准备巷道修复支护技术在火铺矿的应用论文_纪绍思,周金恋

摘要:火铺矿属近距离煤层群开采,共有煤层31层,其中可采煤层14层,含煤地层中各煤层总厚21.5m。火铺矿为斜井开拓,通过布置上山及区段石门准备系统,回采各区段可采煤层,由于采掘活动影响,区段石门围岩受到破坏,产生变形,断面缩小,不能满足运输、通风要求。本文以火铺矿213石门及214石门修复支护设计应用为例,阐述采用可缩性U型棚支架,特制铁小板插背,全断面铺设钢筋网,配合喷注浆的联合支护方式,对火铺矿准备巷道(213石门及214石门)进行修复支护,提高区段石门巷道的维修周期及服务期限,确保支护可靠,满足安全生产需求。

关键词:区段石门;修复支护设计;联合支护;应用

引言

巷道修复是在回采过程中,受井下采掘活动的影响,巷道围岩应力重新分布,使巷道产生变形,断面缩小,采取扩刷巷帮、挑顶、拉底等方式使失修巷道达到设计断面后,采用锚网喷,架棚等支护及时对采动影响巷道进行支护修复,可提高巷道支护可靠性,延长服务期限,更好的满足安全生产。

1火铺矿213石门及214石门巷道支护设计

1.1火铺矿开采布局简介

火铺矿213石门及214石门属火烧铺矿21采区第四区段准备巷道,为21采区第四区段开采各煤层服务,随采掘布置逐渐延伸,火烧铺21采区大部分采掘活动集中在第四区段,受采掘活动影响,213石门、214石门应力重新分布,局部地段变形严重,满足不了通风、运输要求,必须及时对213及214石门进行修复。

1.2火铺矿213石门及214石门修复支护设计

213石门及214石门原支护采用锚网索配合喷浆支护,规格为:5.0×3.2m,锚杆间排距为0.7m×0.7m,锚索间排距为1.4m×2.1m,喷浆厚度0.1m,失修长度共计160m,失修段平均中高×下宽=3.0m×2.2m。213石门、214石门失修段修复设计采用架棚配合喷注浆的联合支护工艺。棚子采用规格为下宽×中高=5.066m×3.2m可缩性U性棚,棚距0.4m,全断面铺设钢筋网,并用特制铁小板按0.45m间距进行插背,支护完后对巷道进行喷注浆,喷浆厚度为0.1m,注浆管按0.8m×1.6m间排距打设,注浆深度3.0m。(附图)

图一 修复前巷道支护断面图

 图二 火铺矿213及214石门修复支护设计图

2火铺矿213石门及214石门修复支护施工工艺

2.1架棚支护

采用29U—5066型斜腿拱形棚架棚支护进行套修,棚子钢材为29U型钢,其规格为下宽×中高=5.066m×3.2m,棚距为0.4m,每架棚子上6副卡缆,施工时,全断面铺设规格为2.2m×0.8m的钢筋网,并用双股14#铁丝将网联接好,铺设网时网的搭接长度为0.1m,连网扣距为0.1m。

2.2喷浆

喷浆时先初喷,初喷厚度为0.03m,初喷结束后进行复喷,复喷后喷浆体厚度达0.1m,喷浆时砂浆配合比为水泥:砂=1:3(体积比),水灰比0.45,水泥强度等级为P.O32.5,速凝剂掺合量为水泥重量的3%~4%。

2.3注浆

注浆用水泥强度等级为PO32.5的普通硅酸盐水泥,不得使用过期失效的水泥;下料时必须采用过滤网将杂质和硬块过滤掉。注浆材料为水、水泥,其配合比为水:水泥=1:1.4(重量比)。

3支护工艺在火铺矿213石门及214石门的应用分析

火烧铺矿年产量为180万吨,平均准备巷道每年需修复2400m左右,每个煤层布置工作面回采前,准备巷道基本都需修复一次,修复周期6个月。经工程实践表明,火铺矿213石门及214石门使用架棚配合喷注浆支护工艺进行修复后,巷道变形量小,提高了支护可靠性,延长了巷道修复周期至12个月。

结语

综上所述,在受采动影响巷道中,开展巷道维修支护工艺优化,结合本矿区围岩条件,对于提高巷道维修周期,延长服务周期,确保矿井安全高效生产有很大的促进作用。

参考文献:

[1]陈桂林 马开玉 深部软岩巷道修复支护技术-《中国煤炭》

[2]索磊 深部软岩巷道支护设计优化《煤炭与化工》-2014

论文作者:纪绍思,周金恋

论文发表刊物:《科学与技术》2020年1期

论文发表时间:2020/4/29

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