錨網(wǎng)鋼帶聯(lián)合支護(hù)在動(dòng)壓區(qū)巷道的應(yīng)用_1

1、錨網(wǎng)鋼帶聯(lián)合支護(hù)在動(dòng)壓區(qū)巷道的應(yīng)用 135采煤隊(duì)是杏花煤礦主力采煤隊(duì)之一，年生產(chǎn)能力50萬(wàn)t，2002年9月15日，135隊(duì)進(jìn)入西采區(qū)中部層30#層可三采面，該工作面可采儲(chǔ)量9.8萬(wàn)t，可采期2.5個(gè)月，原定接續(xù)工作面為28#層右五工作面剩余工程量還有1 860m。在現(xiàn)有的條件下，只能按排一個(gè)連續(xù)化掘進(jìn)隊(duì)和兩個(gè)礦車運(yùn)輸掘進(jìn)隊(duì)施工，平均單進(jìn)250m/月，無(wú)法保證。所以礦決定135隊(duì)采完30#層右三后接30#層右四，而接續(xù)工作面的上巷即30#層右三付巷需在采動(dòng)壓力區(qū)內(nèi)施工。 1 工程概況 30#層右三付巷，其上部為2001年11月之前回采的28#煤層采空區(qū)（見(jiàn)圖1），28#層煤厚度1.0m，與30

2、#煤層之間的巖柱厚度為5.6m，30#煤層厚度3.2m，其間夾數(shù)層頁(yè)巖。施工巷道選擇在30#煤層上部，煤層頂板為巷道頂板，施工巷道底板標(biāo)高410m423m，地面標(biāo)高240m，垂直壓力16mpa。 圖1 工程平面示意圖 2 壓力影響 2.1上部采動(dòng)壓力影響 根據(jù)28#煤層回采經(jīng)驗(yàn)，周期壓力顯現(xiàn)明顯，周期來(lái)壓步距12m。雖然經(jīng)過(guò)10個(gè)月的采后穩(wěn)定，采空區(qū)頂板已形成鉸接梁式平衡。但由于受30#煤層采動(dòng)影響，頂板平衡被破壞，壓力重新分布。尤其是28#層右四開(kāi)切眼附近30m區(qū)域內(nèi)，當(dāng)巷道掘送到此區(qū)域，頂板壓力增大了38mpa。 2.2采煤工作面超前壓力及采空區(qū)壓力的影響 受采動(dòng)影響煤層上方的巖層在回采工

3、作面前方3040m處就開(kāi)始斷裂變形，從而出現(xiàn)塊狀咬合結(jié)構(gòu)，這就導(dǎo)致工作面前方壓力急劇增回。當(dāng)巷道掘至距采煤工作面50m時(shí)，頂板壓力開(kāi)始增大。當(dāng)掘至距采煤工作面200m時(shí)，壓力增大了1225mpa。 采空區(qū)在經(jīng)歷減壓后，隨著采空區(qū)面積的增大，頂板巖層也重新移動(dòng)，達(dá)到新的平衡，同時(shí)增加圍巖應(yīng)力。30#層采空區(qū)壓力影響范圍40m左右，巷道壓力增大7mpa。 2.3采動(dòng)側(cè)向壓力影響 作為同一煤層上、下片盤接續(xù)，側(cè)向壓力是影響較為嚴(yán)重的一個(gè)因素。由于工作面回采后，采空區(qū)壓力轉(zhuǎn)移到側(cè)向煤柱，造成煤柱支撐負(fù)荷增加，影響范圍一般在20m左右，嚴(yán)重區(qū)域在1020m。因此選擇在與30#層右三巷間留5m煤柱掘送30

4、#右三付巷。當(dāng)采煤工作面的超前壓力及采空區(qū)壓力過(guò)后，右三付巷比右三巷的頂板壓力增大了12mpa左右。 3 支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì) 選用16mm圓鋼桿體。頂板錨桿桿體長(zhǎng)度1 800mm，rs水泥藥卷端頭錨固，錨固長(zhǎng)度600mm。幫錨桿桿體長(zhǎng)度1 600mm,錨固長(zhǎng)度300mm。兩邊斜錨桿安裝角度45°，頂板錨桿排間距為700mm×700,幫錨桿排間距800mm×700mm。錨桿初錨力不小于35kn，初撐力不小于30kn，錨固力不小于64kn。金屬網(wǎng)采用10#鍍鋅鐵絲編制而成，網(wǎng)孔40mm×40mm，規(guī)格2600mm×900mm。鋼帶采用12mm鋼筋焊制而成

5、，規(guī)格3 000mm×100mm（見(jiàn)圖2）。 圖2 巷道斷面圖 4 錨網(wǎng)鋼帶支護(hù)原理 頂板采用錨桿加鋼帶支護(hù)，在錨桿初錨力及鋼帶的作用下，頂板巖石形成了一個(gè)既具有自穩(wěn)能力又具有支撐能力的“鋼性”承載體，即組合梁，兩幫形成支承點(diǎn)。頂板壓力通過(guò)組合梁，傳遞到巷道兩側(cè)縱深處。兩幫采用錨桿加金屬網(wǎng)支護(hù)，金屬網(wǎng)可兜住錨桿之間的煤體，同時(shí)將所有的幫錨桿連成整體，增強(qiáng)了巷壁抗側(cè)壓能力。 為了減小巷道頂?shù)装逡平?，加?qiáng)煤壁的支撐能力，靠巷道上幫打一排間距為1.0m的20mm以上的大徑坑木。同時(shí)，為了減輕采煤工作面超前壓力對(duì)右三副巷與右三巷間煤柱的影響，采煤工作面下巷的超前支護(hù)，由原來(lái)的20m，加長(zhǎng)至

6、50m，初撐力由原來(lái)的50kn，增大至60kn，間距由原來(lái)的1.2m,減小到0.8m。 5 施工工藝 該巷道作為采煤上巷，按通風(fēng)、運(yùn)輸及行人等要求，使用斷面不小于4.22。考慮到受各種壓力較大，施工后圍巖會(huì)有較大的位移量，所以確定巷道凈斷面6.252。 為了保證頂板巖層及兩幫煤體的完整性，最大限度地減小對(duì)它的震動(dòng)破壞，周邊眼間距控制在300mm以下，裝藥量不超過(guò)75g。支護(hù)必須及時(shí)到位，最大空頂距不超過(guò)700mm，最大空幫距不超過(guò)2 000mm。同時(shí)錨桿的初錨力必須達(dá)到35kn，初撐力必須達(dá)到30kn，上幫木柱不滯后耙裝機(jī)。 6 效益 在動(dòng)壓區(qū)施工巷道410m，完成了采煤隊(duì)的正常接續(xù)，避免了135采煤隊(duì)停產(chǎn)3個(gè)月，多生產(chǎn)原煤12萬(wàn)t，增加經(jīng)濟(jì)效益420萬(wàn)元。同時(shí)為以后在高應(yīng)力區(qū)內(nèi)掘送巷道提供了經(jīng)驗(yàn)。從施工及現(xiàn)在的使用情況看，巷道頂?shù)装遄畲笠平窟_(dá)600mm，主要表現(xiàn)在底鼓。兩幫最大移近量為300mm，其中：上幫最大移近量240mm，下幫最大移近量60mm，在采煤工作面推過(guò)30d后逐漸穩(wěn)定。由于該巷道是留底煤施工，底