锚杆支护在煤矿井下大断面复合顶板的应用.pdf

科学 之 友 F rie n d o f S c ie n c e A m a te u rs 2 0 0 7 1 2 ,EJ国 锚杆支护在煤矿井下大断面复合顶板的应用 毛万发 汾西矿业集团公司，山西介休0 3 2 0 0 0 摘要以贺西煤矿三采区4 回风巷掘进工作面为例， 介绍了软岩复合顶板半煤巷锚杆 支护在特殊务件下的应用，并针对现场施工采取的施工措施以及巷道支护的效果和经济 效 益进 行 了论 述 。 关键词 软岩 复合顶板 ； 锚杆 支护 ； 煤矿 井下 中图分类号 T D3 5 3 ． 6 文献标识码 A 文章 编号 1 0 0 0 8 1 3 6 2 0 0 7 1 2 0 0 2 3 0 2 贺西矿是一个年产 l 8 O 万 t 的大型矿井 ， 主采 3 、 4 煤层 ， 煤 层结构简单， 厚度平均为 2 m， 煤层倾角平均为 5 O ， 老顶岩层为浅 灰色砂岩， 厚度 2 ． 6 m， 直接顶为砂岩， 厚度 1 ． 4 m。 伪顶为页岩， 厚 度为 0 ． 4m， 较软， 易垮落、 破碎 ， 该区域内煤层赋存稳定， 局部伪 顶与直接顶r f | 问含有一层 0～ 0 ． 2 m厚的煤层。该层伪顶在有压 力或风化时， 易垮落破碎， 给工作面顶板支护带来很大困难。 贺西矿 自1 9 9 8年以来， 全面推广煤巷锚网喷浆联合支护巷 道， 实践表明， 煤巷锚杆支护具有控制围岩变形效果好 、 机械化程 度高、 综掘机施工速度快、 生产安全可靠、 经济合理等优点， 但在 大断面拱形巷道综掘机施工在贺西矿还是第一次， 为使煤巷锚杆 支护工艺 ， 在大断面拱形巷道施工／顷利应用 ， 我们在三采区 回风巷工作面进行了试验研究， 实现了安全生产 ， 并创造了良好 的经济效益。 卷。帮锚每孔使用 1 支 K 3 5 3 7 ，锚索然孔使用 1 支 K 2 3 5 5 、 2 支 Z 2 3 5 5锚固剂 ， 同时铺钢筋网。 1 ． 4 混凝土喷浆 混凝土， ， 标号 C 2 0 ， 水灰比为 0 ． 4～ 0 ． 5 ， 配比体积为水泥 砂 子 石子 l 2 2 ， 砂浆标号 C1 0 ， 配比休积为水泥 砂子 l 3 。水 泥 P 0 3 2 ． 5 普通硅酸盐水泥，砂子中粗砂含水量控制在 4 ％～ 6 ％为宜， 含泥量不超过 3 ％， 速凝剂 红星一号， 参量为水泥重量 的 2 ． 5 ％ 4 ％。 1 ． 5 加强支护 4 回风巷断面大， 顶板锚固之外的煤休易风化、 膨胀和离层， 导致锚杆失效， 顶板垮落。 因此， 需要加强支护 ， 在顶帮锚支护后， 喷浆紧随工作面喷浆， 距工作面不大于 3 0 m， 及时提供高强度支 护阻力， 强化顶板岩层下沉位移。 1 支护参数的确定 2 施工保障技术措施 1 ． 1 巷道断面的确定 根据矿井配风量 ，三采区 4 回风巷断面设计为半圆拱形巷 道， 净断面 l 8 ． 3 1 7 m 2 净宽度 5| n 净高度 4 _ 1 m， 墙高 1 ． 7 m。 1 ． 2 锚杆支护方式 锚杆布置形式 顶板两帮支护锚杆布置呈矩形 ， 每排 l 4根 ， 其巾两帮拱基线下为 2根帮锚， 锚杆问距 8 0 0 m m， 排距 8 0 0 mm， 锚索 2 7 0 0 mm。见图 1 。 图 1 3 煤 轨道巷 断面 图 比例为 1 5 0单位 mm 1 ． 3 顶板锚杆 顶板锚杆为 l 0根高强度 2 2 m m x 2 0 0 0m m左旋无纵筋 螺纹钢锚杆杆体， 锚固长度 1 3 0 0 m m～1 5 0 0 m m， 帮锚杆使用 1 6 m m x 1 6 0 0 m m， 圆钢锚杆， 端锚长度 2 7 0 m m， 托板 、 直径 1 3 0 mm圆 形铁托板 ， 钢筋网 长 x宽 l 6 0 0 mm X 1 O 0 0 m m， 网格 2 0 0 m m X 2 0 0 mm， 0 6 mm钢筋制作 ， 顶铺锚固剂使用 K 2 3 5 5 、 Z 2 3 5 5各 1 施工顺序 综掘机截割、 巷道拱基上部一出煤一临时支护一 打顶锚锚杆铺会属网上托盘一拧紧螺母至规定扭矩 扭矩力 顶板为 1 0 0 N．m， 帮锚扭矩力 6 N ． m， 锚同力在 5 t 以上 一割拱基 线下墙高度一出煤一打帮锚一喷浆。具体措施 1 严格控制综掘机截割巷道成形 ， 尽量避免超挖、 欠挖造成 巷道成形瀑差较大， 给喷浆带来不便。 2 工作而最大空顶距 2 m， 顶锚杆紧跟工作而迎头， 减少顶 板暴露时间， 帮锚可滞后顶锚 l 一 2排 ， 锚索够一排打一排 ， 充分 发挥 同岩 的自稳力。 3 严格按程序打眼， 安装锚杆、 铺网， 打眼至设计深度， 并且 眼要直， 不出现台阶， 安装固剂， 顺序不能颠倒 ， 搅拌 1 5 s 一2 0 s 和等待 2 0 s ～3 0 s 时间要充分。 4 煤体较松软地段综掘截割时要缩小宽度， 用风镐扩帮， 并 且缩小锚杆间排距。 5 顶锚杆均应使用高强度螺纹钢锚杆， 严禁使用普通金属 锚杆 。 6 由于铺杆支护隐蔽性大 ， 施工班组验收必须严格检查工 程质量， 班组必须配齐力矩扳手， 加强现场监督， 保证初锚力符合 设计要求， 对不合格的锚杆必须及时补打。 7 做好巷道向斜处的探放水工作， 减少水对巷道质量影响， 随时做好排水准备。 3监测 一 2 3 维普资讯 毛万发 锚杆支护在煤矿井下大断面复合顶板的应用 为了检测锚杆施工质量， 验证锚杆的支护效果 ， 科学评价支 护参数的合理性，反映锚杆在围岩的受力状况或围岩的变化信 息 ， 建立了锚杆支护巷道检查系统。 3 ． 1 测定巷移近量 巷道内每 2 5 0 m布置两个观测断面， 相距 5 m采用十字布点 测定巷道顶底 ， 2帮的移 近量 。 回风巷的移 近量 曲线见图 2 。 4 0 0 3 5 0 3 0 o 2 5 0 2 0 0 l 5 0 l 0 o 5 O 0 圈 2 4 一 回风巷移近置 图 掘进过程 ， 两帮累计最大移近量为 3 5 0 m m， 顶、 底板最大累 计移近量为2 0 0 mm， 顶板累计移近量不大于 2 0 m m， 巷道顶板较 稳定 ， 而底板为泥岩遇水易底鼓。在后期施工时， 喷浆必须紧跟 工作而。 3 2 离层指示仪观察 采用顶板离层指示仪对顶板的离层进行检测 ， 4 回风巷_丁 作面每隔 2 5 0 m布置一个离层指示仪观察点。在掘进过程中， 根 据每 l 0天监测结果来看 ， 巷道顶板总离层量在 1 0 0 m i l l 以下 ， 距 迎头超过 1 2 0 m后， 基本趋于稳定。 4 经济效益和社会效益 拱形巷道锚杆支护与砌碹比较 ， 降低了生产成本， 降低了劳 动强度 ， 砌碹 1 m支护成本约 1 1 1 7元 ， 锚网喷浆联合支护巷道 1 m支护成本约 1 0 0 0元 ， 考虑运输、 加工、 回收、 损失等因素 ， 综 合成本节约还要 多。 减轻 了工人劳动强度 ， 减少 了材料运输 。采用锚杆支护 ， 不 需要运输大量的料石及其他材料 ，从根本上降低了工人的劳动 强度， 提高了施工工效。 5 结 论 使用 E B H一1 2 0型综掘机施工， 大断面巷道采用树脂药卷加 长锚固， 锚网喷浆联合支护软岩复合顶板的应用是成功的， 采用 的支护参数合理 、 可行。高强度的铺网喷浆联合支护系统提高了 巷道围岩承载能力， 有效地控制了拱形巷道嗣岩变形， 改善了工 作环境， 可在类似条件下推广应用。 作者简介 毛万发 ， 男， 1 9 5 4年 出生 ， 山西介休人 ， 高级 工程 师。 Ap pl i c a t i o n o f Anc h o r Be a r i ng i n La r g e S e c t i o n Un de r g r o u nd Co mp o un d Ro o f i n M i ne Ma o W a n f a ． Ab s t r a c t T a k i n g d i g g i n g s i d e i n r e tur n i n g l a n e i n t h i r d d i s t r i c t i n He x i Mi n e a s e x a mp l e 。t h i s p a p e r i n t r o d u c e s t h e a p p l i c a t i o n o f a n c h o r b e a r i n g i n s p e c i a l c o n d i t i o n i n h a l f l a n e o f s o f t r o c k c o mp mmd r o o f an d d i s c u s s e s e ff e c t and e c o n o mi c e f fi c i e n c y o f l a n e b e a r - i n g a n d me a s u r e s t a k e n f o r c o n s t r u c t i o n o n t h e s p o t Ke y wo r d s s o f t r o c k c o mp o u n d r o o f , an c h o r b e a r i n g ， u n d e r g r o u n d mi n e 上接 第 2 2页 通电时间的长短和早晚来调整喷油量与喷油正时。V O L V O工程 机械用柴油发动机的执行器主要是有电磁阀的单体泵。结构和 驱动方式见 图 l 、 图 2 。 圈 1 单体泵 圈 2 喷油泵驱动方式 其工作原理为 发动机凸轮作用于单体泵挺杆 ， E C U将收集 的传感器信号分析处理后发出指令。使高速电磁铁控制阀闭合、 开启， 在单体泵内形成高压 ， 通过喷油器定时、 定量将最佳雾化 的燃油喷人燃烧室， 保证柴油机在各工况点达到最佳燃烧状态， 降低柴油机的燃油消耗率、 提高燃烧效率， 减少污染物的排放。 其工作过程为当某缸需要喷油时， E C U向电磁阀提供 3 7 v 的电压 注 当起动时电压可达 9 0 V左右普通万用表无法测量 ， 使电磁阀移动将进油道堵死使内部形成密闭空间，此时柱塞在 凸轮轴的推动下向上移动 ，建立油压直至达到 2 2 0 k g 将喷油器 打开向汽缸内喷射经雾化的燃油， 工作完成。 另外 ， V O L V O工程机械用电控柴油机还包括对废气再循环 阀、 预热塞等执行机构进行控制， 使柴油机运行状态达到最佳。 作者简介 李晓东， 男， 1 9 7 9年 出生， 河南扶沟人， 武汉理工大学 车辆工程专业在职研究生， 助教。 Di e s e l En g i n e El e c t r o n i c Co n t r o l Te c h n o l o g y o f Vo l v o Co n s t r u c t i o n M a c h i n e r y L i Xi a o d o n g Ab s t r a c t T a k i n g e l e c t r i c i t y c o n t r o ll e d d i e s e l e n g i n e o f Vo l v o c o n s t r u c t i o n ma c h i n e r y a s e x a mp l e ，t h i s p a p e r e x p o u n d s i t s u n i q u e w o r k i n g me t h o d ． Ke y wo r d s E F I d i e s e l e n g i n e ；c o n t ml mo d u l e ；mo n o me r p u mp 一 2 4 维普资讯