一、工程概况2132工作面切眼现已施工51测点前67m处,巷道跟顶施工,现达到-8°下坡,顶板多处出现砂岩淋滴且个别锚索孔施工至7m以上位置时,顶板砂岩水顺孔淋水。
为保证锚索打注质量和安全生产,保证巷道使用年限,依据施工现场情况,特编写施工补充措施,指导施工。
1、巷道布置2132工作面切眼方位3°0′0″,巷道断面为矩形,设计总工程量190m。
掘进层位:按中线平掘12m后跟顶掘进。
服务年限:6个月。
2、巷道导硐施工断面
由于2132工作面切眼断面较大,为确保工程质量及施工安全,决定采用分次掘进方法进行施工。
导硐施工断面规格:掘宽4500mm,掘高2900mm。
3、支护工艺
⑴、导硐施工掘进支护
由于切眼断面较大,为确保施工安全,决定采用分次掘进方法进行施工。
第一次掘进切眼非采煤侧,掘进宽度4500㎜,高度2900㎜,其支护形式为:采用金属锚网、塑料网、单体柱、半圆木板梁联合支护。
顶板、非工作面帮部锚杆采用Φ20__2200mm的左旋无纵筋螺纹钢锚杆,间排距:750__750mm,锚杆外露长度为30~50mm,托盘为正方形拱形钢板,规格为:150__150__8mm,锚杆拉拔力不小于105KN,扭矩力不小于200N.M。
工作面帮部锚杆采用Φ22__2200mm全螺纹式树脂锚杆,间排距:750__750mm,托盘为树脂锚杆专用托盘。
每根锚杆采用1支K2335型药卷和1支2360型药卷。
顶部、非工作面帮部铺设金属网,规格为Φ6.0的圆钢(网孔规格:100__100mm),工作面帮部铺连塑料网规格为9__0.8m(网孔30__30㎜),金属网及塑料网搭接长度不小于100mm,不大于200mm ,相邻两块网之间要用14铁丝连接,每间隔200㎜绑扎一道。
锚索规格Φ1
7.8__6300mm预应力钢绞线,间排距:1600__1500㎜,外露长度100~300㎜,每根锚索采用1支K2335型药卷和2支2360型药卷,锚索托盘为正方形钢托盘,规格为:300__300__12mm。
锚索均使用配套标准锁具锁定,每根锚索预应力不小于180KN。
待导硐施工切眼贯通立即在切眼正中位置补打一排锚索,锚索规格Φ1
7.8__8000mm预应力钢绞线,排距: 1500㎜,外露长度100~300㎜,每根锚索采用1支K2335型药卷和2支2360型药卷,锚索托盘为正方形钢托盘,规格为:300__300__12mm。
锚索均使用配套标准锁具锁定,每根锚索预应力不小于180KN。
第一次掘进及时地使用戴帽的单体液压支柱及半圆木托梁加强支护一排,单体柱距迎头不得超过15米。
⑵、第二次掘进支护
补打加强锚索完成后,第二次掘进采煤侧,掘进宽度3300㎜,高度2900㎜,其支护形式为:顶板支护形式同第一次掘进的顶板支护,锚杆、锚索、网片规格、锚固方式同第一次支护。
工作面帮部锚杆采用Φ22__2200mm全螺纹式树脂锚杆,间排距750__750㎜,每根锚杆采用1支K2335型药卷和1支2360型药卷,预紧力为150N.M,并铺联塑料网,塑料网规格为9__0.8m,网格规格:30__30mm,塑料网搭接长度不小于100mm,不大于200mm ,相邻两块网之间要用14铁丝连接,每间隔200㎜绑扎一道。
托板为树脂锚杆专用托盘。
第二次掘进及时地使用戴帽的单体液压支柱及半圆木托梁加强支护,单体柱距迎头不得超过15米。
二、 支护设计
(1)锚杆支护验证:根据顶板压力公式
Q=4YA/3F t/㎡
式中 A----巷道跨度一半取2.25m。
F---岩石坚硬系数取
4.687Y---顶板岩石平均容重取3Q=4YA2/3F =(4__3__2.25)/(3__
4.687)
=
4.3 2 (t/㎡)<105KN/㎡
由于施工中每根锚杆锚固力不小于105KN,而经计算得到每根锚杆的支护强度为
4.32T即43.2KN小于105KN,所以巷道内锚杆支护强度符合要求。
锚杆支护计算:
(1)按加固拱原理确定锚杆支护参数:
综合分析国内外关于锚杆参数的经验数据和规定,对于跨度小于10m的巷道、硐室、可按下列经验公式确定参数:
锚杆长度:L>N(
1.1+W/10);
L﹥2d
锚杆间、排距:D≤(0.5~0.7)L ;
G≤3d
锚杆直径:d>L/110mm
式中:
W--巷道或硐室宽度。
N--围岩稳固影响系数、 规定如下:
Ⅱ类(稳定性较好)围岩、取0.9Ⅲ类(中等稳定)围岩、取1.0
Ⅳ类(稳定性较差)围岩、取
1.1
Ⅴ类(不稳定)围岩(包括煤)、取
1.2
d- 岩石节理间距,本工作面取0.5m
D - 锚杆间距m
G - 锚杆排距m213采区工作面切眼支护参数为:
根据公式计算 N取1.0 W取
4.5m则
锚杆长度: L>1.0__(
1.1+
4.5/10)=
1.55m,
d=0.5m,L﹥2__0.5=1m,结合经验本工作面取2.2m。
锚杆间、排距:D≤0.5__2.2=
1.1m, G≤3__0.5=
1.5m,结合经验,本工作面锚杆间、排距均取0.75m。
锚杆直径:d>2200/110mm=20mm,结合经验本工作面取20mm。
(2)按悬挂理论:
L=KH+L1+L2=2__0.48+
1.2+0.04=2.2m
式中:L---锚杆长度,m;
L1---锚杆锚固长度,本设计中取
1.2m
H---冒落拱高度,m;
L2-- 锚杆外露长度,取0.04m
K---安全系数,一般取2.
H=B/2f=
4.5/(2__
4.687)=0.48m
式中:B--巷道开掘宽度;
4.5m
f--岩石坚固性系数,砂岩取
4.687.
故锚杆取Ф=20㎜,L=2.2m,锚杆间、排距取0.
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5 m 符合要求。
锚杆紧跟迎头进行支护,前排锚杆距迎头达到相应一排锚杆距离时及时打、装锚杆。
3、锚索支护方案设计
(1)锚索长度。
锚索长度按下式确定:
L=L1+ L 2 +L3式中:
L ---锚索长度,m;
L1---锚索外露长度,取0.25m;
L2---锚索有效长度,m;
L3---锚索锚固长度,一般取1~2m,本设计中取
1.55m。
为保证巷道的稳定性,锚索应保证锚固到稳定岩层内,因此锚索的有效长度取
4.5m。
则锚索长度L=L1+ L 2 +L3=
6.3m。
(2)锚索间排距。
根据锚索间距与锚索孔深之间的关系应满足L/S≥2的经验公式,则锚索间距S为
1.6m。
其中L为锚索长度。
4、在断层带、交叉点或压力较大等特殊区域的锚网支护巷道,要求在巷道两肩角部位必须打倾斜锚杆或锚索,倾斜角度为65°~75°。
三、主要生产系统
1、通风系统
(1)通风方式:采用压入式通风方式,该掘进工作面的供风局扇安装在213区轨道上山与213联巷交接处新鲜风流中。
(2)新风路线:地面→副立井→井底车场→1010大巷→213区轨道上山→局扇→213联巷→213区皮带上山→2132回风巷→掘进工作面。
(3)乏风路线:掘进工作面→2132回风巷→213区皮带上山→213联巷→213区回风上山→2回风斜井→地面。
2、压风系统
(1)压风主管路规格:采用4寸钢管,每隔50m安装1个闸阀及分风阀,迎头20m使用2寸胶皮管变1寸胶皮管。
(2)压风机放置地点:地面压风机房。
(3)压风路线:地面压风机房→1010大巷→1060斜巷→213皮带上山→2132回风巷→掘进工作面。
3、运输系统
(1)材料运输系统:
地面料场→副立井→井底车场→1010大巷→213区轨道上山→213联巷→213区皮带上山→2132回风巷→掘进工作面。
运输方式:轨道运输。
(2)煤矸运输系统:
掘进工作面→2132回风巷→213皮带上山→221皮带下山延伸段→溜煤眼。
运输方式:皮带运输
四、避灾路线
1、发生火、瓦斯、煤尘爆炸避灾路线
掘进工作面→2132回风巷→213皮带上山→213联巷→213区轨道上山→1010大巷→井底车场→副立井→地面。
2、发生水灾避灾路线
掘进工作面→2132回风巷→213区皮带上山→213联巷→213区回风上山→2回风斜井→地面。
五、安全技术措施
1、加强顶板管理,认真执行敲帮问顶制度,每次施工前,,由两名操作经验丰富的同志采用长柄工具一人操作,一人监护,由外向里找掉顶板危岩活石,对施工地点前、后10m范围内的锚杆,进行二次紧固使其牢固可靠;
确认安全后,方可施工。
2、 确保工程质量必须严格中线进行施工,检查巷道断面尺寸,严禁无线作业。
3、施工地点停止施工时,必须切断电源,设置板闭警示标,禁止人员入内。
4、在施工过程中要确保后退路畅通。
当发现顶板来压或压力增大时,必须撤出人员,采取顶板防护措施,待确定无安全问题后方可继续施工。
5、锚杆要垂直巷道顶底板,其角度偏差不超过±15°,顶部角度不小于75°。
6、在施工过程中,坚持1人操作,1人监护的原则。
7、及时延接风筒,风筒距迎头不大于5米,吊挂成线,逢环必挂,不得随意破坏风筒。
8、巷道内无杂物,无淤泥、无积水(淤泥、积水长度不超过5m,深度不超过0.1m)。
浮矸(煤)不超过轨枕上平面。
材料工具码放要整齐。
9、每班施工结束后,必须清理现场的材料及杂物,并洒水防尘,把工具、材料分类码放整齐。
10、本措施未尽事宜必须严格按《煤矿安全规程》、《煤矿安全技术操作规程》、《2132工作面切眼施工作业规程》及有关规程措施中规定执行!
六、附图:
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