巷道过断层支护技术--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

巷道过断层支护技术

发表时间：2020/11/19 来源：《基层建设》2020年第22期作者：苏顺福

[导读] 摘要：煤矿井下掘进巷道可能遇到断层。确保巷道安全通过断层，对于矿井采掘接替的保障具有重要作用。

        内蒙古鄂尔多斯市伊金霍洛旗布尔台煤矿掘锚五队内蒙古鄂尔多斯 017200
        摘要：煤矿井下掘进巷道可能遇到断层。确保巷道安全通过断层，对于矿井采掘接替的保障具有重要作用。结合工程实际对过断层时掘进巷道支护技术开展研究，优化分析了顶板巷道掘进支护工艺，对其他煤矿类似问题的解决具有借鉴意义。
        关键词：掘进巷道；断层；支护
        0 引言
        在煤矿生产和开采作业中，总会遇到过断层的问题。当井下掘进巷道遇到断层时，受原岩应力、构造应力和覆岩重力的综合影响，巷道直接顶容易离层或垮落。顶板岩层进而无法起支护作用，导致顶板发生冒漏。鉴于此，结合生产实际进行有针对性的研究，总结出有效的断层掘进巷道顶板支护技术，对提高巷道的稳定性和安全性具有重要意义。
        1 工程概述
        某矿现掘进的42205运顺位于42煤二盘区，始掘位置位于42205运顺 2联巷处。42205运顺沿煤层底板掘进，采用掘锚机施工一次成巷并同时完成支护。巷道断面尺寸为6000mm×3800mm（高×宽）。

        图1 42205运顺2-3联巷掘进示意图
        巷道支护原始设计选用“左旋无纵筋螺纹钢锚杆+钢筋网+锚索+π型钢带”联合支护，一排锚杆一排锚索交替布置。锚杆为Φ22×2200mm螺纹钢锚杆，两米一排，一排6套。锚索为Φ28.6×8000mm，压5200×140×8mm五孔π型钢带，从正帮起第一、三、五孔，压300×300×16mm钢板托盘，锚索间距为2400mm，两侧距帮600mm，钢带第二、四2个孔支护2根Φ22×2200mm螺纹钢锚杆，压200×140×8mmπ型托盘。网片选用Φ6.5mm焊接钢筋网。

        图2 顶板支护平面图
        现掘进的42205运顺正掘段距2联巷口38米处，遇DF102 209°∠54°H=2.3m断层，断层落差为2.3m，预计影响掘进40米。过断层期间，若支护不及时或支护强度不够，可能造成巷道冒顶、片帮。
        2 破碎顶板巷道掘进支护工艺优化分析
        对42205运顺巷道掘进支护工艺的不足开展优化改良，顺槽顶支护方式为：“左旋无纵筋螺纹钢锚杆+钢筋网+锚索+π型钢带”联合支护，一排锚杆一排锚索交替布置。锚杆为Φ22×2200mm螺纹钢锚杆，两米一排，一排6套，间距1100mm，两侧距帮250mm；锚索替代锚杆布置，两米一排，一排3套Φ28.6×8000mm锚索，压5200×140×8mm五孔π型钢带，从正帮起第一、三、五孔，压300×300×16mm钢板托盘，锚索间距为2400mm，两侧距帮600mm，钢带第二、二、四2个孔支护3根Φ22×2200mm螺纹钢锚杆，压200×140×8mmπ型托盘。每套顶锚杆使用CK2350树脂1支，每套锚索使用CK3250树脂3支。
        网片选用Φ6.5mm焊接钢筋网，网片规格：5800mm×1100mm，网孔规格150×150mm。断层面处施工“井”字型锚索，施工“井”字型锚索后，如有顶板破碎严重地段再施工单锚索补强支护。“井”字型锚索由检修班负责加密支护。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

断层面上盘5m范围，下盘10m范围锚索支护一米一排，过断层顶板稳定后，按原支护参数进行支护。纵向钢带采用5200×140×8mm五孔π型钢带，钢带眼距帮1.2m。

        图3 支护断面图
        3过断层危险源分析及防范措施
        1、受断层影响，断层面处局部片帮，顶板冒顶，破碎。1）必须严格执行敲帮问顶制度，每班安排专人进行敲帮问顶作业，及时处理活矸、磷皮及片帮煤。2）作业人员每次进入作业地点前及顶帮支护前，必须对工作面顶帮安全状况进行全面检查，确认无安全隐患后方可作业。3）严格按照措施要求，短掘短支，补强支护锚索（上盘5m，下盘10m范围内锚索支护一米一排，断层面处支护“井”字型锚索，“井”字型锚索距帮1.2m）。
        2、过断层期间，有毒、有害气体可能出现异常。1）作业前要对施工地点前后20m范围内，CH4、CO等有毒有害气体浓度进行检查，有害气体符合标准方可作业，如果有毒有害气体超标，跟班队长要立即汇报调度指挥中心，并指挥所有现场作业人员撤离。2）跟班队干、班长、电工随身携带便携仪，随时监测工作面有毒有害气体状况。3）当班瓦检员要紧盯施工现场，按照要求监测有毒有害气体状况。
        3、锚杆扭矩符合要求，锚索、锚杆抗拔力符合要求，防止锚杆、锚索失效造成冒顶、片帮导致人员伤害。1）工作人员必须在有支护的地点作业，任何人不得进入空顶、空帮区和支护不完好区域作业。2）跟班队干加强现场锚杆、锚索抽查力度，发现失效锚杆、锚索
        立即组织重新补打，并按照制度对相关责任人进行处罚，要保证锚杆锚索支护及时有效。
        4、手持风钻使用的风管接头连接不牢靠，崩开伤害人员。预防措施：作业前每班必须检查手持式风钻完好情况和各连接件是否可靠，严禁带隐患运行。
        5、高空作业时，人员未系安全带，坠落造成人员伤害。预防措施：高空作业时，人员登高作业必须系好安全带，跟班队干现场监管到位，发现未系安全带登高作业，现场立即制止，并按照相关制度处罚。
        6、支护时未按照“先外后里，由上而下”的支护顺序施工，顶帮掉落煤矸造成人员伤害。预防措施：支护时要严格按照由外向里，由上而下的支护原则进行支护，锚索支护一排张拉一排。
        小结
        完成支护作业后，对顶板进行了为期 2 个月的长期观测，支护区域顶板始终未出现下沉或冒顶现象，表明达到了良好的支护效果更好地保护了巷道安全，对其他煤矿类似问题的解决具有借鉴意义。
        参考文献：
        [1]杨焱.辛置煤矿2-559_1巷道过断层支护技术研究[J].煤矿现代化，2020（06）：153-155.
        [2]李臣，李鹏，鲁时雨，罗茗，刘玉磊，左明辉.断层保护煤柱下采煤工作面保留巷道破坏分析及其控制[J].矿业科学学报，2020，5（05）：519-527.
        [3]马震.断层构造影响带巷道全锚索支护技术[J].能源与环保，2020，42（09）：244-249.
        [4]李杨，郑士田，王琦.地面定向钻注浆技术在掘进巷道过断层中的应用与研究[J].煤炭技术，2020，39（06）：89-92.
        [5]杨括宇，陈从新，夏开宗，宋许根，张伟，张褚强，王田龙.崩落法开采金属矿巷道围岩破坏机制的断层效应[J].岩土力学，2020，41（S1）：279-289.