闞士凱
摘 要:工作面切眼刷擴,幫部常規(guī)采用錨網(wǎng)支護。鑒于1541(1)切眼擴刷后,綜采設(shè)備30天內(nèi)安裝完畢,進入采煤程序后,要對回采側(cè)幫部支護進行拆除,故切眼擴刷,對于回采側(cè)幫部支護有效時間要求不超過2個月,綜合分析我礦1541(1)切眼地質(zhì)條件及掘進后幫頂移近量情況,因此提出采用“單體液壓支柱垂直于頂?shù)装寮訅褐?0Mpa,配合塘材棍、條笆”抗幫抗頂、支護幫部的設(shè)想,確?;夭汕皫筒考绊?shù)装逦灰屏枯^小,切眼尺寸滿足綜采設(shè)備安裝及安全需要。
關(guān)鍵詞:采礦工程;切眼擴刷;單體背幫;節(jié)支降耗
淮南礦業(yè)集團潘一礦1541(1)工作面所采11-2煤,煤層厚0.2~2.7m,平均1.52m。根據(jù)煤層地質(zhì)條件及綜采設(shè)備裝備技術(shù)水平,該工作面選用ZZ7000-13/26液壓支架。原切眼施工規(guī)格:寬×高=5000×2800mm,擴刷后斷面規(guī)格:寬×高=7100×2800mm,擴刷斷面規(guī)格:寬×高=2100×2800mm。
1 煤層圍巖特征
1.1 煤層賦存情況
本面位于潘一礦東三采區(qū)四區(qū)段,潘集背斜轉(zhuǎn)折端附近,煤層賦存穩(wěn)定,工作面中部煤層傾角緩,東、西部煤層傾角大,煤層產(chǎn)狀為113~220°∠4~12°, 11-2煤:黑色,塊狀為主,含少量粉末狀,半亮型,厚0.2~2.7m,平均1.52m。
1.2 煤層頂、底板巖性
老頂:中細(xì)砂巖(0~10.8/5.8m),灰白色,中細(xì)粒結(jié)構(gòu),局部夾較多細(xì)砂巖薄層水平層理,巖芯較完整,較堅硬。
直接頂:砂質(zhì)泥巖(0~8.9/4.5m),灰~深灰色,砂泥質(zhì)結(jié)構(gòu)為主;11-3煤(0~0.7/0.4m),黑色。
直接底:砂質(zhì)泥巖(1.9~4.2/3.1m),灰~深灰色,砂泥質(zhì)結(jié)構(gòu);炭質(zhì)泥巖(0~0.9/0.5m),灰黑色,局部發(fā)育;11-1煤(0~0.5/0.3m),黑色。
2 切眼擴刷幫部支護施工工藝發(fā)展
2.1 過去切眼擴刷幫部支護施工工藝
潘一礦11-2煤工作面切眼擴刷,幫部通常采用錨網(wǎng)支護,即采用高強錨桿配合M5鋼帶、10#金屬網(wǎng)進行支護。
2.2 切眼擴刷幫部支護施工工藝改進
綜合分析1541(1)切眼的頂?shù)装鍘r性和掘進后巷道礦壓顯現(xiàn)情況,大膽地提出“幫部采用DWB31.5單體液壓支柱配合條笆、塘柴棍進行支護”的設(shè)想,并經(jīng)礦論證后,現(xiàn)場應(yīng)用實施。
3 切眼擴刷幫部支護施工參數(shù)對比
3.1 錨網(wǎng)支護參數(shù)
(1)錨桿規(guī)格:Φ22×2200mm高強錨桿
(2)M5-178鋼帶規(guī)格:L=2000mm
(3)金屬網(wǎng)規(guī)格:10#鐵絲編制,3000×1200mm
(4)錨桿間、排距:1000×900mm
(5)金屬網(wǎng)間搭接不小于200mm,采用14#鐵絲雙股扭結(jié)連網(wǎng),聯(lián)網(wǎng)間距不大于200mm
(6)墊板:錨桿配套150×150×8mm的A3鋼墊板
(7)錨桿螺絲扭距不小于180N.m,幫部錨桿錨固力不小于60KN
(8)錨固劑:Z2560型樹脂錨固劑,錨桿每根配用2支
3.2 單體液壓支柱支護參數(shù)
(1)單體液壓支柱規(guī)格:DWB31.5
(2)條笆規(guī)格:800×1800mm
(3)塘柴棍規(guī)格:φ50mm,L=1200mm
(4)單體液壓支柱排距:1000mm
(5)塘柴棍間距:400mm
(6)笆片間搭接不小于100mm,采用14#鐵絲雙股扭結(jié)聯(lián)網(wǎng),聯(lián)網(wǎng)間距不大于200mm
3.3 支護材料使用量統(tǒng)計
1541(1)切眼擴刷工程量共計199m。
錨桿支護工藝,預(yù)計共需666根Φ22×2200mm高強錨桿,1332支Z2560型錨固劑,221塊3000×1200mm10#鐵絲金屬網(wǎng),666塊150×150×12mm的A3鋼墊板,333塊L=2000mm M5-178鋼帶。
單體支柱支護工藝,實際使用200根DWB31.5單體液壓支柱,445片800×1800mm條笆,1194根Φ50×1200mm塘柴棍。
4 支護效果檢驗
切眼4組礦壓觀測站數(shù)據(jù)顯示,自切眼擴刷開始,至綜采工作面設(shè)備安裝結(jié)束,歷時2個月,該巷道兩幫移近量小于100mm,頂?shù)装逡平啃∮?00mm,頂板離層量為0。該工作面綜采設(shè)備的順利安裝結(jié)束,說明該巷道頂幫支護安全可靠,該支護方式是滿足使用要求的。
5 結(jié)論
在頂板穩(wěn)定性較好的地質(zhì)條件下,切眼擴刷采用單體液壓支柱幫部支護工藝(在下文中簡稱為前者)相對于幫部錨網(wǎng)支護擴刷工藝(在下文中簡稱為后者),有以下優(yōu)點:
5.1 減少施工時間,提高工效,節(jié)約工時
199m切眼擴刷工程中,前者兩人配合施工單體液壓支柱,平均合計用時15分鐘,幫部支護施工單體液壓支柱共需人工2×(200×15÷60)=100個。后者中,兩人配合施工幫部錨桿,使用ZQS-35/1.4S型風(fēng)動鉆機施工幫部錨桿眼,注入2支Z2560型樹脂錨固劑,等待,并人工緊固螺帽,平均合計用時24分鐘,幫部支護施工錨桿共需人工2×(666×24÷60)≈533個。前者相較后者,節(jié)約人工533-100=433個,按每天出勤40人次計算,會提前10.8天結(jié)束工程。單體支護幫部,施工工藝簡單、工序轉(zhuǎn)換較少,大大減少勞動時間,大幅提高擴刷進尺每班單進工程量,有效提高工效。
5.2 降低勞動強度,提高施工安全性
施工單體液壓支柱較高強錨桿,會省力很多,大大降低工人勞動強度,降低工傷事故的發(fā)生概率,提高施工安全性。
5.3 對綜采初采期間的影響
通過淮礦潘一煤礦1541(1)切眼擴刷實踐證明,切眼擴刷中,采用單體液壓支柱支護幫部,完全滿足支護安全及綜采設(shè)備安裝要求,且采用該幫部支護方式,大大減少施工時間,提高工效,節(jié)約工時,降低勞動強度,提高施工安全性,取得了較為可觀的經(jīng)濟、安全雙效益,且提前11天交付安裝綜采設(shè)備,為礦井綜采面的順利接替創(chuàng)造了有利條件,值得在以后的工作面切眼擴刷工程中推廣應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
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(作者單位:淮南礦業(yè)集團潘一煤礦)