??? 表1? 支護(hù)參數(shù)表???
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??? ③施工方式和施工工藝
??? 1)掘進(jìn)方式:采用機(jī)掘或炮掘兩種方式。
??? 2)施工機(jī)具:采用單體風(fēng)動(dòng)錨桿鉆機(jī)配套B22、L1.0~2.5m的六角中空鉆桿, 27mm雙翼鉆頭打頂錨桿、錨索眼及安裝頂錨桿、錨索。用煤電鉆配套L1.0~2.5m的麻花鉆桿, 43mm的雙翼鉆頭鉆裝幫部錨桿眼
??? 3)工藝流程:
??? 炮掘時(shí):交接班→安全質(zhì)量檢查→看中線(xiàn)、探底煤→畫(huà)巷道輪廓線(xiàn)→打眼→裝藥→放炮→排炮煙→敲幫問(wèn)頂→臨時(shí)支護(hù)→裝運(yùn)煤(巖)→延溜皮→永久支護(hù)→文明生產(chǎn)。
??? 機(jī)掘時(shí):交接班→安全質(zhì)量檢查→看中線(xiàn)、探底煤→畫(huà)巷道輪廓線(xiàn)→敲幫問(wèn)頂→臨時(shí)支護(hù)→裝運(yùn)煤(巖)→延溜皮→永久支護(hù)→文明生產(chǎn)。
??? ④掘進(jìn)工作面注水施工過(guò)程
??? 1102工作面機(jī)巷和切眼煤層松軟破碎,煤層的粘結(jié)性較差,為了提高煤層的粘質(zhì)性和煤體內(nèi)摩擦阻力,在施工的超前釋放孔中進(jìn)行靜壓注水。注水增阻鉆孔直徑為45㎜、深度8.0m、沿巷道走向以孔口3.0m外到達(dá)巷道頂部為基準(zhǔn),在斷面內(nèi)左、中、右交替按上下兩排布置,兩排鉆孔距頂板以下分別為1.0m和1.5m、傾角為15°和19°.注水封孔器深入孔口1.0m~1.5m,以滿(mǎn)足有效封孔和循環(huán)進(jìn)度后可拆下復(fù)用的要求。采用FKQ-2×0.5專(zhuān)用注水封孔器,靜水壓>2Mpa,封孔器長(zhǎng)度0.5m,并安裝專(zhuān)用高壓水表對(duì)注水壓力及流量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)觀測(cè),及時(shí)調(diào)整注水參數(shù)。
??? ⑤掘進(jìn)工作面大傾角煤層防超前垮幫的措施
??? 若遇到掘進(jìn)工作面傾角大,煤層松軟破碎,難以控制煤幫垮幫時(shí),采用在工作面端面巷道頂部以下0.5m和腰線(xiàn)范圍內(nèi),沿走向打一排孔口間距1.0~1.5m、孔深9m左右的注錨索孔,打注?17.8*9000mm的錨索,控制煤幫片幫冒頂。隨著掘進(jìn)的推進(jìn)逐段推移張拉錨索,達(dá)到托板始終緊貼煤壁,控制煤幫。循環(huán)交替施工錨索,防止煤壁超前垮幫。4 技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果分析1114工作面于2009年8月底施工完,2010年4月初開(kāi)始回采,現(xiàn)已回采360m左右,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察、觀測(cè),兩道在未采動(dòng)的范圍內(nèi),沒(méi)有發(fā)生明顯的變化,基本保持回采前的狀況,而受采動(dòng)影響的100-150m范圍內(nèi),架設(shè)了抬棚支護(hù)后,巷道的收斂量在設(shè)計(jì)允許的范圍內(nèi),保持了正常的通風(fēng)、行人、設(shè)備拉運(yùn)。充分證明了卸壓曾阻弱結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)雙支護(hù)技術(shù)的效果。
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??? 圖1為1114機(jī)道掘進(jìn)期間頂?shù)装逡平颗c掘進(jìn)時(shí)間關(guān)系曲線(xiàn)圖。從圖中可以看出,在掘進(jìn)初期兩幫收斂量較大,在14天左右達(dá)到最大值365mm,其后趨于穩(wěn)定,頂?shù)装逡平肯鄬?duì)兩幫較小。
??? 圖1? 掘進(jìn)期間機(jī)道頂?shù)装逡平颗c距工作面距離關(guān)系曲線(xiàn)圖圖2為1114回風(fēng)掘進(jìn)期間頂?shù)装逡平颗c掘進(jìn)時(shí)間關(guān)系曲線(xiàn)圖。從圖中可以看出,在巷道掘進(jìn)初期兩幫收斂量較大,在10天左右達(dá)到最大值385mm,其后趨于穩(wěn)定,頂?shù)装逡平肯鄬?duì)兩幫較小?;仫L(fēng)巷相對(duì)機(jī)道在兩幫收斂量及時(shí)間上略大。
??? 圖2? 掘進(jìn)期間回風(fēng)巷兩幫、頂?shù)装逡平颗c掘進(jìn)時(shí)間關(guān)系曲線(xiàn)圖?????
??? 通過(guò)該支護(hù)技術(shù)在1114工作面切眼矩形大斷面和1114工作面兩巷圓弧拱形斷面的支護(hù)實(shí)踐證明,巷道圍巖的位移量和表面收斂量都得到了有效控制,巷道的使用效果和后期維護(hù)量明顯減小,實(shí)現(xiàn)魏家地煤礦構(gòu)造影響帶內(nèi)原始突出煤層巷道錨桿支護(hù)的安全、經(jīng)濟(jì)、快速掘進(jìn),掘進(jìn)速度不低于180m/月;巷道頂?shù)装逡平亢蛢蓭鸵平吭谙锏婪?wù)期間內(nèi)比原支護(hù)巷道降低20%,巷道斷面收縮率小于20%,斷面能夠滿(mǎn)足安全生產(chǎn)的要求,保證正常使用;試驗(yàn)巷道長(zhǎng)度1100m,應(yīng)用推廣巷道長(zhǎng)度3000m以上;采出表外煤儲(chǔ)量煤量在163.4萬(wàn)噸以上,現(xiàn)已回采出88萬(wàn)噸。創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益2600萬(wàn)元以上,遠(yuǎn)景產(chǎn)生社會(huì)效益4.9億元以上。5 結(jié)語(yǔ)卸壓增阻弱結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)雙支護(hù)技術(shù)在魏家地煤礦受構(gòu)造影響帶影響的1114工作面三條巷道、1115工作面兩條巷道和1190解突巷三條巷道掘進(jìn)中進(jìn)行了支護(hù)改革實(shí)踐。針對(duì)構(gòu)造影響帶內(nèi)原始突出煤層巷道具體的工程地質(zhì)條件,分析圍巖變形破壞機(jī)理以及圍巖與支護(hù)相互作用機(jī)理,提出與之相適應(yīng)的巷道支護(hù)設(shè)計(jì)理論,并制定相應(yīng)的巷道支護(hù)與施工技術(shù)措施,為巷道支護(hù)設(shè)計(jì)與施工科學(xué)化、合理化、規(guī)范化和文明化提供理論依據(jù)和可靠保障。
??? (1)卸壓增阻技術(shù)是針對(duì)煤層CH4賦存不穩(wěn)定、CH4含量高、煤層透氣性差和煤層構(gòu)造應(yīng)力分布復(fù)雜的困難巷道提出的。通過(guò)密集多循環(huán)的釋放鉆孔和連續(xù)注水措施,以達(dá)到釋放煤體CH4和降低構(gòu)造應(yīng)力之目的,提高煤體自身粘結(jié)力和煤體內(nèi)摩擦阻力,改善施工條件,為支護(hù)提供可靠地質(zhì)保障。
??? (2)弱結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)雙支護(hù)技術(shù)是針對(duì)煤體松散,層理、節(jié)理、裂隙較為發(fā)育,巷道表面支護(hù)體容易受到破壞的特點(diǎn),在短錨索支頂、高強(qiáng)錨桿支幫形成相對(duì)較深的組合梁加固層,以支護(hù)好“四面九點(diǎn)”為目標(biāo),實(shí)現(xiàn)預(yù)期支護(hù)效果。頂部基本支護(hù)采用短錨索較錨桿增加了組合梁加固層的厚度在1.5m以上,且增加了強(qiáng)度,長(zhǎng)錨索在穩(wěn)定圍巖錨固點(diǎn)的均勻分布,使巷道整體在深度起到懸吊支護(hù)效果,桁架錨索的應(yīng)用提高了加固層表面弱結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度,使支護(hù)實(shí)現(xiàn)體系化。
??? (3)在現(xiàn)場(chǎng)施工中應(yīng)重視施工質(zhì)量,在巷道暴露的最短時(shí)間內(nèi)使煤體得到及時(shí)加固支護(hù),支護(hù)的滯后會(huì)導(dǎo)致松動(dòng)層的加深和擴(kuò)大,故而造成支護(hù)系統(tǒng)的不穩(wěn)定。