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1、煤巷锚网索支护顶板事故预防研究论文.freel;H——巷道高度,m;φ——煤的内摩擦角,φ=arctan(f)=45°,f=1。(2)巷道顶板潜在的冒落拱高。b1=a1/u(a+c)/(Rc/1000)式中:b1——巷道顶板潜在的冒落拱高,m;a——承受弯曲的悬臂岩层的半跨距,m;Rc——巷道顶板岩石的抗压强度,N/cm2。(3)顶板压力。Q=4a1b1r1/3=4(a+c)b1r1/3(4)两帮煤体倾向压力。Q′=(2b1r1/γ+H)/2Htan2(45-φ/2)式中:γ为煤的体积重量,kN/m3。3.1.2
2、合理确定锚杆支护参数依据巷道围岩破坏范围的理论计算值,辅以工程类比,结合其他矿井的实践经验,回采巷道锚杆支护参数确定如下:(1)采区两道运输和回风顺槽;断面形状为梯形,其净宽2.8m,净高2.4m。巷道顶板和两帮都使用钢带配合锚杆支护,每个钢带长度为φ22mm×2400mm,每个钢带打两根螺纹锚杆,锚杆眼距1.8m,锚杆选用φ22mm×2400mm的左旋螺纹钢,设计锚固力100kN。钢带棚距为1.0m,两架钢带棚之间打一排锚杆,顶板中心打一根螺纹锚杆,规格为φ22mm×2400mm的左旋螺纹钢;巷道顶板靠近两帮各
3、布置一根麻花钢筋锚杆,锚杆规格为φ16mm×1000mm,向煤壁斜上方倾斜15°;巷道两帮打麻花钢筋锚杆,锚杆规格为φ16mm×1000mm的A3圆钢锚杆,设计锚固力40kN,间距600mm,锚杆锚固剂选用Z2335,K2335型树脂药卷各1卷。(2)切眼断面为矩形,净宽6m,净高2.2m。顶锚杆间距600mm,排距700mm,顶角锚杆布置同工作面顺槽,每排9根锚杆,用2根长3.0m的Pa,破坏负荷不低于260kN。②托板。每根顶锚杆配备1块直径120mm、厚10mm熟钢圆托盘,每根帮锚杆配备1块300mm×20
4、0mm×30mm的竹托板和1块与顶锚杆相同的熟钢圆托盘。③网。巷道全周边铺设金属网,顶帮辅严,网边搭接100mm,每100mm锁一扣。3.2加强施工现场管理,抓好锚杆锚索的安装质量(1)炮掘工作面全面推广煤巷光爆技术,充分利用手持式风动钻机钻头直径小和炸药小药卷技术,通过合理调整眼位和药量,尽量减少爆破作业对煤巷两帮的破坏,保证煤岩的完整性。(2)严格按设计要求的角度、间排距钻设锚杆(锚索)孔,落煤后及时组织人员敲好顶帮,由当班验收员按设计要求定位标记锚杆(索)眼位,同时在钻杆上做标记,保证打眼深度,跟踪监督检查
5、锚杆(索)的安装,确保锚杆(索)的安装质量。(3)施工打眼时要严格按标记深度钻眼,锚杆眼的深度应小于锚杆长度50mm,误差不超过10mm,以利于锚杆安装后托板贴紧煤壁。(4)锚杆(索)的安装必须按要求进行,锚固剂、锚杆、锚索、托盘和螺母等性能强度、结构必须与设计锚固力相匹配,各种材料入井必须有产品合格证。巷道顶帮锚杆的方向、位置和密度必须符合设计要求,托板和护板必须贴紧顶板和煤壁,不得松动,接触面积达到80%以上。出现顶帮锚杆不接顶铁帮时,要重新补打锚杆。网要展开铺平,贴紧顶板和煤帮,用锚杆托板压紧。螺母的拧紧力
6、矩不小于100Nm。锚杆、锚索安装前,必须要压风将孔内煤岩粉、水等吹洗干净。锚杆端部必须推至眼底,尾部外露长度不小于50mm。(5)锚杆、锚索安装,必须按作业规程规定的施工操作程序进行,先装快速药卷,再装慢速药卷,用锚杆(索)将药卷送至孔底后,用搅拌装置边搅拌,边用力迅速向孔底推进锚杆(索),待药卷得到充分搅拌后停机,搅拌时间为30s,搅拌要连续进行,中途不得停顿。锚杆搅拌后上托盘,1h后二次预紧,锚索搅拌凝固1h后上托盘张拉。其预紧力必须达到设计要求,托盘要紧贴岩面。(6)矿、井两级各自建立质量管理机构,井质量
7、管理小组每天对所属掘进工作面锚杆、锚索的安装质量等进行日常考核验收,矿以生产安全部安监员巡查和综合安全质量大检查的形式对全矿锚网索支护巷道进行抽查,发现锚杆、锚索安装质量达不到设计要求的就严肃处理。3.3加强顶板观测,及时获得顶板稳定状况的信息(1)锚网索支护巷道按设计要求每隔50m布设1个观测点,断层及围岩破碎带、应力集中区、交岔点等特殊地点加设观测点,顶板离层仪安设在巷道顶板,巷道断面中部,深基点固定在顶板上方7m处,浅基点固定在顶板上方3m处。(2)顶板离层仪由施工段段长负责及时跟头安装(安装离层仪时距前头
8、距离:炮掘≤10m)。(3)观测点实行挂牌管理,牌板上写明观测点号、安装人员、安装日期和初始数据,并指定专人负责观测数据,填写原始记录,建立观测档案。(4)观测人员每天及时上报观测数据。(5)井负责部门对收集的观测数据进行认真分析,从中总结顶板变化的规律性,对观测数据异常点要进行现场调查,若现场确定该处巷道顶板活动异常威胁安全生产时,立即上报主管领导采取相应措施。3.4锚
