为保证82205工作面切眼综采支架的顺利运输、安装,需将82205工作面切眼进行扩掘,为确保安全施工,特制定如下安全技术措施。
一、施工方法
1、施工前由原巷道(4m×3m)中线施工,原中线左帮2m,右帮2m,扩帮右帮5.5m,左帮2m,扩帮时,从进风巷向回风巷方向施工。
2、扩帮宽度为3.5m,采用综掘机刷扩,在刷扩过程中,使用综掘机将切眼底板浮煤清理干净,确保巷道高度符合设计要求,扩刷巷道时边掘进边进行打设木点柱,掘3排打设1排。
3、切眼扩刷时,利用综掘机铲板端到溜子然后经皮带机联合出渣。
二、支护设计说明
1、锚杆支护参数的确定
锚杆支护参数确定采用悬吊作用理论进行。
(1)顶板锚杆长度
L=L1+L2+L3
1
式中:L1—托盘厚度+螺母厚度+外露长度,取0.12m
L2—锚杆有效长度,m
L3—锚杆锚固长度,1根锚固剂长0.6m
由于普氏系数f≤2,采用公式:
L2=B/2f
式中:f-普氏系数,顶板岩石按《初步设计》取6
B-巷道宽度:7.5m
L2=7.5/(2×6)=0.625
L=0.12+0.625+0.6=1.345
根据以往施工经验,为保证施工安全,锚杆长度去2.0m。
(2)顶锚杆锚固力
根据《MT1104-2009煤巷锚杆支护技术规范》锚杆锚固力85KN。
(3)锚杆直径
2
D=L/110=2.0/110=0.018
根据类比工程,并考虑安全方面,锚杆排距安全系数,锚杆直径取0.02m
(4)锚杆间排距
D杆≤0.5L=0.5×2=1m
取0.8m
(5)角锚杆与水平夹角
角锚杆与水平夹角θ应满足下式要求:
Lcosθ≥0.2+L1
式中:L1--角锚杆进入煤壁的距离0.5m
Cosθ≥0.7/6.3=0.11 θ≤73° 取θ=60°
(6)顶锚杆材质
顶锚杆设计锚固力为85KN,故选用高强度带纵筋螺纹钢锚杆,材质为20MnSi,直径20mm,杆前端螺纹滚丝而成,其屈服载荷为104.7KN,极限载荷为160KN。
2、锚索长度确定
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(1)L=La+Lb+Lc+Ld=1.8+4+0.05+0.25=6.1m
式中L——锚索总长度
La——锚索深入到较稳定岩层的锚固长度,1.8m
Lb——需要悬吊的不稳定岩层,取4m
Lc——上托盘及锁具的厚度,取0.05m
Ld——需要外露的张拉长度,取0.25m
按GB J86—1985要求锚索锚固长度La按下式确定:
d1fa4fc
LaK式中K——安全系数 取K=2
d1——锚索钢绞线直径 取17.8mm
2fa——钢绞线抗拉强度,mm(1920MPa,合1883.52mm)
2NN2fc——锚索与锚固剂的粘合强度, 取10mm
N则
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17.81883.52410 La≥2.5×=2095.416mm≈2.095m
取La=2.1m,则设计锚索长度取8.3m
(2)锚索间排距
L/S≥2
S≤L/2=8000/2=4000mm
式中:L——锚索孔深度
S——锚索间距
则锚索间排距取2.0m。
3、锚固剂锚固剂充填长度L锚=nф2卷L卷/(ф2孔-d2)
L锚:锚固剂出厂长度600mm
式中:n——锚固剂卷数
Ф卷——树脂锚固剂直径23mm
L卷——树脂锚固剂长度600mm
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Ф孔——锚杆孔直径30mm
d——锚杆直径20mm
N=600×(302-202)/(282×600)=0.64
故取n=1卷,考虑锚杆快速安装,选用K2360型树脂锚固剂1卷。
三、支护设计
1、临时支护
采用前探梁作为临时支护,前探梁用10#槽钢,4米长3根,吊挂采用ф20mm钢筋加工成吊环,吊环规格150mm×100mm,安装时,先将吊环拧在锚杆外露段,每根前探梁采用2个吊环,由外向里推移,至工作面后,用刹顶木前后将前探梁刹紧,做到工作面不空顶。顶板完好时,放炮完毕后,人员站在临时支护好的顶板下开始永久支护,顶部锚杆支护先中间后两边,距工作面迎头不大于0.3m,帮部支护从上往下支护,可视两帮稳定情况可滞后工作面5m后支护。待支护完成后清理浮煤。当顶板破碎或离层时,另写补充措施。
2、永久支护
支护方式:锚网索+木柱联合支护
顶板支护参数:锚网索支护
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1、锚杆规格为ф20×2000mm的左旋螺纹钢锚杆,间排距800mm,托盘采用Q235钢,规格为150×150×12mm,顶板布置5排锚杆,靠回采侧距煤帮150mm,树脂锚固剂型号为K2360,每根锚杆用1根锚固剂,锚杆外露长度为10—40mm,顶锚杆锚固力为85KN,拧紧力矩为100N·M,使用LDZ-200型锚杆拉拔仪测试时,压力表读书必须为18Mpa以上。
2、锚索规格为ф17.8×8300mm(1×7钢绞线),锚索孔深8150mm,允许偏差0—+150mm,锚固剂用2卷K2360树脂药卷,布置2排锚索,靠回采侧距煤帮500mm,间排距为2000mm,托盘规格为300×300×12mm的Q235平钢托板,锚索的预应力≥120KN(使用MQ15-180/63矿用锚索张拉机具检测时,压力表读书必须大于26Mpa),锚索外露长度≤250mm。
3、滞后工作面5m以外紧随工作面的推进补打两排“迈步式”单点带帽木柱加强支护,木支柱小头采用直径不小于18公分的松原木,打两排木柱,排距2800mm,间距1500mm,木柱距扩帮侧2350mm。
4、金属网规格为ф6.5×2000×1000mm,网孔100×100mm,网片压茬搭接100mm,用24#铁丝联网,联网纽扣间距为200mm,各连接纽扣均匀布置,拧铁丝不小于两圈。
附:超前支护示意图 支护断面图
四、质量技术要求
1、严格按图施工,按线作业;
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2、锚网索支护技术质量要求:
(1)锚杆间排距必须符合设计要求,误差不超过±100mm;锚杆应垂直岩层面,锚杆(索)盖板必须紧贴岩面;
(2)严格控制钻孔深度确保锚杆外露部分不小于20mm,不大于50mm;
(3)锚索眼深8150mm,安装完后锚索外露部分不超过300mm;锚索锚固力不小于设计值;
3、打设木点柱支护质量要求:
(1)打设木点柱必须成一直线,相邻两架棚的间距误差不大于200mm。
(2)打设时应带帽,辅助必要的稳定措施。
(3)空顶要用半园木接实。
(4)柱窝必须见实底。
五、安全管理措施
1、工作前、支护前必须坚持敲帮问顶,及时找净作业地点的危岩活矸。
2、严禁空顶作业,锚杆必须由外向里逐排打齐并安装好,打锚杆时必须使菱形网紧绷贴岩面,顶板破碎地段应适当调整支护参数。
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3、顶板压力大时必须加强支护,采取补打锚杆、锚索,同时缩小锚杆间排距等措施。
4、每班施工前必须认真检查后部巷道支护完好情况,发现顶板下沉严重,两帮位移加大时要采取在巷中补打锚索等措施以加强顶板支护,情况严重时必须及时撤出工作面人员。
5、切眼刷扩施工前原切眼应加强维护,刷扩期间应安排专人对整个切眼经常检查维护。
6、施工过程中如发生冒顶,应立即停止作业,待险情处理后方可恢复施工。
7、处理冒顶前应事先清理好退路,备齐接顶料,接顶时安排专人看护顶板,监测高冒处的瓦斯浓度,确认瓦斯不超限时方可进行接顶作业。
8、木支柱的使用及管理
①、木支柱材料应确保优质,无腐蚀变形现象
②、打设过程中应双人配合,共同完成。
③、更换支柱时要先清理好周围物料保证后路畅通无阻,所有备用材料不得堵塞人行道、不得靠在溜槽附近;
④、木支柱落在实底,并带帽。
⑤、每根使用的木支柱必须有可靠的防倒措施。
⑥、工作中严禁嬉戏打闹。
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⑦、每班派专人检查单体支柱的使用情况,如有问题应立即处里。
9、局部顶板压力大下沉严重的必须接木垛加强支护顶板。
10、切眼刷扩过程中杂物不得进入出煤系统。
11、本措施与《82205工作面切眼掘进作业规程》一并贯彻执行。
12、本措施中未尽事项,均严格按照《煤矿安全规程》中的有关规定。
六、避灾路线
火、瓦斯、煤尘避灾路线:工作面→22205巷→辅助运输巷→甩车场→二号中部车场→22#煤层南翼辅助运输大巷→副斜井井底车场→副斜井→地面
水灾避灾路线:工作面→52205巷→52205巷回风绕道→22#煤层南翼回风大巷→总回风巷→回风井→安全出口→地面
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