论文部分内容阅读
摘要:百贯沟煤矿2501运输平巷在二采区+933水平上,巷道全长157米,初次掘进采用锚网索支护,由于巷道开挖后潮湿的煤体产生塑性变形和破坏,二次修护时采用锚索+金属网+喷浆联合支护方式,基本保证煤体强度,控制巷道变形。在2501运输平巷进行全断面修护后,基本上控制了煤巷潮湿变形而影响使用年限,从而达到了安全生产和节约费用的目的。
关键词:二次修护;岩体强度;联合支护
1概述
2501运输平巷位于二采区第四系、第三系底层,地层岩性较复杂,煤层顶、底板岩石力学强度低,煤层因裂隙发育沁水松软,工程地质条件较为复杂。巷道经60天左右顶板下沉、两帮变形明显,90-120天后变形影响使用,需反复重新修护。通过实践中摸索和结合矿井现场地质条件,公司采用了锚索+钢筋网+喷浆联合支护方式进行全断面修护。
2水文地质概况
井田地处陇东黄土高原,多为黄土梁峁和沟谷,井田内冲沟发育,总体是西北部较高,东南部相对较低。基岩大部分被第四系覆盖,仅零星出露。
地表水及第四系砂砾卵石孔隙潜水含水层与下覆的煤系含水层无直接水力联系。上第三系甘肃群砂
岩裂隙~孔隙承压水含水层及白垩系下统志丹群砾岩、砂砾岩孔隙~裂隙承压含水层与开采煤层较远,加之该含水下部有巨厚层隔水层存在,正常情况下,对矿井充水无影响。侏罗系中统直罗组底部砂岩裂隙承压含水层及三叠系上统延长群砂岩裂隙承压含水层仅在梁龙背斜轴部接受上部含水层的侧向、垂直越流补给,造成局部煤层渗水。2501运输道因煤层潮湿松软,巷道受围岩应力导致巷道变形严重,具体表现为顶板下沉量大、局部锚杆断裂,底板臌起,排水沟变形破坏。
3巷道破坏特征及原因分析
3.1巷道原支护形式
巷道原支护采用锚网索。
3.2巷道破坏特征
(1)顶板下沉量90~120天后达到0.7~0.9m,由顶板拱形缓慢变成平形。
(2)两帮移近量90~120天后达到0.5~0.7m。
(3)锚杆经常发生从端头锚固点、杆体断裂,锚固点抽出的现象。
3.3巷道变形破坏原因
(1)煤层由于裂隙发育,煤层渗水后煤体潮湿软化,煤体本省的硬度降低。
(2)巷道初次采用锚网索支护,长时间裸露在新鲜风流中煤体被氧化。
(3)支护强度未达到要求。锚网支护难以适应潮湿松软的煤巷。
4锚索+钢筋网+喷浆联合支护控制机理及方案
4.1锚索+钢筋网+喷浆联合支护控制机理
煤矿巷道掘进施工过程中,应结合该煤矿周围的实际情况,制定科学合理的顶板支护方案。采用锚索+钢筋网+喷浆联合支护可有效控制巷道变形速度快,对巷道实施整体喷浆后,有效减慢了煤体被氧化的速度,从而提高了煤体抗变形的强度。
4.2锚索+钢筋网+喷浆联合支护方案
1)初次锚网索支护采用φ20mmL=2600mm左旋无纵筋等强螺纹钢锚杆,锚杆间排距为800mm×800mm,金属网:Φ6mm、长×宽=2100mm×900mm,金属网网间搭茬100~200mm;并用双股14#铁丝双排扣连接牢固,连接点间距不大于200mm,巷道顶部采用“333”型的布置方式用锚索φ17.8mm,L=7300mm的钢绞线加强支护,以控制巷道围岩强度进行主动支护。
2)巷道变形修护时,采用钢筋网加锚索进行支护。原锚杆替代为φ17.8mm,L=4300mm锚索,锚杆间排距为800mm×800mm,钢筋网:Φ10mm、长×宽=2000mm×900mm,钢筋网搭茬100mm;并用双股14#铁丝双排扣连接牢固,连接点间距不大于300mm,喷浆厚度为10mm,混凝土强度不低于C20。
5工程应用及效果分析
1、严格把控施工材料质量关。支护作业原材料质量的高低是施工质量的根本保证,在施工时不仅要定期对施工原材料进行质量抽检,及时更换过期或损毁的残次品,还应构建完善的奖惩制度,激发质量把关者的工作热情;2、施工质量应符合相关规程。在支护施工时,施工步驟必须严格遵守设计要求与操作规范,同时依据工作人员专业水准高低,进行严格的专业分工并建立严密的岗位责任制,对施工质量开展定期检查与不定期抽查;3、加强巷道围岩变形监控。软岩巷道进行初次锚网支护作业后,必须对巷道变形进行长期监测,并对检测数据进行定期汇总分析,从而便于支护参数的调整改良,并为二次支护时间的选择和参数设计提供参考。
通过二次全锚索支护,保证好了巷道的支护强度,后续的2501、2503工作面才能顺利掘进,企业的经济效益才能得到提高,因此进一步加强对巷道支护优化的研究非常有必要。
参考文献:
[1]张国锋,于世波,李国峰,霍君英.巨厚煤层三软回采巷道恒阻让压互补支护研究.岩石力学与工程学报
[2]张占涛.大断面煤层巷道围岩变形特征与支护参数研究,煤炭科学研究总院
作者简介:
段登善(1986-),男,青海乐都,助理工程师,2015年毕业于中国矿业大学采矿工程专业,百贯沟煤业有限公司生产技术部掘进技术主管。
关键词:二次修护;岩体强度;联合支护
1概述
2501运输平巷位于二采区第四系、第三系底层,地层岩性较复杂,煤层顶、底板岩石力学强度低,煤层因裂隙发育沁水松软,工程地质条件较为复杂。巷道经60天左右顶板下沉、两帮变形明显,90-120天后变形影响使用,需反复重新修护。通过实践中摸索和结合矿井现场地质条件,公司采用了锚索+钢筋网+喷浆联合支护方式进行全断面修护。
2水文地质概况
井田地处陇东黄土高原,多为黄土梁峁和沟谷,井田内冲沟发育,总体是西北部较高,东南部相对较低。基岩大部分被第四系覆盖,仅零星出露。
地表水及第四系砂砾卵石孔隙潜水含水层与下覆的煤系含水层无直接水力联系。上第三系甘肃群砂
岩裂隙~孔隙承压水含水层及白垩系下统志丹群砾岩、砂砾岩孔隙~裂隙承压含水层与开采煤层较远,加之该含水下部有巨厚层隔水层存在,正常情况下,对矿井充水无影响。侏罗系中统直罗组底部砂岩裂隙承压含水层及三叠系上统延长群砂岩裂隙承压含水层仅在梁龙背斜轴部接受上部含水层的侧向、垂直越流补给,造成局部煤层渗水。2501运输道因煤层潮湿松软,巷道受围岩应力导致巷道变形严重,具体表现为顶板下沉量大、局部锚杆断裂,底板臌起,排水沟变形破坏。
3巷道破坏特征及原因分析
3.1巷道原支护形式
巷道原支护采用锚网索。
3.2巷道破坏特征
(1)顶板下沉量90~120天后达到0.7~0.9m,由顶板拱形缓慢变成平形。
(2)两帮移近量90~120天后达到0.5~0.7m。
(3)锚杆经常发生从端头锚固点、杆体断裂,锚固点抽出的现象。
3.3巷道变形破坏原因
(1)煤层由于裂隙发育,煤层渗水后煤体潮湿软化,煤体本省的硬度降低。
(2)巷道初次采用锚网索支护,长时间裸露在新鲜风流中煤体被氧化。
(3)支护强度未达到要求。锚网支护难以适应潮湿松软的煤巷。
4锚索+钢筋网+喷浆联合支护控制机理及方案
4.1锚索+钢筋网+喷浆联合支护控制机理
煤矿巷道掘进施工过程中,应结合该煤矿周围的实际情况,制定科学合理的顶板支护方案。采用锚索+钢筋网+喷浆联合支护可有效控制巷道变形速度快,对巷道实施整体喷浆后,有效减慢了煤体被氧化的速度,从而提高了煤体抗变形的强度。
4.2锚索+钢筋网+喷浆联合支护方案
1)初次锚网索支护采用φ20mmL=2600mm左旋无纵筋等强螺纹钢锚杆,锚杆间排距为800mm×800mm,金属网:Φ6mm、长×宽=2100mm×900mm,金属网网间搭茬100~200mm;并用双股14#铁丝双排扣连接牢固,连接点间距不大于200mm,巷道顶部采用“333”型的布置方式用锚索φ17.8mm,L=7300mm的钢绞线加强支护,以控制巷道围岩强度进行主动支护。
2)巷道变形修护时,采用钢筋网加锚索进行支护。原锚杆替代为φ17.8mm,L=4300mm锚索,锚杆间排距为800mm×800mm,钢筋网:Φ10mm、长×宽=2000mm×900mm,钢筋网搭茬100mm;并用双股14#铁丝双排扣连接牢固,连接点间距不大于300mm,喷浆厚度为10mm,混凝土强度不低于C20。
5工程应用及效果分析
1、严格把控施工材料质量关。支护作业原材料质量的高低是施工质量的根本保证,在施工时不仅要定期对施工原材料进行质量抽检,及时更换过期或损毁的残次品,还应构建完善的奖惩制度,激发质量把关者的工作热情;2、施工质量应符合相关规程。在支护施工时,施工步驟必须严格遵守设计要求与操作规范,同时依据工作人员专业水准高低,进行严格的专业分工并建立严密的岗位责任制,对施工质量开展定期检查与不定期抽查;3、加强巷道围岩变形监控。软岩巷道进行初次锚网支护作业后,必须对巷道变形进行长期监测,并对检测数据进行定期汇总分析,从而便于支护参数的调整改良,并为二次支护时间的选择和参数设计提供参考。
通过二次全锚索支护,保证好了巷道的支护强度,后续的2501、2503工作面才能顺利掘进,企业的经济效益才能得到提高,因此进一步加强对巷道支护优化的研究非常有必要。
参考文献:
[1]张国锋,于世波,李国峰,霍君英.巨厚煤层三软回采巷道恒阻让压互补支护研究.岩石力学与工程学报
[2]张占涛.大断面煤层巷道围岩变形特征与支护参数研究,煤炭科学研究总院
作者简介:
段登善(1986-),男,青海乐都,助理工程师,2015年毕业于中国矿业大学采矿工程专业,百贯沟煤业有限公司生产技术部掘进技术主管。