淮北矿业工程处杨柳矿建工区 安徽淮北 235000
摘要:针对西翼运输大巷施工揭露DF22正断层,断层落差大,围岩破碎,断层富水性弱,严重影响工作面的安全高效开采的问题,采用临时支护、超前支护以及补强加固联合支护,有效保证过断层期间工作面回采的安全和质量,具有良好的社会经济效益。
关键词:运输大巷;正断层;富水性;补强加固;联合支护
一、工程概况
西翼运输大巷已施工至J16点前82.7m,巷道位于灰岩层,岩性以泥岩为主,岩层倾向153°,倾角0-8°,平均5°。预计施工至J16点前114m(剩余31.3m)将揭露DF22正断层,断层产状:∠52°~61°、落差H=0-10m,落差较大,围岩破碎,断层富水性弱。为确保过断层期间施工安全和质量,进行过断层安全支护工艺研究。
二、安全支护工艺
(1)支护方式
西翼运输大巷现断面尺寸:净宽×净高=4600×3800mm,采用锚网索喷支护,综掘机掘进,3‰上坡。
(2)循环掘进进度
循环进度为1.6m。
(3)锚网索喷支护质量要求
1)锚杆规格:φ22×2400mm,间排距800×800mm,允许误差±100mm,每根锚杆使用两卷K2950型树脂锚固剂,锚索钻机打设的顶板锚杆每根使用两卷K2550型树脂锚固剂。
2)金属网采用Φ6.5mm钢筋制作,长×宽=1700×1000mm,网格间距150×150,采用挂钩式连接,并且每隔300mm使用12#铁丝捆扎,铺设、搭接必须做到环环相扣,并用锚杆盘压紧。
3)所有锚杆必须用压风吹扫、清除眼内积水岩渣,安装时要采用专用的锚杆安装机具,旋转缓慢推进,使药卷搅拌均匀,锚杆未密贴岩面部分必须楔紧;锚杆应垂直于巷道轮廓线,锚杆与岩面夹角≮75°,外露丝10-40mm,锚杆扭矩不小于300N.m,锚固力≥80KN,锚杆紧跟迎头。
4)锚索规格:φ17.8×6300mm,间排距:2000×1600mm,采用3-1-3布置,每根锚索使用两卷K2550型和一卷Z2550型树脂锚固剂锚固,并且锚索紧跟迎头。
5)喷射混凝土的配比为:水泥:黄沙:石子:速凝剂=1:2:2:0.04,水灰比0.57:1,喷厚100mm,强度C20。
(4)安全支护施工工序
交接班→安全确认→拆护山梁、护山网、找线画圆→割下部、排矸→割上部→敲帮问顶→顶部临时支护、挂护山网、打上部锚杆、紧固锚杆→挂上部护山网、安装上部护山梁→喷上部浆→清底、刷帮、排矸→帮部临时支护、下延护山网、装下部护山梁→挂钢筋网、打帮部锚杆、紧固锚杆→喷下部浆(综掘机等设备检修)→清理 、班后评估、交接班
三、断层带顶板管理
(1)临时支护质量要求
1)搭设临时支护前,及时进行敲帮问顶。把危矸、活矸及时处理掉,找顶人员必须站在支护完好的地点进行。找顶时必须一人找顶一人监护。
2)采用外注式单体液压支柱作为点柱时,每排数量不少于3根,根据迎头实际情况可适当增加点柱数量,点柱垂直于顶、底板。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆单体液压支柱必须正规有劲,并采取防倒措施。钢筋网必须铺设到迎头。
3)迎头及时打护顶锚杆,顶部支护锚杆每排不少于7根,锚杆要求打一根、装一根且锚索要紧跟迎头,待顶部锚杆紧固后方可拆除点柱。
(2)超前支护
岩石破碎时,巷道拱基线以上采用Φ1寸×2500mm的撞楔作超前支护,间距不大于200mm,沿着掘进巷道轮廓线布置,其外露长度50-100mm,撞楔与巷道轮廓线夹角不大于5°。若采取对断层超前注浆加固,另行编制专项安全技术措施。
(3)补强加固
1)当岩石破碎,仍采用锚网索喷支护时,实行短掘短支,每循环进度不得超过0.8m。综掘机截割时,从下而上、左右截割。
2)当岩石特别破碎,原设计支护不能满足巷道支护要求时,采用架29#U型钢棚+喷浆支护。架棚净宽(起拱)4800mm,净高3900mm,搭接长度500mm,棚距中~中600mm,使用铁背板配合钢筋网腰帮过顶,喷厚100mm,强度C20。巷道进行架喷支护时,每循环进尺不得超过两棚。
4)架棚支护质量要求
①架棚时必须严格按照中、腰线施工。
②架棚尺寸:净宽4800mm,净高3900mm,棚间距600mm(中~中),误差±50mm;支架用4根金属拉板连结,拉板规格为:长×宽×厚=470×60×8mm;巷道净宽半径允许误差0~+100mm,净高允许误差-30~+100mm。
③支架不得淋肩,吊斜不超过50mm。
④搭接长度500mm,允许误差±30mm,每一搭茬处采用2付高阻限位卡缆及1付双面卡缆;卡缆间距中对中220mm,允许误差±20mm;卡缆扭矩不小于300N·m;架设棚子的卡缆、拉板要成一条线。
⑤全断面采用金属网+铁背板腰帮、背顶;铁背板规格:长×宽×厚=800×60×10mm,间距300mm;帮、顶要背实、背严、接劲;掉落段金属网、铁背板后采用喷射混凝土配合半圆木充填、接实。
⑥前探梁和边探梁分别使用不小于4米长的11#工字钢,前探梁间距800~1200mm平行布置,边探梁水平布置在距两侧梁下端700mm处;每根前、边探梁固定点不少于3个,且生根要牢固。每两个固定点之间必须间隔一棚,两端固定点处的前、边探梁要余出不少于l00mm的长度。
⑦严禁空顶、空帮、空肩窝;严禁架设等劲棚。
⑧严禁架设加工不符合设计要求的棚子。棚子入井前井巷技术员必须对已加工好的棚子进行抽检,每次抽检数量不得少于3架。支架加工制作必须符合设计要求,装配附件必须齐全。棚腿底端必须牢固焊有铁鞋,防止棚腿扎底,质量不合格的棚子严禁入井。
⑨钢棚架好后,铁背板外及棚档内要及时喷射混凝土进行封闭,喷厚100mm,喷砼强度C20。
5)架棚施工工序:交接班、安全确认→敲帮问顶、找线画圆→割上、下部→敲帮问顶、打设临时支护→找线画圆、量修巷道尺寸→窜前探梁、安设顶侧梁(过顶严实)、拆除点柱→安装上部护山网、护山梁→拌料、出矸→找净浮矸危岩、松下护山网、安装下部护山梁、防片帮网→挖腿窝、栽棚腿(腰帮严实)→打锁腿锚杆、喷浆→清理→班后评估、交班
四、结论
(1)西翼运输大巷施工揭露DF22正断层,断层产状:∠52°~61°、落差H=0-10m,落差较大,围岩破碎,断层富水性弱,严重影响工作面的安全高效开采;
(2)采用临时支护、超前支护以及补强加固联合支护后,有效保证过断层期间工作面回采的安全和质量,具有良好的社会经济效益。
论文作者:高站
论文发表刊物:《防护工程》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/2
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