• <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 ?

    煤礦巷道快速掘進(jìn)中的支護(hù)技術(shù)研究

    2020-08-21 05:22:16陸彥偉
    機(jī)械管理開(kāi)發(fā) 2020年7期
    關(guān)鍵詞:管棚噴漿鋼管

    陸彥偉

    (大同煤礦集團(tuán)宏泰礦山工程建設(shè)有限責(zé)任公司, 山西 大同 037001)

    引言

    隨著我國(guó)對(duì)煤礦安全的重視程度逐漸提升,對(duì)工作面巷道支護(hù)的研究越來(lái)越多,巷道支護(hù)水平得到了顯著加強(qiáng)[1-2]。另一方面,當(dāng)前階段工作面巷道掘進(jìn)速度越來(lái)越快,為配合快速掘進(jìn)的需要,對(duì)巷道支護(hù)的要求越來(lái)越高。巷道支護(hù)質(zhì)量和效果會(huì)在很大程度上影響工作面掘進(jìn)速度[3-4]。因此,在保障煤礦井下安全的前提下,盡量配合快速掘進(jìn)需要,有必要對(duì)工作面巷道支護(hù)技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步分析和研究,以提升工作面巷道的支護(hù)水平。本文在分析煤礦工作面巷道圍巖性質(zhì)的基礎(chǔ)上,對(duì)巷道提出了管棚超前支護(hù)方案。

    1 煤層巷道概況

    煤礦的3 號(hào)煤層工作面為礦井的首采工作面。工作面總體長(zhǎng)度為1 500 m 左右,埋深在100~200 m范圍內(nèi)。巷道斷面為圓拱形,其中寬度為4.5 m,直墻部分的高度為1.8 m,中間圓拱最高部位的高度為3.85 m。對(duì)巷道附近圍巖性質(zhì)進(jìn)行了勘察分析,發(fā)現(xiàn)以高嶺石、蒙脫石混層以及伊利石為主。這幾類(lèi)巖石均有強(qiáng)烈的親水性,遇到水時(shí)會(huì)發(fā)生膨脹。與此同時(shí),圍巖裂隙節(jié)理發(fā)育,導(dǎo)致巷道附近圍巖經(jīng)常遭遇淋水,進(jìn)而導(dǎo)致巖石膨脹軟化。總之,煤礦工作面巷道附近圍巖以軟弱泥質(zhì)為主,不利于工作面掘進(jìn)過(guò)程的穩(wěn)定性,如果不進(jìn)行處理可能會(huì)出現(xiàn)安全問(wèn)題。因此,必須采取有效措施對(duì)工作面巷道進(jìn)行支護(hù),以確保掘進(jìn)過(guò)程安全。

    2 快速掘進(jìn)巷道支護(hù)方案的確定

    在充分考慮巷道圍巖軟弱泥質(zhì)的巖性特點(diǎn)以及巷道快速掘進(jìn)需求的基礎(chǔ)上,選用超前支護(hù)方案對(duì)工作面巷道進(jìn)行支護(hù)。這種支護(hù)方案就是在對(duì)煤層進(jìn)行正式掘進(jìn)前,沿著巷道方向設(shè)置一個(gè)類(lèi)似拱殼的連續(xù)體,實(shí)現(xiàn)巷道前方圍巖加固的效果,避免工作面掘進(jìn)過(guò)程中圍巖發(fā)生變形。大量理論分析和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,通過(guò)超前支護(hù)能夠有效避免工作面巷道的變形問(wèn)題。另外,工作面巷道頂板存在顯著的淋水問(wèn)題,所以通過(guò)管棚法實(shí)施超前支護(hù)。通過(guò)這種方法進(jìn)行施工時(shí),管棚不僅能夠起到支護(hù)作用,還能對(duì)頂板圍巖中的水起到導(dǎo)流的效果。當(dāng)圍巖中出現(xiàn)大量的水時(shí),可通過(guò)管棚將這些水引導(dǎo)到管棚口,然后對(duì)其進(jìn)行集中處理。

    3 快速掘進(jìn)巷道支護(hù)技術(shù)參數(shù)的研究

    3.1 支護(hù)參數(shù)的設(shè)計(jì)

    1)管棚規(guī)格設(shè)計(jì)。管棚長(zhǎng)度會(huì)對(duì)超前支護(hù)效果產(chǎn)生重要影響。在工程實(shí)踐中,必須充分結(jié)合實(shí)際情況確定管棚長(zhǎng)度。可通過(guò)下述公式計(jì)算管棚長(zhǎng)度:L=1.5+Hcotφ,其中L 和H 分別表示管棚長(zhǎng)度和圍巖坍落高度,φ 表示圍巖內(nèi)摩擦角?;谇捌趪鷰r性質(zhì)勘測(cè)結(jié)果,取圍巖坍落高度和內(nèi)摩擦角分別為2.51 m和26.21°,可以計(jì)算得到管棚長(zhǎng)度為5.6 m??紤]到頂板圍巖的巖性比較差,為安全起見(jiàn)最終選擇管棚長(zhǎng)度為6 m。本研究中利用壁厚和外徑分別為5 mm和50 mm 的無(wú)縫鋼管作為管棚支護(hù),長(zhǎng)度為3 m。不同鋼管之間通過(guò)絲扣進(jìn)行連接,絲扣長(zhǎng)度不得低于100 mm。為方便導(dǎo)入,在第一節(jié)鋼管中將其中一端加工成錐形,且斜面朝上進(jìn)行安裝,方便水流進(jìn)入鋼管內(nèi)部。如圖1 所示為鋼管的大樣圖。

    圖1 鋼管的大樣圖(單位:mm)

    2)管棚位置參數(shù)。管棚開(kāi)口位置應(yīng)盡可能接近工作面巷道掘進(jìn)輪廓線,但又不得對(duì)巷道掘進(jìn)過(guò)程造成不良影響。最終確定鋼管中心線距離巷道掘進(jìn)輪廓線300 mm。在確定環(huán)向間距時(shí)需要考慮的因素是多方面的,主要包括頂板圍巖的性質(zhì)、支護(hù)精度要求以及施工過(guò)程控制質(zhì)量等。通常情況下,環(huán)向間距大小在鋼管長(zhǎng)度的1/600~1/250 范圍內(nèi)。實(shí)際使用時(shí)的間距大概為300~500 mm 左右。本文基于實(shí)際需要最終將環(huán)向間距確定為300 mm,也就是沿著巷道掘進(jìn)輪廓線方向,兩根鋼管中心線之間的距離控制為300 mm。管棚長(zhǎng)度通常都非常長(zhǎng),鉆孔過(guò)程中鉆頭在重力作用下會(huì)沿著重力方向下垂,當(dāng)下垂到一定程度時(shí),可能會(huì)穿過(guò)工作面巷道掘進(jìn)輪廓線。為避免此問(wèn)題,通常在鉆孔施工時(shí),會(huì)遠(yuǎn)離工作面巷道掘進(jìn)輪廓線一定角度進(jìn)行鉆孔。通過(guò)這樣的方式抵消鉆頭下垂造成的越界現(xiàn)象。根據(jù)鉆孔深度不同,仰角通常設(shè)置在1°~5°左右。當(dāng)圍巖中的含水量較多時(shí),可適當(dāng)加大仰角,便于水在鋼管內(nèi)部的流動(dòng)。本方案中最終確定的仰角為5°。

    3.2 注漿和噴漿加固參數(shù)的設(shè)計(jì)

    3.2.1 注漿施工技術(shù)參數(shù)

    通過(guò)注漿能夠顯著提升工作面巷道圍巖強(qiáng)度。在泵壓作用下漿液能沿著圍巖縫隙進(jìn)行充填,通過(guò)對(duì)縫隙的補(bǔ)充提升整體圍巖強(qiáng)度。對(duì)縫隙進(jìn)行填充后還能有效阻擋圍巖內(nèi)部水的流動(dòng),避免水對(duì)巷道圍巖造成的沖刷作用。實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),當(dāng)巷道圍巖受力不均勻時(shí),U 形棚管會(huì)發(fā)生扭曲變形問(wèn)題,使支護(hù)效果大打折扣。在完成U 形棚搭設(shè)工作后,如果能再配合注漿、噴漿施工,則可以有效改善U 形棚管的受力狀態(tài),使之更加均勻,從整體上提升支護(hù)效果。

    注漿配合比會(huì)顯著影響漿液性能,進(jìn)而影響最終注漿效果。本方案在充分考慮已有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上最終選擇水灰質(zhì)量比為1∶1,雙漿體積比為0.04∶1。在實(shí)地施工過(guò)程中,每個(gè)區(qū)域的圍巖性質(zhì)會(huì)存在一定程度的差異。需要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)水灰比和雙漿體積比進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,使之更好地滿足實(shí)際使用需要。

    巷道表層軸向滲透距離一般在2~3 m 左右。在方案設(shè)計(jì)時(shí)為了確保最終的效果,需要取0.65~0.75的系數(shù)。根據(jù)以上經(jīng)驗(yàn),最終確定的注漿孔間距和排距應(yīng)該在1.2~2.2 m 左右。另一方面,為了施工和操作的便捷性,注漿孔的間排距通常取U 形棚管間距的整數(shù)倍,以2~3 倍為宜。綜合以上各方面因素,最終確定注漿孔間距和排距全部為1.6 m。注漿深度是影響支護(hù)效果的重要參數(shù),在設(shè)置注漿深度時(shí),需要考慮支護(hù)強(qiáng)度大小、巷道圍巖性質(zhì)以及漿液在圍巖中的擴(kuò)散能力等多方面因素?;诠ぷ髅嫦锏绹鷰r實(shí)際情況,將注漿深度設(shè)置為1.5 m。如圖2 所示為掘進(jìn)工作面巷道注漿管布置斷面圖。注漿過(guò)程中必須將注漿壓力嚴(yán)格控制在2~2.5 MPa 范圍內(nèi),底角注漿過(guò)程中壓力不得超過(guò)3 MPa。

    圖2 掘進(jìn)工作面巷道注漿管布置斷面圖(單位:mm)

    3.2.2 噴漿施工技術(shù)參數(shù)

    結(jié)合掘進(jìn)工作面巷道圍巖屬性,通過(guò)初噴、滯后復(fù)噴的方式進(jìn)行噴漿處理,厚度分別控制在5 cm 和10 cm,在開(kāi)展復(fù)噴工作前用高壓水對(duì)初噴面進(jìn)行沖洗。巷道在完成快速掘進(jìn)后,馬上對(duì)巷道周邊進(jìn)行噴漿處理。通過(guò)噴漿處理能夠有效防止頂板中的水滲入到巷道內(nèi)。還可有效避免巷道頂板巖石掉落。初噴施工厚度不是很大,對(duì)工作面掘進(jìn)速度不會(huì)產(chǎn)生較大影響。在掘進(jìn)機(jī)后方開(kāi)展滯后復(fù)噴工作,與滯后注漿同時(shí)進(jìn)行,可以顯著提升施工速度。

    4 實(shí)踐效果分析

    將本文設(shè)計(jì)的煤礦巷道快速掘進(jìn)超前支護(hù)技術(shù)方案應(yīng)用到實(shí)踐中。在掘進(jìn)工作面巷道內(nèi)部設(shè)置了兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn),對(duì)巷道變形情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)過(guò)程中通過(guò)“十”字布點(diǎn)法測(cè)量巷道的變形情況。在前面10 d范圍內(nèi),每天進(jìn)行1 次監(jiān)測(cè)。10 d 以后每周進(jìn)行1~2次監(jiān)測(cè),持續(xù)進(jìn)行了1 個(gè)月的變形情況監(jiān)測(cè),統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)下頁(yè)圖3。從圖示的變化曲線中可以看出,2 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的頂板最大下沉量分別為141.03 mm 和133.98 mm,頂板和底板間的移近量分別為189.09 mm 和208.00 mm。對(duì)于此兩項(xiàng)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)頂板的變形量比底板的變形量要大。2 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)兩幫的移近量最終值分別為136.29 mm 和138.02 mm?;趯?shí)踐檢測(cè)結(jié)果,發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)的巷道支護(hù)方案能夠滿足實(shí)際使用需要,取得了較好的應(yīng)用效果。

    5 結(jié)語(yǔ)

    在充分考慮煤礦工作面巷道圍巖性質(zhì)的基礎(chǔ)上,考慮工作面快速掘進(jìn)的實(shí)際需要,設(shè)計(jì)研究了巷道超前支付方案,具體為棚管支護(hù)、注漿、噴漿處理。詳細(xì)設(shè)計(jì)了超前支護(hù)方案中的技術(shù)參數(shù)。將本文設(shè)計(jì)的巷道支護(hù)方案應(yīng)用到實(shí)踐中,經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn),工作面巷道頂?shù)装宓淖畲笠平繛?08 mm,兩幫的最大移近量為138.02 mm。該方案達(dá)到了理想的效果,確保了工作面巷道的安全。

    圖3 2 個(gè)測(cè)點(diǎn)隨時(shí)間推移的變量情況統(tǒng)計(jì)

    猜你喜歡
    管棚噴漿鋼管
    暗挖隧道與基坑交界處的管棚拆除技術(shù)研究
    一種互聯(lián)網(wǎng)+皮革噴漿機(jī)的研發(fā)
    微型鋼管樁在基坑支護(hù)工程中的應(yīng)用
    淺探輸變電鋼管結(jié)構(gòu)的連接方法
    噴漿質(zhì)量影響因素分析及其控制措施分析
    ACS6000中壓傳動(dòng)系統(tǒng)在鋼管軋制中的應(yīng)用
    電子制作(2018年10期)2018-08-04 03:24:26
    國(guó)內(nèi)隧道噴射混凝土施工作業(yè)設(shè)備使用成本分析
    煤礦錨噴作業(yè)區(qū)噴漿粉塵數(shù)值模擬與新型濕噴一體機(jī)研制
    曲線地段超長(zhǎng)大管棚施工工藝探討
    基于PLC的鋼管TIG焊機(jī)控制系統(tǒng)
    焊接(2015年9期)2015-07-18 11:03:53
    青川县| 台南县| 陆川县| 安泽县| 嘉黎县| 上犹县| 无为县| 炎陵县| 龙南县| 临泽县| 县级市| 太保市| 福贡县| 南京市| 芒康县| 寻乌县| 南投市| 天峨县| 大英县| 泰兴市| 乌兰浩特市| 保德县| 玉树县| 西林县| 峨边| 靖边县| 东方市| 凤城市| 久治县| 汪清县| 新源县| 德保县| 乌兰县| 郯城县| 右玉县| 钟山县| 错那县| 房产| 孟津县| 毕节市| 庄河市|