一、工程概況
??????? 3903切眼全長200m,斷面為寬8.2m×高3.6m,開口坐標為:X:1089.7515 Y:4794.4217,沿9#煤穩(wěn)定夾矸做頂掘進,頂板用“錨桿+金屬菱形網(wǎng)+梯子梁+11#工字鋼+錨索+WD/2/4單體柱”聯(lián)合支護,兩幫采用“錨桿+金屬菱形網(wǎng)+托盤”聯(lián)合支護。
??????? 二、施工方式及技術要求
??????? 1、根據(jù)切眼巷道特寬的實際情況,切眼施工采用機掘二次成巷的方式掘進。施工時先按照寬4.8m×高3.6m的小斷面從非采煤幫側(cè)進行掘進,然后刷擴為寬8.2m×高3.6m的斷面。最后在機尾位置刷擴開缺口,開缺口寬2m,斷面刷擴至寬10.2m×高3.6m,刷擴長度為25m。
??????? 2、切眼施工時,嚴格執(zhí)行,刷一排,支護一排,嚴禁空頂作業(yè)。
??????? 3、錨桿、工字鋼錨索要打設的成排、成行。
??????? 4、錨索的外露長度為150-250mm;錨桿的外露長度為10-40mm。
??????? 5、錨索的預緊力要達到100KN、錨固力達到200KN、拉拔力達到180KN(40MPa)。頂錨桿的預緊力矩150N·m,錨固力100KN,拉拔力達到90KN(20MPa),幫錨桿的預緊力矩150N·m,錨固力為80KN,拉拔力達到72KN。
??????? 6、切眼形成后需對底板進行硬化,硬化厚度200mm,硬化材料采用C20商品混凝土,工程量為200m。
??????? 三、巷道支護
??????? (一)、第一次成巷的支護
??????? 1、支護設計
??????? (1)頂板支護:采用錨網(wǎng)梯子梁聯(lián)合支護;
??????? 錨桿規(guī)格為Φ22×2500mm,間排距為800×800mm,每排6根,距非采煤幫100mm打一仰角20°的錨桿,剩余5根全部垂直打入頂板。每根錨桿采用快速CK2340一支,中速Z2360一支,錨固長度1.2m,鋪設金屬菱形網(wǎng)和φ16mm圓鋼焊制的鋼筋梯子梁,梯子梁長4800mm,金屬菱形網(wǎng)規(guī)格為12000×1000mm,采用12號鐵絲編織,托盤使用130×130×10mm的鋼板。
??????? (2)非采煤幫支護;
??????? 非采煤幫采用錨桿+金屬菱形網(wǎng)+鐵托盤聯(lián)合支護,錨桿規(guī)格為φ22×2500mm的螺紋鋼錨桿,間排距為800×800mm,每排各5根,每根錨桿采用快速CK2340一支、中速Z2360一支,錨固長度1.2m,幫部鋪設金屬菱形網(wǎng)配合支護。距頂以下200mm處打一根錨桿,仰角20°,其余錨桿全部垂直打入煤壁,托盤使用130×130×10mm的鋼托盤,配合W型鋼墊板。巷幫所掛金屬菱形網(wǎng)規(guī)格1000×12000mm。
??????? (3)采煤幫支護;
??????? 采煤幫采用錨桿+金屬菱形網(wǎng)+托盤聯(lián)合支護,錨桿規(guī)格為φ16×1800mm的可回收錨桿,間排距為800×800mm,每排各5根。幫部鋪設金屬菱形網(wǎng)配合支護。采煤幫距頂以下200mm處打一根錨桿,仰角20°,其余錨桿全部垂直打入煤壁,托盤使用W型鋼墊板配圓形鋼托盤。采煤幫所掛金屬菱形網(wǎng)規(guī)格為1000×10000mm。
??????? (4)錨索加強支護;
??????? 頂部布置三排錨索進行支護,錨索規(guī)格為Φ17.8×8000mm鋼絞線錨索,間排距為1600mm×1600mm,距幫900mm處打設一根向非采煤幫偏15°的錨索,其余錨索垂直打入煤壁,每根錨索采用CK2340型錨固劑一支,Z2360錨固劑二支,錨固長度1900mm,采用一塊300×300×16mm的鋼板,一塊規(guī)格為130×130×10mm的鋼板,一套鎖具進行支護。
??????? (5)頂板壓力過大或局部破碎時,頂錨桿排距縮小為600mm,循環(huán)進尺為600mm。
??????? (二)、第二次成巷的支護
??????????? 第一次掘進到位后,對切眼巷道進行刷擴,擴幫為采煤幫側(cè),將第一次成巷采煤幫側(cè)可回收錨桿拆除。刷擴斷面寬3.4m×高3.6m,刷擴后斷面為寬8.2m×高3.6m。
??????? 1、支護設計
??????? (1)頂板錨桿支護;
??????? 刷擴后頂板采用錨網(wǎng)梯子梁聯(lián)合支護,與第一次成巷支護規(guī)格相同。錨桿規(guī)格為Φ22×2500mm,間排距為800×800mm,每排5根,頂距采煤幫100mm打一根仰角20°的錨桿,其余錨桿全部垂直打入煤壁。每根錨桿采用快速CK2340一支,中速Z2360一支,錨固長度1.2m,幫部鋪設12000×1000mm菱形網(wǎng)和φ16mm圓鋼焊制的鋼筋梯子梁,菱形網(wǎng)采用12號鐵絲編織,梯子梁長3600mm,托盤使用130×130×10mm的鋼板。
??????? (2)采煤幫支護;
??????? 采煤幫采用錨桿+金屬菱形網(wǎng)+鐵托盤聯(lián)合支護,錨桿規(guī)格為φ16×1800mm的可回收錨桿,間排距為800×800mm,每排各5根。幫部鋪設規(guī)格為1000×12000mm金屬菱形網(wǎng)配合支護。采煤幫距頂以下200mm處打一根錨桿,仰角20°,其余錨桿全部垂直打入煤壁,托盤使用W鋼墊板配圓形鋼托盤。
??????? (3)錨索加強支護
??????? 新擴斷面布置兩排錨索進行支護。規(guī)格為Φ17.8×8000mm鋼絞線錨索,間排距為1600mm×1600mm,并加11#工字鋼進行加強支護,即每隔一排錨索中間補加工字鋼錨索加強支護,工字鋼長7.5m,即工字鋼錨索間排距為800mm×800mm。頂距采煤幫900mm處打設一根采煤幫偏15°的錨索,其余錨索垂直打入煤壁,每根錨索采用快速CK2340型錨固劑一支,中速Z2360錨固劑二支,錨固長度1900mm,采用一塊300×300×16mm的鋼板,一塊規(guī)格為130×130×10mm的鋼板,一套鎖具進行支護。
??????? (4)頂板壓力過大或局部破碎時,頂錨桿排距縮小為600mm,循環(huán)進尺為600mm。
??????? (5)3903工作面切眼刷擴由軌順向皮順推進,首先在初掘切眼超前段48m內(nèi)進行臨時支護(被動支護),采用單體柱配合π型梁“一梁兩柱”架棚支護,棚距為1600mm,然后采用7500mm的工字鋼加強支護(主動支護)完畢后,逐架前移倒替,被動支護與主動支護的間距不大于主動支護1個循環(huán)。
??????? 工字鋼采用7500mm的11#工字鋼加強支護,工字鋼錨索的間排距為1600mm,工字鋼排距為1600mm,配合單體柱進行加強支護,一排3根單體柱,兩根與工字鋼相連接,一根與頂板相連接,單體柱距采煤幫350mm與頂板相連接,依次2350mm、4800mm打設的工字鋼,工字鋼焊接200mmπ型梁(詳見π型梁工字鋼加工圖)。
??????? (三)、開缺口段支護
??????? 第二次成巷寬3.4m×高3.6m掘進到3903切眼靠軌順采煤幫一側(cè)剩余25m處時,由原來掘進寬3.4m×高3.6m加寬為寬5.4m×高3.6m。即刷擴寬度增加2m,長度25m。
??????? 1、支護設計
??????? (1)刷擴幫支護與第一次成巷支護相同。
??????? (2)頂板采用錨網(wǎng)梯子梁聯(lián)合支護,錨桿規(guī)格為Φ22×2500mm,間排距為900×800mm,每排2根,頂距采煤幫300mm打一根仰角20°的錨桿。錨桿采用快速CK2340一支,中速Z2360一支,錨固長度1.2m,鋪設菱形網(wǎng)和φ16mm圓鋼焊制的鋼筋梯子梁,金屬菱形網(wǎng)規(guī)格為12000×1000mm,采用12號鐵絲編織,梯子梁長2000mm,托盤使用130×130×10mm的鋼板。
??????? (3)開缺口段斷面布置一排錨索進行支護,錨索規(guī)格為Φ17.8×8000mm鋼絞線錨索,排距為800mm,錨索采用快速CK2340型錨固劑一支,中速Z2360錨固劑二支,錨固長度1900mm,采用一塊300×300×16mm的鋼板,一塊規(guī)格為130×130×10mm的鋼板,一套鎖具進行支護。
??????? (4)頂板壓力過大或局部破碎時,頂錨桿排距縮小為600mm,循環(huán)進尺為600mm。
??????? (5)成巷后補打兩排單體柱進行加強支護,支設單體住時每根單體柱配合200mm長的π型鋼梁接頂支護,排距5m,柱距1.6m,單體柱距采煤幫側(cè)2.2m,距非采煤幫側(cè)1m。
??????? (四)、臨時支護
??????? 臨時支護采用“吊環(huán)”式。Φ3寸鋼管和木板梁支護,木板梁數(shù)量兩塊,規(guī)格為長×寬×厚=3200mm×150mm×30mm,前探梁數(shù)量兩根,長為4.8m。每根前探梁配備4個活性“吊環(huán)”,吊環(huán)采用厚12毫米的鋼板焊制。
??????? 掘進工作面臨時支護也可用木點柱支護,工作面準備4根木體柱,從外向里每平方米打一根點柱作為臨時支護。
??????? 四、施工工藝
??????? 1、施工方法
??????? 綜掘機割煤、裝煤、運煤,再由皮帶將煤運出。
??????? 2、掘進方式
??????? 3903切眼采用機掘一次成巷。
??????? 3、工藝流程
??????? 安全質(zhì)量檢查→綜掘機割煤→裝、運煤→臨時支護→永久支護。
??????? 4、截割
??????? 綜掘機必須由兩名取得操作證的主、附司機操作,根據(jù)工作面煤層中部含有夾矸的實際情況,截割時先從中底部煤層(左方)切割掏窩槽,然后從左向右自下而上截割。截割時,必須先開啟除塵風機和綜掘機的內(nèi)外噴霧。
??????? 開掘窩槽時,先轉(zhuǎn)動截割頭依靠掘進機行走履帶,伸縮油缸和升降油缸完成掏槽工作,當窩槽的開掘工作完成以后,關閉行走馬達,讓裝載部與刮板輸送機工作,使鏟板緊貼底板,并落下后部穩(wěn)定器將掘進機略微抬高,使機器在切割過程中有良好的穩(wěn)定性。
??????? 驅(qū)使轉(zhuǎn)動的切割頭,根據(jù)巷道斷面的寬度水平擺動開掘橫槽,切割頭移動到位后,使其開高一個距離,每次跨距不大于600mm,接著驅(qū)使切割頭水平擺動。重復以上動作,直至完成整個斷面的切割工作。每完成一個大循環(huán)(1.6m)后,驅(qū)動機頭上下移動,切割使煤壁平直。
??????? 五、支護工藝
??????? 1、安裝頂板錨桿
??????? ①施工頂板錨桿眼,采用MYT-120C0錨桿機、Φ28mm鉆頭、B-IP系列可接長鉆桿風動錨桿鉆機,按梯子梁眼位由巷道中間向兩幫施工錨桿眼,錨桿眼深度為2.5~2.55m。打眼時要將錨桿機放平、墊穩(wěn)、垂直于頂?shù)装宕蜓邸?br />
??????? ②送樹脂錨固劑,按順序向錨桿眼內(nèi)裝入一支CK2340型、一支Z2360型樹脂錨固劑,裝好后用錨桿緩慢地推入孔底。
??????? ③攪拌樹脂錨固劑:用連接套將鉆機與錨桿銷螺母連接起來,然后升起鉆機。推進錨桿送到孔底后,停止升鉆機,攪拌20~30S后停機1min,然后撤鉆,防止未凝固自然下垂。
??????? ④安裝錨桿:錨桿安裝好3分鐘后掛網(wǎng)、上梯子梁、安裝托盤緊固錨桿,并用力矩扳手檢查預緊力不小于150N·m,錨固力為120 KN,拉拔力為100 KN。在頂板與梯子梁之間鋪設單層金屬菱形網(wǎng),菱形網(wǎng)長邊垂直巷道掘進方向鋪設,長邊搭接,短邊搭接150mm,用雙股12#鐵絲采用“十”字交叉法連接,連接扣間距100mm,錨桿外露長度10mm-40mm。
??????? ⑤施工頂板錨桿應逐排進行。
??????? 2、安裝幫錨桿:
??????? ①砍壁修整巷道兩幫,為防止巷道片幫先砍兩幫上部成型后打眼安裝上部兩排錨桿,安裝好上部后在砍下部,下部砍好后進行支護。
??????? ②兩幫聯(lián)接金屬網(wǎng),金屬網(wǎng)長邊垂直巷道掘進方向鋪設,長邊對接,短邊搭接150mm,用雙股12#鐵絲連接,要求金屬網(wǎng)平整、拉緊、貼頂、不留網(wǎng)包。
??????? ③按設計部位施工打幫錨桿眼:采用MQB-351風煤鉆,2m長鉆桿φ28mm鉆尖打2m深鉆孔,抖動鉆桿排凈煤粉。
??????? ④安裝幫錨桿:向錨桿眼內(nèi)裝入一支CK2340,裝好后用錨桿緩慢地推入孔底。攪拌樹脂錨固劑:用連接套將風煤鉆與錨桿銷螺母連接起來,然后開始攪拌,攪拌20-30S后停機,然后撤鉆。安裝錨桿:15分鐘后安裝托板緊固錨桿,并用力矩扳手檢查預緊力不小于110N·m,錨固力為80KN,拉拔力為60KN,錨桿外露長度10mm-40mm。
??????? 3、錨索安裝
??????? 錨索為加強支護,頂板完整時,錨索滯后于工作面迎頭不能大于5m。頂板破碎時,錨索緊跟工作面迎頭。
??????? (1)、錨索孔施工:采用MYF120C0風動錨桿機、Φ28mm鉆頭、B-IP系列可接長鉆桿打眼。
??????? (2)、送樹脂錨固劑:按順序向孔中裝入一支CK2340、兩支Z2360型樹脂錨固劑,用規(guī)格為Φ17.8×8000mm預應力鋼絞線錨索慢慢將樹脂錨固劑推進。
??????? (3)、攪拌樹脂錨固劑:用連接套將錨桿鉆機與鋼絞線連接起來,然后升起鉆機推進,直至推入孔底,停止升鉆機,攪拌30-45S后停機,加設小木楔,撤鉆。
??????? (4)、安裝:樹脂藥卷錨固段需養(yǎng)護30min,養(yǎng)護好后裝托梁、托板、鎖具,并使它們緊貼頂板,開泵進行張拉,達到設計預緊力,錨索預緊力100kN。安裝完畢進入下一循環(huán)。
??????? 4、收尾
??????? ①清理工作面浮煤、巷道衛(wèi)生。
??????? ②將工作面管線、工具、設備懸掛擺放整齊。
??????? ③進行工程質(zhì)理管理工作,巷道斷面、支護質(zhì)量符合設計要求。
??????? 六、生產(chǎn)系統(tǒng)
??????? 1、運輸系統(tǒng)
????????????? (1)3903切眼煤的裝運方式
???????????? 工作面→刮板輸送機→3903輔助運輸巷→3#主皮帶→2#主皮帶→煤庫→主斜井皮帶→地面。
???????????? (2)材料、設備的運輸方式
???????????? 地面材料庫→副斜井→南軌道下山→3903軌順→3903切眼
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