摘要:以劉莊煤礦三面采空孤島工作面膠帶順槽工程地質(zhì)條件為背景,開展了120502膠帶順槽斷面與支護(hù)設(shè)計及掘進(jìn)技術(shù)研究。120502膠帶順槽斷面設(shè)計為直墻三心拱斷面,采用綜掘機(jī)掘進(jìn),嚴(yán)格按照中腰線施工。支護(hù)方式:錨網(wǎng)索+點柱支護(hù),肩窩用雙層錨網(wǎng)或錨網(wǎng)+菱形網(wǎng)支護(hù),根據(jù)錨索生根巖性,及時變更錨索長度,確保錨索生根在穩(wěn)定巖層中。
關(guān)鍵詞:膠帶順槽;孤島工作面;錨網(wǎng)索支護(hù);掘進(jìn)
1 工程概況
劉莊煤礦120502膠帶順槽位于1205采區(qū),西起5煤采區(qū)第二中部車場,東至120502工作面切眼,南臨120503工作面采空區(qū),北近120601膠帶順槽及工作面采空區(qū)、120502軌道順槽。
120502膠帶順槽頂?shù)装鍡l件如下:
老頂:細(xì)砂巖,成分以石英為主,次為長石及暗色礦物,局部含泥質(zhì)包體,泥質(zhì)膠結(jié)。
直接頂:泥巖,致密,底部富含植化碎片,上部含少量砂質(zhì)成分。平均厚度為8.5m。
直接底:泥巖,致密,含炭質(zhì)薄膜。平均厚度為1.5m。
2 膠帶順槽設(shè)計與要求
2.1 膠帶順槽斷面設(shè)計
2.1.1 膠帶順槽工程量
120502膠帶順槽自原停頭位置以方位角85°施工26.975m,再以方位角100°施工17.387m,最后以方位角85°施工1043.7m至設(shè)計切眼位置,設(shè)計全長1088.1m。
2.1.2 巷道設(shè)計斷面
120502膠帶順槽44斷面、44斷面均為直墻三心拱斷面,巷幫鉆場為直墻平頂斷面。
44斷面、44斷面:掘?qū)?000mm,掘高4300mm,掘進(jìn)斷面23.82m2,其中墻高2267mm。凈寬5800mm,凈高4200mm,凈斷面21.98m2。
2.2 支護(hù)設(shè)計
120502膠帶順槽采用錨網(wǎng)索+點柱支護(hù),兩肩窩用雙層錨網(wǎng)或錨網(wǎng)+菱形網(wǎng)支護(hù),鉆場、信號硐室采用錨網(wǎng)索支護(hù),避難硐室采用錨網(wǎng)索噴支護(hù)。
支護(hù)參數(shù)如下:錨桿長度均為2.5m,間排距除44斷面、44斷面兩肩窩采用400×800mm加密支護(hù)外,其余間排距均為800×800mm,其中:44斷面、44斷面每排21根;信號硐室每排10根;巷幫鉆場每排15根;避難硐室每排15根。
設(shè)計錨索長度9.2m,垂直巷道圓弧的切線布置安裝。其中44斷面、44斷面間排距1000×1200mm,每排7根。
3 膠帶順槽掘進(jìn)方法與工藝
3.1 膠帶順槽掘進(jìn)方法
3.1.1 施工方法
120502膠帶順槽采用綜掘機(jī)掘進(jìn),嚴(yán)格按照測量部門施放中腰線施工。跟5煤頂板掘進(jìn)時,正常情況下,破頂量控制在0.5m~1.0m;若遇地質(zhì)構(gòu)造時,可根據(jù)現(xiàn)場情況做適當(dāng)調(diào)整。
3.1.2 施工中的特殊技術(shù)要求
(1)120502膠帶順槽自原停頭位置向東施工,跟上5煤煤層頂板后沿煤層施工,掘進(jìn)期間將受若干個斷層影響,需提前編制專項安全技術(shù)措施。
(2)施工過程中嚴(yán)格控制變坡點,變方位段巷道起、始點位置,確保巷道符合后期皮帶機(jī)安裝及運料系統(tǒng)的需要。
3.1.3 巷道施工要求
(1)巷道凈寬允許誤差為巷道中心線至任一幫距離偏差0~100mm;凈高允許誤差:變坡點之前有腰線段為腰線至頂、底板距離偏差0~100mm,無腰線段頂、底板距離偏差-50~200mm,巷道成型規(guī)整。煤巷、半煤巖巷道超(欠)挖不超過3處。
(2)巷道掘進(jìn)坡度的偏差不得超過1‰。
3.2 膠帶順槽掘進(jìn)作業(yè)
3.2.1 綜掘機(jī)掘進(jìn)
采用風(fēng)鎬輔助綜掘機(jī)掘進(jìn),皮帶機(jī)出貨。44斷面、44斷面正頂每排施工5根錨桿后,撤除臨時點柱,再將上述斷面肩窩處錨桿支護(hù)齊,將拱頂錨桿支護(hù)不少于11根后,綜掘機(jī)進(jìn)行剎底出貨。迎頭后方的幫部支護(hù)及錨索支護(hù)可與上述工序同時進(jìn)行,但支護(hù)幫部人員必須注意前方,防止肩窩掉煤(矸)傷人。
3.2.2 工藝流程
安全檢查→延皮帶機(jī)→綜掘機(jī)截割、出貨→安全檢查(確認(rèn)安全)→臨時支護(hù)→打頂板、幫部錨桿→綜掘機(jī)進(jìn)行剎底出貨(安全檢查貫穿作業(yè)全過程)。
3.2.3 循環(huán)進(jìn)尺
采用綜掘機(jī)掘進(jìn),頂板完好時循環(huán)進(jìn)尺1.6m,最大空頂距1.8m;頂板破碎時循環(huán)進(jìn)尺0.8m,最大空頂距1.0m。風(fēng)鎬掘進(jìn)時循環(huán)進(jìn)尺0.8m,最大空頂距為1.0m。
3.2.4 綜掘機(jī)炮頭截割方法
頂板巖性好時,沿巷道中心線分四步截割,第一步截割中線左幫,第一刀從下向上沿“S”形路線來回截割,第二步截割中線右?guī)?,方法同上,第三步從上向下刷直左巷幫,第四步從上向下刷直右巷幫,然后將底板掃平。?dāng)頂板破碎時,應(yīng)從巷道頂部向下截割,拱部截割完畢后及時對頂板進(jìn)行支護(hù),然后再向下截割,具體截割路線。
4 結(jié)語
120502膠帶順槽支護(hù)方式設(shè)計為錨網(wǎng)索+點柱支護(hù),兩肩窩用雙層錨網(wǎng)或錨網(wǎng)+菱形網(wǎng)支護(hù),根據(jù)錨索生根巖性,及時變更錨索長度,確保錨索生根在穩(wěn)定巖層中,必要時及時采取補(bǔ)打錨索等加強(qiáng)支護(hù)措施。工程實踐表明,采用錨網(wǎng)索+點柱支護(hù),120502膠帶順槽變形小,巷道穩(wěn)定性較好。
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作者簡介:柏躍楊(1985—),男,安徽淮南人,工程師,主要從事煤礦安全生產(chǎn)與技術(shù)管理工作。