8號(hào)煤試采工作面集中回風(fēng)巷支護(hù)安全技術(shù)

婁 湘 峰

(陽(yáng)泉煤業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司鐵路運(yùn)輸分公司，山西 陽(yáng)泉 045000)

施工的試采工作面集中回風(fēng)巷設(shè)計(jì)全長(zhǎng)為498.6 m，服務(wù)年限至試采工作面結(jié)束為止。現(xiàn)已沿煤底板掘進(jìn)施工。經(jīng)頂板巖性探測(cè)，根據(jù)探測(cè)結(jié)果顯示頂板向上有部分煤線。巷道煤巷矩形斷面設(shè)計(jì)使用的錨索長(zhǎng)度為5.2 m，該錨索錨固端在煤層中，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)預(yù)緊力實(shí)驗(yàn)預(yù)緊力不能滿足設(shè)計(jì)要求，設(shè)置臨時(shí)和永久支護(hù)。為保證巷道變更斷面后的安全與質(zhì)量，在制定詳細(xì)安全技術(shù)措施后方可施工。

1 組織措施

為保證巷道支護(hù)安全施工，項(xiàng)目部成立了組織結(jié)構(gòu)，對(duì)整個(gè)施工過(guò)程進(jìn)行統(tǒng)一管理，做到責(zé)任到人，分工明確，具體分工如下：

生產(chǎn)小組：施工期間全面負(fù)責(zé)人員的調(diào)配，監(jiān)督相關(guān)措施落實(shí)與執(zhí)行情況；

協(xié)調(diào)小組：施工期間全面負(fù)責(zé)安全生產(chǎn)工作；

技術(shù)小組：施工期間全面負(fù)責(zé)技術(shù)質(zhì)量工作；全面負(fù)責(zé)該巷道的具體施工操作；負(fù)責(zé)職工“三級(jí)”教育，保證出勤人員的安全；負(fù)責(zé)編寫巷道變更支護(hù)措施及貫徹與簽字、歸檔；指導(dǎo)施工期間巷道施工人員正確實(shí)施和操作。

2 支護(hù)方法

2.1 臨時(shí)支護(hù)部署

臨時(shí)支護(hù)的工藝及要求：

1)臨時(shí)支護(hù)形式。巷道使用穿鞋戴帽規(guī)格為DN25-250/90的單體液壓柱進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，柱間距不大于1 m，柱帽規(guī)格為∮200×1 200 mm的兩開木。木鞋規(guī)格為400 mm×300 mm×200 mm。

2)放炮時(shí)的臨時(shí)支護(hù)。在放炮或割煤后，值班隊(duì)長(zhǎng)和班長(zhǎng)共同負(fù)責(zé)檢查巷道兩幫及頂板情況，確認(rèn)沒有安全隱患后，現(xiàn)場(chǎng)指派兩名有經(jīng)驗(yàn)的人員，選擇好撤退路線后方可作業(yè)。人員站在安全地點(diǎn)，此時(shí)手持2 m長(zhǎng)的鐵釬或其他長(zhǎng)柄工具，按照由上向下、由外向里的原則處理危巖活矸，一人監(jiān)護(hù)，一人處理。清理完活矸、危巖。具體操作為利用2 m長(zhǎng)的鐵釬或其他長(zhǎng)柄工具，去敲擊巷道周圍已經(jīng)裸露而未加管理的巖石(或煤體)，使其發(fā)出回音，來(lái)探明周圍巖體是否松動(dòng)、斷裂和離層，敲擊頂幫，如果有“鐺鐺”的聲音則說(shuō)明頂板良好；如果有“噗噗”的聲音，則說(shuō)明頂板已經(jīng)離層或斷裂，或者一手扶住頂板下面，一手使用鐵錘工具敲擊頂板，如果有震動(dòng)則說(shuō)明頂板已經(jīng)離層或斷裂，根據(jù)當(dāng)時(shí)的圍巖實(shí)際情況，及時(shí)從外向里打支穿鞋戴帽液壓支柱進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，根數(shù)不少于5根，工作面?zhèn)溆弥簧儆?根，備用鞋、帽各不少于5根。

2.2 永久支護(hù)

根據(jù)巖性探測(cè)結(jié)果顯示及分析對(duì)煤巷矩形斷面支護(hù)進(jìn)行變更，具體變更情況如下：

1)巷道斷面為矩形斷面原設(shè)計(jì)支護(hù)形式：頂板采用錨索、W型鋼帶、金屬網(wǎng)、加強(qiáng)錨索及噴混凝土聯(lián)合支護(hù)；錨索采用φ17.8×5 300 mm的鋼絞線，鋼帶采用5 600 mm×280 mm×4 mm的5眼鋼帶，W型鋼帶配套規(guī)格為300 mm×270 mm×12 mm W形拱形托盤配套調(diào)心球墊及KM18鎖具承載。錨索排距0.95 m，間距1.3 m；頂板滿鋪金屬網(wǎng)，規(guī)格為1 100 mm×5 600 mm。加強(qiáng)錨索使用φ17.8×7 300 mm的鋼絞線與規(guī)格為300 mm×300 mm×12 mm拱形托盤配套調(diào)心球墊及KM18鎖具承載，自巷中向兩邊各偏移0.8 m對(duì)稱布置，加強(qiáng)錨索的排距950 mm。每根錨索配MSCK φ23×1 000 mm超快速藥卷錨固，噴射C20混凝土，噴厚為100 mm。

巷道幫部采用錨桿、金屬網(wǎng)噴混凝土聯(lián)合支護(hù)；巷道每幫打注4根φ20×2 400 mm圓鋼錨桿，每根錨桿配MSCK φ23×800 mm超快速藥卷錨固，端頭帶150 mm×150 mm×8 mm拱形托盤配套調(diào)心球墊和1010尼龍墊片及450 mm×280 mm×4 mm W鋼護(hù)板錨索同排布置，錨桿間、排距均為0.95 m，布置時(shí)鋼護(hù)板在拱形托盤下方，拱形托盤在鋼護(hù)板上方且鋼護(hù)板的長(zhǎng)邊與巷道走向垂直；幫部滿鋪金屬網(wǎng)，規(guī)格為1 100 mm×2 600 mm。噴射C20混凝土，噴厚為100 mm。

2)巷道斷面為矩形斷面變更后支護(hù)形式：頂板將采用金屬網(wǎng)、W型鋼帶、錨索、加強(qiáng)錨索配合鋼帶與噴混凝土聯(lián)合支護(hù)；錨索型號(hào)采用φ17.8×4 200 mm及φ17.8×8 200 mm的鋼絞線，鋼帶采用5 600 mm×280 mm×4 mm的5眼鋼帶，W型鋼帶配套規(guī)格為300 mm×270 mm×12 mm W形拱形托盤配套調(diào)心球墊及KM18鎖具承載。錨索排距0.95 m，間距1.3 m；頂板滿鋪金屬網(wǎng)，規(guī)格為1 100 mm×5 600 mm。具體布置方式為鋼帶正中眼位及兩側(cè)靠近巷道幫部的眼位布置φ17.8×4 200 mm的鋼絞線，靠近巷道正中眼位相鄰的兩個(gè)眼位中布置φ17.8×8 200 mm的鋼絞線；加強(qiáng)錨索采用φ17.8×8 200 mm的鋼絞線，鋼帶采用2 000 mm×280 mm×4 mm的2眼鋼帶，W型鋼帶配套規(guī)格為300 mm×270 mm×12 mm W形拱形托盤配套調(diào)心球墊及KM18鎖具承載。具體布置時(shí)自巷中向兩邊各偏移0.8 m對(duì)稱布置，加強(qiáng)錨索的排距1 900 mm。每根錨索配MSCK φ23×1 000 mm超快速藥卷錨固，噴射C20混凝土，噴厚為100 mm。

巷道幫部采用錨桿、金屬網(wǎng)噴混凝土聯(lián)合支護(hù)；巷道每幫打注4根φ20×2 400 mm圓鋼錨桿，每根錨桿配MSCK φ23×800 mm超快速藥卷錨固，端頭帶150 mm×150 mm×8 mm拱形托盤配套調(diào)心球墊和1010尼龍墊片及450 mm×280 mm×4 mm W鋼護(hù)板錨索同排布置，錨桿間、排距均為0.95 m，布置時(shí)鋼護(hù)板在拱形托盤下方，拱形托盤在鋼護(hù)板上方且鋼護(hù)板的長(zhǎng)邊與巷道走向垂直；幫部滿鋪金屬網(wǎng)，規(guī)格為1 100 mm×2 600 mm。噴射C20混凝土，噴厚為100 mm。

3 永久支護(hù)材料

頂錨索：錨索規(guī)格為φ17.8×4 200 mm,φ17.8×8 200 mm；

幫錨桿：采用φ20×2 400 mm的麻花鋼錨桿；

錨索藥卷：采用MSCK-23/100的樹脂錨固劑；

錨桿藥卷：采用MSCK-23/80的樹脂錨固劑；

W型鋼帶規(guī)格為：5 600 mm×280 mm×4 mm和2 000 mm×280 mm×4 mm;

頂錨索托盤：W型托盤，規(guī)格為300 mm×270 mm×12 mm；

幫錨桿托盤：Q235的拱形托盤，規(guī)格為150 mm×150 mm×8 mm，拱高不低于34 mm配套調(diào)心球墊和1010尼龍墊片及規(guī)格為450 mm×280 mm×4 mm的鋼護(hù)板；

錨噴巷道混凝土配合比為水泥∶黃沙∶石屑=1∶1.98∶1.98，水灰比0.45，水泥P.O42.5，黃砂中粒砂，石屑粒徑5 mm～10 mm，每100 kg水泥摻入速凝劑3 kg～5 kg，噴混凝土強(qiáng)度C20。

4 質(zhì)量保證措施

1)錨桿從螺帽起外露長(zhǎng)度控制在10 mm～40 mm，最大值不應(yīng)超過(guò)40 mm。2)錨桿不小于74 kN的錨固力(錨桿拉力計(jì)型號(hào)為L(zhǎng)DZ-200，表頭讀數(shù)21 MPa)，其次螺母的扭力矩也不應(yīng)小于200 N·m。3)托板須與頂板巖面或巷幫密貼，強(qiáng)度與錨索的承載力必須相適應(yīng)。4)幫與錨桿不小于75°夾角，遇有裂隙時(shí)，應(yīng)盡量垂直于裂隙間布置錨桿。5)頂錨索應(yīng)不小于230 kN預(yù)緊力，必須使用YCD18-350型張拉千斤頂配套電動(dòng)泵預(yù)緊，錨索的壓力表讀數(shù)控制在40 MPa以上。6)錨索布置必須垂直頂板，外露應(yīng)保留在150 mm～250 mm內(nèi)長(zhǎng)度(自錨具下平面算起)。錨索超過(guò)250 mm外露長(zhǎng)度，必須重新補(bǔ)打。錨索必須錨在穩(wěn)定巖層當(dāng)中且長(zhǎng)度不得低于1 m。7)鉆錨桿和錨索眼時(shí)，深度和角度應(yīng)掌握好，為了保證眼深的質(zhì)量可在鉆桿的尾部設(shè)置醒目標(biāo)記。8)錨桿間排距誤差不超過(guò)-100 mm～+100 mm。9)在錨桿安裝前，需認(rèn)真檢查藥卷的質(zhì)量，嚴(yán)禁使用過(guò)期發(fā)硬的藥卷。10)錨索孔距不超過(guò)100 mm的誤差，孔深不應(yīng)大于100 mm的誤差。11)錨索設(shè)計(jì)軸線與鉆孔軸線不應(yīng)大于3°偏差。12)鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)片時(shí)，左右搭接為100 mm，前后應(yīng)對(duì)接；聯(lián)網(wǎng)每隔100 mm設(shè)一道，聯(lián)網(wǎng)絲用14號(hào)鉛絲且為雙股，應(yīng)使用專用聯(lián)網(wǎng)鉤扭結(jié)擰緊且不少于3匝。13)作業(yè)隊(duì)?wèi)?yīng)配備專用檢測(cè)工具，隨時(shí)檢查錨桿扭力矩和錨固力，當(dāng)錨固力達(dá)不到要求時(shí)需查清原因，并在其旁側(cè)補(bǔ)打錨桿。14)錨索預(yù)緊使用KZB1.25/63型電動(dòng)泵，YCD18-350型千斤頂，必須準(zhǔn)備不少于兩臺(tái)，且保證能正常使用。15)由于煤層分布不確定，在施工過(guò)程中施工對(duì)組每周必須保證對(duì)頂部進(jìn)行一次巖性探測(cè)工作，要求探測(cè)深度不得小于10 m，且井下應(yīng)該常備規(guī)格及長(zhǎng)度分別為φ17.8×5 200 mm,φ17.8×6 200 mm,φ17.8×7 200 mm,φ17.8×10 200 mm的鋼絞線不小于30根。

5 錨網(wǎng)支護(hù)檢查分析

1)班組要做到對(duì)錨桿支護(hù)質(zhì)量自查。隊(duì)組檢測(cè)工作主要包括：錨索張緊力、外露長(zhǎng)度、拉拔力、外露及網(wǎng)片壓槎、扭矩。2)在現(xiàn)場(chǎng)施工錨桿、錨索過(guò)程中，如有問題應(yīng)及時(shí)進(jìn)行溝通、解決，通過(guò)合理的分析與整理，對(duì)應(yīng)采取有效措施。3)技術(shù)人員要不定期地進(jìn)行抽檢，如有異常，要立即處理。4)隊(duì)組應(yīng)安排具有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)且對(duì)業(yè)務(wù)知識(shí)熟悉的人員對(duì)錨桿進(jìn)行日檢，將誤差控制在規(guī)定范圍內(nèi)。5)質(zhì)檢員和安全員要檢查當(dāng)日施工的錨桿及錨索，保證質(zhì)量和設(shè)計(jì)要求相一致。施工期間不定期檢查登記臺(tái)賬。

6 施工總結(jié)

錨桿、錨索支護(hù)作為煤礦巷道施工的較普遍支護(hù)方式，應(yīng)其安全、高效和快速的優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用和推廣。鑒于其巷道支護(hù)施工質(zhì)量的隱蔽性，不可避免發(fā)生冒頂事故。因此，在掘進(jìn)巷道施工過(guò)程中，預(yù)防措施就是安全檢查。提高對(duì)錨桿索支護(hù)巷道工程質(zhì)量的安全檢查力度，進(jìn)一步提升錨桿索支護(hù)巷道施工安全質(zhì)量水平。