锚网喷、梯子梁+锚索联合支护在鹤煤三矿岩巷支护中的研究与应用

来源 :科学时代·上半月 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wzhyskoa
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   [摘 要] 本文阐述了鹤煤三矿岩巷支护方式的逐步改进,由锚网喷+U型棚联合支护逐步改进为锚网喷、梯子梁+锚索联合支护在的整个研究过程,并在該矿岩巷巷道支护中的广泛应用,验证了该支护方式的合理性,成功地解决了岩巷开拓的支护问题,而且使工程得以安全、快速高效施工,优化了施工工艺,提高了劳动生产效率,提高了单进水平,缩短了接替时间,为我矿采区采掘接替做出了重要贡献。
  [关键词] 锚网喷 钢筋梯子梁  锚索 支护
  
  
  为了解决采区接替,缓解和摆脱矿井接替紧张的被动局面,实现矿井又好又快发展,首先要解决的问题是岩巷单进问题,要想提高单进水平,最主要的问题是支护问题,只有解决了以上难题,才能实现加快施工进度,减少返修和材料费用,提高工程安全质量,为此,在我矿岩巷巷道支护方式上进行了优化,通过研究和现场试验,将原来的锚网喷+U型棚联合支护最终改为锚网喷、梯子梁+锚索联合支护,在全矿岩巷施工中广泛推广应用,并起到良好的效果。
  1、4101底板抽放巷的原设计概况
  4101底板抽放巷是我矿新接替采区(41采区)的瓦斯抽放巷,4101底板抽放巷位于四水平南翼,41采区未开拓新区,上部紧邻3107(中)工作面,下部边界为F40-3断层,北部边界为F3033断层,南部为四水平南翼回风上山。该四水平南翼第一辅助回风巷地表位置位于三矿工业广场东北,黄牛坡以东,地表标高为190.0米—235.0米。巷道设计断面为直墙半圆拱形断面,支护形式为锚网喷+U36型棚联合支护。支护材料为:Φ*L=20*2200mm螺纹钢树脂型锚杆,间排距700*700mm,每根用K2335型树脂锚固剂两卷;Φ6.5钢筋点焊网,网格100*100mm,喷射混凝土配比1:2:2,水灰比0.5,厚度100mm,标号C20。
  2、支护方式优化的分析、试验
  2011年1月,为了提高施工效率,提高单进水平,支护方式改为锚网喷+锚索联合支护,考虑到采用套架U棚,仅仅在局部地区出现了浆皮掉落现象,虽然有效控制了巷道变形,但由于支护方式较为复杂,施工进度极慢,影响单进水平,且成本消耗较高。决定改变了原设计支护方案,4101底板抽放巷设计支护方式为锚网喷+U型棚联合支护,改为锚网喷+锚索联合支护,省去了架设U型棚施工工序,掘进至2011年6月份,6个月时间内后路巷道时常出现浆皮开裂现象,个别锚杆托盘也被挤出,大块浆皮开始掉落,露出了金属网,并进行了二次挂网补打锚杆、锚索,对后路已进行了3次大的维修工作,均未能达到预期支护效果, 2011年6月,由于后路巷道再次变形,决定对后路损坏巷道进行补网补锚索。
  由于先后采用了一系列综合支护措施,所采用的锚网喷 + U棚复合支护虽然有效地维护巷道稳定,巷道未出现大的损坏现象,但由于工序复杂,施工难度较大,成本浪费高,掘进单进低,不得不进行新的研究,不得不转而另辟蹊径,看是否能够采用新的支护,以达到维护巷道稳定、提高单进速度、降低成本的目的。
  为达到这一目的,决定再次改变支护方式,即巷道全断面锚网支护时,加装梯子梁加固巷道支护,形成一个整体支护。(梯子梁规格长2.0m、宽100mm、隔700焊两个横间)。
  钢筋梯子梁使用两根Φ14mm、2000mm长的钢筋棍加工,两端口使用100mm的钢筋棍将其封闭好,中间间隔400mm使用钢筋棍加工成横梁,每隔700mm用锚杆锚固在锚杆托板上,仍采用锚网喷支护。
  4101底板抽放巷在施工中进行了试用(试验段300m),到2011年10月,4101底板抽放巷月平均进度80m。至今,4101底板抽放巷试验段巷道顶帮完整,巷道无大的变形,保持了变更后的设计断面,面貌观感大大提高,多次受到公司和矿领导好评。成巷4个月后观察,巷道支护已经保持稳定,不再出现变形情况,巷道未发现浆皮开裂现象。该支护方式已试验成功,并在全矿范围内大力推广应用。
  3、支护方式优化前后经济技术比较
  选择锚网喷、梯子梁加锚索联合支护后,与原设计相比较,在施工安全、施工进度及经济效益上都有了很大的提高。
  3.1在施工单进方面
  3.1.1优化支护设计前施工进度
  采用改进的锚网喷+锚索支护时,由于锚索滞后且巷道受压大,巷道变形严重,不得不对后路损坏巷道多次维修,造成返修量大,严重影响施工进度,月平均进度在60m左右。若采用锚网喷U型棚复合支护后,由于工序复杂,月平均进尺最多40m。
  3.1.2优化支护设计后施工进度
  2011年6月,4101底板抽放巷改变支护方式,在巷道拱部增设钢筋梯子梁,支护方式采用锚网喷支护+梯子梁复合支护,减少了对巷道的重复维修、落底等工作,达到了一次成巷的目的。到目前为止,月平均进度80m,与采用设计变更前相比较,掘进进尺能提高了100%,与第一次支护方式改进后相比较月平均进度提高33%。
  3.2在经济效益方面
  优化支护设计前:掘进成巷锚网喷支护成本+架设U型棚成本+其他成本支出。优化支护设计后:掘进成巷锚网喷支护成本+钢筋梯子梁+其他成本支出。每米巷道节约资金在5000元左右。
  3.3在施工工序方面
  优化支护设计前:4101底板抽放巷若采用锚网喷+ U型棚复合支护,施工工序复杂。在采用锚网喷支护时,巷道支护效果差、返修量大,巷道正常掘进与返修在的时间比率上高达1:0.3,严重影响了工程进度。
  优化支护设计后施工工序:4101底板抽放巷采用锚网喷、钢筋梯子梁+锚索联合支护,施工工序简单便捷、且支护效果极佳,掘进后挂网、打锚杆、安装钢筋梯子梁后进行喷砼100mm,减少了后路二次支护的工作,真正达到了一次成巷的目的。
  3.4在施工安全方面
  采用锚网喷+钢筋梯子梁联合支护后的安全情况:4101底板抽放巷变更支护后,后路巷道无浆皮开裂、掉落现象,运输轨道无大的变形,所采用的支护方式起到了良好的支护效果,施工人员的人身安全及轨道的正常运输得到保证。
  作者简介:
  师俊泽,男,本科学历,工程师职称。
  
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