摘要:本文结合平凉新安煤业有限责任公司集中胶带下山掘进工作面实际地质条件,采用的矿压观测方法和锚网索联合支护方式进行围岩支护,并对巷道围岩位移进行现场实测,且在该巷道行之有效的支护工艺,结果表明采用该观测方法和支护方式,大大降低了顶板下沉量、两帮移进量和后期维护费用,为开采创造了良好的条件。
关键词:矿压观测;锚网索;围岩支护
0.引言
本文通过改变传统思维、转变观念、开展支护改革,对平凉新安煤业有限责任公司集中胶带下山掘进工作面支护工艺进行研究。通过在本巷道实施了对应的观测方法和支护工艺技术。并通过现场实践证明该工艺对巷道支护起到了较好的作用。
1. 概况
集中胶带下山位于矿井近水平采区;地面标高为+1250m~+1300m,巷道标高为+419.5m~+535m,巷道位置:西为井田边界,东为副井井底车场,北为矿井集中轨道下山,南为矿井未开采的南翼采区。集中胶带下山设计计算工程量长度:集中胶带下山(岩巷)450m,集中胶带联络巷(岩巷)191m,集中胶带巷(煤巷)350m,两条联巷(煤巷)90m,信号(躲避)硐室24m,总工程量1105m。
集中胶带下山按照设计坡度掘进。共穿3、4、5层煤,3煤为中厚煤层,厚度平均2.2m,结构简单,赋存不稳定,呈沥青光泽及玻璃光泽,贝壳状及平坦状断口,节理发育,属低灰、特低硫、低磷、高熔融性,高热值煤层。4煤为中厚煤层,厚度平均3m,结构简单,赋存不稳定,呈沥青光泽及玻璃光泽,贝壳状及平坦状断口,节理发育,属低灰、特低硫、低磷、高熔融性,高热值煤层。5煤为厚煤层,厚度平均7m,结构较复杂。呈黑及褐黑色,煤层光泽多呈沥青光泽及玻璃光泽,贝壳状及平坦状断口,节理发育,属低灰、特低硫、低磷、高熔融性,高热值煤层。
2.矿压观测方法
矿压监测分为综合监测和日常监测。前者的主要作用是验证或修改初始设计,后者主要是为了保证巷道安全。
Ⅰ.Ⅲ综合监测
每条巷道计划安设多个综合测站,每掘进50米设一个综合测站,其中包括1个表面位移监测断面。
(1)巷道表面位移
采用十字布点法安设表面位移监测断面。在顶板中部垂直方向和两帮水平方向用喷漆喷出十字。观测方法为:在C、D之间拉紧测绳,A、B之间拉紧钢卷尺,测读AO、AB值;在A、B之间拉紧测绳,C、D之间拉紧钢卷尺,测读CO、CD值;测量精度要求达到1mm,并估计出0.5mm;采用皮卷尺测量监测断面距掘进工作面的距离。
测量频度:距掘进工作面50m内,每周观测1-2次,其它每周观测1次。
图1:巷道表面位移监测断面布置
(2)顶板离层指示仪
采用LBY-3型顶板离层指示仪监测顶板岩层锚固范围内外位移值。
顶板离层指示仪的安装方法和步骤:
钻孔:采用B22接长式钻杆、 28mm钻头用锚索机在巷道中线处打垂直钻孔,深度8000mm。
深部基点:用安装杆将深部基点锚固器推入孔中,直至孔底,抽出安装杆后,用手拉一下钢绳,确认锚固器已固定住。
浅部基点:用安装杆推入浅部基点锚固器至2500mm处,抽出安装杆后,用手拉一下钢绳,确认锚固器已固定住。
孔口套管:安装孔口套管
对准刻度:将A刻度(浅部基点刻度)坠与孔口套管下边缘对齐,将其绳卡卡死并截去多余钢绳;将B刻度(深部基点刻度)坠与A刻度坠下边缘对齐,将其绳卡卡死并截去多余钢绳。
Ⅱ.日常监测
日常监测包括三部分内容,锚索预紧力抽检,顶板离层观测和锚索抗拔力抽检。应安排专人负责日常监测,记录数据务求准确可靠。
(1)锚索预紧力抽检
巷道掘进施工过程中安排专人对锚索预紧力进行张拉记录,锚索支护巷道每6-10m或每两天抽检1次,抽检不合格的锚索,必须重新张拉达到设计要求。
图2:集中胶带下山断面支护图
(2)顶板离层指示仪观测
顶板离层指示仪除作综合监测外,还用作日常监测。为了保证安全生产和将来完善设计提供依据,巷道开口及交叉口安设顶板离层仪,正常掘进巷道根据顶板条件每隔100m在顶板中部安设一个顶板离层指示仪,现场设置离层仪数据牌板,安排专人观测,并做好现场记录及地面台账。
在距掘进工作面100m内,每天观测离层值;50m以外,除非离层松动仍有明显增长的趋势,一般可停止测读具体数据,改为观察两个刻度坠的颜色,每周观测一次。当离层仪读数有明显的变化时,应加大观测频率(黄色警戒状态时每3天观测1次,红色危险状态时每1天观测1次)。应安排专人负责观察,其它人员也应随时注意观察,以便及早发现异常现象,确保安全。一旦发现异常现象,必须立即向生产技术部报告,以便采取相应措施。
离层指示仪以红、黄、蓝三种颜色表示顶板离层松动的严重程度,蓝色表示顶部松动离层值较小,处于较稳定的状态;黄色表示离层松动已达到警界值;红色则表示顶板离层松动值较大,已进入危险的状态。离层临界值,经过研究分析,确定岩巷中临界值为300mm,预警值取临界值的80%,为240mm。
3.巷道支护设计
(1)临时支护方式
正常掘进时,采用撅顶道配合使用安全点柱作为临时支护,撅顶道吊环可调向式撅顶道,撅顶道长度不小于3m的2寸钢管,间距800~1000mm布置。安装时固定在顶板锚索上。撅顶道现场配备不少于5根完好DW3.15单体,3用2备。临时支护使用要求:居中均匀布置,升足劲,接实顶。
(2)永久支护方式
顶板采用Ф18.9mm、L=4300mm锚索支护,间排距800mm×800mm;帮部支护采用Ф18.9mm、L=3300mm或18.9mm、L=4300mm锚索支护,间排距800mm×800mm;加强锚索采用Ф18.9mm、L=6300mm锚索支护,加强锚索的间排距为1600mm×1600mm;矩形网压茬不低于100mm,每隔200mm用铁丝连接。
4. 结论
(1)通过对平凉新安煤业有限责任公司新安煤矿集中胶带下山的矿压观测方法分析,选取了有效的支护工艺,并确定了详细的支护参数;
(2)对巷道围岩采用该锚网索支护有效控围岩,且改善了围岩应力分布情况,为现场施工提供安全保障。
【作者简介】
闫先龙,1984年9月,男,汉族,山西交城人,助力工程师职称,2007年毕业于河北理工大线,测绘工程,现在平凉新安煤业有限公司,从事巷修工区支部书记工作。
论文作者:闫先龙
论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/15
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