锚网索支护技术在软煤层综放大断面切眼中的应用

锚网索支护技术在软煤层综放大断面切眼中的应用锚网索支护技术在软煤层综放大断面切眼中的应用 孙立亚 长治市南烨集团华晟荣煤矿 山西长治 046000 摘摘 要要 以华晟荣煤矿 3102 综放工作面切眼巷道工程为例 介 绍软煤层 沿煤层底板留顸煤大断面切眼巷道锚网索支护的设计方法 及施工工艺 锚网索支护在该矿其它采准巷道也得到广泛应用 为综 放工作面的快速安装和为采准巷道的维护创造了良好的条件 为安全 生产提供了可靠保障 并取得了良好的经济效益 关键词关键词 锚网索支护 软煤层 大断面切眼巷道 中图分类号中图分类号 TD353 6 文献标识码文献标识码 B 文章编号文章编号 1671 0959 2009 06 0036 02 1 1 工程概况工程概况 3102 工作面切眼位于矿井首采区北翼 3 号煤层 3102 工作面北 部为矿井边界 南部为采区轨道巷 东部为未开采的 3104 工作面 西部为西南呈村村庄煤柱 巷道埋深 342 67 407 45m 工作面倾斜 长 195m 沿倾斜方向东高西低 基本水平 倾角为 3 5 走向长 1700m 沿走向方向南高北低 平均倾角 3 煤层平均厚度 6 2m 地质储量 279 44 万 t 可采储量 259 88 万 t 首采区内 3 号煤层赋 存稳定 条件较好 煤质为贫瘦煤 PSM 为低灰 低磷 特低硫优 质动力煤 可作为高炉喷吹用煤 煤层硬度系数 0 8 1 5 平均 1 1 煤层直接顶为黑灰色砂质泥岩 厚 1 5 4 65m 平均 2 03m 单 向抗压强度 14 7MPa 老顶为中细粒砂岩 厚 2 55 16 45m 平均 4 25m 单向抗压强度 29 5MPa 直接底为砂质泥岩 泥岩 局部为 粉砂岩 厚 0 3 6 31m 平均 2 0m 单向抗压强度 10 7MPa 老底 为灰色细粒砂岩 厚 1 05 4 83m 平均 3 1m 单向抗压强度 20 3MPa 3102 综放工作面切眼 巷道毛宽 7200mm 净宽 7000mm 毛高 3200mm 净高 3100mm 掘进断面 23 04m2 净断面积 21 7m2 端头安 装排头 排尾支架处 巷道毛宽 9200mm 净宽 9000mm 毛高 3200mm 净高 3100mm 掘进断面 29 44m2 净断面积 27 9m2 2 2 支护参数设计支护参数设计 3102 综放工作面切眼从运输巷开口 分两次掘进 先掘进外帮 3 5m 后扩刷里帮 3 5m 支护设计必须要兼顾外帮掘进与扩刷大断 面里帮的需要 2 1 锚杆支护参数 1 锚杆规格 顶板采用 20mm 2400mm 左旋无纵筋螺纹钢锚杆 采空区侧帮采用 20mm 2000mm 左旋无纵筋螺纹钢锚杆 工作面推 进方向帮锚杆采用 38mm 1800mm 竹锚杆 顶帮锚杆间排距均为 800mm 800mm 2 锚网规格 顶帮采用 8 号铁丝编织的经纬网 规格为 3000mm 1000mm 网格为 50mm 50mm 3 锚固剂 每孔 2 支 一支为 K2335 另一支为 Z2360 4 托盘规格 150mm 8mm 竹托板规格为 200mm 200mm 10mmo 5 钢筋梯子梁 采用 14mm 圆钢焊制而成 宽 80mm 顶梁长 3 5m 扩刷切眼用 3 6m 帮梁长 3 0m 2 2 锚索支护参数 1 锚索规格 选用 I 15 24mm 钢绞线 2 锚索长度 按照悬吊作用原理确定锚索长度 L L1 L2 L3 L4 1 式中 L 锚索的总长度 m L1 锚索深入到较稳定岩层的锚固长度 取经验值 1 5 2 5m 本例取 2 0m L2 需要悬吊的不稳定岩层厚度 取顶煤厚度与直接顶厚度之 和 L2 2 9 2 03 4 93m L3 托盘及锚索锁具的厚度 一般取 0 1m m L4 需要外露的张拉长度 一般为 0 2m m 将上述数值带入式 1 L 7 23 取 7 3m 3 锚索托盘规格 采用 300mm 300mm 16mm 锰钢钢板制作而成 4 锚固剂 每孔采用 3 支树脂锚固剂 1 支为 K2335 型快凝锚固 剂 另 2 支为 Z2360 型锚固剂 5 锚索孔径 28mm 6 锚索布置 锚索垂直于巷道顶板 共布置 4 排 间排距 2m 1 8m 排头 排尾支架处布置 5 排 工作面切眼锚索支护平 断 面图见图 1 3 3 施工工艺施工工艺 采用 M50 型掘进机割煤 后跟 SGB420 30T 型刮板输送机和 DSJ80 20 2 40 型带式输送机 顶锚杆 切眼锚索采用 MQT 110 型气动帮锚杆钻机打眼 眼深 7 0m 迎头配 MS15 160 型矿用锚索张 拉仪张拉锚索 配 MU 10 型锚杆拉力计拉拔锚杆 由人工安装帮部竹 锚杆 采用一掘一支的施工方式 每次切割 0 8m 后 随即进行超前 支护和锚网索支护 使永久支护紧跟迎头 锚索支护距迎头不超过 3m 超前支护采用 4m 长的邮 6 2mm 钢管制作前探梁 用专用前探梁 卡固定在永久支护下的锚杆上 距迎头不超过 300mm 用刹杆进行临 时护顶 巷道施工工艺 施工准备 割煤一敲帮问顶 临时支护 上顶网 梯子梁 打设顶锚杆 上帮网 梯子梁 打设帮锚杆 打设锚索 质 量验收 巷道施工顺序 3102 胶带顺槽 绞车硐室 1 一次切眼 绞车硐 室 2 扩刷一次切眼 巷道施工质量要求 掘进时中线与任一帮的距离 净高不超过 设计值 100mm 锚杆 锚索施工前要根据锚杆间排距的设计尺寸点 眼位和作标记 锚杆眼要垂直于巷道的轮廓线 锚杆问排距不超过 设计值 50mm 锚索间排距不超过设计值 100mm 孔深不超过设计 值 50mm 锚杆的抗拔力不小于 80kN 锚索的抗拔力不小于 100kN 锚杆的拧紧力矩不小于 150N 111 锚杆托板要紧贴巷壁 网片连接必须孔孔相连 双丝双扣 网片间的搭接长度不小于 100mm 当班进入作业区后 必须对上一班施工的螺母进行二次紧 固 以确保螺母拧紧力矩不小于 150N m 下组锚索施工前 必须 对上一组施工的锚索进行检查 发现预紧力不足 必须进行二次张拉 4 4 支护效果支护效果 华晟荣煤矿 3102 综放工作面软煤层大断面切眼采用锚网索支护 有效地控制住了工作面的顶板 从而加快了切眼的施工进度 保证了 巷道施工质量 切眼一次掘进平均达到 10m d 扩刷切眼达到 15m d 仅用了 45d 就顺利地完成了 3102 工作面切眼的掘进与扩刷 任务 为该工作面的安装赢得了时间 软煤层大跨度切眼锚网索支护技术已成功推广到本矿 3101 3103 3110 等综放工作面切眼及其它采准巷道的施工中 为 综放工作面的快速安装和为采准巷道的维护创造了良好的条件 为安 全生产提供了可靠保障 并取得了良好的经济效益 随着我国煤炭工业持续不断的