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2010-09-24 09:35 來源于網(wǎng)絡(luò) 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
0引言
口孜東礦第一水平位于-967m,受深部地壓影響,各巷道變形嚴(yán)重,部分巷道頂板已經(jīng)被完全壓平,需要二次修護(hù),消耗大量的人、財(cái)、物。像硐室、交岔點(diǎn)、破碎帶、見煤段等特殊地點(diǎn)需特殊支護(hù)。錨索作為新型的支護(hù)材料成為支護(hù)的首選,在口孜東煤礦各作業(yè)地點(diǎn)被廣泛應(yīng)用,并取得良好的支護(hù)效果和經(jīng)濟(jì)效益。
1錨索支護(hù)的應(yīng)用情況
1.1煤層頂板支護(hù)
口孜東煤礦井底車場4#至8#交岔點(diǎn)段主要位于16-1煤中下部,該煤層情況為煤厚1.15m,煤層真傾角約8°,視傾角約2°,在巷道掘進(jìn)中,當(dāng)該煤層位于巷道頂板時,采用超前螺紋鋼支護(hù)配合錨索支護(hù),超前支護(hù)材料選用Φ28mm螺紋鋼,長度根據(jù)炮眼深度確定(一般長于炮眼1m,其中深入炮眼底部0.5m,全部插入眼后外露出0.5m);鋼帶采用Φ12×1.9m.超前支護(hù)的螺紋鋼間距300mm,沿巷道拱部輪廓線外50~100mm均勻布置,裝設(shè)范圍為巷道自正頂開始兩邊不少于2/3半圓弧,待超前支護(hù)螺紋鋼裝入后,采用在距迎頭最后一排錨桿上補(bǔ)加鋼帶的方式將裝好超前支護(hù)螺紋鋼固定在頂板巖層表面上。錨索采用Φ21.8mm,長6.3m,間排距為1500x1400mm.經(jīng)實(shí)際施工后,效果較好沒有出現(xiàn)頂板離層現(xiàn)象,根據(jù)現(xiàn)場安裝的頂板離層儀觀測,頂板來壓不是很明顯。
1.2煤層位于頂板上4-6m處巷道支護(hù)
煤層位于巷道頂板上4-6m處時,6.3m錨索基本錨固在煤層中,固采用加長錨索為9.3m確保錨索錨固位置不在13-1煤中,現(xiàn)場使用加長錨索,取得很好的支護(hù)效果。
1.3硐室交岔點(diǎn)處支護(hù)
由于硐室交岔點(diǎn)處斷面大,巷道跨度大,長時間巖層運(yùn)動,上部巖梁很容易斷裂。采用加密錨索對這些特殊地點(diǎn)加強(qiáng)支護(hù),可充分懸吊巖梁,防止巖梁斷裂,失穩(wěn),引起冒頂事故。如口孜東礦-967m副井井底車場第七號交點(diǎn)長20.256m寬11.35m,高5.35m在施工期間我們采用錨索加密并配合錨索吊梁加強(qiáng)支護(hù),錨索間排距控制在1.0x0.9m,錨索吊梁采用12#礦用工字鋼加工,長度3.0m在每根工字鋼側(cè)面割3個孔使用錨索從中穿過,最后使用錨索張拉儀加壓到設(shè)計(jì)值,通過在井底車場第五號、第七號交岔點(diǎn)使用我們?nèi)〉昧溯^好地支護(hù)效果。
1.4被壓壞巷道維修的應(yīng)用
被壓壞的巷道,處于礦山壓力大的地區(qū),常規(guī)的維修方法是刷大斷面,重新架棚,由于礦山壓力大,支架根本無法承受,所以是經(jīng)常反復(fù)維修,費(fèi)用高,效果差,安全無法保證。錨索支護(hù)錨固力大,錨固深度大,用于巷道維修效果好于其他方式。固在口孜東礦地壓明顯的地方采用錨索支護(hù)、架棚、注漿,依次進(jìn)行,雖然支護(hù)費(fèi)用高,但維修費(fèi)用低。總體還是節(jié)省大量人力、物力、財(cái)力。
2錨索支護(hù)原理
錨索在支護(hù)密度較小時,主要起懸吊作用;當(dāng)達(dá)到一定的密度時,起的作用和錨桿相同,對煤巖體起到擠壓加固作用。對于破碎頂板,可視為粘結(jié)力很小的松散體,在錨索群、鋼帶、金屬網(wǎng)、錨桿共同作用下,錨固范圍內(nèi)的煤巖體形成具有一定承載能力,并適應(yīng)圍巖變形的錨固平衡拱。錨固平衡拱對巷道頂板起到有效的支撐作用。由于錨索的長度比錨桿大的多,所以其形成的錨固平衡拱比錨桿錨固平衡拱的承載力要大很多,完全能錨固到穩(wěn)定的巖層中,有效控制巷道頂板離層、跨落。為充分發(fā)揮錨索的作用,應(yīng)根據(jù)不同的地質(zhì)條件選擇不同的錨索長度。
3錨索的支護(hù)參數(shù)
3.1錨索的長度及布置
①巷道斷面小于4.6m采用三根φ21.8mm,長6.3m,間排距為1500×1400mm、每排布置3根。②巷道斷面大于4.6m采用五根φ21.8mm,長6.3m,間排距為1500×1400mm,每排布置5根。③當(dāng)過斷層或交岔點(diǎn)時可適當(dāng)加密錨索或增加錨索吊梁,也可適當(dāng)加長錨索等,視現(xiàn)場實(shí)際情況確定,間排距控制在1.0x0.9m.
3.2錨索井下安裝
φ21.8mm的高強(qiáng)錨索的拉拔力設(shè)計(jì)為160KN,設(shè)計(jì)采用Z2350樹脂錨固劑5支,滿足錨索的拉拔力。①鉆孔深度大于錨索有效長度3~5mm.②鉆孔打好后,將錨固劑推入鉆孔,慢慢送到孔底,先送3支,后送2支,確保錨固劑外殼的完整性。③錨索下端裝上專用攪拌驅(qū)動器,再將專用攪拌驅(qū)動器尾部端頭插入錨索機(jī)上。一人扶住機(jī)頭、一人操作錨桿機(jī),邊推進(jìn)邊攪拌,前半程用慢速旋轉(zhuǎn),后半程用快速攪拌,攪拌時間控制在20~30s,確保攪拌均勻。④停止攪拌后,必須繼續(xù)保持錨桿機(jī)的推力約3分鐘,然后收回錨桿機(jī)。⑤10分鐘后,先卸下攪拌器,60分鐘后裝上托板、錨具,并將其壓到緊貼頂板的位置。⑥兩人一起將張拉千斤頂套在錨索上并用手托住。然后開泵進(jìn)行張拉,并注意觀察壓力表讀數(shù),達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)緊力時迅速換向回程,確保錨固力不小于160KN.⑦最后卸下張拉千斤頂(卸千斤頂時注意用手接住,避免墜落傷人),完成錨索的安裝。
4 結(jié)語
4.1預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)技術(shù)突破了舊支護(hù)形式和支護(hù)理論,用于井下巷道支護(hù)。錨索支護(hù)是對錨桿支護(hù)的有效補(bǔ)充。與普通錨桿相比,其具有錨桿達(dá)不到的特點(diǎn):錨索長度大,能夠錨固在穩(wěn)定的巖層中,錨索可施加高預(yù)緊力,對巖層施壓成拱,限制圍巖的變形,確保圍巖的穩(wěn)定性。
4.2錨索體積小、重量輕、可彎折,便于運(yùn)輸,減輕工人勞動強(qiáng)度,有利于巷道的快速掘進(jìn),確保巷道的安全性,避免大冒頂事故的發(fā)生。
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