摘 要:緊鄰正在回采的采煤工作面進行巷道掘進施工,由于受采動影響較大,掘進期間巷道圍巖變形嚴重,煤體破碎等問題,造成施工難度大。謝橋礦通過對動壓條件下巷道支護方式優化設計,較好的解決了動壓條件下巷道掘進難題。
關鍵詞:回采巷道動壓架棚支護
中圖分類號:TD82文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)08(b)-0079-02
隨著原煤產量的逐年增加,采場接替越來越緊張,而采區有限,這樣不得不造成掘進工作面與工回采作面重疊。1311(3)上順槽在巷道掘進過程中受13318E回采動壓影響,出現煤體破碎、頂板“墜包”、巷道明顯整體移近等現象,掘后35天,兩幫最大位移量達417mm,頂底板最大移近量305mm,嚴重影響了后期回采工作的正常進行。采用架U29#金屬棚配錨桿聯合支護,不僅解決了上述巷道支護難題,而且緩解了接替緊張的局面。
1 概況
1311(3)上順槽從1311(3)煤上山撥門,施工方位為106°,下覆13318E工作面正在回采,受8煤采動影響較大,8煤和13-1煤層間距163~173 m。當上順槽掘進距離煤上山133m時,將進入13318W回采區域。回采應力集中影響范圍為200m,截止2011年3月6日,1311(3)上順槽順利通過應力集中影響區。
1311(3)上順槽過13318E回采工作面應力集中范圍剖面示意圖(圖1)
1311(3)上順槽過13318E回采工作面應力集中范圍平面示意圖(圖2)
2 支護方案
在支護方面考慮受采動的影響,巷道位移量較大,在動壓的作用下,大跨度的頂煤(板)很容易沿層面發生離層破壞,造成安全隱患或支護失效。在這種情況下應選用控頂距小、控頂時間短的支護方式,所以首選為架U29#金屬棚支護,又考慮到棚子的變形及倒棚的可能,所以再用錨桿配U29#金屬棚聯合支護。
2.1 架棚支護技術要求
凈寬×中高=5000×3700mm,棚距為700mm,腿窩深度200mm,梁腿搭接長度500mm,卡纜間距300mm,卡纜螺栓扭矩200N·m。 每棚設4道拉桿,拉桿長L=1680mm,頂部設兩道分別位于棚梁中心左右各1.0m處,幫部設兩道拉桿分別位于拱基線處。 頂、幫采用Ф6.5mm鋼筋加工成的500×900mm(網孔100×50mm)的鋼筋笆片腰幫背頂,笆片間用14#鐵絲扎牢,每200mm一道;巷道方向笆片之間搭接200mm,幫部方向笆片之間靠緊對齊,鋼筋笆片的鋪設必須橫平豎直。
2.2 固棚錨桿技術要求
2.2.1施工固棚錨桿加強支護范圍為:1311(3)上順槽組裝硐室終止點至切眼方向200m范圍內,即距離煤上山74~274m范圍內。
2.2.2固棚錨桿加固位置及方式:在需加固的每架U型棚棚梁正中位置打1組固棚錨桿加固。固棚錨桿規格為2根φ20×2000mm錨桿配1個U型棚卡蓋,每根錨桿用2支Z2360型錨固劑,錨桿外露15-50mm。
2.2.3局部U型棚幫部來壓顯現明顯,兩幫位移量較大時,在距兩幫棚腿底盤500mm處各補打一組幫部固棚錨桿加固。固棚錨桿規格為2根φ20×2000mm錨桿配1個U型棚卡蓋,每根錨桿用1支Z2360型錨固劑,錨桿外露15~50mm。
2.2.4 固棚錨桿緊跟迎頭施工。
2.2.5 固棚錨桿配套使用的棚卡蓋與棚梁間的空隙處可采用木楔加勁。
3 支護效果
在1311(3)上順槽回采應力影響集中區內按要求每50m設置一組礦壓觀測站,觀測兩幫、頂底板的位移量。觀測要求為最迎頭的一組測站每圓班觀測一次,后面的測站每個星期觀測一次。通過對數據的篩選及分析作出以下圖表
1、兩幫位移示意圖表(如圖3)
2、頂底板位移示意圖表(如圖4)
從礦壓觀測可以看出,在應力集中區巷道施工一個月以后,頂底板及兩幫基本處于了穩定狀態,兩幫最大位移量為417mm,頂底板最大位移量為305mm,從而可以看出在應力集中區內架U29#棚配錨桿聯合支護,不僅能夠保障安全施工,也能更好的控制巷道的位移。
4 結語
通過1311(3)上順槽安全順利通過13318E回采工作面應力集中影響區和沉降影響帶可以看出,在同一采區上下重疊影響的掘進工作面和回采工作面施工時,大斷面巷道掘進期間采用架U29#棚配錨桿聯合支護,解決了在采動的影響下巷道支護難的問題,有效的控制了幫頂的位移,減緩了接替緊張,為同類型巷道掘進提高了寶貴的借鑒作用。