北翼运输集中巷掘进巷道1

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1、北翼运输集中巷掘进巷道过断层支护浅析xx北翼运输集中巷掘进巷道过断层支护浅析1、概况xx北翼运输集中巷为北翼采区巷道，掘进期间断层较多，基本落差均在1.5～3.2米之间。巷道设计断面为矩形，掘进宽度4.2米，高度2.8米。本矿传统过断层支护方法是架设可缩性金属U型棚，由于施工速度慢，棚子两腮不易刹实背紧，放炮崩倒支架现象时有发生，给安全生产带来较大的隐患。2、地质条件该巷道沿3＃煤顶部掘进，煤层平均厚度1.8～2.0米；伪顶为炭质泥岩，厚度0.1～0.15米，松软易碎，一般炮后自行脱落；直接顶为泥质粉砂岩或砂岩，平均厚度1.6～3.8米；基本顶为中细砂岩，致密坚硬，平均厚度5.

2、8米。3、支护设计3.1支护原理-7-北翼运输集中巷掘进巷道过断层支护浅析由于过断层期间，巷道围岩应力分布不均，动压显现比较明显，正常的架棚支护由于是一种被动的支护方式（待压支架），在巷道集中压力突然显现时，很容易出现压垮型事故，施工安全系数较低。通过对该类巷道断层参数及应力分析发现，拱形锚网支护完全可以替代架棚支护。因此，我们采用加固拱原理进行了锚杆设计，同时为了防止下部锚固体支护失效，顶板大面积跨落，整体上采用锚网梁锚索联合支护。3.2锚杆支护设计3.2.1经验公式计算3.2.1.1锚杆长度　　　L=N（1.3+W/10）=1.2×（1.3+4.4/10）=2.08m式中：

3、W—巷道跨度，取4.4m；L—锚杆总长度，m；N—围岩影响系数，选取1.2。为确保安全选取锚杆长度2.2m。3.2.1.2锚杆间排距M≤0.4L=0.4×2.2=0.88m为确保安全选取锚杆间、排距0.6m。3.2.1.3锚杆直径d=L/110=2200/1100=20mm3.2.2组合拱理论验算组合拱厚度b=（Ltgα－M）/tgα=(2.2tg45°—0.6）/tg45°=1.6m式中：b—组合拱厚度，m；L—锚杆长度，选取2.2m；-7-北翼运输集中巷掘进巷道过断层支护浅析α—锚杆对破裂岩体压应力的作用角，试验接近45°。根据有关试验研究，锚杆加固后形成的组合拱，单元强度

4、可达C10－C20，并且具有足够的可缩性，能对巷道实行全方位的支护，通过工程类比，设计加固拱厚度是合理的。3.2.3钢筋梁、金属网的选择从以上分析可知，主体支护主要是锚杆所形成的组合拱，钢筋梁采用长度3.2m，φ14mA325圆钢制成梯形梁；金属网选择φ6mm，网孔80mm×80mm经纬网。3.3锚索设计根据锚索支护原理,锚索主要起悬吊作用,将群体锚杆形成的组合拱及组合拱以外的不稳定岩层,悬吊于上部稳定的岩层中。3.3.1锚索长度依据悬吊理论,锚索的总长度按下式计算：L=L1+Lp+L2=2000+400+3000=5400mm式中：L1—锚索的锚固段长度，取2000mm；L2

5、—锚索的外露长度，取400mm；Lp—锚索的有效长度（不稳定岩层厚度值）。过断层期间构成不稳定岩层厚度3m，选取锚索长度6m，采用直径为φ15.24mm七芯钢绞线。3.3.2锚索间、排距确定锚索间、排距1.8m。锚索锚固力不低于200KN。　　-7-北翼运输集中巷掘进巷道过断层支护浅析附：锚索具体布置图3.4支护机具型号及支护材料技术参数选用MYT—125型液压锚杆钻机；1×8m（1.2m、2.4m）B19中空六方钻杆，φ28mm双翼合金钻头打锚杆、锚索孔。选用φ23mm×700mm快速、中速树脂药卷，其中锚索一节快速药卷，一节中速药卷，锚杆一节中速药卷。选用φ20mm×220

6、0mm左旋无纵筋螺旋锚杆。选用φ15.24mm×6m七芯钢绞线锚索；采用YDC—160型张拉千斤顶和SYB—60型手动油泵预紧锚索。根据工程类比，选择锚索预紧力130－140KN。3.5支护监测采用两点式T型顶板离层仪进行离层观测，布置于巷道中部，监测高度分别是2.2m、5.5m，每天观测一次。对锚索实行编号，要求做好预紧力记录，并实行抽查。4、施工工艺工艺流程：标定眼位——打眼爆破——处理活石——出货——临时支护——安装锚杆锚索爆破采用光面爆破，周边眼距300mm。出货采用钢丝绳牵引扒斗装岩机。5、支护效果经过三个月矿压观测，断层区域顶板离层仪值小于40-7-北翼运输集中巷掘

7、进巷道过断层支护浅析mm，两帮移近量小于60mm，支护效果良好。6、技术经济效果分析1）掘进成本对比过断层采用锚网梁锚索联合支护，延米支护成本980元/米，而传统架棚支护达1960元/米，延米节约成本970元，按断层总长度120米计算，累计节约成本费用11.64万元。2）掘进工效对比采用锚网支护掘进工效0.12米/工，比架棚0.08米/工提高了0.04米/工。3）劳动强度对比与传统的架棚支护相比，锚网支护构件简单、质量轻、体积小，减少了支护材料运输量，减轻了工人劳动强度。4）施工安全对比采用