浅谈锚杆加木质托盘留设中线方法在高地压深部矿井中的应用

发表时间:2021/7/20   来源:《工程管理前沿》2021年3月第8期   作者:朱洪涛
[导读] 矿山放线测量技术及方法是矿山开发过程中不可或缺的一项应用技术
        朱洪涛
        淮河能源集团煤业公司潘二煤矿   安徽   淮南   232091
        摘要:矿山放线测量技术及方法是矿山开发过程中不可或缺的一项应用技术,为采矿计划提供矿用地形图和采掘工程图,它的准确性关系到采矿工作能否安全合理的进行,所以必须重视矿山防线测量技术。本文主要浅谈锚杆加木质托盘留设中线方法在煤矿高地压深部矿井中的创新应用。
        关键词:煤矿;高低压;防线;测量
引言
        通过近一年的现场实践和大量的数据分析,本文创新中的中线测设方法较好的解决了地压造成的点位移动对中线偏差的影响,保证了巷道方向准确施工,也极大了降低了导线的复测次数,降低了测量人员的劳动强度,同时也减少了影响施工单位进尺时间,提高了工作效率。目前,锚杆加木质托盘留设中线方法,现已在淮河能源集团潘二煤矿得到推广应用,并在中腰线管理方面取得了很好效果。
一、高地压深部矿井中线测设方法创新项目的必要性及可行性
        淮河能源集团潘二煤矿位于淮河以北,2012年核定生产能力380万吨,分-530m、-800m两个水平开采,目前生产水平为-530m。近年来潘二煤矿坚持走科技创新之路,全面开展技术创新、管理创新,研究、应用和推广新技术、新工艺、新装备,取得显著成效。特别是在2017年“5.25”矿井出水事故以来,面对巷道被水浸泡、高地压的考验,各专业口都在积极寻找应对之策,寻求治理因水灾和高地压带来的影响。由于高地压的影响,测量中线时常发生偏差,有时甚至造成测量事故;地测科作为矿井中线服务管理第一责任单位,这就要求测量人员积极寻求对策去解决高地压对中线的影响。
二、煤矿常用中线留设方法
        1、深木桩法:在锚喷巷道用锚索机打300mm深的眼,然后再塞入圆形木桩,在木桩上打测钉,此方法在顶板相对完整,岩性较好时具有较好的效果,但是此方法一旦碰到岩性破碎或者岩性差时,测点的保存就较难,并且此方法不适用于架棚巷道,现场使用该方法时比较耗时,时常耽误现场施工作业时间,测量工作人员也需要等待时间。
        2、木楔法:在架棚巷道或者锚链网支护的巷道,在棚梁或者钢带上打入木楔,木楔能砸入的深度在100mm左右,再在木楔上打入测钉;此法在测量放线过程中速度快,材料现场即有等特点,适用频率比较高,但是此方法仅适用于架棚和锚联网支护的巷道,由于木楔砸入深度有限,当地压显现时,木楔容易被棚梁或顶板挤压造成移动或者被挤出,容易造成中线出现偏差。
        3、栓线法:此方法在网片或者芭片上直接栓线绳,或者在顶板用锚固剂粘测钉,此法速度快,简单省事,但是此法所留设的测点容易发生偏移,现场已很少使用。
        以上几种方法都有较大缺点,要么是测点留不住、测点容易变动,要么是现场使用起来比较费时,耽误施工单位作业,加大测量人员的劳动强度,均不能很好的服务现场安全生产的需要。
三、锚杆加木质托盘留设中线方法具体实施方案
        1、通过分析大量测量数据,测量人员得出一个结论,初次放线后,至第二次去放线,测点最大偏移主要集中在30mm以内的范围,通过对初复测数据的比较可以看出,刨除个别数据由于复测时间间隔较长的影响,其他点位移动都在可控范围之内,这些数据的差值还包含着测量误差的影响,所以真正的位移量可能比数据所能反应出来的还要小;数据的分析就给我们解决问题带来了坚实的依据。通过分析得出的30mm以内的偏移结果,测量人员结合前期应用“打300mm深木桩”的留点方法,扬长避短,想出了应用长度不小于2.5米的锚杆加木质托盘做中线点兼做导线点,托盘规格:300×200×70mm,锚杆之间间距控制在5~10m为宜,此方法较好的保存了测点,并且将测点偏移控制在较小的范围之内,同时降低了测量的工作量。
        2、测点位移造成的中线偏差对巷道施工质量的影响:
        通过上面实测数据分析,我们假定测点偏移的距离为30mm,通过该偏移值来计算由此造成的中线偏差,以及对迎头施工质量的影响。

        根据《煤矿测量规程》和《淮南矿区地质测量工作补充规定》中规定:最前面的一个中线点至掘进工作面的距离,一般应不超过30-40m。根据规定,即说明测点至迎头的距离不超过40m(超过40m测量人员应根据需要及时延设中线),据此来推算由点位移动造成的中线偏差对迎头中线的影响数值。
        如上图所示,假设中线点中2偏移30mm,假定两中线点之间的距离为10m,根据相似三角形原理,即可推算出迎头中线偏差X的值。
              
        即可得出X=30×50÷10 =150mm
        在现场,当施工单位发现中线点不在一条线上时,区队技术人员应及时检查中线点最大的偏移值,如果最大偏移值在30mm以内时,应及时调整中线,用前后两端的中线点取偏差的一半来重新延设临时中线点,即将最大偏移控制在15mm以内,由此即可重新得出X=75mm,根据安徽省安全质量标准化检查标准中的要求:中线至任一帮距离误差:0~100mm,75mm是控制在标准之内的,是满足现场施工需要的。
        为了保证巷道正确施工,各施工单位均配备性能较好的激光指向仪,此方法在激光指向仪的配合下,施工单位技术人员及时在激光上延设中线,通过延设的中线和测量人员所测设的中线进行对比,及时校正,能较好的解决高地压所带来的点位移动的影响,保证巷道正确施工。根据激光仪器的性能,在保证光班清晰、稳定的前提下,可自行确定仪器至掘进工作面的最大距离,但巷道每掘进100m,地测科应至少对中腰线进行一次检查测量。
        3、由于点位移动大小跟地质条件相关,其数值也会出现较大的情况,为了保证巷道的施工质量,同时也对施工技术人员进行约束,在应用以上方法的同时,测量部门会同工程技术科共同制定了中腰线管理规定,要求施工单位技术人员必须经常校核中线,检查中线的偏差值,当中线偏差超过30mm时,应立即联系测量人员重新测设中线。
四、锚杆加木质托盘留设中线项目取得的优点
        1、很好的指导了现场施工,测点偏移较小,因而造成的中线偏差在可控范围之内。
        2、测点不会受到或者受到喷浆的影响较小,由于木质托盘面积较大,不会因为喷浆造成测点被喷,为巷道留设永久导线点提供了便利条件,同时也是一种检核。
        3、在测量放线的前通知施工单位在现场临时中线上提前把托盘安设好,由于托盘长度有300mm,这样在测量放线的过程中,即使中线有偏差,也能在木质托盘上测设中线点,减少了测量放线的时间,同时也减少了对施工单位施工作业时间的影响。
结束语
        通过近一年的现场实践,该创新方法很好的解决了深部矿井高地压造成的点位移动对中线偏差的影响,保证了巷道方向准确施工,同时也极大了降低了导线的复测次数,降低了测量人员的劳动强度,同时也减少了影响施工单位进尺时间,提高了工作效率。目前,锚杆加木质托盘留设中线方法,现已在潘二煤矿得到推广应用,并且中腰线管理取得很好效果。作为矿山测量人员,为潘二“双效”(效率、效益)矿井的发展做出自己应有的贡献。  
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