【#第一文档网# 导语】以下是®第一文档网的小编为您整理的《巷道掘进过老巷超前小导管支护技术研究》，欢迎阅读！
巷道掘进过老巷超前小导管支护技术研究 某矿MZ101工作面在过老巷段掘进过程中，创新采用超前小导管加固顶板后，铺设金属网、支设金属拱支架，降低了施工成本，加快了工程进度，极大的增加了施工安全性，提高了安全支护效果。文章针对掘进巷道过老巷段，采用超前小导管进行超前支护，取得了很好的效果。 标签：老巷；超前小导管；安全支护 1 概况 某矿MZ101工作面位于姚四采區东翼，回采+320m运输大巷煤柱，沿主采的二煤煤层走向顺煤层底板布置，不留底煤。工作面北邻+320回风巷及山韭沟新建矿（2006年已经封填），距+320回风巷煤柱宽度35m，山韭沟新建矿开采范围不详。南邻18091、18092工作面（18091工作面1986年回采，18092工作面1990年回采），煤柱宽度距18091工作面1.4m，距18092工作面3m（净煤柱）；西邻姚四下山煤柱，距离姚四轨道下山20m；+320m运输大巷（沿二煤煤层顶板布置在煤层内）从工作面中间穿过。该掘进工作面以北存在较多小煤窑，私采乱挖情况严重，据了解姚四采区附近+320回风巷巷底与小煤窑巷道连通，且小煤窑早已进行封闭，无法掌握小煤窑实际采掘情况，需要在掘进前采取物探、钻探详细排查小煤窑采掘情况。 MZ101工作面上巷掘进期间经过多处老巷，过老巷段顶板破碎，无法打设锚杆、锚索。如采用常规支护方式通过老巷段，很容易发生冒顶事故，存在极大安全隐患，相比较采用超前小导管先加固顶帮，主动支护，铺设金属网、支设金属拱支架，能在较短的时间内刷大巷道断面，施工过程中安全性较高，使运输，通风能力得到较大的提高。 2 超前小导管支护施工方法 2.1 超前小导管特点 超前小导管工艺由钢管和钢拱架组成。超前小导管中的钢管应按照设计要求进行加工和开孔，钢管采用直径为30-50mm的无缝钢管制成，长度约为4-5m，将前端约100mm的部分压成扁平状或圆锥状，以利于插入正前煤墙中，中间部分每隔200-300mm“品字形”钻设直径为6mm的溢浆孔；尾部0.6-1m范围内不开孔，作为不注浆的封闭段。超前小导管沿巷道拱部的断面布置，间距为300-500mm；外插角度与巷道轴线呈15°-25°。钢拱架利用36U型钢制作，断面形状为微拱形，棚腿柱窝深度200mm，误差不得超过±50mm；按照中腰线安装两侧棚腿，用8#铁丝绑扎在锚杆上；然后安装棚梁，两腿搭接内弧长度950mm，分别用3个卡具固定，螺母扭矩300N·m；36U型钢微拱棚的连板分别安装在棚正顶、两侧搭接处、两侧棚腿共安装9道连板。由于过老巷段利用超前小导管和钢拱架组合共同承受顶帮破碎围岩压力，因此两排小导管沿走向应有一定搭接长 度，小导管沿巷道走向搭接长度通常不小于1m。 2.2 施工简介 接近老巷段时，首先紧贴掘进窝头架设36U型钢微拱支架，然后沿巷道断面从已架好的支架顶梁下方向前一架支架拱顶上方沿微拱断面开始打直径大于50mm的钻孔，钻孔深度与超前小导管长度匹配。所有钻孔施工完毕后，安设超前小导管，超前小导管要成排打入，不得露顶；在超前小导管内安设注浆管路，并进行封孔，确保封孔质量达标。确认封孔完毕后，注入水泥浆液，待水泥浆液将破碎带粘结稳固后，可以开始掘进、出煤矸。当掘进进尺达到支架排距时，及时架设下一排36U型钢微拱支架，当掘进进尺达到超前小导管打入煤岩层深度的2/3时，应及时打孔，安设第二排超前小导管，直至通过老巷段为止。 2.3 施工参数 在前一架支架上方0.5m处采用超前小导管沿巷道轮廓线由帮至顶均匀打入φ50mm，长4m的小导管进行超前支护，间距0.2m，小导管与拱顶的夹角为15°-25°，与巷帮向外偏水平角15°-25°，打入的钢管终端深入超前稳定煤岩层中，钢管外端利用已架设的钢棚提供支撑。将顶帮破碎围岩利用超前小导管支撑在已架钢棚与深部岩层之上，并在小导管内部及破碎岩层段顶帮注水泥浆，以组合拱的形式共同承受其顶帮破碎围岩压力，提供足够的支护抗力。 3 施工方案 3.1 技术要求 超前小导管及36U型钢微拱支架设计及加工应符合有关规定，小导管溢浆孔开设位置应提前标定，尾部应留设足够长度封孔段；36U型钢支架应按照巷道设计断面加工，微拱拱度应以达到或接近巷道设计轮廓线为准。 3.1.1 超前小导管安设标准及参数。（1）超前导管规格：无缝钢管，直径50mm；长4m。（2）沿巷道轮廓线环向布置间距300-500mm，沿巷道走向搭接长度不小于1m。（3）小导管安设角度与巷道轴线呈15°-25°夹角，可根据实际情况调整。 3.1.2 施工程序 小导管及U型钢支架制作→窝面架设钢支架→按设计孔位钻孔→安设小导管→小导管封孔→注浆→开挖掘进→效果检验-下→循环。 3.2 施工要求 3.2.1 开工前准备。（1）结合施工现场条件制定切实可行的施工方法和措施，并且由施工单位技术负责人进行贯彻，区队要保留贯彻学习签字记录。（2）确定 所注浆液用料的名称、规格、材质、技术标准，同时根据探查老巷情况计算用料量和辅助用料量。（3）根据钻孔尺寸、注浆量、实验效果、检测的设备和仪表器材等确定注浆设备。 3.2.2 制作小导管。小导管前端压成扁平状，管壁上每隔100-200mm“品字形”钻眼，眼孔直径为6mm，尾部长度不小于600mm作为不钻孔的止浆段。 3.2.3 小导管安设。（1）根据巷道轮廓线，间隔300-500mm，使用煤电钻或手持风钻施工钻孔，孔深4m，孔径50mm。（2）钻孔施工完成后，利用风管进行吹扫，排出孔内煤岩粉，将小导管按设计要求放入孔中，外露200mm支撑在窝头后方的36U型钢拱架上，与钢拱架共同组成预支护体系。（3）钻孔、安装应符合下列要求：小导管的安设应采用钻孔顶入法；钻孔应沿巷道走向方向施工；钻孔直径应与注浆管径匹配，以不大于50mm为宜；利用压风管路进行吹扫清孔。 3.2.4 注浆。（1）利用注浆泵进行注浆，注浆前一班应先进行喷射混凝土封闭窝头，形成止浆盘。开始注浆前应先冲洗注浆管内杂物，单孔注浆压力达到设计要求值，停止注浆时间应按照规范规定执行。停止时应先停泵，后停止供浆液，注浆结束后每班要清洗管路。（2）施工中注浆工应认真填写当班记录，及时汇报注浆情况，并注意观察施工支护工作面的状态，并作出分析，经技术负责人批准后根据注浆试验结果及现场情况调整注浆参数。（3）效果检验。效果检验分注浆过程中、注浆结束后和工作面开挖过程中三个阶段。阶段一：注浆过程中检查主要是检查浆液凝胶时间。阶段二：注浆结束后，检查当班记录，根据规范规定判定注浆量是否达到注浆结束要求。阶段三：工作面开挖过程中根据巷道轮廓线是否整齐，松散煤岩层是否固结，浆液渗透半径等确定下一循环注浆参数。根据各阶段检查情况，评定注浆合格与否，发现质量不合格时，应立即返工。开挖时发现质量不好，除在下一循环改进外，应采取打设抬棚支架等加强支护措施。 4 结束语 MZ101工作面上巷过老巷段采用超前小导管施工后，效果较好，但由于巷帮及顶板破碎，较多空隙，且顶板及巷帮破碎处多使用荆笆垫衬，防火要求较高，掘进施工后仍需要进行全断面喷浆封闭，并定期注化肥进行防火。经过多次实践，过老巷段顶板及巷帮支护效果良好，未发生冒顶及火灾事故。超前小导管技术原本在隧道掘进施工中使用较为广泛，被创新引入巷道掘进中，顶板支护不改变的情况下成功应用，过老巷、断层特殊构造带、软弱、破碎地层中等特殊地段，安全、快速刷大了巷道断面，提高了运输、通风能力，具有一定的推广价值。 参考文献 [1]韩立兵.全煤锚网巷道掘进超前支护技术研究[J].科技与企业，2014. 作者简介：赵阳（1986-），2011年毕业于中国矿业大学采矿工程专业，助理工程师，现在义煤集团永兴工程有限责任公司安检科工作，从事煤矿安全生产管理。 本文来源：https://www.dywdw.cn/6b32a8fcec06eff9aef8941ea76e58fafbb045ee.html
下载此文档
搜索文档
阅读：
文档下载
2023-01-07
