孤島煤柱斜井開拓支護(hù)工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤礦井下巷道支護(hù)技術(shù)，具體為一種孤島煤柱斜井開拓支護(hù)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，同煤集團(tuán)四老溝礦生產(chǎn)水平為1070m，分為301，303，402，404四個生產(chǎn)采區(qū)，其中301，303，402采區(qū)已結(jié)束收縮。404采區(qū)西翼原為四老溝礦大采高采區(qū)現(xiàn)已密閉，東翼為南陽路村莊煤柱可布置三個回采工作面，為四老溝2014后半年與2015年全年任務(wù)保障，由于此工作面與現(xiàn)404盤區(qū)原有斜井相聚2050m，還有1070大巷到斜井距離700m若繼續(xù)利用原有斜井將大大增加我礦的運(yùn)輸成本和通風(fēng)成本，在煤炭經(jīng)濟(jì)走勢相對疲軟的形式下若繼續(xù)采此處煤柱的情況下基本上沒有什么利潤可言。此時需要我礦決策新開口另布置一條新斜井以解決材料運(yùn)輸問題，可現(xiàn)有條件若選擇另開斜井就要穿過一個四周圍已經(jīng)布置了巷道，且又要揭露石門的一條高應(yīng)力的有復(fù)雜水文地質(zhì)條件煤柱巷道。國內(nèi)外研究孤島工作面掘進(jìn)開采技術(shù)已經(jīng)很多而且也總結(jié)了好多實用的經(jīng)驗，，可是像這樣在孤島煤柱中復(fù)雜地質(zhì)條件下掘進(jìn)斜井的技術(shù)還屬于空白。技術(shù)資料和許多技術(shù)尚不太完整。目前國內(nèi)外減少巷道破壞的方法主要有:
1、合理選擇巷道位置:一般選擇在較為穩(wěn)定、應(yīng)力情況簡單的巖層中，或布置在泄壓帶內(nèi)，以減小巷道圍巖壓力；
2、加強(qiáng)巷道支護(hù)力度:一般采用錨網(wǎng)索噴套加U型鋼，配合圍巖注漿以及底板錨注等聯(lián)合支護(hù)方式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種孤島煤柱中復(fù)雜地質(zhì)條件下掘進(jìn)斜井的開拓支護(hù)工
-H-
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[0004]本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種孤島煤柱斜井開拓支護(hù)工藝，包括如下步驟:
(I)、巷道采用光面爆破，按設(shè)計斷面尺寸施工。
[0005](2)、爆破后挑頂刷幫，頂板、巷幫注馬麗散，馬麗散注射眼間排距為1.5mX 1.5m，眼深為2.5m。
[0006]采用初噴作臨時支護(hù);過斷層或頂板破碎帶時，初噴后還必須使用吊環(huán)式前探梁作臨時支護(hù)。
[0007]初噴迎頭30mm初凝20min后打錨桿掛金屬網(wǎng)復(fù)噴，蓋網(wǎng)距迎頭20-30m安裝錨索桁架，拖后迎頭50m按設(shè)計厚度噴漿成形，噴漿后不露網(wǎng)；當(dāng)達(dá)到斜井起坡點(diǎn)，開始巷幫打設(shè)護(hù)幫支護(hù)，注射馬麗散滯后護(hù)幫支護(hù)1m范圍。
[0008]其中，巷道全部采用金屬左旋無縱筋錨桿，錨桿規(guī)格為Φ20mmX 2000mm,間距X排距=100mm X 800mm，加配規(guī)格為200mm X 2400mm的塑鋼托板，巷道兩幫底角錨桿均使用異型托盤;每根錨桿均采用一支樹脂錨固劑錨固；錨桿預(yù)緊力矩不小于400N.m，錨桿錨固力不小于130kN。
[0009]金屬網(wǎng)用Φ6ηιηι的鋼筋焊接，規(guī)格為長X寬=1800mmX 1000mm，網(wǎng)格100_X 100mm；金屬網(wǎng)之間必須相互搭接，網(wǎng)與網(wǎng)之間每隔200mm聯(lián)接一處并扭牢。
[00?0]設(shè)計噴射混凝土厚度分別為150mm?200mm，強(qiáng)度等級為C20;其中，速凝劑的添加量為水泥重量的2%?4%。
[0011]錨索規(guī)格為Φ 15.24mm X 6300m，錨索桁架排距2.0m，桁架內(nèi)錨索間距I.80?
2.0Om;每根錨索采用三支樹脂錨固劑進(jìn)行錨固。
[0012]桁架結(jié)構(gòu)錨索托梁采用礦用U25型工字鋼按規(guī)定角度壓制成拱形梁，梁長4.00?4.40m，每架安裝5根錨索。
[0013](3)、實行一掘一錨，跟迎頭安設(shè)錨桿、掛網(wǎng)、復(fù)噴，安裝錨索桁架，護(hù)幫支護(hù)完畢注馬麗散，復(fù)噴;放炮前迎頭最大空頂距不超過0.Sm，放炮后迎頭最大空頂距不超過2.6m，循環(huán)進(jìn)尺1.Sm;直至斜井支護(hù)完成。
[0014]高地應(yīng)力圍巖巷道支護(hù)成為目前支護(hù)中的一個難題。不穩(wěn)定巷道支護(hù)與圍巖相互作用的研究表明，支護(hù)強(qiáng)度是控制巷道圍巖劇烈變形的關(guān)鍵因素，只有充分發(fā)揮圍巖的自承能力，才能有效控制巷道的劇烈變形?？刂茋鷰r離層最直接的有效手段是提高圍巖的力學(xué)性質(zhì)，改善其受力狀況。因此，在孤島煤柱高地應(yīng)力、不穩(wěn)定煤、巖層施工巷道，主要應(yīng)改善井巷圍巖力學(xué)性能，充分利用井巷圍巖的內(nèi)在強(qiáng)度和自承能力，采取積極、主動的支護(hù)結(jié)構(gòu)和支護(hù)方式來達(dá)到預(yù)期的支護(hù)效果，以滿足安全生產(chǎn)的要求。隨著高強(qiáng)度螺紋鋼錨桿和樹脂錨固劑和馬麗散粘合劑的推廣應(yīng)用，錨、網(wǎng)、噴支護(hù)技術(shù)日趨成熟，并在很多復(fù)雜困難條件下應(yīng)用取得了成功。而且高性能、高強(qiáng)度、高預(yù)應(yīng)力錨桿及錨索對加固圍巖和控制變形具有較強(qiáng)的控制作用。鑒于此，設(shè)計“巷幫注馬麗散錨網(wǎng)噴與桁架結(jié)構(gòu)錨索梁”聯(lián)合支護(hù)方式用于探討孤島煤柱掘進(jìn)支護(hù)。針對孤島煤柱地壓大、不穩(wěn)定煤巖層及其頂板圍巖松軟等特點(diǎn)，考慮采用斜井巷幫注射馬麗散充填煤巖裂隙提高煤柱整體性及強(qiáng)度，掛鋼筋網(wǎng)和噴射混凝土封閉巷道圍巖，以增強(qiáng)巷道圍巖整體性、穩(wěn)定性，采用桁架結(jié)構(gòu)錨索來提高圍巖的自承能力，以達(dá)到支護(hù)效果。
[0015]本發(fā)明方法設(shè)計合理，四老溝礦在成功應(yīng)用錨網(wǎng)噴支護(hù)技術(shù)基礎(chǔ)上，對盤區(qū)暗斜井在孤島高地應(yīng)力圍巖巷道的支護(hù)技術(shù)進(jìn)行了大膽探索和研究，對在高應(yīng)力孤島煤柱暗斜井采用“錨網(wǎng)噴+桁架結(jié)構(gòu)錨索”相結(jié)合支護(hù)方式進(jìn)行支護(hù)，效果非常理想，為礦井高應(yīng)力孤島煤柱大斷面巷道掘進(jìn)支護(hù)方面積累了成功經(jīng)驗。
【附圖說明】
[0016]圖1表示巷道支護(hù)剖面示意圖。
[0017]圖中，1-錨索，2-錨桿，3-鋼桁架。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0019]—種孤島煤柱斜井開拓支護(hù)工藝，包括如下步驟:
(I)、巷道采用光面爆破，按設(shè)計斷面尺寸施工。光面爆破是支撐新奧法原理的重要技術(shù)之一，是指通過正確選擇爆破參數(shù)和合理的施工方法，分區(qū)分段微差爆破，達(dá)到爆破后輪廓線符合設(shè)計要求，臨空面平整規(guī)則的一種控制爆破技術(shù)。
[0020](2)、爆破后挑頂刷幫，頂板、巷幫注馬麗散，馬麗散注射眼間排距為1.5mX 1.5m，眼深為2.5m。
[0021 ]采用初噴作臨時支護(hù);過斷層或頂板破碎帶時，初噴后還必須使用吊環(huán)式前探梁作臨時支護(hù)。
[0022]初噴迎頭30mm初凝20min后打錨桿掛金屬網(wǎng)復(fù)噴，蓋網(wǎng)距迎頭20-30m安裝錨索桁架，斷面結(jié)構(gòu)如圖1所示。拖后迎頭50m按設(shè)計厚度噴漿成形，噴漿后不露網(wǎng)；當(dāng)達(dá)到斜井起坡點(diǎn)，開始巷幫打設(shè)護(hù)幫支護(hù)，注射馬麗散滯后護(hù)幫支護(hù)1m范圍。
[0023 ] 此處迎頭指地下工程施工中的掘進(jìn)工作面。
[0024]主要技術(shù)參數(shù)如下:
a、巷道邊掘進(jìn)邊注射馬麗散(由于揭露石門煤巖松軟)，馬麗散注射眼間排距為1.5mX1.5m，眼深為2.5m。為能夠使巷幫大面積穩(wěn)定可以縮小眼距。
[0025]馬麗散維護(hù)巷幫有以下優(yōu)點(diǎn):1、黏度低，能夠很好的滲入微小裂隙中。2、有良好的粘合力，可使松散的煤巖形成整體。3、凝固后有良好的柔性，能承受隨后的采動影響。4、可以遇水反映封閉水流。5、可提高煤巖支撐力，機(jī)械阻力高。
[0026]b、錨桿規(guī)格參數(shù)。巷道全部采用金屬左旋無縱筋高強(qiáng)度高預(yù)應(yīng)力錨桿，規(guī)格為Φ20mmX 2000mm(即直徑20mm、長2000mm)，間距X排距=100mm X 800mm，每根銷桿均米用一支MSK28/500型樹脂錨固劑錨固。為達(dá)到護(hù)幫壓網(wǎng)效果，加配塑鋼托板200mmX2400mm，兩幫底角錨桿均使用異型托盤;錨桿預(yù)緊力矩不小于400N.m，錨桿錨固力不小于130kN。
[0027]c、金屬網(wǎng)規(guī)格。從礦井頂板破壞、變形的實踐中掌握，頂板的破壞形式主要以頂板表層噴體及圍巖逐層剝離、脫落