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　　1、工作面概況與地質(zhì)條件

 

　　1501工作面是興隆公司的首采工作面，煤層厚度為0.8～1.3m，平均煤厚1.0m，煤層賦存不穩(wěn)定。該掘進(jìn)工作面巷道頂為炭質(zhì)泥巖，厚度1.１m，其上為砂質(zhì)泥巖，厚度為5.4m。按照設(shè)計(jì)要求，該巷道按中線跟5煤頂板施工，采用斜矩形斷面錨梁網(wǎng)支護(hù)方式，左右?guī)蛢A角平均26o，是典型的大傾角煤巷。

 

　　2、巷道初始施工設(shè)計(jì)及存在問題

 

　　2.1巷道初始支護(hù)參數(shù)

 

　　根據(jù)對(duì)錨桿支護(hù)技術(shù)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí)，通過工程類比設(shè)計(jì)方法，確定了該巷道采用錨梁網(wǎng)支護(hù)方式。巷道支護(hù)規(guī)格（寬×高）為3.4m×2.2m，全斷面每排共布置17根錨桿，其中頂板每排布置錨桿8根，間排距為7000mm×700mm；頂板中間錨桿布置在巷道中線上。鋼帶由直徑12mm的圓鋼加工而成，根據(jù)巷道頂板的傾角，確定鋼帶長(zhǎng)度為4.6m。巷道左幫每排布置6根錨桿，其間排距為750mm×700mm，右?guī)兔颗挪贾缅^桿3根，其間排距為750mm×750mm。頂、幫錨桿均選用直徑20mm、長(zhǎng)2.2m的左旋無縱筋螺紋鋼等強(qiáng)錨桿，每根錨桿使用1卷Z2370型樹脂錨固劑進(jìn)行端頭錨固，設(shè)計(jì)錨固力不低于80kN。頂板金屬菱形網(wǎng)規(guī)格為：5.0m×1m，巷幫使用菱形網(wǎng)規(guī)格為2.5m×1.0m，鐵托盤規(guī)格為100mm×100mm×10mm。

 

　　2.2巷道施工狀況及其原因分析

 

　　巷道開挖后，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，在施工中存在以下幾方面的問題：

 

　?、傧锏郎蠋图绺C處的頂幫錨桿難于施工。兩幫高差約為2.2m，巷道上幫較高，高達(dá)4m左右，因此在施工上幫肩窩錨桿時(shí)較困難，當(dāng)煤層松軟時(shí)，易片幫傷人，安全上也沒有保證；現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)都是始終使上幫錨桿滯后迎頭兩排支護(hù)，在放炮后就先施工該肩窩處的錨桿，然后再出東西，影響了巷道的掘進(jìn)速度；另外，在安裝靠近上幫的頂板錨桿時(shí)，由于上幫肩窩的空間小，錨桿鉆機(jī)受到限制而不能將錨桿安裝到位，常常造成錨桿的外露超過，甚至錨桿失效。

 

　　②工程質(zhì)量不好掌握，巷道上幫易出現(xiàn)超寬現(xiàn)象。在安裝靠近上幫的頂板錨桿時(shí)，施工人員不得不將巷道上幫肩窩刷寬，以便能將錨桿安裝到位，從而造成巷道上幫肩窩處出現(xiàn)超寬現(xiàn)象，上幫呈上寬下窄，巷道整體上呈現(xiàn)倒“八”字形，成形不好看，工程質(zhì)量掌握不好。

 

　?、塾捎谙锏雷笥覀?cè)傾角大，造成靠近上幫的頂板錨桿與頂板夾角太小，安裝錨桿時(shí)，托板與頂板之間不能緊貼，致使錨桿受力不均，易出現(xiàn)錨桿斷裂現(xiàn)象。

 

　　3、巷道支護(hù)方式的改進(jìn)

 

　　通過對(duì)施工過程中存在的以上諸多問題的分析，可以看出，這些問題均集中體現(xiàn)在巷道上幫肩窩處，為便于現(xiàn)場(chǎng)施工，提高掘進(jìn)速度和施工質(zhì)量，保證生產(chǎn)的安全，對(duì)該巷道的支護(hù)方式進(jìn)行如下改進(jìn)：

 

　?、僬{(diào)整巷道斷面形狀，減少巷道上幫的高度，增大上幫肩窩的空間。巷道斷面形狀由傾矩形調(diào)整為類似于屋脊形，通過調(diào)整巷道的形狀，使巷道上幫高度降底，方便對(duì)上幫肩窩錨桿的施工，同時(shí)，巷道上幫肩窩的空間也隨之增加，巷道上幫與頂板的夾角由原來的64o增加到90o左右。從而保證了現(xiàn)場(chǎng)施工的安全，方便了上幫肩窩處頂板錨桿的安裝，使錨桿的施工質(zhì)量能夠滿足要求。

 

　?、诤侠磉x擇頂板鋼帶的長(zhǎng)度，巷道斷面調(diào)整后，頂板鋼帶長(zhǎng)度也要隨之調(diào)整，鋼帶長(zhǎng)度的選擇要合理，避免因鋼帶過長(zhǎng)造成巷道上幫肩窩超寬、巷道呈倒“八”字形現(xiàn)象，或因鋼帶過短造成頂板兩側(cè)錨桿距肩窩的距離超過規(guī)定。

 

　?、酆侠聿贾庙敯邋^桿。巷道斷面形狀的調(diào)整，致使頂板中間錨桿要偏離巷道中線靠近巷道的下幫，以避免出現(xiàn)靠近巷道下幫的頂板錨桿距巷幫的距離超過規(guī)定。

 

　　④巷道上幫肩窩處頂板錨桿選用異形托板，鐵托板使用30o夾角的異形鐵托板，托板與頂板之間都是面接觸，杜絕了托板不能密貼巖面的現(xiàn)象。

 

 

　　4.1巷道支護(hù)調(diào)整

 

　　巷道斷面改按屋脊形跟頂施工，頂板鋼帶凈長(zhǎng)為4.8m，頂板每排布置錨桿8根，間排距改為700mm×700mm，巷道上幫第排仍布置6根錨桿，其間排距為750mm×700mm，巷道中線偏離頂板中間錨桿225mm；其它支護(hù)要求不變。

 

　　4.2大傾角煤巷錨桿施工要點(diǎn)

 

　?、賴?yán)格按中線布置頂板錨桿，避免因頂板中間錨桿布置出現(xiàn)偏差，而造成頂板兩側(cè)錨桿至巷幫的距離超過規(guī)定。

 

　?、诩訌?qiáng)爆破管理，嚴(yán)格控制好巷道成形，盡可能減少對(duì)頂板和上幫的震動(dòng)破壞，巷道上幫采用手鎬刷成形。施工期間若煤層松軟，則嚴(yán)禁動(dòng)炮，采用手鎬掘進(jìn)。

 

　?、凵蠋湾^桿與頂板錨桿一樣，要緊跟迎頭避免因長(zhǎng)時(shí)間的不支護(hù)造成巷道折幫。

 

　?、墚?dāng)巷道傾角發(fā)生變化時(shí)，可通過調(diào)整頂板中間錨桿與中線的距離來達(dá)到滿足錨桿支護(hù)技術(shù)規(guī)范的目的。

 

　　通過對(duì)原有支護(hù)方式的改進(jìn)，巷道的施工質(zhì)量提高，杜絕了頂板托板不能緊貼巖面的現(xiàn)象；巷道上幫高度的降低，既方便了現(xiàn)場(chǎng)的施工；也有利于巷道上幫的控制，避免出現(xiàn)片幫傷人事故的發(fā)生。同時(shí)，通過改變巷道的斷面形狀，還有以下優(yōu)點(diǎn)：

 

　　①更加有利于頂板的管理，通過改變巷道的斷面形狀，巷道頂板的暴露長(zhǎng)度變小，巷道上幫高度變低，巷道頂幫的支護(hù)密度增加，有利于施工安全。

 

　?、诶谕ǚ拦芾恚d隆煤礦為煤與瓦斯突出礦井，該巷道也一直執(zhí)行“四位一體”防突措施，巷道斷面改變前，由于上幫較高、其肩窩處空間小，該處風(fēng)流不暢，極易造成瓦斯積聚。巷道斷面改變后，巷道上幫高度減小，肩窩處空間也隨之增加，使風(fēng)量充足，避免了瓦斯的積聚，更利于安全生產(chǎn)。

 

　?、巯锏罃嗝娴母淖儯顾娩搸чL(zhǎng)度及頂板菱形網(wǎng)的數(shù)量也隨之降低，因此與原巷道斷面相比，改變后的支護(hù)還可節(jié)約支護(hù)成本。