王庄煤矿62B2掘进工作面支护技术研究[文档资料]

王庄煤矿 62B2 掘进工作面支护技术研究 本文档格式为 WORD,感谢你的阅读。 引言：巷道支护技术对煤矿安全生产及井下工作人员的生命安全起着举足轻重的作用。本文通过对王庄煤矿62B2 掘进工作面地质概况的分析研究，利用现有的支护技术，提出了有效的支护方案及质量控制措施，建立了全面完善的支护系统，以满足井下安全生产的支护要求。 我国煤炭生产以井工开采为主，其产量占煤炭总产量的 97%，巷道安全有效的支护对煤矿的安全生产起着重要作用。在矿井生产过 程中，只有保证了支护工作，才能使后续的各项活动安全有序的开展。王庄煤矿位于山西省长治市郊区故县， 62B2 掘进工作面位于 62 采区，所采煤层属 3#煤层，煤层厚度稳定，整体上为西北向东南方向倾斜的单斜构造，煤层倾角为 2 6 ，平均煤厚 6.8 米，全煤含夹矸 5层，其中上分层含夹矸 2 层，下分层含夹矸 3 层，最厚一层夹矸厚度 0.35 米。本文拟对该工作面的支护方式进行研究。 1 支护方案研究 根据 62B2 工作面的地质概况，经过分析研究，确定采用临时支护和永久支护相结合的支护方案。 62B2 风巷的顶板采用树脂药 卷加长锚固高强度螺纹钢锚杆设计，铺设金属网和钢筋梯子梁；两帮采用树脂药卷加长锚固高强度螺纹钢锚杆设计，铺设金属网和钢筋梯子梁；顶板打设 8.3m 长的锚索加强支护。 1.1 临时支护 使用铺设顶网、顶钢筋梯子梁的综掘超前支护装置进行临时支护。 1.2 永久支护 （ 1）顶板支护 顶板每排采用 HRB33522L2400mm 高强度螺纹钢锚杆 5根，间距为 1100mm，排距为 1000mm。顶角锚杆距帮 200mm，顶角锚杆向两帮倾斜 150 角打设。树脂药卷加长锚固，每根锚杆 采用（ CK+Z） 2360、 Z2360 各一支，锚固长度 1500mm，铺设金属网和 14mm4600mm80mm 圆钢焊制的双筋双梁钢筋梯子梁，采用 15015012mm 的托板。排与排之间未打设锚索时，在原有支护基础上，每排再打设 3 根锚杆加强支护，间距为 1500mm，滞后综掘超前支护装置打设，即在综掘超前支护装置前移后不影响锚杆打设时及时打设。 锚索加强支护为每 2.0m 布置二根 17.8mm 的大孔径预应力锚索，锚索孔深度为 8.0m，锚索长度为 8.3m，每根锚索采用的树脂药卷为（ CK+Z） 2360 一 支， Z2360 二支，锚固长度 2200mm，每根锚索配套使用 30030016mm 锚索托板，锁具一套。锚索加强支护滞后综掘超前支护装置打设，即在综掘超前支护装置前移后不影响锚索打设时及时打设。 （ 2）两帮支护 两帮支护采用 HRB33522L2000mm 高强螺纹钢锚杆，两帮各打设 4 根锚杆，间距为 900mm，排距为 1000mm，帮角锚杆向顶板倾斜 150 角打设。树脂药卷加长锚固，每根锚杆采用 Z2335、 Z2360 各一支，锚固长度 1200mm，铺设金属网和14mm3000mm80mm 圆钢 焊制的双筋双梁钢筋梯子梁，采用 15015012mm 的托板。 2 支护实施方法研究 通过对 62B2 工作面的掘进方式和该工作面的基本参数进行分析，确定了支护技术的实施方法，具体如下：根据设计的断面尺寸进行割煤，保证巷道成形，成形不好时人工刷帮；然后进行临时支护，操作液压泵落下、前移临时支护装置，上钢筋梯子梁、顶网，操作液压泵升起临时支护紧贴顶板，放下临时护帮装置；之后按设计要求安装顶板锚杆、帮锚杆及锚索，验收合格方可进行下一循环。 2.1 临时支护施工工艺 （ 1）铺设顶 网、顶钢筋梯子梁：先收前梁向下旋转，左、右固定架滑落至最低位置，随后，两帮人员（两帮各一人）各架设梯子，人员站在梯子上配合掘进机上两人将事先联好的网片与原顶网联接。 （ 2）升前梁：网片联接结束后，前梁伸出，前梁要贴在顶板上并且前梁要与顶板有一定的间隙，以保证钢带能够前后移动即可。前梁伸出后，侧撑要同时伸出，以防止工作面迎头片帮现象发生，在支护完成后，先把侧撑全部收回，然后进行掘进。 2.2 顶板锚杆安装 （ 1）标眼位：临时支护将顶背实绞牢后，搭好工作台，按照设计位置要求标定眼位， 并用洋镐将眼口刨平，煤层节理发育时，钻孔角度与节理面垂直或斜交。 （ 2）打眼：利用风动锚杆钻机打眼。 （ 3）安装锚杆：先把锚垫、半球垫、快速安装器套在锚杆上，再把树脂药卷依次装入钻孔并用锚杆将药卷送到孔底，并将专用搅拌器插入钻机夹盘内，然后边搅拌边推进，直到将锚杆送入孔底，搅拌时间不少于 40s。 （ 4）紧固锚杆：等待 1 分钟，开动钻机旋转螺母，确保锚杆的托板紧贴巷壁，紧固锚杆。然后在钻机上安装倍增器，利用倍增器将锚杆紧固至 300Nm 。 2.3 帮锚杆安装 （ 1）联网：先用洋镐敲掉两帮活煤矸，搭好工作台，铺网并将帮网与顶网及上一排帮网孔孔相联。 （ 2）打眼：验收员标出眼位，一人将钻杆对准眼位，并把钻杆插入风钻内，然后放开钻杆，同时开水冲孔，另一人操作风钻将帮眼打设至规定位置，当煤层节理发育时，钻孔角度与节理面垂直或斜交。 （ 3）安装锚杆：刨平眼口并将快按器、锚垫及半球垫套在锚杆上，再把树脂药卷装入钻孔内，安好梯子梁后用锚杆将药卷送入孔底，然后将搅拌器插入风钻内边推进边搅拌，直到将锚杆送入孔底。 （ 4）紧固锚杆：卸下搅拌器，等待 1 分钟， 锚杆必须用风动扳手或扳手拧紧，确保锚杆的托板紧贴巷壁。再使用倍增器将锚杆紧固至预紧力为 300Nm 。 2.4 锚索安装 （ 1）打眼：搭设好工作台，采用风动锚杆钻机完成钻孔。 （ 2）锚固：采用树脂药卷锚固，孔底一支为（ CK+Z）2360，外面两支为 Z2360，按先后顺序用钢绞线轻轻将树脂药卷送入孔底，用搅拌器将钢绞线和钻机连接起来，拧紧载丝。保持钻机与钻孔成一直线，边推进边搅拌，搅拌 30 秒，同时将钢绞线送入孔底。 2 分钟后，回落钻机，卸下搅拌器。 （ 3）涨拉：树脂药卷锚固至少 40 分钟后，再装托梁、托板、锁具，并使它们紧贴顶板，用涨拉千斤顶使预紧力达到200KN 后停止涨拉。 （ 4）锚索外露长度 250mm ，超长部分用液压切割器截。 （ 5）涨拉过程中，若发现锚索受力异常，要停止涨拉，重新补打锚索。钢绞线外露 150mm 250mm 之间，超长后重新补打锚索。锚索安设的间距误差不得超过设计值100mm 。 3 支护质量控制 3.1 锚杆锚固力检测 （ 1）锚杆锚固力检测采用井下锚杆拉拔试验完成。 （ 2）锚固力检测抽样率为 3%。每 300 根顶（帮）锚杆抽样一组（ 9 根）进行检查。不足 300 根时，按 300 根考虑。 （ 3）锚杆锚固力均不低于设计锚固力为合格；如有一根低于设计锚固力，应重新抽样检测，如重新检测的锚杆锚固力均不低于锚杆设计锚固力为合格，如扔有一根不合格则判定锚杆施工安装质量为不合格。必须组织有关人员研究锚杆施工质量不合格的原因，并采取相应的处理措施。 3.2 锚杆预紧力检测 （ 1）锚杆预紧力检测采用扭力扳手。 （ 2）锚杆预紧力矩检测抽样率不低于 30%。 （ 3）锚杆预紧力矩不低于设计预紧力 矩时为合格。若其中一个螺母预紧力矩不合格，将其重新拧紧即可；若有 2个或 2 个以上不合格，则判定锚杆施工安装质量为不合格，应将本班安装的所有锚杆螺母重新拧紧一遍。 3.3 顶板离层监测 随着工作面的推进，每隔 50 米安装一支 ZKBY B 型顶板离层仪并悬挂观测记录牌板进行定期观测。巷道锚网范围内离层量最大应控制在 40 45mm，以防止顶板事故的发生。 4 结论 （ 1）根据该矿 62B2 工作面的地质概况，确定了临时超前支护和永久支护相结合的支护方案，临时超前支护利用综掘超前支护装 置进行支护，永久支护采用钢筋梯子梁、锚杆、锚索相结合的支护技术。 （ 2）确定了该工作面的支护作业的具体实施方案。 （ 3）确定了巷道支护