摘要:本文介紹了錨梁網支護在淮南礦業集團張集礦(北區)17256工作面底抽巷的優化情況。該優化支護的方案結合巷道用途將錨桿、錨索、槽鋼梁的物理力學性能充分發揮利用,提高巷道支護的穩定性,安全、高效。該優化支護工藝在材料、材質方面稍作改進,可進一步擴大它的應用范圍。
關鍵詞:錨梁網 支護 優化
1 概述
淮南礦業集團張集礦(北區)17256工作面底抽巷,設計長度2110m,錨網噴支護,直墻半圓拱斷面,凈寬3.5m,凈高2.95m,錨桿為Φ18×1800mm,間排距為800×800mm,Φ6.5×1700×900㎜鋼筋網,噴厚100mm,砼強度C15,Φ18×6300mm點錨索加固,每兩排打兩根;巷道頂5煤頂板粉細砂巖施工,現掌子面巖性從上到下依次為砂泥巖互層(0.8m)、5煤(0.3m)、砂泥巖(1.8m) ,層間水含量小,局部有淋水,。施工一段時間后,礦方提出:要求施工單位提出更改申請,但要在保證支護強度時,不增加支護成本。
我單位在接到聯系后,隨即組建技術人員、業務骨干集中研究后。本著經濟和施工可行性的原則,項目部在施工前準備了兩套過該段施工方案:①改為矩形斷面,使用錨梁網支護:全斷面采用Φ18×1800mm錨桿+鋼帶壓8#鐵絲網和Φ18×6300mm錨索+12#槽鋼加強支護。②取消噴漿,更改Φ6.5×1700×900mm鋼筋網為8#鐵絲網。
2 施工方案選擇
2.1 施工概況:巷道施工時,由于層理比較清晰,層間連續性不強,炮后成型效果差,肩窩部很難留住,錨桿不易緊貼巖面,施工整體質量差;且煤層坡度變化較頻繁;施工中打運具有一定的難度,噴漿工作嚴重影響施工進度。
2.2 應急施工方案討論:項目部立即召開現場緊急會議,討論施工方案:
①按目前的現場條件,如果改為矩形斷面,使用錨梁網支護:全斷面采用Φ18×1800mm錨桿+鋼帶壓8#鐵絲網和Φ18×6300mm錨索+12#槽鋼加強支護。由于矩形斷面頂板壓力完全傳遞至頂板,Φ18×1800mm錨桿的抗拉強度無法滿足需要,錨桿被拉斷破壞將會明顯增加,無法保證支護強度。且于Φ18×6300mm錨索構成的受壓整體效果不明顯。
②取消噴漿,更改Φ6.5×1700×900mm鋼筋網為8#鐵絲網。巖石層理清晰,風化后幫部墜網現象嚴重,局部淋水處,淋水不容易導引,造成網片銹蝕嚴重。
討論結果:根據現場情況,決定采用矩形斷面,使用錨梁網支護。頂部錨桿采用Φ20×2500mm錨桿+鋼帶壓10#鐵絲網,根據頂板探眼情況,錨索改為Φ18×4300mm,每四排打一根,并跟蹤探眼作出適當調整,幫部采用Φ16×1600mm錨桿配木墊板壓網片支護,間排距改為1100×900mm。
3施工
3.1 施工準備:將鋼帶、槽鋼按錨桿(索)間距加工Φ22的主圓孔,并于主圓孔100mm幫加工副圓孔,以便失錨時補打。材料運至最近鉆場內,分類碼放好,便于在最短的時間內進行支護施工。
3.2 施工:將前排網片折彎150mm后,使用鋼帶托起至迎頭,并用鋼管托起鋼帶臨時固定在頂板,嚴格按0.8×0.8m的間排距排放好鋼帶,將上班彎折的鋼帶復位,并連接好網片,使用液壓點柱頂至貼巖面,在使用錨桿機由中部向兩幫施工錨桿;錨索施工可有迎頭施工炮眼時施工,不影響迎頭工序。
3.3 壓力檢測:每隔80-100m安裝一個頂板離層儀和錨桿錨索壓力表,每天觀察一次壓力讀數,壓力異常增大區增加點錨索加強支護。
4 技術經濟效果分析
施工一周后,頂幫部錨桿無明顯破壞,不存在噴漿工序拖延施工時間,頂板層理保存完好,錨桿。錨索施工質量高,基本無不貼巖面情況出現,鐵絲網無大面積銹蝕破壞,各項檢測力學情況穩定,錨梁網支護的應用獲得成功。該段支護有以下優點:
4.1 材料費用低;巷道的錨桿成本基本不變;錨索減少80%;鐵絲網較鋼筋網成本減少10%;無需噴漿。
4.2 省時省力;施工方便,簡潔,不需其它輔助器材,且明顯增加施工進度。
4.3 支護效果好;經檢測觀察,頂板下沉量在允許范圍內,且頂板巖層完整、無破壞。
4.4 安全效益好;由于巷道坡度變化較頻繁,巷道斷面小,風筒及皮帶等設備占用巷道面積大,打運系統復雜,打運的安全隱患多,減少打運就是減少安全隱患,隨著巷道的深入效果更加明顯。
5 結束語
通過更改錨梁網支護后,巷道的施工進度明顯加快,安全管理的難度明顯減小,人員的勞動強度得到降低,當月的單進180m,熟悉一月后,在各方的大力支持下,更是創出集團公司巖巷單進270m的新紀錄;在后續鉆機隊進駐打鉆后,基本沒有因打運占道給其造成影響。