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综放工作面回撤通道措施
1604工作面回撤通道施工设计
路天煤矿
二0一二年五月
1604工作面回撤通道施工设计
一、准备工作
四采1604工作面推进距停采线13米时,开始沿工作面倾斜方向挂网,在距停采线4米时,支架与工作面刮板输送机全部拆开,支架停止前移,采用采煤机割煤,用单体液压支柱推移刮板输送机,共割煤7刀,最后形成净高2.8米、宽4米的回撤通道。
二、通道的施工
1、施工工序
准备工作→下行割煤(每次割煤15米)→挂网→临时支护→打锚杆锚索永久支护→割至机头进行移溜→入刀后上行割煤→进行下一个循环
⑴割煤
采煤机采用上下行双向割煤方法。
⑵挂网
工作面开始挂网时,先挂3.6米金属网,再接着挂格瑞特柔性树脂纤维网9.6米。
挂网时,需在支架顶上铺钢丝绳。
钢丝绳与金属网、柔性网扭结宽度都为0.1米。
挂网过程中每隔1米铺一根钢丝绳,工作面共需13根300米钢丝绳。
铺网材料:
金属网尺寸:
长10米×宽1.2米(8#铅丝网)(共需137卷)
格瑞特柔性树脂纤维网尺寸:
长104米×宽9.6米(共需3片)
金属网和柔性网的搭接要求:
金属网之间的搭接宽度为0.2米,金属网之间每隔0.2米用绑丝扭结,柔性网之间搭接宽度为3米,每隔0.2米用绑丝扭结。
回撤通道内挂网要求:
采煤机上下行割煤后(每次割煤15米),对裸露出的顶板进行挂网并支护,挂网不得滞后采煤机后滚筒15米。
挂网时机组停止割煤,摘掉离合器,并闭锁工作面刮板输送机。
⑶临时支护
临时支护为带帽点柱,柱距2米。
⑷永久支护
在采煤机割第一刀煤时,在支架梁端处采用锚杆+木托板进行第一排支护;割第二刀煤时,打第二排锚杆+木托板及在距前梁端55cm处打第一排锚索+槽钢;割第三刀煤时,第二排锚索+槽钢;割第四刀煤时,打第三排锚杆+木托板;割第五刀煤时,打第四排锚杆+木托板;割第六刀煤时,打第三排锚索+槽钢;割第七刀煤时,打第五排锚杆+木托板(见支护平面图)
⑸移刮板输送机
下行割煤时自上而下进行推移刮板输送机,上行割煤时自下而上进行推移刮板输送机,推移刮板输送机时距采煤机15--18m,其最小弯曲段不得小于15m。
支架停止前移后(此时支架处于最小控顶距状态),采煤机先割第一刀,并从上向下将刮板机推向煤壁后,工作面支架与刮板输送机脱开,然后割第二刀时从下向上交替使用2.5米或2.8米单体支柱(必须远距离操作)将工作面输送机推出相应行程,并调直刮板机,为下一个循环做好准备。
2、支护方式
(1)当回撤通道掘进工作面正常时支护采用锚杆+金属网+W型钢带与锚索复合支护形式。
(2)当掘进工作面煤壁遇到裂隙发育带、顶板破碎带、顶板压力集中区域等地段提前采用煤岩加固剂进行加强支护。
(3)当工作面顶板压力过大或者顶板出现离层现象时,采用4米圆木配合单体液压支柱进行加强支护。
3、工作面注煤岩加固剂
工作面挂网剩余2米时,在顶板破碎带、煤壁裂隙发育带、顶板应力集中区域进行注煤岩加固剂。
要求孔深6—7米。
三、支护参数设计
1、锚杆长度计算:
L=KH+L1+L2
式中L---锚杆长度,m;
H---冒落拱高,m;
K---安全系数,一般取K=2;
L1---锚杆锚入稳定煤岩层的深度,一般按0.5m;
L2---锚杆在巷道中外露长度,取0.1m;
其中:
H=B/2f=4/2×3=0.667
式中B---巷道开挖宽度,取4m;
f---煤层的普氏系数,取3。
则:
L=2×0.667+0.5+0.1=1.934m
2、锚杆间、排距计算,设间、排距相等,为a。
a=[Q/KHr(1.5—1.8)]1/2
式中a---锚杆间排距,m;
Q---锚杆设计锚固力,70KN/根;
H---冒落拱高度,m;
r---被悬吊的煤层密度,取14.5KN/m3;
K---安全系数,取K=2。
则:
a=[70/2×0.667×14.5×1.8]1/2=1.42
通过计算,选择如下支护材料及间排距设计。
支护材料规格:
锚杆:
Φ20㎜×2000㎜(螺纹钢)
锚索:
Φ15.24㎜×8000㎜(钢绞线)
锚固剂:
S2360、Z2360型树脂锚固剂
金属网:
1.2m×10m(8#铅丝)的菱形网
12#槽钢:
2m、4m
间排距确定:
1、锚索+槽钢采用矩形布置:
间距1700mm,排距分别为1100mm、1350mm,孔深8.0m,外露0.2米。
锚索配合使用2米槽钢,二根锚索使用一根槽钢,锚索间距1.7m,两侧各留0.15m。
2、锚杆+木托板采用矩形布置:
锚杆间距800mm,排距分别为875mm、875mm、700mm、1050mm,外露≤0.05米
3、锚固剂
每根锚杆使用S2360和Z2360各一卷
每根锚索使用S2360一卷、Z2360两卷。
4、金属网:
网与网搭接200㎜,每150㎜用铅丝扭结联好。
四、支护强度验算:
1、每平方米巷道顶压计算
Pd=2rda/fd
=2×24.5×4/3
=65.33KN/m2
式中rd---巷道顶板围岩容重,KN/m3;
a---巷道跨度之半,m;
fd---顶板岩石坚固性系数。
2、锚杆支护强度:
P锚杆=6F锚杆/S1=6×70/4=105KN/m2
式中F锚杆---设计锚杆锚固力,取70KN/根;
S1---支护面积,取4m2
3、锚索支护强度:
P锚索=2F锚索/S2=2×200/3×4=33.33KN/m2
式中F锚索---设计锚索锚固力,取200KN/根;
S2---支护面积,长取3m,宽取4m。
结论:
1604回撤通道支护总强度为P=P锚杆+P锚索=105+33.33=138.33KN/m2>巷道顶压65.33KN/m2。
五、锚杆施工工艺
铺顶网——临时支护(点柱)——打眼——装树脂药卷——用锚杆机搅拌树脂药卷,搅拌旋转20-25秒后,卸下螺帽、上好W型钢带,扭紧螺母。
六、锚索施工方式
安装锚索时,先将药卷推至孔内,然后用锚索将药卷推至孔底,上好锚索安装器,锚杆机转动,当锚索外露1.5m时,快速转动最终锚索外露0.20m时,搅拌30-40秒停止,保持锚杆机推力3-5分钟后,方可撤下锚杆钻机,取下锚索安装器,2小时后上好托板和槽钢锚具,进行张拉预紧。
七、安全技术措施
(一)铺网安全措施
1、发现顶板压力大、顶板破碎、煤壁有片帮、听见顶板有响声等冒顶预兆时,迅速撤离工作面。
2、铺网时,将采煤机隔离开关和离合器打开,并闭锁工作面溜子,同时安排专人观察顶板。
3、作业地点要打单体进行临时支护。
4、起动采煤机时,应确保人员撤离机道后方可起动。
(二)锚索工安全技术措施
1、锚索支护工必须经过专门培训、考试合格、取得资格证后并持证上岗。
2、锚索支护工必须熟练掌握使用作业工具,并能进行检查和保养。
3、检查施工地点支护状况、有害气体及其他安全情况,处理好活矸、危岩。
4、操作人员穿戴整齐,扎紧袖口,其他施工人员处于安全位置。
5、备齐钢绞线、锚固剂、W型钢带、锁具等支护材料和连接器、扳手等常用工具。
6、锚杆机是否完好,液压管路有无漏损,盘绕整齐,油位是否正常。
7、液压油管旋转在安全地点,检查水管是否漏水,及时更换水密封。
8、竖起锚杆机,把钻杆插入锚杆机内,扶稳锚杆机,升起锚杆机,使钻头顶住岩面,确保开眼位置正确。
9、开始钻眼时,用低转速,随着钻孔深度的增大,调整到合适的转速,直到钻杆钻到位。
10、锚索眼打完后,先关水,后收回锚杆机。
11、安装、锚固锚索时必须检查锚索眼的质量,不合格的及时处理。
12、将树脂药卷用钢绞线送入锚索孔中用锚杆机进行搅拌后停机,待凝固3-5分钟后方可撤下锚杆机。
(三)、其它安全措施
1、严格执行井下交接班制度。
2、失效锚杆、锚索当班及时处理。
3、在支架拆开用单体液压支柱推移刮板输送机时,行动要一致,保证刮板输送机平直。
4、刮板输送机司机要持证上岗,注意拉下的大石块和锚索及长物要及时停下取出。
5、加强顶板管理,如发现顶板压力大,顶板离层、顶板有响声,要立即停止作业,撤出工作面人员,待顶板稳定后,再进行施工。
6、采煤机的防滑设施齐全、有效。
7、每班在作业前必须检查支护及瓦斯情况。
8、队领导跟班作业。
9、其它未尽事宜严格按照《煤矿安全规程》、《安全技术操作规程》作业。
1604回撤通道支护材料明细表
材料名称
型号
数量
备用量
总计
锚杆
φ20mm×2000mm
(螺纹钢)
1875根
188根
2063根
锚杆木托板
1875块
188块
2063块
索锤
3
3
锚杆机
MYG-140
3
3
钻头
20
20
锚索
φ15.24mm、8000mm
(钢绞线)
550根
550根
锚索钢托板
45块
45块
锚索索具
550个
550个
锚索预紧装置
φ15.24mm
1个
1个
柔性网
长104米×宽9.6米
3片
3片
12#槽钢
2.0m
280根
280根
锚杆锚固剂
S2360
1875支
188支
2063支
Z2360
1875支
188支
2063支
锚索锚固剂
S2360
550支
550支
Z2360
1100支
1100支
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