桁架支護在松軟煤層掘巷中應用(過程研修)

1、桁架支護在松軟煤層掘巷中的研修應用桁架支護在松軟煤層掘巷中的研修應用確立背景確立背景海孜礦井下條件復雜，今年來隨著開采水平的不斷延深，深部地質條件發(fā)生更加明顯的變化，集中表現(xiàn)在：地壓增大，頂板巖石破碎，完整性差，煤體松散，斷層、褶曲發(fā)育多。這給工作面準備帶來了更大的困難。架棚支護變形嚴重，前掘后改，制約了單進水平的提高，增加了工人的勞動強度，加大了材料成本的投入，尤其是后期修護給生產(chǎn)帶來了嚴重的安全隱患。一般的錨桿支護也不能有效控制圍巖

2、變形，造成有效斷面縮小較為嚴重，影響生產(chǎn)和安全。面對以上種種不利因素，礦要求術科研究合理的支護方式。為了解決這一難題，技術科技術員通過認真總結現(xiàn)場問題和學習錨桿支護機理，并且在集團公司的鼓勵和礦大教授的指導下，最后確定了利用錨桿支護來改變現(xiàn)狀，試驗得以實施。前言施工巷道為844工作面機、風巷。該工作面塊段走向長約650m，傾斜長約130m，位于475m水平，施工巷道布置在8煤層中，位于井田中央右側。地面地勢平坦，多為農田。該塊段對應的上

3、階段是842工作面，下至F7斷層煤柱，東以84上山煤柱為界，西至84采區(qū)邊界。8煤層為不穩(wěn)定煤層，灰~灰黑色，鱗片狀或粉末狀，玻璃光澤，半亮型煤，煤層部分地段有條帶變薄區(qū)，中段、里段有分叉合并現(xiàn)象，整個工作面煤層受構造影響較破碎，松軟，煤層厚度變化較大；煤層厚度0~3.70m，平均厚約1.60m；角度平均約為18o。煤層偽頂為0.1～0.3m的炭質泥巖，黑色，質較軟，染手；直接頂為厚2.0～3.0m泥巖，灰色，致密，塊狀，含大量植物化石

4、；老頂為8~14m的厚層細~中粒砂巖，質硬，偶見軟弱夾層。直接底為2.0～3.0m左右的灰色、致密塊狀、含大量植物化石的泥巖；老底為厚度10.0m以上的9煤層底板砂巖，灰白色，中粒，主要礦物為石英長石，層面夾炭質條帶；在直接底與老底之間是9煤層，且其中夾有0.5m厚的一薄層炭質泥巖。844沿空風巷斷面為斜矩形，凈寬3m，凈高2.4m；機巷斷面為斜矩形，凈寬3.4m，凈高2.6m，沿巷道頂板按中線施工。1桁架支護原理及原則桁架支護原理及原

5、則1.11.1支護原理支護原理（3）鋪網(wǎng)方式：從頂板中部向兩邊鋪，兩邊網(wǎng)過肩窩，幫部菱形金屬網(wǎng)至底角。（4）扭矩要求：頂錨桿鉆機的安裝扭矩應大于100Nm，幫錨桿機具的安裝扭矩應大于60Nm；頂部錨桿扭矩要求不小于150Nm，幫部錨桿扭矩要求不小于120Nm，人工須進行二次加扭，滯后不得超過2~3天，須有專人實施。（5）嚴格錨桿、錨索施工質量，錨桿、錨索孔的深度、角度要符合設計要求，孔要直要圓，孔壁清潔，孔徑、藥卷、錨桿（錨索）3徑要匹

6、配，藥卷質量要合格，攪拌和等待時間要充分。3施工情況回顧3.1施工概況844機巷自05年元月份開始施工，6月底結束，施工長度662m；844風巷自05年3月份開始施工，6月底結束。至目前為止，844機巷未進行修護，支護狀況良好，能夠滿足回采要求；844風巷外段變形較大，目前凈寬最小處為2.3m，主要是因為當時剛開始段桁架支護工藝不熟悉，桁架補強支護滯后；其它各處斷面凈寬均在2.9m以上，能夠滿足回采要求；風巷由于為沿空掘進，頂幫壓力大，

7、底鼓量大，已安排臥底一次，臥深700mm。3.2存在問題（1）沿空掘巷段錨索眼施工機具落后，大大制約眼空施工質量和速度，也給錨索安裝質量帶來不利的影響。（2）對于構造帶頂板不平整處，很難做到使錨帶網(wǎng)緊貼巖面，錨桿、錨索初錨力效果無法達到設計要求。（3）由于煤體較松軟，而錨桿預緊力要求高，當達到錨桿初錨力時，錨桿外露幾乎都會超過“不大于40mm“規(guī)定。（4）沿空掘巷段后期底鼓量大，難以控制。4支護效果分析（1）提高了風巷支護效果錨桿、金屬

8、網(wǎng)、錨索桁架將巷道圍巖緊貼在一起，變“被動支護”為“主動支護”，改善了巷道圍巖受力狀況，控制了圍巖變形和頂板下沉，保持了風巷的穩(wěn)定，變形量小，滿足了回采期間的斷面要求。（2）降低了支護成本錨網(wǎng)索桁架支護與工字鋼架棚支護相比，不僅節(jié)約了大量工字鋼，而且減少了坑木等消耗。按工字鋼復用2次計算，加上改棚整修、后期回收等費用，每米成本約為1300元；采用錨網(wǎng)索桁架支護，每米成本僅980元，每米可節(jié)約費用320元。（3）減輕了工人的勞動強度錨桿（