• <tr id="yyy80"></tr>
  • <sup id="yyy80"></sup>
  • <tfoot id="yyy80"><noscript id="yyy80"></noscript></tfoot>
  • 99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

    深部綜放工作面沿空巷道超前支護(hù)方式優(yōu)化

    2019-07-15 00:51:44劉學(xué)勇張培亭
    山東煤炭科技 2019年6期
    關(guān)鍵詞:煤壁槽鋼錨索

    陳 虎 劉學(xué)勇 張培亭

    (兗煤菏澤能化有限公司趙樓煤礦,山東 鄆城 274705)

    趙樓煤礦位于巨野煤田中部的鄆城、巨野兩縣境內(nèi),主要可采煤層為3(3下)煤層,埋深700~1200m,煤厚平均6.19m。為提高資源回收,趙樓煤礦大部分回采工作面運(yùn)輸順槽為實(shí)體煤巷道,軌道順槽采取沿空掘巷,巷道保護(hù)煤柱4.5m。受大埋深、高地壓的特殊地質(zhì)條件影響,以往工作面回采過程中,沿空巷道在支承壓力作用下,巷道圍巖變形大,需采取邊回采邊擴(kuò)幫臥底方式滿足安全生產(chǎn)需要。經(jīng)多次優(yōu)化實(shí)踐,采取掘進(jìn)一次原始支護(hù),回采前二次加強(qiáng)主動(dòng)支護(hù),配合超前支護(hù)方式,回采工作面沿空順槽在不進(jìn)行超前巷修的前提下,滿足安全生產(chǎn)需要。以5303綜放工作面為例對支護(hù)方式優(yōu)化形式、效果進(jìn)行分析。

    1 工作面概況

    5303綜放工作面是五采區(qū)第三個(gè)區(qū)段的3煤層工作面,東鄰已回采的5302工作面,北鄰南部三條大巷及南部2#回風(fēng)大巷,南鄰五采區(qū)與七采區(qū)邊界,西至FZ14逆斷層上盤邊界。工作面平均走向長1540.6m,面長250m,平均煤層厚度6.2m,平均煤層傾角10°。工作面選用綜采放頂煤走向長壁采煤法。軌道順槽為沿5302工作面采空區(qū)掘巷的梯形斷面,巷道上側(cè)寬4.8m,下側(cè)寬5.2m,高3.8m,作為進(jìn)風(fēng)輔助運(yùn)輸巷。運(yùn)輸順槽為矩形斷面,實(shí)體煤巷道,凈斷面寬5.0m,高4.1m,作為回風(fēng)煤流運(yùn)輸巷。

    2 原始一次支護(hù)情況

    5303軌道順槽與采空區(qū)的隔離煤柱寬度為4.5m,采用梯形斷面上凈寬×下凈寬=4800×5200mm,凈高3800mm,采用錨網(wǎng)+錨索鋼帶復(fù)合式支護(hù)。巷道頂板錨桿采用6根Φ22×2400mmm高強(qiáng)度螺紋鋼錨桿配合4800mm T型鋼帶;頂板施工橫向18#B槽鋼錨索梁,每根錨索梁施工3根錨索,槽鋼錨索梁長3400mm,排距1600mm,錨索規(guī)格為Φ22×6200mm。兩幫采用5根Ф20×3000mm左旋全螺紋錨桿配合兩根1900mm長幫部鋼帶支護(hù);兩幫部施工橫向18#B槽鋼錨索梁,每根錨索梁施工3根錨索,槽鋼錨索梁長3000mm,排距1600mm。

    趙樓煤礦之前5302工作面沿空巷道頂板錨索采用“2-1-2五花型”布置方式,5303工作面沿空巷道原始支護(hù)中,分別在頂板巷中和沿空側(cè)布置兩排縱向T型鋼帶(長3500mm)錨索梁、兩排縱向鋼帶形成交錯(cuò)邁步式布置,鋼帶要求首尾搭接;兩幫部在距頂板1000mm高度位置各布置一排縱向Φ16mm鋼筋梯錨索梁,鋼筋梯長2000mm,1梯2索,強(qiáng)化錨索支護(hù)。同時(shí)采用18#B槽鋼作為錨索鋼帶,增強(qiáng)錨索支護(hù)整體性和對巷道圍巖表面位移約束,減少在掘進(jìn)后巷道淺部圍巖變形。

    3 二次主動(dòng)加強(qiáng)支護(hù)

    5303工作面超前工作面位置200m以外,在軌道順槽巷道頂板18#B槽鋼錨索梁之間施工錨索29U型鋼梁,如圖1,加強(qiáng)巷道頂板支護(hù)。采取頂板先鋪設(shè)雙層經(jīng)緯網(wǎng),29U鋼梁長度3800mm,排距1600±100mm,錨索預(yù)緊力不小于150kN,托盤采用140mm長29U鋼梁制作。

    圖1 29U鋼加強(qiáng)支護(hù)方式圖

    通過該支護(hù)形式,在受采動(dòng)影響范圍以內(nèi),補(bǔ)強(qiáng)了由于受掘進(jìn)后巷道圍巖變形大導(dǎo)致的個(gè)別支護(hù)失效,增強(qiáng)了巷道頂板的完整性,并在后期超前支護(hù)中,作為支護(hù)鋼棚梁使用。同時(shí),U型鋼在受圍巖變形作用后,U型口擴(kuò)大,保證錨索恒阻效果,減少順槽支架頂梁對巷道頂板局部剪切破壞。

    4 超前支護(hù)

    4.1 支護(hù)方式

    工作面回采時(shí)的沿空巷道超前支護(hù)距離不少于120m。自煤壁向外依次采用錨索鋼梁棚(29U型鋼棚)、ZT115200/23.5/42型順槽支架、單體液壓支柱支護(hù)頂板,如圖2。煤壁向外至順槽支架后,采用錨索鋼梁(U型鋼棚)配合一梁三柱支護(hù)頂板,排距0.8±0.1m。

    順槽支架距離工作面煤壁動(dòng)態(tài)保持5~20m,根據(jù)軌道順槽圍巖變形量及順槽支架立柱行程情況超前拉移順槽支架。順槽支架以外施工一路單體液壓支柱點(diǎn)柱,單體液壓支柱支設(shè)在錨索U型鋼下,單體液壓支柱間距1.6±0.1m。

    圖2 超前支護(hù)設(shè)計(jì)圖

    4.2 支護(hù)強(qiáng)度驗(yàn)算

    根據(jù)巷道圍巖力學(xué)條件,巷道支護(hù)強(qiáng)度計(jì)算采用自然平衡拱法的理論模型,該理論認(rèn)為,巷道開掘以后,圍巖喪失了層間聯(lián)系,向巷道內(nèi)移動(dòng),形成自然平衡拱,支護(hù)的作用就在于控制破壞巖層的變形和垮落。自然平衡拱的大小和形狀與巷道斷面形狀、尺寸、埋深、采動(dòng)影響程度、煤層強(qiáng)度等有關(guān)。

    (1)順槽兩幫的破壞范圍C為:

    式中:

    Kc-采動(dòng)應(yīng)力影響系數(shù),未受采動(dòng)時(shí)取Kc=1,受采動(dòng)時(shí)取Kc=2~4.0,這里考慮圍巖巖性、地質(zhì)構(gòu)造變化及采深較深等因素,按最大取值4.0;

    γ-巖層平均容重,取25kN/m3;

    H-埋深,取868.1m;

    Bc-巷道周邊擠壓應(yīng)力系數(shù),取決于巷道寬高比及形狀,可取2;

    σm-煤(巖)體單向抗壓強(qiáng)度,因煤層堅(jiān)固性系數(shù)為2~3,則煤層單向抗壓強(qiáng)度取21.2MPa;

    h-巷道高度,3.8m;

    φ-圍巖內(nèi)摩擦角,根據(jù)圍巖性質(zhì),取φ=50°。

    將φ=50°,h=3.8m,σm=21.2MPa,H=868.1m,Bc=2,γ=25kN/m3,代入式(1)得到回采巷道兩幫破壞范圍:

    采動(dòng)影響時(shí),即Kc=4,

    (2)頂板破壞高度確定

    頂板的破壞高度b可由式(2)確定:

    式中:

    fm-頂板巖石的普氏系數(shù),直接頂板以砂巖為主,堅(jiān)固性系數(shù)在6~8,即fm=6~8,取fm=6。

    B-巷道的寬度,巷道寬5.0m。

    把有關(guān)參數(shù)代入,得到順槽頂板的破壞范圍為:

    受采動(dòng)影響時(shí)

    (3)巷道圍巖載荷

    受采動(dòng)影響時(shí)

    頂板載荷高度內(nèi)的巖石自重力:

    式中:

    α-煤層傾角。

    考慮擴(kuò)容、離層后的載荷為:

    式中:

    kt-巷道維護(hù)時(shí)間影響系數(shù),服務(wù)年限約為2年,kt=0.9;

    kc-頂板巖層穩(wěn)定影響系數(shù),取0.6;

    σc-頂板巖層單軸抗壓強(qiáng)度,取60MPa;

    σH-垂直自重應(yīng)力。

    σH=γH=25×868.1=21.7MPa;

    D-頂板層理及節(jié)理裂隙間距,取0.3m。

    軌道順槽載荷為96.53kN/m2。軌道順槽自煤壁向外至順槽支架后采用一梁三柱支護(hù)強(qiáng)度為157.5kN/m2;ZT115200/23.5/42型順槽支架支護(hù),支護(hù)強(qiáng)度為379.95kN/m2,都大于96.53kN/m2。60m之外屬于原巖應(yīng)力帶,在原始支護(hù)的基礎(chǔ)上增加一排點(diǎn)柱,滿足支護(hù)強(qiáng)度要求。

    5 支護(hù)效果

    通過與相鄰5302工作面沿空巷道圍巖變形數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,5302工作面軌順順槽巷道圍巖變形較大。其中超前支承應(yīng)力影響范圍內(nèi),在距離煤壁30~50m距離時(shí),巷道圍巖變形速度較快,在距離煤壁30m左右位置,巷道頂板下沉量平均595mm,底鼓量平均在490mm,非采煤幫變形量平均565mm,采煤幫變形量平均515mm。

    5303工作面軌道順槽,在加強(qiáng)巷道支護(hù)強(qiáng)度后,巷道圍巖變形量明顯較小。其中超前支承應(yīng)力影響范圍內(nèi),在距離煤壁10~20m距離時(shí),巷道圍巖變形速度較快,在距離煤壁10m左右位置,巷道頂板下沉量平均340mm,底鼓量平均370mm,非采幫變形量平均520mm,采幫變形量平均490mm。如圖3~圖6所示。

    圖3 巷道頂板下沉量

    圖4 巷道底鼓量

    圖5 巷道非采幫變形量

    圖6 巷道采幫變形量

    6 結(jié)論

    (1)通過與之前沿空巷道兩次支護(hù)相對比,采取梯次三次支護(hù)方式,巷道圍巖變形明顯減小,避免在回采之前和回采過程中的巷道進(jìn)行擴(kuò)幫、臥底施工作業(yè),滿足安全高效生產(chǎn)的需求。

    (2)采取加強(qiáng)原始主動(dòng)支護(hù),巷道變形減小,順槽支架盡可能靠近在端頭使用,減少單體液壓支柱支護(hù),降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度,符合機(jī)械化減人的要求。

    (3)施工29U鋼錨索鋼梁,提高順槽支架支護(hù)效果,減小順槽支架反復(fù)支撐對巷道頂板破壞,作為單體液壓支柱頂梁使用,減少了金屬十字頂梁或工字鋼等支護(hù)材料的使用。

    (4)通過經(jīng)濟(jì)效益分析,相對5302工作面沿空巷道支護(hù)成本,節(jié)省直接成本452元/m。

    猜你喜歡
    煤壁槽鋼錨索
    管道基坑槽鋼支護(hù)在水環(huán)境治理工程中的應(yīng)用
    四川水利(2022年5期)2022-10-29 13:00:02
    槽鋼加強(qiáng)T形圓鋼管節(jié)點(diǎn)的軸向承載性能研究*
    趙莊煤業(yè)13102巷圍巖補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)技術(shù)研究與應(yīng)用
    煤(2021年10期)2021-10-11 07:06:12
    煤體強(qiáng)度對煤壁穩(wěn)定性的影響研究
    煤炭工程(2020年8期)2020-08-27 07:27:00
    煤礦深部高地壓巷道錨索支護(hù)技術(shù)對策研究
    不同錨索參數(shù)對預(yù)應(yīng)力場影響的數(shù)值模擬研究
    站在煤壁跟前
    中國工人(2016年7期)2016-08-16 07:58:10
    硬煤工作面煤壁破壞與防治機(jī)理
    論煤壁礦壓的測定及在開采掘進(jìn)中的應(yīng)用
    河南科技(2014年5期)2014-02-27 14:08:23
    預(yù)應(yīng)力錨索施工淺析
    河南科技(2014年3期)2014-02-27 14:05:41
    克什克腾旗| 潜山县| 佳木斯市| 桓仁| 溆浦县| 博湖县| 安乡县| 新田县| 德安县| 淮滨县| 喀喇| 年辖:市辖区| 城固县| 株洲市| 凉山| 丰城市| 景德镇市| 临澧县| 宾川县| 无锡市| 鄂托克旗| 东丽区| 隆德县| 旬阳县| 青岛市| 石林| 星子县| 津市市| 龙川县| 上林县| 上杭县| 融水| 随州市| 聊城市| 弥勒县| 禹城市| 水富县| 南城县| 刚察县| 滦南县| 松阳县|