??? 表1? 支護參數(shù)表???
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??? ③施工方式和施工工藝
??? 1)掘進方式:采用機掘或炮掘兩種方式。
??? 2)施工機具:采用單體風動錨桿鉆機配套B22、L1.0~2.5m的六角中空鉆桿, 27mm雙翼鉆頭打頂錨桿、錨索眼及安裝頂錨桿、錨索。用煤電鉆配套L1.0~2.5m的麻花鉆桿, 43mm的雙翼鉆頭鉆裝幫部錨桿眼
??? 3)工藝流程:
??? 炮掘時:交接班→安全質(zhì)量檢查→看中線、探底煤→畫巷道輪廓線→打眼→裝藥→放炮→排炮煙→敲幫問頂→臨時支護→裝運煤(巖)→延溜皮→永久支護→文明生產(chǎn)。
??? 機掘時:交接班→安全質(zhì)量檢查→看中線、探底煤→畫巷道輪廓線→敲幫問頂→臨時支護→裝運煤(巖)→延溜皮→永久支護→文明生產(chǎn)。
??? ④掘進工作面注水施工過程
??? 1102工作面機巷和切眼煤層松軟破碎,煤層的粘結(jié)性較差,為了提高煤層的粘質(zhì)性和煤體內(nèi)摩擦阻力,在施工的超前釋放孔中進行靜壓注水。注水增阻鉆孔直徑為45㎜、深度8.0m、沿巷道走向以孔口3.0m外到達巷道頂部為基準,在斷面內(nèi)左、中、右交替按上下兩排布置,兩排鉆孔距頂板以下分別為1.0m和1.5m、傾角為15°和19°.注水封孔器深入孔口1.0m~1.5m,以滿足有效封孔和循環(huán)進度后可拆下復用的要求。采用FKQ-2×0.5專用注水封孔器,靜水壓>2Mpa,封孔器長度0.5m,并安裝專用高壓水表對注水壓力及流量進行統(tǒng)計觀測,及時調(diào)整注水參數(shù)。
??? ⑤掘進工作面大傾角煤層防超前垮幫的措施
??? 若遇到掘進工作面傾角大,煤層松軟破碎,難以控制煤幫垮幫時,采用在工作面端面巷道頂部以下0.5m和腰線范圍內(nèi),沿走向打一排孔口間距1.0~1.5m、孔深9m左右的注錨索孔,打注?17.8*9000mm的錨索,控制煤幫片幫冒頂。隨著掘進的推進逐段推移張拉錨索,達到托板始終緊貼煤壁,控制煤幫。循環(huán)交替施工錨索,防止煤壁超前垮幫。4 技術(shù)經(jīng)濟效果分析1114工作面于2009年8月底施工完,2010年4月初開始回采,現(xiàn)已回采360m左右,通過現(xiàn)場觀察、觀測,兩道在未采動的范圍內(nèi),沒有發(fā)生明顯的變化,基本保持回采前的狀況,而受采動影響的100-150m范圍內(nèi),架設(shè)了抬棚支護后,巷道的收斂量在設(shè)計允許的范圍內(nèi),保持了正常的通風、行人、設(shè)備拉運。充分證明了卸壓曾阻弱結(jié)構(gòu)補強雙支護技術(shù)的效果。
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??? 圖1為1114機道掘進期間頂?shù)装逡平颗c掘進時間關(guān)系曲線圖。從圖中可以看出,在掘進初期兩幫收斂量較大,在14天左右達到最大值365mm,其后趨于穩(wěn)定,頂?shù)装逡平肯鄬蓭洼^小。
??? 圖1? 掘進期間機道頂?shù)装逡平颗c距工作面距離關(guān)系曲線圖圖2為1114回風掘進期間頂?shù)装逡平颗c掘進時間關(guān)系曲線圖。從圖中可以看出,在巷道掘進初期兩幫收斂量較大,在10天左右達到最大值385mm,其后趨于穩(wěn)定,頂?shù)装逡平肯鄬蓭洼^小?;仫L巷相對機道在兩幫收斂量及時間上略大。
??? 圖2? 掘進期間回風巷兩幫、頂?shù)装逡平颗c掘進時間關(guān)系曲線圖?????
??? 通過該支護技術(shù)在1114工作面切眼矩形大斷面和1114工作面兩巷圓弧拱形斷面的支護實踐證明,巷道圍巖的位移量和表面收斂量都得到了有效控制,巷道的使用效果和后期維護量明顯減小,實現(xiàn)魏家地煤礦構(gòu)造影響帶內(nèi)原始突出煤層巷道錨桿支護的安全、經(jīng)濟、快速掘進,掘進速度不低于180m/月;巷道頂?shù)装逡平亢蛢蓭鸵平吭谙锏婪?wù)期間內(nèi)比原支護巷道降低20%,巷道斷面收縮率小于20%,斷面能夠滿足安全生產(chǎn)的要求,保證正常使用;試驗巷道長度1100m,應(yīng)用推廣巷道長度3000m以上;采出表外煤儲量煤量在163.4萬噸以上,現(xiàn)已回采出88萬噸。創(chuàng)經(jīng)濟效益2600萬元以上,遠景產(chǎn)生社會效益4.9億元以上。5 結(jié)語卸壓增阻弱結(jié)構(gòu)補強雙支護技術(shù)在魏家地煤礦受構(gòu)造影響帶影響的1114工作面三條巷道、1115工作面兩條巷道和1190解突巷三條巷道掘進中進行了支護改革實踐。針對構(gòu)造影響帶內(nèi)原始突出煤層巷道具體的工程地質(zhì)條件,分析圍巖變形破壞機理以及圍巖與支護相互作用機理,提出與之相適應(yīng)的巷道支護設(shè)計理論,并制定相應(yīng)的巷道支護與施工技術(shù)措施,為巷道支護設(shè)計與施工科學化、合理化、規(guī)范化和文明化提供理論依據(jù)和可靠保障。
??? (1)卸壓增阻技術(shù)是針對煤層CH4賦存不穩(wěn)定、CH4含量高、煤層透氣性差和煤層構(gòu)造應(yīng)力分布復雜的困難巷道提出的。通過密集多循環(huán)的釋放鉆孔和連續(xù)注水措施,以達到釋放煤體CH4和降低構(gòu)造應(yīng)力之目的,提高煤體自身粘結(jié)力和煤體內(nèi)摩擦阻力,改善施工條件,為支護提供可靠地質(zhì)保障。
??? (2)弱結(jié)構(gòu)補強雙支護技術(shù)是針對煤體松散,層理、節(jié)理、裂隙較為發(fā)育,巷道表面支護體容易受到破壞的特點,在短錨索支頂、高強錨桿支幫形成相對較深的組合梁加固層,以支護好“四面九點”為目標,實現(xiàn)預期支護效果。頂部基本支護采用短錨索較錨桿增加了組合梁加固層的厚度在1.5m以上,且增加了強度,長錨索在穩(wěn)定圍巖錨固點的均勻分布,使巷道整體在深度起到懸吊支護效果,桁架錨索的應(yīng)用提高了加固層表面弱結(jié)構(gòu)的強度,使支護實現(xiàn)體系化。
??? (3)在現(xiàn)場施工中應(yīng)重視施工質(zhì)量,在巷道暴露的最短時間內(nèi)使煤體得到及時加固支護,支護的滯后會導致松動層的加深和擴大,故而造成支護系統(tǒng)的不穩(wěn)定。