1 概況
1209材料巷位于一采區(qū)北翼, 1209運(yùn)輸巷西側(cè),與1209運(yùn)輸巷相距166m(中—中)。
1209材料巷沿2#煤層頂板掘進(jìn),2#煤位于山西組下部,煤厚在1.3m-2.4m,平均煤厚2.1m,屬中厚煤層,是井田較穩(wěn)定地段,煤層結(jié)構(gòu)較簡單,含夾矸1-2層,工作面穩(wěn)定可采,煤質(zhì)為黑色,屬中灰、低中硫的瘦煤、焦煤,煤層傾角為2°-12°,平均傾角7°。頂?shù)装鍘r性見下表。
2 1209材巷永久支護(hù)方式
1209材料巷永久支護(hù)采用錨桿+金屬網(wǎng)+W鋼帶+錨索聯(lián)合支護(hù)方式,兩幫均采用錨桿+金屬網(wǎng)+W鋼帶聯(lián)合支護(hù),其中金屬網(wǎng)的鋪設(shè)均采用全斷面一次性鋪網(wǎng)。
2.1 錨桿
?、夙敳垮^桿采用直徑22mm,長度2400mm的左旋螺紋鋼錨桿;②巷道兩幫錨桿采用直徑20,長度2200mm的左旋螺紋鋼錨桿。錨桿外露長度控制在螺母外側(cè)10~50mm。
2.2 錨固劑
頂部以及角部錨桿分別采用兩支錨固劑進(jìn)行錨固,具體型號(hào)為MSK2355、MSZ2355型各一支,其中MSK2355型在上、MSZ2355型在下。巷幫錨桿采用一支型號(hào)為MSZ2355的樹脂型錨固劑。對(duì)錨索進(jìn)行錨固時(shí),采用三支樹脂型錨固劑,在上的一支錨固劑型號(hào)為MSK2355、在下的兩支錨固劑型號(hào)為MSZ2355型。
2.3 鋪網(wǎng)
在巷道頂板、兩幫鋪設(shè)金屬網(wǎng),具體規(guī)格為7500m× 1100mm,所有錨桿須緊壓金屬網(wǎng)之面。金屬網(wǎng)網(wǎng)孔大小為53×53mm,相鄰金屬網(wǎng)間的搭接長度不應(yīng)小于100mm,采用16#鉛絲制作作為聯(lián)網(wǎng)絲剪,雙股對(duì)折且扭結(jié)圈數(shù)不小于3圈,聯(lián)網(wǎng)聯(lián)緊,環(huán)距不大于200mm。
2.4 W鋼帶
采用厚3mm的鋼板滾壓而成,頂板采用規(guī)格為:W-3-280-4100-5型鋼帶,兩幫采用規(guī)格為:W-3-280-300-1型鋼帶配合錨桿進(jìn)行施工,W鋼帶呈縱向布置。
2.5 錨桿間排距
頂錨桿布置呈現(xiàn)出矩形,頂部錨桿間距以及排距分別為975mm、1000mm,每排5根;巷道兩幫錨桿布置呈矩形,錨桿間距、排距均為1000,美側(cè)巷幫布置2根錨桿,第一根幫錨桿距頂板500mm,第二根位于第一根錨桿下部1000mm處。
2.6 錨固力
頂錨桿設(shè)計(jì)錨固力140kN,預(yù)緊扭矩300N·m;幫錨桿設(shè)計(jì)錨固力100kN,預(yù)緊扭矩200N·m。
2.7 錨桿角度
角錨桿與鉛垂線呈10°夾角,其他錨桿均與巷道頂板輪廓線垂直布置,幫錨桿垂直于兩幫布置。
2.8 錨索
錨索采用φ21.6mm×7300mm鋼絞線錨索,錨索與巷道鉛垂線成0°夾角。錨索間排距為1000×2000mm,每排布置3根,排距2000mm,錨索外露鎖具長度:150—250mm。錨索張拉預(yù)緊力不小于200kN,錨索錨固力應(yīng)不低于200kN。錨索必須緊跟工作面。
2.9 錨桿托盤
頂部錨桿配合采用的托盤為高強(qiáng)拱形,具體規(guī)格為厚度在10mm,直徑為120mm,巷道兩幫的錨桿托盤采用U型架棚制作而成,厚度在16mm,長、寬均為150mm。錨索配套采用的鋼板厚度為16mm,長、寬均為285mm。
3 1209材巷支護(hù)參數(shù)優(yōu)化及效果分析
3.1 1209材巷支護(hù)參數(shù)優(yōu)化
針對(duì)巷道兩幫壓力明顯,采取加強(qiáng)支護(hù)措施,對(duì)兩幫支護(hù)由原來每幫施工兩根錨桿更改為每幫施工三根幫錨桿,幫錨桿間距由第一根距頂板500mm,第二根距第一根1000mm,更改為第一根距頂板500mm,第二根距第一根900mm,第三根距第二根900mm,同時(shí)第一根必須緊跟工作面支護(hù),第二根幫錨桿距迎頭不超過1m,第三根幫錨桿距迎頭不超過2m;菱形金屬網(wǎng)規(guī)格為由7500×1100mm更改為9100×1100mm。
頂錨桿由原來每排施工5根更改為每排施工6根,間距由原來975mm更改為780mm;W鋼帶由5孔更改為6孔;錨索由7300mm更改為8300mm,間距由原來1000mm更改為1400mm,并配合長3200mm的W鋼帶使用,兩邊錨索分別與頂板呈70°夾角向兩邊傾斜施工;兩幫施工Φ21.6×4500mm鋼絞線錨索,兩幫每幫每排施工1根錨索,錨索距頂板1200mm,與兩幫呈30°夾角向上施工,排距2000mm,幫錨索與頂錨索對(duì)齊。
將頂、幫錨桿排距由1000mm更改為800mm,故工作面循環(huán)步距更改為0.8m,最大控頂距為1m,最小控頂距為0.2m,頂、幫錨索排距更改為1600mm,菱形金屬網(wǎng)由9100×1100mm更改為9100mm×900mm;錨索支護(hù)由原來隔一排施工3根,更改為隔一排施工3根,隔一排施工4根依次交替進(jìn)行支護(hù),施工3根錨索時(shí),錨索間距為1400mm,兩邊錨索距巷道兩幫均為700mm;施工4根錨索時(shí),錨索間距為1000mm,兩邊錨索距巷道兩幫均為600mm,并配合3400mm長W鋼帶進(jìn)行支護(hù)。
對(duì)于頂板破碎地段采用單體支柱配合工字鋼棚梁進(jìn)行“一梁二柱”加強(qiáng)支護(hù)。
3.2 效果分析
通過對(duì)1209材巷支護(hù)參數(shù)優(yōu)化前后巷道變形量進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,原方案距離工作面100m時(shí)圍巖趨于穩(wěn)定,頂?shù)装逡平繛?11mm,兩幫移近量為273mm,優(yōu)化方案后頂?shù)装逡平繙p小為168mm,兩幫移近量減小為202mm。
4 結(jié)論
通過對(duì)1209材巷頂錨桿間排距、幫錨桿數(shù)量進(jìn)行優(yōu)化加強(qiáng),同時(shí)對(duì)于巷道頂板破碎地段進(jìn)行架棚支護(hù),減小了巷道斷面變形量,保證了工作面安全生產(chǎn),為具有類似地質(zhì)條件的巷道提供了技術(shù)參數(shù)借鑒。