桁架支護(hù)在松軟煤層掘巷中應(yīng)用(過程研修)

1、桁架支護(hù)在松軟煤層掘巷中的研修應(yīng)用桁架支護(hù)在松軟煤層掘巷中的研修應(yīng)用確立背景確立背景海孜礦井下條件復(fù)雜，今年來隨著開采水平的不斷延深，深部地質(zhì)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(zhǔn)備帶來了更大的困難。架棚支護(hù)變形嚴(yán)重，前掘后改，制約了單進(jìn)水平的提高，增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，加大了材料成本的投入，尤其是后期修護(hù)給生產(chǎn)帶來了嚴(yán)重的安全隱患。一般的錨桿支護(hù)也不能有效控制圍巖

2、變形，造成有效斷面縮小較為嚴(yán)重，影響生產(chǎn)和安全。面對(duì)以上種種不利因素，礦要求術(shù)科研究合理的支護(hù)方式。為了解決這一難題，技術(shù)科技術(shù)員通過認(rèn)真總結(jié)現(xiàn)場問題和學(xué)習(xí)錨桿支護(hù)機(jī)理，并且在集團(tuán)公司的鼓勵(lì)和礦大教授的指導(dǎo)下，最后確定了利用錨桿支護(hù)來改變現(xiàn)狀，試驗(yàn)得以實(shí)施。前言施工巷道為844工作面機(jī)、風(fēng)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(cè)。地面地勢平坦，多為農(nóng)田。該塊段對(duì)應(yīng)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(gè)工作面煤層受構(gòu)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(zhì)泥巖，黑色，質(zhì)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(xì)~中粒砂巖，質(zhì)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(zhì)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(zhì)泥巖。844沿空風(fēng)巷斷面為斜矩形，凈寬3m，凈高2.4m；機(jī)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(hù)原理及原則桁架支護(hù)原理及原

5、則1.11.1支護(hù)原理支護(hù)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(jī)的安裝扭矩應(yīng)大于100Nm，幫錨桿機(jī)具的安裝扭矩應(yīng)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(jìn)行二次加扭，滯后不得超過2~3天，須有專人實(shí)施。（5）嚴(yán)格錨桿、錨索施工質(zhì)量，錨桿、錨索孔的深度、角度要符合設(shè)計(jì)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(zhì)量要合格，攪拌和等待時(shí)間要充分。3施工情況回顧3.1施工概況844機(jī)巷自05年元月份開始施工，6月底結(jié)束，施工長度662m；844風(fēng)巷自05年3月份開始施工，6月底結(jié)束。至目前為止，844機(jī)巷未進(jìn)行修護(hù)，支護(hù)狀況良好，能夠滿足回采要求；844風(fēng)巷外段變形較大，目前凈寬最小處為2.3m，主要是因?yàn)楫?dāng)時(shí)剛開始段桁架支護(hù)工藝不熟悉，桁架補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)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(fēng)巷由于為沿空掘進(jìn)，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(jī)具落后，大大制約眼空施工質(zhì)量和速度，也給錨索安裝質(zhì)量帶來不利的影響。（2）對(duì)于構(gòu)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(dá)到設(shè)計(jì)要求。（3）由于煤體較松軟，而錨桿預(yù)緊力要求高，當(dāng)達(dá)到錨桿初錨力時(shí)，錨桿外露幾乎都會(huì)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(hù)效果分析（1）提高了風(fēng)巷支護(hù)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(dòng)支護(hù)”為“主動(dòng)支護(hù)”，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(fēng)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(hù)成本錨網(wǎng)索桁架支護(hù)與工字鋼架棚支護(hù)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(fù)用2次計(jì)算，加上改棚整修、后期回收等費(fèi)用，每米成本約為1300元；采用錨網(wǎng)索桁架支護(hù)，每米成本僅980元，每米可節(jié)約費(fèi)用320元。（3）減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度錨桿（