大断面辅助运输顺槽快速掘进施工及支护设计研究

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1、大断面辅助运输顺槽快速掘进施工及支护设计研究摘要：根据塔拉壕煤矿3202工作面辅助运输顺槽工程概况，介绍了遥控操作掘锚机在大断面的顺槽中，通过选择适宜的支护形式和支护参数，实现快速掘进的工艺流程，以供类似矿井借鉴。本文采集自网络，本站发布的论文均是优质论文，版权和著作权归原作者所有。关键词.•大断面；顺槽；快速掘进；支护设计中图分类号：TB文献标识码：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2017.08.0981工程概况塔拉壕煤矿3202工作面位于塔拉壕井田中东部，为塔拉壕煤矿3-1煤层首采工作面。3202

2、工作面辅助运输顺槽位于3煤东翼辅运巷南侧，3202工作面辅助运输顺槽设计长度为4920m，巷道沿煤层底板掘进，直接顶主要为砂质泥岩和泥质粉砂岩，局部为细砂岩，个别钻孔为中砂岩，厚度2.34〜17.46m，平均厚度为9.61m;老顶为粉砂岩或细砂岩或中砂岩砂岩，平均厚度力6.8m;直接底力砂质泥岩或粉砂岩，平均厚度为4.8m;老底为砂岩和砂质泥岩，平均厚度为7.2m。井田内各煤层自然瓦斯CH4在0〜6.24%之间，C02在1.04%〜31.64%之间。煤尘爆炸指数在30%〜40%，试验结果：火焰长度大于400mm时，抑止煤尘爆炸最低

3、岩粉量为55%〜80%，煤尘有爆炸性。自燃倾向性等级为U〜I级，为自燃〜容易自燃。发火期一般为40〜60天。2巷道支护设计及支护参数校验2.1巷道支护设计设计巷道形状为矩形，净宽度5000mm,净高度3300mm,净断面积16.50m。经过地质资料分析，根据以往支护经验和巷道用途，初步确定3202工作面辅助运输巷顶板采用020mmX2500mm左旋无纵筋螺纹钢锚杆配合150X150X10预紧力托盘+锚索+100X10006型焊接金属网”的方式进行支护，左帮采用“玻璃钢锚杆+塑料托盘+土工格栅网”的方式进行支护，右帮采用“®20nm

4、iX2100mm左旋无纵筋螺纹钢锚杆+40X40土工格栅网”的方式进行支护。2.2支护参数校验(1)按悬吊理论计算锚杆参数：L二Ll+Kh+L2=1900(mm)式中：L一锚杆长度；L1一锚杆锚入稳定岩层的深度，一般取500mm；h—冒落拱高，删；L2—锚杆在巷道中的外露长度，一般取100mm；k—安全系数，一般取2;h=R/2f,R—巷道宽度，取5200mm;f一岩石坚固性系数，砂岩取4。(1)锚杆间距、排距计算，通常间排距相等，取a=pkhr=l.25m式中:a—铺杆间排距，mm;P—围岩荷载，50kN/m；h—冒落拱高度，取

5、650mm；r一围岩容重，取25.48kN/m；K一安全系数，一般取K-2o经过上述理论计算和经验数据，顶板选用®20mmX2500mm的左旋无纵筋螺纹钢锚杆，锚杆间排距取900niniX1000画，巷道中心两侧锚打•问排距700mmX1000mm，顶板两侧锚打•距离巷帮各450mm，符合安全施工要求。(2)锚索长度计算：L2=KH+L1+L2=2.601(m)式中：L2—锚索长度，m;11—冒落高度，取0.65m；K一安全系?担?取K-2；L1一锚入岩层的深度，取1.0m;L2—锚索外露长度，取0.3m。(3)悬吊理论校核锚索间

6、距：根据设计锚索规格为①17.8mmX5300mm,锚索间排距为2000mmX2500mm。为防止巷道顶板岩层有整体垮落现象发生，将组合梁整体悬吊于坚硬岩层中，校核锚索间距，冒落方式按最严重的冒落高度进行考虑。可用下式计算锚索间距：L=nF2/[BHy-(2Flsin9)/LI]，式中：L一锚索间距，m;H—巷道冒落高度，取2.5m；L1一锚杆排距，1.0m；B—巷道最大冒落宽度，5.2m；Y—岩体容重，25kN/m3；F1-锚杆锚固力，50kN；㊀一锚杆与巷道顶板的夹角，90°;F2—锚索极限承载力，取320kN;n—锚索每排根

7、数，取2;经过计算，锚索间距小于2.84m，所选锚索参数满足设计要求。设计要求选用017.8mm钢绞线、长度5300mm的钢绞线，锚索间排距取2000mmX2500mm，支护时锚索取缔隔排锚杆眼位。排列方式为顶部矩形，呈“2-2-2”，符合安全施工要求。2.3支护参数的确定3202工作面辅助运输顺槽巷道掘进支护材料顶部采用O20mmX2500酮无纵筋螺纹钢锚杆配合锚索、金属网进行永久支护。锚杆问排距为900mmX1000mm,巷道中心两侧锚杆间排距700mmX1000mm,顶板两侧锚杆距离巷帮各450mm，每排6套。锚索为O17.

8、8X5300mm，每孔3根2360型树脂锚固剂。锚索间距为2500mmX2000mm，支护时锚索取缔隔排锚杆眼位，每排2套。左帮部采用020X2100nnn玻璃钢锚杆配合土工格栅网进行永久支护，锚杆间排距为900mmX1000mm，(左侧策一根锚杆