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工作面運輸巷

鎖定
地下礦山的連續回採作業會打破原有的應力平衡狀態,在工作面回採區域內的巷道會出現明顯的礦壓現象,並隨着工作面的推進呈現出連續循環的週期性變化,工作面巷道的支護和維護往往需要根據生產實際不斷優化調整,並通過回採實踐對巷道的穩定性進行檢驗。
中文名稱
工作面運輸巷
英文名稱
headentry
定  義
主要用於運煤的區段平巷或分帶斜巷。
應用學科
煤炭科技(一級學科),煤礦開採(二級學科),採煤方法(三級學科)
中文名
工作面運輸巷
現    象
礦壓現象
需    要
支護和維護
領    域
礦山開發

工作面運輸巷簡介

一般來説,巷道在進行開挖後,會使巷道周圍巖體中原處於平衡狀態應力重新分佈,從而引起巷道圍巖變形。如果不能有效控制這種變形,將會導致巷道無法正常使用。為了保證巷道服務年限,就必須對巷道圍巖進行有效的支護,防止其破壞的程度進一步擴大。同時,耿村煤礦屬於典型的衝擊地壓礦區,受衝擊地壓的影響,巷道工程圍巖環境差,對巷道進行有效的支護較為困難。
國內外學者通過對沖擊地壓礦井巷道維護進行大量的研究後,取得了不少成果。目前該礦主要採用的支護形式為錨網索+架棚+液壓抬棚+巷道支架等。由於受衝擊地壓的影響,巷道變形嚴重支護效果不夠理想,工作面在回採期間需要時常對工作面兩巷進行維修。 [1] 

工作面運輸巷支護參數設計

(1) 錨杆。
錨杆杆體採用22mm左旋無縱筋螺紋鋼筋,鋼號為BHRB500號,杆尾螺紋為M24。
錨固方式:樹脂加長錨固,採用1支超快速MSCK2335和2支快速MSK2360樹脂錨固劑錨固,鑽頭直徑30mm,鑽孔直徑30mm,錨固長度1200mm。
錨杆佈置: 每排共安裝14根錨杆,錨杆間排距為900mm×950mm,拱頂每排佈置8根錨杆,兩幫每排各佈置3根錨杆。
錨杆角度:全部垂直於煤壁佈置。
錨杆預緊扭矩≥300Nm,禁止超過500Nm。
(2) 錨索。
錨索材料為直徑18.9 mm,1×7股高強度低鬆弛預應力鋼絞線,頂錨索長度6.3m,幫錨索4.3m,鑽頭直徑30mm,鑽孔直徑30mm。
採用1支超快速MSCK2335和2支快速MSK2360樹脂錨固劑錨固,錨固長度1500mm。
錨索佈置:拱頂每兩排錨杆打設3根錨索,3-0-3-0佈置,頂錨索間排距2850mm×1800mm;巷幫每幫每2排錨杆打設2根錨索,幫錨索間排距1900mm×1800mm錨索距離底板垂直距離為500mm;
錨索角度: 全部垂直煤壁佈置。要求錨索初始張拉不低於260kN,預緊力損失後不低於200kN。 [1] 

工作面運輸巷技術要求

錨杆、錨索是目前巷道支護體系中的重要構件,其力學性能和作用機理大不相同,採用不同的佈置方式,支護效果會有很大差別。
(1) 掘進。
12240運輸巷掘進時採用綜掘機掘進。
掘進時要嚴格按照設計要求施工,保證巷道尺寸達到要求,巷道超挖控制在200mm以內。為保證巷道成型質量,掘進機割煤時應先由左幫開始,首先用截割頭找到巷道頂板,採用台階式掘進,從巷道頂部向底部依次切割,採用前探梁進行臨時支護。
綜掘機割煤完成後,要儘快將浮煤清理乾淨,特別是兩幫附近的浮煤,以防造成幫鋼護板安裝困難和底腳錨杆安裝困難。
(2) 錨杆的安裝。
綜掘機掘進過後要及時進行錨網支護,減小空頂距,空頂距不得超過1.2m。當頂板比破碎或遇到地質構造帶時,應縮小空頂距並加強錨網支護。錨杆孔施工時採用風動錨杆機完成。
先用1200mm的短釺杆進行鑽孔施工,接着換成2400mm長釺杆,直至錨杆孔施工完成,孔深要求為2300~2330mm,誤差不得超過設計值,並保證鑽孔角度垂直於煤壁。打錨杆孔時使用30mm鑽頭。
鑽孔前先要標定好孔位,鑽孔時錨杆機升起,使鑽頭準確對準所標定的孔位,然後開動錨杆機進行鑽孔。鑽頭鑽到預定孔深後下縮風動錨杆機,並進行清孔,用高壓風管清除孔內的煤粉。然後按設計要求放入樹脂錨固劑,將錨杆杆體插入孔內套上託板及M24型螺母,錨杆尾部通過安裝器與風動錨杆機機頭聯接,杆端插入已裝好樹脂錨固劑的鑽孔中,升起錨杆機,將孔口處的錨固劑送入孔底。利用風動錨杆機攪拌樹脂錨固劑。樹脂錨固劑攪拌是錨杆安裝中的關鍵工序,攪拌時間按廠家要求嚴格控制。同時要求攪拌過程連續進行,不得間斷。停止攪拌後等待1min左右。用風動扳手或扭矩倍增器擰緊螺母,擰緊力矩必須達到300 N·m,但禁止超過500 N·m。
(3) 錨索安裝。
錨索按設計要求及時安裝。頂錨索孔採用MQT130單體風動錨杆鑽機,配B19中空六方接長鑽桿和直徑30 mm雙翼鑽頭鑽孔。頂孔深控制在6.0~6.1m內,幫錨索孔採用幫錨杆鑽機,配麻花鑽桿和直徑28mm麻花鑽頭鑽孔,孔深控制在4.0~4.1m,孔深誤差不得超過設計值,並保證鑽孔角度垂直於煤壁。 [1] 
參考資料
  • 1.    馬放凱.綜放工作面運輸巷支護技術研究[J].能源與環保,2017,39(08):194-198.