸”型托板。采用425＃普通硅酸盐水泥，自燃陶粒，以自燃后的煤矸石为主，加一定的外加剂，当其形成自燃陶粒后，利用粒径小于5mm部分代替沙子，而粒径为5-10mm的则代替石子，这样，自燃陶粒就可以完全代替原混泥土中的砂石，而用于井下巷道中，做喷射混泥土支护。建材厂生产的速凝剂，按配合比配好作为喷浆材料。
2、超前支护
每次开始掘进之前，在工作面巷顶利用管缝锚杆现行支护，按30-35°倾角考虑在工作面巷顶大一排锚杆，锚杆间距0.8m，形成伞状结构护顶，超前控制顶板不少于1.5m，超前支护不少于5根。
3、临时支护
用管缝锚杆进行临时支护，要坚持找掉制度，找清浮掉，并且打好护顶点柱，在护顶临时支护下打锚杆。或采用先初喷50mm厚的封闭浆，然后再打管缝锚杆，管缝锚杆间距0.8m，每排不少于10根。
4、永久支护
锚网喷支护施工掘进循环距离最大不超过1.2m，在超前护顶帽干的范围内进行。打护顶锚杆及时挂网，用托板压住网片，网边搭接220mm，用12＃铅丝绑牢，及时进行喷成巷。
三、施工要求
1、施工时为安全起见，可先决出上半部，采用浅眼放小炮施工，大雁循环进度不超过1.2m，周边眼采用密集布置，隔眼装药的爆破法，以保证巷道成型。
2、风镐或手镐刷碹帽，松散岩a石用风镐刷碹帽，风镐刷不动时采用放松动炮。上半部掘出后及时打锚杆挂网护顶，并进行喷浆成巷施工。对于下半部待矸石扒出后，掘下半部，矸石出清后，两帮及时打锚杆及挂顶喷浆使之成巷。充分利用管缝锚杆的适应塑性岩层的原理，使巷道围堰趋于稳定状态，掘进时要掘一炮护顶一炮。
3、使用自己加工的锚杆推进器，杆体长度350mm两头做成钎尾，大锚杆前线把管缝锚杆托板套上，托板凸处向外，然后插入锚杆眼，用大锤顶好位，然后将推进器一头插入风锤卡钎套子上，另一头先套上厚度20mm钢板割制的圆形挡板，插入管缝锚杆尾部，利用风锤的冲击力打入锚杆，使之锚杆托板与岩石紧贴。
四、支护效果分析
通过采用锚网喷支护回风石门40m，与u型棚巷道相比，巷道整体变形量较小，断面收缩率有所降低。因此这种支护方式较好的保持了巷道的稳定。由以上结果可以看出，在穿过煤层的巷道中，采用锚网喷支护比用u型棚支护的效果好。U型棚支架虽有抗压性能好，承载能力大等特点，但由于松软破碎的岩石，穿过煤层，支护在受压变形的同时，围岩散压力一直处于上升状态，较难稳定，并由于支架的变形不能适应围岩的变形，而且此种支护也不能封闭围岩，防止表面岩石的风化，故很难维持巷道的稳定，而锚网喷支护及各种支护的优点，将松散的围岩能结合成整体，这样就改善了围岩的物理力学性能，从而形成可靠有效的结合拱结构，提高了支护的承载能力和稳定性，降低了底鼓应力的集中度，有效的控制了巷道的变形量。