深井综采工作面切眼刷扩技术

发表时间:2020/9/16   来源:《中国西部科技》2020年10期   作者:王军
[导读] 口孜东矿煤层埋藏深,地压大,该矿111307工作面切眼刷扩后断面大
        王军
        中煤新集能源股份有限公司  口孜东矿,安徽  阜阳  236153
        摘要:口孜东矿煤层埋藏深,地压大,该矿111307工作面切眼刷扩后断面大,顶板控制困难,通过合理的支护设计和严格的安全技术措施,保证了施工的安全和刷扩后的切眼的支护强度,为工作面安全顺利的安装设备打下了坚实基础。
关键词:深井;切眼;刷扩;锚网索
(作者简介:王军(1985— ),男,安徽颍上人,采矿工程师,2009年毕业于安徽理工大学采矿工程专业,现任口孜东矿生产办副主任。)
1 概况
        口孜东矿第一水平标高-967m,自然地面标高为+23.52~+27.58m,该矿111307工作面切眼原支护为锚网索支护,上口标高-677m,下口标高-779m,宽5m,高4.8m,刷扩后宽9.5m,即在切眼西帮刷宽4.7m,原切眼巷道中心线到刷扩后西帮距离为7m,切眼长363.6m(斜距)。
2 支护设计
        (1)采用工程类比法,根据111307工作面机巷、风巷地质情况、支护形式及矿压观测等资料,巷道采用锚网索+M钢带联合支护方式,锚杆规格为Φ22×2500mm,锚索采用Φ21.8mm钢绞线,锚固剂为MSZ2850型。支护断面图见图1,锚网索支护参数见表1。
           
图1    111307工作面切眼刷扩断面图
        
表1    锚网索支护参数表

        (2)正常情况下采用戴帽点柱作为临时支护形式;当巷道围岩破碎采用超前锚杆作为超前支护,戴帽点柱配合护顶锚杆作临时支护。戴帽点柱临时支护材料见表2。
表2   戴帽点柱临时支护材料表

        
3 支护质量与要求
        (1)刷扩后帮部到原巷道中线7000mm,允许偏差0~+100mm,施工控制尺寸7000~7100mm。
        (2)断面净高4800mm,无腰线全高允许偏差为-50~+200mm,施工控制尺寸4750~5000mm。
        (3)锚杆安装质量:安装牢固,托板密贴壁面,未接触部分必须楔紧,抗拔力不小于120kN。
        (4)锚索安装质量:符合规定要求,托盘紧贴顶板,预应力不小于160kN。
        (5)锚网网间压接牢固,搭接长度符合要求,顶部钢带垂直中线。
        (6)锚索必须生根在稳定的岩层中不小于2m,否则应加长锚索长度。
        (7)支架安设采用边刷边安装方法,刷扩与安装的进度要保持平衡。
4 支护工序安排及要求
        (1)支护工序为:临时支护→打锚杆、挂网→打锚索、上M钢带→清理、收尾.
        (2)要求:综掘机掘进后,必须先敲帮问顶、临时支护,打好临时支护后,在临时支护的掩护下由外向里逐排施工锚杆、挂网,最后打锚索上M钢带。
5 施工方法
5.1 施工顺序
        111307工作面切眼刷扩采用综掘机配合风镐拨门刷扩,拨门后沿25°30′方位角沿13-1煤层及其顶板刷扩。开茬刷扩达到30m时,施工一组木垛加固顶板,然后每刷扩30m,施工一组木垛,直至与111307工作面风巷贯通,并在切眼上口三岔门处施工一组木垛。
5.2  施工方案
        (1)自111307工作面切眼下口西帮开茬刷扩,刷扩宽4.5米,直至风巷。
        (2)综掘机因坡度较大无法使用时采用风镐挖掘配合综掘机出货。
        (3)综掘机刷扩期间,根据综采安装队现场划定位置,在巷道西帮施工采煤机窝(深1.5m、高2.8m、长25m),施工采煤机窝时,顶部锚杆按正常间距依次施工,顶部锚索多施工一路。
        (4)施工工艺为:掘进后综掘机退到距离迎头大于5m的位置,将截割头落地、综掘机停电闭锁后方再进行如下工作:安全检查后找顶人员站在永久支护下进行敲帮问顶,然后铺好顶部锚网,及时打临时支护,在临时支护的掩护下进行永久支护。
5.3 最大、最小循环进尺:
        采用综掘机刷扩时最大循环进尺1600mm,顶板破碎时逐排进尺,刷扩最大循环进尺800mm。
5.4 设备及工具配备
        刷扩时工作面配备一台EBZ-200C型综掘机布置在迎头,综掘机后设420型刮板输送机、1部ZCY-120R侧卸式装岩机、3部SSJ-800型皮带机,利用综掘机上的刮板输送机向后面的刮板输送机出货。主要施工设备配备见表3。  



6 安全技术措施
        (1)必须建立健全“敲帮问顶”制度,接班后、打锚杆前,必须用长度不小于3.5m的长柄6分镀锌管前头焊接铁尖头工具找尽顶帮及山墙浮矸、危岩,排除隐患。
        (2)施工前对巷道内的各类电缆管线、设备进行覆盖保护(比如使用废旧风筒布或编织袋进行包裹)。
        (3)刷扩拨门前,将刷扩处锚杆进行松动,去除锚网;刷扩后巷道周边拐角处要用锚网及钢带进行包边处理,山墙面使用锚杆、锚网支护齐。
        (4)施工时必须加强顶板管理,及时进行支护。
        (5)顶板破碎时,当顶板漏顶不大于500mm时,要求支护到实顶,即漏到哪里支护到哪里。
        (6)风镐刷扩安全技术措施:风镐由下向上进行刷扩作业时,一次只能刷扩一排,最大控顶距不得超过0.9m,支护完毕后方可进行下一排施工;风镐刷扩时,人员站在迎头浮矸或人工使用大板搭设的简易平台上(大板厚度不得低于70mm,并使用铁丝固定在帮部锚杆上),刷扩下方设专人警戒,严禁人员进入刷扩下口,防止滚矸伤人;刷扩时,一人刷扩,一人观测顶板情况,发现问题及时停止作业;刷扩遇顶板破碎时,可先向迎头方向打超前锚杆护顶,刷够一根锚杆支护一根锚杆;风镐刷扩时,后路浮矸、杂物及时清净保持畅通。
        (7)台阶法施工安全技术措施:上台阶长度控制在15-25m之间,高度2.5-3.5m。待上台阶支护好后综掘机方可退回铲底进行下台阶施工;上台阶刷扩作业时在下台阶设警戒;综掘机从上台阶倒退前要提前攉煤矸至下台阶,上下台阶形成缓斜坡,倒综掘机要设警戒。
        (8)过地质构造带及顶板破碎段严格执行“敲帮问顶”制度,找顶时必须安专人看护顶板及山墙情况,采用加密锚索进行加强支护;加强队领导跟班指挥,并密切注意围岩情况,发现问题要及时汇报和处理,加强顶板管理和巷道支护,永久支护必须紧跟迎头,严禁空顶作业,最大控顶距不得超过900mm,严禁出现空帮、空顶现象。
        (9)当单轨吊打运整体支架时,机车距离刷扩茬口30m时,运行区域内人员全部撤离至打运警戒线外,若上口使用慢绞牵引支架时,人员全部撤离至已安装好的支架架怀内。若安装支架距迎头距离低于30m时,打运及安装支架时,人员全部撤离。
        (10)安装支架时,综掘机必须撤至距迎头支架不小于10m处。
        (11)综掘机刷扩时,在刷扩范围(向上5m及向下10m范围)内综掘机运行警戒范围内严禁有人作业。
        (12)刷扩迎头距综采安装队支架安装迎头最大距离不得超过100m,不得小于30m,顶板破碎的情况下,不得超过50m。
        (13)切眼刷扩安装期间,所有人员只准在警戒线外从架怀里侧上下行走。必要时,人员从溜槽上行走时,必须采取防滑措施。
6 结语
        111307工作面切眼刷扩后断面大,通过合理的支护设计,保证了巷道支护强度,安全措施的严格执行保证了施工安全,保证了工作面设备安装的安全顺利进行。
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