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来源:职称驿站所属分类:矿业论文 发布时间:2015-07-29浏览:28次
【摘 要】以尚义煤矿大坝沟井为例,介绍了“钢筋树脂锚杆支护”在急倾斜煤层大巷的应用。核心期刊论文通过锚网支护与木支护材料费用对比分析,实践证明煤巷采用锚网支护可较大幅度降低支护成本。
【关键词】锚网支护;急倾斜煤层;锚杆安装工艺; 材料费用对比
引言
为了强化小煤矿基础管理,促进小煤矿安全生产水平提高和进步,提升小煤矿安全保障能力,我矿从建矿到现在已有50多年的历史,多年来岩巷支护方式从木支护逐步改进到砌碹、工字钢、锚喷支护,而煤巷一直全部采用木支护。为了执行落实上级文件要求,改革支护方式,结合我矿大坝沟井煤岩层条件,进行了论证,认为在尚义煤矿大坝沟井1号煤层大巷使用“钢筋树脂锚杆支护”从技术上是可行的,从成本费用对比分析,经济效果显著。通过试用,效果很好。
一、概况
尚义煤矿大坝沟井建于1984年,设计生产能力为6万t/a,为低瓦斯矿井,井田面积1.58km²。该矿井采用斜井阶段石门开拓方式,通风方式为中央并列式,主井为串车提升,大巷采用蓄电池电机车运输。第一生产水平为+1000m水平,回风水平为+1120m水平,+1000m水平以下采用暗斜井开拓。目前主采水平为暗井+920m水平和+850m水平,采深425m。煤系地层为侏罗系中、下统,地质构造简单,1号煤层为主采煤层,煤层赋存较稳定,煤层厚度1.5~3.5m,煤质较硬,煤层倾角45°~52°,属急倾斜煤层,截止2007年底矿井保有储量为246.2万t。顶板岩性为砂岩、砂砾岩,底板岩性为细砂岩、粉砂岩,顶板较稳定,为中等冒落型—难冒落型顶板,即Ⅱ类—Ⅰ类,底板不易滑脱。
二、支护材料
锚杆及锚固剂:锚杆采用端头锚固式麻花头钢筋锚杆。托盘为正方形,,用10mm厚的钢板压制成弧形,同时在钢托板下面衬垫一块木托板。树脂锚固剂型号为K2335(快速)、K2355(中速),每孔各装1卷。当围岩稳定性较差时,要加挂钢带或钢筋梯加强支护。
挂网:采用12#铅丝制成的经纬网,网要压茬连接,搭接长度不小于80mm,相临两块网要用12#铅丝连接,连接点均匀布置,间距200mm。
三、锚杆安装工艺
1.钻眼设备
采用石家庄煤机厂生产的MQT-130/2.8型气动锚杆钻机和MQS-45C气动手持式帮锚杆机打锚杆眼。
气动锚杆钻机特点是体积小,重量轻,操作简单,维护方便。齿轮式气动马达,运转稳定,可靠性高,转进速度快。还可搅拌和安装树脂药卷类锚杆、锚索,无需其他设备,即可实现锚杆螺母一次安装拧紧,达到初锚预紧力的要求。
MQT-130气动锚杆钻机采用新型玻璃钢气腿设计,安全防爆、使用寿命更长。广泛适用于岩石硬度≤f10的巷道,特别适应煤巷的锚杆支护作业,既可钻顶板锚杆孔,又可钻锚索孔。
MQS-45C气动手持式帮锚杆机通过改装机头,既可打锚杆眼又可代替煤电钻打炮眼,实现掘进工作面无电作业,从而改善工作面安全环境。
2.断面设计
根据急倾斜煤层顶、底板特点,为了不破坏顶板的稳定性,巷道断面形状设计为不规则形,人行道放在靠底帮一侧。断面大小可根据运输、通风、行人等条件进行验算,并考虑30~50mm的顶板移近量和50~150mm的煤帮移近量。
3.打锚杆眼
锚杆眼间排距800mm×800mm,打眼前,首先严格按中、腰线检查巷道断面规格,不符合设计要求时必须先进行处理;打眼前要按照由外向里、先顶后帮的顺序检查顶帮,找掉活矸危岩,确认安全后方可进行作业。锚杆眼位置要准确,眼位误差不得超过100mm,眼向误差不得大于15°,锚杆眼深度应与锚杆长度相匹配,顶眼深1500mm,帮眼深1750mm、1150mm,且帮眼深度尽量探入煤层底板200mm以上,打眼时应在钻钎上做好标记;锚杆眼孔径应与锚杆直径相匹配,钻头直径为28mm;打眼按由外向里、先顶后帮的顺序依次进行。
4.安装锚杆
锚杆眼打好后,首先将眼孔内的积水和岩粉用压风吹干净,吹扫时操作人员站在孔口一侧,眼孔方向不得有人。然后把2卷树脂锚固剂用锚杆顶入眼底,锚杆外端套上2个螺母并拧紧,安上锚杆安装连接装置,用锚杆钻机带动杆体旋转将锚杆旋入树脂锚固剂,对锚固剂进行搅拌,边推进边搅拌,直至锚杆达到设计深度,搅拌时间为30s±5s,凝固后撤去锚杆钻机和连接装置,12min后,卸下螺母,挂好网,上好托板,拧上螺母,拧紧螺母给锚杆施加一定预紧力,拧紧力矩不小于120N·m,托盘要紧贴岩面。
四、矿压观测
通过安装的“顶板下沉仪”测定,煤层直接顶板移近量为10~20mm,煤帮移近量为50~80mm,没有发生脱层、片帮及冒顶现象。“锚网支护”适用于采准巷道,如果煤层巷道服务时间较长在3年以上,可在锚网支护的基础上喷砼砂浆进行加强支护。实践证明,煤巷采用“锚网支护”后期维护量少,安全条件好。
五、结语
目前“锚网支护”在煤大巷试验取得初步成效,通过进一步改进完善,下一步将在副巷、顺槽、上山推广使用,彻底取消木支护,其经济效益会更为明显,前景广阔。
轻合金加工技术 金属技术刊物发表论文,杂志的创办发挥了刊物在铝加工行业的决策参谋作用和新技术推广作用,主要报道国内外铝、镁合金熔铸(含压铸)、轧制、挤压、锻造、制粉、热处理、表面处理工艺和设备的新技术、科研成果和综合评述;各种铝、镁合金新材料和深加工技术;铝、镁合金在各行各业的应用开发等。
《核心期刊论文锚网支护在急倾斜煤层大巷的应用》
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文章名称: 核心期刊论文锚网支护在急倾斜煤层大巷的应用
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