綜採工作面末採打錨桿 錨索支護技術

2022-05-28 18:42:03 字數 2624 閱讀 1222

摘要:本文介紹了某某煤礦綜採工作面末採打錨桿、錨索支護的技術,簡要說明了不打錨桿和打錨桿支護的優缺點,為綜採末採**提供了一種安全可靠、省時省力、節約材料的支護方式

關鍵詞:綜採末採錨桿、錨索支護

1 概況

1.1 工程概況

某某煤礦是某某礦業集團公司所屬國有大型企業,礦井現實際生產能力180萬噸,地質條件較為簡單,但礦壓顯現極為明顯,而作為該礦三採區的綜採工作面一直採用直接鋪網,然後支架上加木大樑,л型梁進行支護**,**綜採支架時,大量木料、單體支柱、л型梁都因無法正常**而埋進採空區,工作面不打錨桿、錨索支護前缺點十分明顯。頂板容易垮落把網壓破;**時難度大、工期長;**效率低;支架變形量大,安全性和穩定性差,當頂板較差時優為突出;頂板下沉量大,末採完必須及時**。

1.2 地質概況

該工作面開採系山西組之3#煤層,為低灰、低硫主焦煤,容重為1.39 t/m3,煤層厚度1.5-2.

03m ,平均厚度1.80m。工作面煤層傾角3°-9°,平均傾角7°35′,煤層結構簡單,穩定可採,老頂為2.

6m厚砂岩,堅硬、厚層狀,直接頂為2.0m厚砂泥岩,堅硬,層理發育,偽頂為0-0.4m厚泥岩,鬆軟、易垮落,直接底為0.

6m厚泥岩,較軟有底鼓現象,老底為8.4-12m厚砂岩較硬,厚層狀,水文地質條件較簡單。

1.3 支護概況

採用末採前不打錨桿,存在以下缺點:

1、支護阻力低,特別是架前梁超過2m的情況下。停採時,支架頂樑受到的集中應力大,就會發生前л型梁彎曲或拆斷現象。

2、被動承載,支架載荷增加緩慢,不利於末採後裝置長時間存放。

3、支架載荷不均勻,頂樑只有兩處載荷最大,其餘地方小,降低了支架的承載能力。

總體看來,支護效果差,在壓力大的巷道內,**期間即可發生強烈的變形,難以保證支架正常**,常常造成邊**邊拉底。

近年來,隨著高強螺紋鋼螺桿和樹脂錨固劑的推廣,煤巷樹脂錨桿支護技術發展很快,在很多複雜困難條件下應用,取得成功,其中以高強錨桿和錨索鋼筋圈樑組合支護形式較多,錨索起進一步加固圍岩,懸吊和控制變形的作用。

2、設計思路

現代煤巷錨桿理論認為,層狀岩體內維護煤層巷道應充分考慮到圍岩應力,圍岩強度及賦存狀態對巷道穩定性的影響,特別是水平應力對巷道頂板的離層、剪下等破壞作用十分明顯,復合頂板條件下這種破壞形式更加明顯。支護與圍岩相互作用的理論研究成果證明,支護強度是控制巷道圍岩劇烈變形的關鍵因素。

頂板的離層破壞從根本上講是層狀頂板的不協調制形,在相同或相近的受力狀態下,由於下位岩體的抗變形能力低於上位岩體,因而表現為更大的彎曲變形,即離層。控制離層或從根本上消除離層的最直接最有效的手段是強化上位岩體的力學效能,改善其受力狀況。

從實際條件看,該煤層頂板有一定的自穩能力和完整性,通過高強度的預拉力錨桿可以有效地加強支護,減少變形,防止出現離層,確保巷道的安全使用;同時在現有的技術條件下,絕對控制巷道變形量是十分困難地,需要很強的支護強度,支護材料及相關費用投入大,適當讓壓,允許一定的圍岩變形量,可以大大緩解支護難度,取得技術經濟雙贏,所以結合3308煤層自身穩定性較好,頂板裂隙不發育,有利於頂板控制,為**支架打好基礎。

3、支護引數

(1)為保證工作面在最終變形後能夠滿足**和安全的需要,工作面斷面以滿足變形為要求,設計距停採線5.8m以內採用ø16×1800mm型樹脂錨桿,l=5.3m錨索對頂板進行維護。

(2)施工方案及支護引數

○1距停採線5.8-1.8m段,在工作面內頂板打錨桿,錨桿間距1.5m,排距1m,矩形布置。

○2距停採線3.4m時,間隔3m打一排錨索,要求前4m 範圍內的錨桿、錨索必須安裝到支架與支架之間,以便於移架。

○3距停採線1.8m,不再進行移架時,錨桿間距縮小為0.75m,排距0.9m,矩形布置,並安裝規格為l=1.8m長的鋼筋圈樑。

○4距停採線0.9m時,與前一排錨索間隔1.5m平行布置一排錨索,兩排錨索成三花形布置。

○5工作面推到停採線時,拆出採煤機和刮板輸送機,在煤幫打兩排錨桿,間距1m,排距0.9m,成三花形布置。

○6幫頂錨桿設計扭矩不低於錨索預緊力不低於8-12噸,保證錨桿、錨索支護質量,達到護頂、護幫作用。

4、實際效果

○1錨桿支護工作面裝置存放三個月頂板無較大變形,不打錨桿則存放時間長就會頂板下沉,變形量大出現底鼓現象,支架難以**,甚至**不出。

○2錨桿支護安裝後,節省了**工程時間,節省坑木消耗,僅15天就把工作面內116架全部**完,坑木比3306面節省近三分之二。

○3採用錨桿支護配合錨索加固,增大錨固強度,能夠有效地將錨桿的加固作用和錨桿的懸吊作用有機結合,通過施加較大預緊力,使頂板形成組合拱梁,幫部形成組合拱牆,從而提高承載能力。

○4採用錨桿支護工作面減少了因頂板下沉或底鼓造成的拉底工程,提高了單體支柱、л型梁、坑木的**率,有利於快速**,實現高產高效,與3306面**相比可節省20餘萬元,

5、認識與體會

1錨網支護必須確保錨固層的強度和厚度。否則,很容易導致「錨空」出現組合拱失穩。

2錨網支護設計必須應用系統支護的觀念,設計應該明確為動態支護設計,必須考慮預留變形量。

3錨網支護能夠有效的控制圍岩鬆動較圈的進一步擴大,減少圍岩變形量,提高支護體系的整體支護強度。

4錨桿安裝質量是錨網支護成敗的關鍵,必須嚴格按設計要求,採取有效措施,確保錨桿的預緊力和錨固力,並且支護要及時。

5錨桿支護必須做到「三經匹配」,提高錨桿的錨固效果。

6錨網、錨索支護不僅應用於開掘工作面,還可以擴大應用到回採工作面。

綜採工作面末採打錨桿

2 設計思路 現代煤巷錨桿理論認為,層狀岩體內維護煤層巷道應充分考慮到圍岩應力,圍岩強度及賦存狀態對巷道穩定性的影響,特別是水平應力對巷道頂板的離層 剪下等破壞作用十分明顯,復合頂板條件下這種破壞形式更加明顯。支護與圍岩相互作用的理論研究成果證明,支護強度是控制巷道圍岩劇烈變形的關鍵因素。頂板的離層...

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