摘要:通过对超化煤矿自建井以来巷道支护方式的研究,总结了经验教训,阐述了“锚网索”联合支护及U型
钢拱形可缩性金属支架在超化煤矿的应用情况。
关键词:支护技术; 锚网索; 可缩性; 金属支架
中图分类号: TD353 文献标识码: B 文章编号: 1003 - 0506 (2005) 04 - 0028 - 01
郑煤集团超化煤矿位于河南省郑州市西南55km的新密市境内,井田面积8.1 km2 ,可采储量1亿t。超化煤矿于1983年开始建井, 1993年正式投入生产,是郑煤集团的骨干矿井。超化煤矿现有10个掘进工作面,其中4条岩巷, 6条煤巷。临时支护采用槽钢制成的前探梁支护,永久支护以锚喷支护和金属棚支护为主,个别情况采用木棚支护和料石碹支护。下面就岩石巷道支护和煤巷支护方面的发展加以概述。
1 岩巷支护
开拓、准备巷道基本上布置在岩石中,以锚喷支护为主。建井时期使用的是管缝式锚杆,规格是á43 mm ×1 800 mm,间排距均为800 mm。由于管缝式锚杆在含水泥岩中易锈蚀,时间长了就失去有效的支护作用。因此,自1996年以后改用á 16 mm×1 800 mm的端锚固式的树脂锚杆,巷道支护改为“锚网喷”联合支护,即树脂锚杆辅以由8#铁丝编制成的规格为40 mm ×40 mm的经纬网,再喷射100mm厚的混凝土。对个别巷道压力大顶板破碎的地段,再加用由8 mm厚的扁铁制成的长900 mm的钢带梁,形成了“锚网梁”联合支护,进一步提高了巷
道的支护效果,减少了巷道维修工程量。随着矿井开采深度的增加,巷道压力也随之增大。为了合理有效地支护巷道,抑制围岩松动圈的发展,使围岩形成一个有效的支护整体,确保巷道的长期稳定,必须将锚杆锚固到深部坚硬的岩石中,而普通锚杆长度已不能满足要求。故决定采用在常规的锚杆支护基础上增加锚索支护。自2001年6月,首先在加固22中部水仓通道甩车场交岔点时试验使用,顶帮采用高强螺纹钢树脂锚杆支护,规格为á22 mm ×2 000 mm,间排距均为800 mm,再辅以长度为9～10 m的钢铰线锚索支护,间排距均为3 000mm,锚固长度为3 m左右,顶帮挂金属网。实践证明“锚网索”联合支护在加固22中部水仓通道甩车场交岔点时取得了成功,并在超化矿得到了广泛应用。
2 煤巷支护
布置在二1 煤层中的回采巷道均为煤巷,二1 煤层顶板为典型的复合顶板。由于复合顶板层间粘结力极低,弱面发育,很容易出现顶板离层,使巷道变形严重,甚至发生顶板事故。在采煤工作面上下平巷,曾经采用过工字钢棚支护,但维修工程量大,支护效果不理想。后来采用U型钢可缩性支架,利用其支架的卸压让压原理,进行有效的支护,确保巷道的稳定性。该支架架型有直腿式、内曲腿式和外曲腿式3种。对于顶压大的巷道,使用外曲腿式支架
效果较好;对于侧压大的巷道,使用内曲腿式支架效果较好;而直腿式支架对不同载荷的适应性较强,更适用于受采动影响、载荷分布和大小不断变化的巷道。连接件使用螺杆夹板式,为增大支架摩擦力,使型钢滑移平稳,提高支护效果,后来改用双槽夹板式连接件。型钢规格有25#和29# ,以满足不同条件下巷道支护的需要。目前,在超化矿使用U型钢可缩性支架已基本上满足各类回采巷道的支护要求,解决了巷道维修工程量大、支护困难的问题。
3 存在问题
“锚网索”联合支护基本上是成功的,但是当顶板软岩厚度超过10 m,而锚索长度需要大于10 m时,就会给施工带来极大困难,支护效果也会降低。另外,使用U型钢拱形可缩性金属支架,未能解决巷道底鼓问题,效果也不理想。要解决上述问题,还需进一步地研究和探讨。
