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耿村煤矿12230大断面切眼支护方案优化

作者:煤矿安全网 来源:煤矿安全网 发布时间:2018-07-04

一、实施背景:

随着耿村煤矿开采深度的延伸,12230上下巷目前的支护体系难以有效的控制围岩变形。切眼支护困难,巷道变形量大,维护困难。经多次论证、研究决定优化支护方案,切眼采用综掘机掘进,一次成巷。采用锚网索+W钢带+36U型棚+液压抬棚支护复合支护体系。将巷道支护由以前的被动支护为主、主动支护为辅改变为以主动支护为主,被动支护为辅。达到提高巷道支护效果,有效控制切眼变形的目的。

二、设计方案:

将锚杆由原来的Φ22×2200mm左旋无纵筋锚杆改为Φ22×2500右旋钢锚杆;改变装药方式,每孔装ZSCK2340和ZSCK2350型树脂药卷各一节。

锚索由原来的Φ17.8mm低松弛钢绞线锚索间排距1.5×1.5m的打设方式改为使用Φ17.8×6000mm钢绞绳锚索,间排距改为1.2×1.4m。改变装药方式,每孔装ZSCK2340和ZSCK2350型树脂药卷各两节。ZSCK2340两节在里,ZSCK2350两节在外。锚索设计锚固力加大为不小于200KN,预紧力不小于150KN,锚索张拉机具检测值为36.5Mpa。

三、主要内容及创新点:

采用一次成巷的工艺,能有效避免分次成巷所带来的岩体应力重新分布的现象,减少了动压对巷道的影响,并能提高掘进效率,提高综掘单进水平。

锚杆锚索支护下得整个空间比被动支护下的空间安全,采用锚网梁索支护能及时对围岩进行控制,并充分利用顶板的自承能力,防止冒顶事故的发生且能够有效控制顶板变形、离层现象。用高强预应力锚杆+W钢带配合支护,形成组合梁。锚杆锚固力可以增强顶板岩层建的接触压力,避免各岩层间出现离层现象,改善顶板受力状态,增强锚固范围内岩体强度,增强抗剪强度,阻止岩层间的水平错动;然后利用长度合适的锚索传入稳定岩层形成悬吊梁,与锚杆支护相互结合,将下部软弱岩层与深部岩层紧固的锚固在一起,扩大组合梁的厚度;最后利用单体液压支柱和36U型棚在大跨度切眼内部形成支柱式支护。锚网索联合支护是一种安全、主动的支护方式,结合切眼围岩破坏特征,依据12230切眼的现场情况,加强锚网索支护的支护参数,可以有效控制大断面巷道变形失稳,实现安全生产。

四、完成时间及效果分析

1、经济效益:

(1)12230上下巷切眼长度198M,按照传统支护方式棚距0.7m,共需283棚。需一百二十万左右的材料费支出。通过优化后的支护方案棚距改为1.5m,需架132棚。减少151棚。仅架棚一项可节省材料费六十四万余元。

(2)人工工资:架棚所需每班出勤8人,能够架棚4棚,共需360个工时。每人每天150元,共计节省费用5.4万元。

共节省支出70余万元。

2、社会效益:

(1)支护效果好,采用新的支护方案明显的改善了围岩受力状态,有力的控制了围岩变形,保持了顶板的完整性,大大提高了支护的安全可靠性。

(2)由于棚距加大加快了工作面进度,节约了施工工期,节省了人员及材料费投入。

(3)减少了系统环节和工人劳动强度增加了安全指数。

(4)解决了大断面切眼围岩变形量大的难题,保证顶板安全,为综采工作面切眼安装设备创造了良好条件。

五、推广应用情况

更改支护体系后,在保证有效的支护强度的基础上,新的支护形式取得了很好效果,有效的控制了巷道变形,保证了围岩稳定,满足了矿井安全生产的要求,减轻了二次维护的压力和所需的费用。加大了棚距,为矿井节约大量材料,达到了节支降耗的目的,经济效益和社会效益显著。值得在以后的切眼支护中进行推广应用。


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