切頂泄壓在沿空留巷中的支護(hù)技術(shù)與施工

切頂泄壓在沿空留巷中的支護(hù)技術(shù)與施工摘要：切頂泄壓在沿空留巷中的運(yùn)用，根據(jù)具體的施工效果提高支護(hù)效果，節(jié)省掘進(jìn)巷道費(fèi)用，節(jié)省工作面準(zhǔn)備時(shí)間，實(shí)現(xiàn)工作面連續(xù)回采，回收煤柱，提高工作面資源回采效率，在實(shí)際施工中廣泛應(yīng)用。本文在分析切頂卸壓沿空留巷力學(xué)機(jī)理的基礎(chǔ)上，通過(guò)了解切頂沿空留巷的基本原則來(lái)設(shè)計(jì)合理的方案，并根據(jù)設(shè)計(jì)方案選擇相應(yīng)的支護(hù)技術(shù)來(lái)進(jìn)行施工，并得出相應(yīng)的結(jié)論和建議。沿空留巷是為了回收傳統(tǒng)采礦方式中預(yù)留的保安煤柱，采用一定的技術(shù)手段將上一區(qū)段的順槽重新支護(hù)留給下一個(gè)區(qū)段使用，對(duì)原順槽位置進(jìn)行保留的一種技術(shù)方法。但未施工切頂泄壓沿空留巷的下幫會(huì)切頂，給恢復(fù)帶來(lái)較大的難度，且在回采過(guò)程中壓力較大，頂板管理難度大，而施工切頂泄壓的話(huà)不僅可以使頂板下沉量小，完整度較好且恢復(fù)方便，同時(shí)還可以降低掘進(jìn)率及生產(chǎn)成本，解決采煤工作面銜接緊張局面，可以說(shuō)切頂卸壓沿空留巷技術(shù)是目前最先進(jìn)的一種無(wú)煤柱護(hù)巷技術(shù)。本文就對(duì)切頂泄壓在沿空留巷中的支護(hù)技術(shù)與施工進(jìn)行分析和研究，從各個(gè)方面分析它在實(shí)際工作中的應(yīng)用價(jià)值。一、切頂留巷技術(shù)力學(xué)機(jī)理分析與應(yīng)用切頂卸壓沿空留巷力學(xué)機(jī)理是通過(guò)聚能預(yù)裂爆破后的預(yù)裂弱面改變了沿空巷道上覆懸伸頂板巖體的結(jié)構(gòu)，引起巖層移動(dòng)規(guī)律發(fā)生相應(yīng)的改變；在采場(chǎng)頂板周期來(lái)壓作用下，懸伸巖層在上覆壓力擠壓下沿預(yù)裂面切落，極大消散了沿空巷道圍巖的應(yīng)力集中程度，應(yīng)力集中向巷道圍巖深部轉(zhuǎn)移，改善了沿空巷道的圍巖應(yīng)力環(huán)境，減小了巷內(nèi)支護(hù)的受力及巷旁支護(hù)的阻力和應(yīng)力集中程度，最終提高了沿空巷道的穩(wěn)定性。切頂卸壓沿空留巷技術(shù)力學(xué)在實(shí)際施工中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在采面下出口20米段往外沿工作面運(yùn)輸順槽上幫頂板布置深孔聚能預(yù)裂爆破眼實(shí)施預(yù)裂爆破，將運(yùn)輸順槽上幫頂板順走向拉開(kāi)一條縫，然后在采面回采過(guò)程中，端頭支架往前移動(dòng)時(shí)，后方靠采空區(qū)頂板在上覆壓力擠壓下沿預(yù)裂線(xiàn)切落，且切落的矸石充滿(mǎn)后方巷幫并且實(shí)現(xiàn)接頂，同時(shí)改善了沿空巷道的圍巖應(yīng)力狀況，使后方巷道內(nèi)支護(hù)的阻力減小并趨于穩(wěn)定，以達(dá)到切頂卸壓沿空留巷的目的。二、切頂留巷的工程條件及支護(hù)方案設(shè)計(jì)切頂留巷的工程條件概況1335工作面位于13采區(qū)第一水平西翼，運(yùn)輸巷走向長(zhǎng)621m。3#煤層煤層平均煤厚2m；煤層傾角14~18°，平均為16°；直接頂：粉砂巖8~12米，老頂：粉砂質(zhì)泥巖6~9米。1335運(yùn)輸巷W鋼帶支護(hù)段巷道斷面，凈寬X凈中高=4500X2500mm，凈面積11.25m2；錨網(wǎng)支護(hù)段巷道斷面，凈寬X凈中高=4500X2800mm，凈面積12.6m2。切頂留巷的支護(hù)方案設(shè)計(jì)2.1試驗(yàn)時(shí)支護(hù)設(shè)計(jì)：1335采面從運(yùn)輸巷開(kāi)口往外20米段開(kāi)始實(shí)施了深孔聚能預(yù)裂爆破，試驗(yàn)段頂板較完整，支護(hù)形式為鋼帶掛網(wǎng)，4500X2500mm斷面，沿空留巷支護(hù)為6排單體柱，上幫2排，下幫2排，中間2排。2.2試驗(yàn)后支護(hù)設(shè)計(jì)：在順槽段實(shí)施預(yù)裂爆破后，單孔爆破后在孔口兩邊沿巷道走向方向形成一道約250mm長(zhǎng)的一條縫隙，而每次爆破后即形成約3.5米長(zhǎng)的走向裂縫，一直沿采面下至出口，成支護(hù)設(shè)計(jì)。①單體柱必須打成排，其偏差不得超過(guò)±100mm，且迎山有勁，初撐力不小于90KN。三、切頂留巷的支護(hù)技術(shù)與施工研究1.支護(hù)過(guò)程分析切頂留巷巷道上幫支護(hù)采用DZ28-30(100)型單體液壓支柱配合HDJB-1200型鉸接頂梁沿走向架設(shè)兩排聯(lián)鎖托棚進(jìn)行支護(hù)，組間距為300mm，柱距為800mm，并在沿采空區(qū)一側(cè)的單體柱上用8#鐵絲捆綁鋼筋網(wǎng)及鐵絲網(wǎng)隔離采空區(qū)；切頂留巷巷道下幫及中部采用DZ25-30(100)型單體液壓支柱配合HDJB-1200型鉸接頂梁架設(shè)三排走向聯(lián)鎖托棚進(jìn)行支護(hù)，柱距800mm，施工沿空留巷上幫一排單體柱滯后1#架尾不大于800mm，沿空留巷頂板支護(hù)滯后1#架尾不大于1600mm；切頂留巷爆破炮眼布置設(shè)計(jì)要在采面下出口往外沿1335運(yùn)輸巷頂板距離巷道上幫0.5米位置與頂板垂直布置深孔聚能預(yù)裂爆破眼，眼距0.5米，眼深5米，孔徑42mm，裝藥系數(shù)0.6,但在聚能預(yù)裂爆破完后，必須及時(shí)采用鉸接頂梁配合單體液壓支柱加強(qiáng)支護(hù)，底軟必須穿柱鞋，且必須隨時(shí)進(jìn)行二次注液。切頂留巷的單體柱支護(hù)設(shè)計(jì)方面要和三用閥方向要一致，鉸接頂梁之間要用圓銷(xiāo)連接好，圓銷(xiāo)必須從巷道中部向巷幫方向穿，鉸接頂梁必須保持平直，頂梁上起伏不平處用木料接實(shí)墊平整，半圓木要保持平直，其間隙不得大于300mm，起伏不平處用木料接實(shí)墊平整，單體柱必須用8#鐵絲捆綁頂梁上，且穿上鐵柱鞋，最終完成切頂泄壓在沿空留巷中的支護(hù)設(shè)計(jì)過(guò)程。施工方法研究切頂留巷的施工方法對(duì)于整個(gè)支護(hù)作業(yè)來(lái)說(shuō)很重要，正常生產(chǎn)時(shí)，施工要按照割煤…移架f沿空留巷支護(hù)的順序進(jìn)行；在頂板破碎時(shí)，施工按照移架f沿空留巷支護(hù)一割煤的順序來(lái)進(jìn)行。對(duì)于放炮鉆孔施工來(lái)說(shuō)通常我們采用內(nèi)徑1.5英寸PVC管兩側(cè)對(duì)稱(chēng)鉆孔作為聚能預(yù)裂裝藥管，炮眼采用MYT-150S型液壓錨桿鉆機(jī)配合^42錨桿鉆頭施工，炸藥采用普通乳化炸藥，采用礦用毫秒延期電雷管，聯(lián)線(xiàn)方式為串聯(lián)，配備MFB-100型起爆器起爆，采用炮泥充填，炮泥充填系數(shù)0.4,每次起爆6個(gè)眼；炮眼施工完畢后必須每個(gè)孔都要檢查，編號(hào)記錄深度和裝藥量、封泥長(zhǎng)度，每眼裝藥必須用炮棍送到底部，保證各藥柱之間彼此密接，封泥必須將炮眼封實(shí)。對(duì)于沿空留巷巷道支護(hù)施工來(lái)說(shuō)，要把航道施工成凈寬3500mm，凈中高2500mm，不夠高的地方必須臥底后再進(jìn)行支設(shè)單體柱，施工沿空留巷上幫一排單體柱滯后1#架尾不大于800mm，沿空留巷頂板支護(hù)滯后1#架尾不大于1600mm。對(duì)于沿空留巷內(nèi)工作面施工來(lái)說(shuō)，要每隔5m采用編制袋裝貨碼墻，必須采用黃泥封嚴(yán)實(shí)，防止老塘瓦斯涌入工作面及上隅角，來(lái)說(shuō)用錨桿機(jī)鉆眼時(shí)施工人員必須面對(duì)煤壁，而且必須由里往外施工，并且必須垂直頂板施工，而且必須及時(shí)采用鉸接頂梁配合單體液壓支柱來(lái)加強(qiáng)支護(hù)施工。四、結(jié)論與建議切頂泄壓在沿空留巷中的施工技術(shù)應(yīng)用表明，與傳統(tǒng)護(hù)巷技術(shù)相比較，沿空留巷在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上都具有很大的優(yōu)越性，不僅可使采區(qū)回采率提高，使采區(qū)巷道的掘進(jìn)率降低，避免了工作面接替緊張的局面；而且可以使護(hù)巷成本降低，節(jié)約掘進(jìn)費(fèi)支護(hù)，具有很高的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。但同時(shí)此種方法也存在著諸多問(wèn)題，如炸藥在聚能爆破管內(nèi)的防滑措施未很好解決，沿空留巷支護(hù)時(shí)安全很難保障，這些都需要我們根據(jù)不同的頂板結(jié)構(gòu)和頂板巖性設(shè)計(jì)鉆孔的間距及裝藥系數(shù)，利用最佳的施工效果來(lái)對(duì)沿頂板掘進(jìn)未破