煤巷溜子道锚网索支护切顶的经验与教训.pdf

童 瞧晨 舛技 2 0 1 1 年 第6 期 煤巷溜子道锚 网索支护切 顶的经验 与教训 侯 民川 ， 朱海涛， 陈 勇 山东省三河13 矿业有限责任公司， 山东微山2 7 7 6 0 5 摘要该文通过对媒巷溜子道锚网索支护顶梗切顶事故分析， 总结煤巷锚锚网索支护的经验与教训， 为今后提高煤巷锚网索支护的安全可 靠性提供参考。 关键词煤巷锚 网索支护 切顶 经验与教 训 中图分类号 T D 3 5 3 ． 6 文献标识码B 巷道围岩地质状况和生产条件的复杂多变， 随巷 道掘进开挖出现临空自由面， 应力重新分布， 软弱围岩 必然出现破坏， 并形成一定范围的松动区， 而 目前的所 有支护都有一定的滞后性 ， 因此顶板表层软弱岩体的 冒落是不可避免的。加之支护工程质量的隐蔽性， 离 层巷道冒顶的突发性和预兆不明显均给锚杆支护带来 很大 的安全 隐患。 1 溜 子道概 况及切 顶经 过 1 ． 1 地质概 况 三河口煤矿2 3 2 6溜子道处于 3 煤层中， 3 煤为气 煤， 倾角0 。 ～ 1 1 。 。 3 煤层赋存较稳定， 厚度2 ． 7 3- 5 ． 1 7 m， 厂 1 ． 5 ～ 2 ． 0 。煤层老顶为细砂岩、 泥岩、 粉砂岩互层； 直接 顶板为砂质泥岩， 厚度 6 ． 0 4 m．f 3 ～ 4 ； 直接 底板为砂泥 岩、 质软， 厚度 2 ． 8 5 m 2 。综采放顶煤开采， 液压支架最 大采高3 ． 5 m， 巷道沿底板掘进， 溜子道全长 1 1 2 m， 高 2 ． 5 m， 宽 3 ． 2 m， 采用锚、 网、 索、 钢筋梯支护。 1 ． 2切 顶 事故 经过 2 3 2 6综采工作面经调斜开采、 超前溜子道支护等 准备工作， 在采透溜子道时， 大部分支架前探梁前探在 溜子道的 M钢带上 ， 通过观察溜子道内矿压显现不明 显 ， 顶板没有离层， 巷道没有片帮 ， 仅有采面中间 5 0架 左右处采高变低。当支架前探梁都 已进入溜子道中 部 ， 准备回收第二排支柱过程中， 顶板突然来压， 在 5 2 ～ 6 5架液压支架前面， 突发切顶现象， 冒顶高度 4 5 m， 上部顶煤全部冒落， 直至露出直接顶后结束。因 顶板压力大， 支柱钻底、 钻顶严重 ， 有 l 3架液压支架不 同程度地被压死， 所幸没有人员伤亡。情况如图 1 。 2巷道垮落机理分析 1 巷道顶部岩层是层状的， 每层岩体的物理、 力 学性质都不同， 在相同的地质应力作用下， 每层岩体的 应变和位移不同。受煤化作用的影响， 靠近煤层 的岩 层的力学性质差， 即产生离层。煤层沿巷道底板掘进， 在顶板锚固体厚度与整个顶煤厚度相同的情况下， 在 顶煤和顶板岩层间产生了变形分离， 在煤岩分界面产 {收稿 日期 2 0 1 1 -0 6- 0 1 作者简介 侯民川， 男， 毕业于山东科技大学， 一直从事生产技术管 理工作， 先后发表论文数十篇， 科技成果多项。 图 1 冒顶位置示意 图 生了离层； 当顶煤较厚时， 锚固体顶煤和非锚固体顶煤 间 ， 也产生离层 。 2 受地质构造的作用与影响， 在巷道顶板内出 现游离状态的块体， 使整个围岩间失去了力学联系， 出 现松散破碎带， 使顶板破碎。在巷道掘进的过程中， 创 造了下位 自由空间， 在 自重的作用下， 已经产生下滑移 动趋势， 在其完全垮落前已经出现了较大的离层值。 3 切顶事故原因分析 1 开采跨度增加。随着逐渐采透溜子道， 工作 面前的跨度增加， 进入溜子道时面前空顶面积增大， 改 变了巷道本身的力学结构形式， 原有支护参数发生了 改变， 致使巷道离层突变 ， 岩层粘结系数变小， 加快了 离层速度。虽然提前进行了单体液压支柱支护 ， 仍然 局部不能满足支护强度， 造成了局部切顶。 2 地质构 造影 响。因采面 5 3架处有 一落差 1 ． 3 m 左右的走向断层与采面斜交， 在掘进过程 中由于 顶煤较厚 ， 没有预测到断层附近煤层结构变化， 节理、 裂隙发育， 加之工作面前顶板受超前压力破坏， 致使 5 2至6 0架顶板破碎， 可锚性差， 锚 固区整体垮冒 如 图二所示 ， 支架不同程度的被压死。 3 掘进期问重进度、 轻质量。为缩短锚索安设 时间， 人为减少锚固剂卷数， 甚至出现截短锚索等严重 违章行为 ， 偷工减料 图省事， 致使工程质量严重下滑。 按规程要求 ， 锚索应为 5 ． 0 m， 而从 冒顶区抽出的锚索 长度只有 3 ． 8 m。 4 思想上重视不够。从以往过溜子道的经验分 析来看 ， 这次顶板相对稳定、 片帮不重、 被动支护支柱 2 0 1 1 年 第6 期 东谯晨 斜技 钻底钻顶不大 ， 认为这次应该好过 ， 思想上 没有引起足 够的重 视。 图2 锚 固区整体、 垮 落示意 图 5 被动支护强度不足。2 3 2 6溜子道的被动支护 形式是采用板梁加单体液压支柱方式， 每梁下用三根 支柱支护， 没有穿鞋。2 3 2 6溜子道顶板来压大量下沉 后， 第二排、 第三排单体液压支柱发生了严重钻底、 钻 顶现象， 顶煤与顶板离层现象严重。 4经 验教 1 预测和探明围岩地质状况。施工前， 搜集整 理待掘巷道煤层赋存条件、 顶底板特征、 地质构造以及 采掘 空 间关 系等 。 施 工 过程 中每 班控 测顶 板 岩性 ， 并将岩性情况现场记录， 及时反馈给有关生产技术部 门， 以便更好地设计支护参数， 做到切实可行的支护。 2 强 化施 工现 场 管理。严格 按 支护设 计 施 工 ， 不得擅自改变支护参数。锚杆支护工程隐蔽性很强， 锚杆长度， 锚固剂型号数量， 成孑 L 质量， 搅拌及固化等 在锚杆安装后无法检查， 只有加强施工人员教育， 实施 班组自主管理 ， 加大对偷工减料、 敷衍了事、 随意增大 支护间排距 、 锚杆预紧力不够等违章操作行为的处罚 力度， 特别是人为锯短锚杆、 锚索， 擅 自使用短锚索 ， 擅 自减少锚固剂等行为， 一旦发现立即严肃处理。 3 完善锚杆支护设计。科学合理的支护设计是 现场施工的依据 ， 要根据现场地质情况发生的变化 ， 及 时调整掘进工艺、 支护方式、 支护参数、 掘进速度及施 工质量 ， 进行支护设计变更或采取补救措施 ， 保证支护 安全有效。进一步加大顶板锚固深度 ， 锚索锚固段必 须生根在稳定岩层中不少于 1 ． 5 m， 备足好不同长度的 锚索及工具。 4 加强煤巷锚杆支护监测。要求每班注意观察 顶板离层仪数值变化， 根据顶板离层的情况， 通过监测 分析围岩稳定状况 ， 结合支护效果， 修订和完善支护设 计， 采取相应措施。保障煤巷锚杆支护安全。 上接第2 3页 称之为条件函数。它的应用很广泛， 可 以使用函数 I F对数值和公式进行条件检测。 其中L o g i c al _ t e s t 表示计算结果为 T R U E或 F A L S E 的任意值或表达式。本参数可使用任何比较运算符。 Va l u e i f t r u e 显示在 l o g i c a l ～ t e s t 为 T R U E时返回 的值， V a l u e _ i f _ t r u e也可以是其他公式。 Valu e i ff a l s e l o g i c a lt e s t 为 F A L S E时返回的值。 Valu e _i f f a l s e也可以是其他公式。简言之， 如果第一个 参数 l o g i c a l t e s t 返回的结果为真的话， 则执行第二个参 数 V a l u e i f ～ t r u e 的结果， 否则执行第三个参数 V a l u e i f f a l s e 的结果。I F函数可以嵌套七层， 用 v a l u e i f _ f a l s e 及 v alu e i f t ree 参数可以构造复杂的检测条件。 3 名称 S U M函数。 类别 数学和三角函数。 作用 ①行或列求和。 ②区域求和 区域求和常用于对一张工作表中的所有数据求总 计。此时你可以让单元格指针停留在存放结果的单元 格， 然后在 E x c e l 编辑栏输入公式”S U M ” ， 用 鼠标 在括号中间单击， 最后拖过需要求和的所有单元格。若 这些单元格是不连续的， 可以按住 C t r l 键分别拖过它 们。对于需要减去的单元格， 则可以按住 C t r l 键逐个选 中它们， 然后用手工在公式引用的单元格前加上负号。 4 名称 I N T函数。 类别 数学和三角函数。 基本语法形式 I N T n u m b e r 。 作用 返回实数舍人后的整数值。 3 短路 电流计 算表 的应用 现 以 6 3 0 k V A变压器容量下 7 0 m m 电缆 1 6 0 0 m和 1 6 m m 电缆2 0 m末端短路电流值计算为例 如图 1 图1 计算界面 首先打开短路电流计算表， 在图示位置输入变压 器容量值， 然后在对应电缆截面后面的单元格内输入 电缆长度值 ， 直接回车确认后， 在短路值对应单元格内 立即显示计算结果 ， 应用非常方便简洁。 4结论 短路电流计算表操作简单， 只需输入几个数据， 就 可得出结果， 免去了繁琐的数值计算 ， 方便实用。上述 介绍的是 K B S G系列干式变压器 U ， 6 9 0 V 二次侧 两相短路电流值的计算方法， 在此表基础上稍作修改， 即可做出 6 6 0 V、 1 1 4 0 V供电系统各种型号电缆下的短 路电缆计算表， 数据移植便捷， 具有较高的实用价值。