长走向大断面顺槽连续快速掘进工艺研究.pdf

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1、第29卷第3期山西大同大学学报(自然科学版1Vo1．29．No．32013年6月JournalofShanxiDatonguniversity(NaturalScience)Jun2013文章编号：1674—0874(2013)03—0074—03长走向大断面顺槽连续快速掘进工艺研究鲁学斌(大同煤矿集团云冈矿，山西大同037017)摘要：文章介绍了机掘在走向长、断面大的顺槽中，通过选择适宜的支护形式、支护参数、支护材料以及支护质量，实现快速掘进的工艺流程，提升了掘进效率。关键词：长走向；大断面；顺槽；快速掘进

2、中图分类号：R742．1文献标识码：A接底为灰白色细砂岩，质地坚硬。厚度2．7m。1立项背景及地质概况巷道四邻关系：8812工作面掘进范围地面位于云冈矿机掘三队所在的12层408盘区28l2后黑梁的低洼处，沟谷分布广，中部较高，西部、东巷是大采高_丁作面皮带顺槽巷，其走向长1646．8let，部较低，有三条公路沿南北向通过其上。井下北部采用S-300掘进机掘进，巷道掘井宽5．5m，掘井高为410轨；西部为410—1轨；南部为8814掘进工作3．51TI，沿煤层见底留煤顶掘进。面(已圈定)；东部为新408轨等三

3、条盘区巷。地面无本工作面煤层较稳定，厚度在5．35—6．46m之建筑物，无影响。间，平均为5．9m；工作面中西部煤层的底部发育有地质构造：2812整体西高东低，煤层较稳定，厚度为0．1l一0．36m厚的多层夹石。老顶呈灰色粉预计本巷道掘进时将遇到3条落差在0．5—2．0nl细砂岩互层，_[作面东部的上覆发育有中粒砂岩，之间的正断层，受断层的影响，顶板的完整性将遭中、西部的上覆夹有11—1煤，厚度为19．3m；直到不同程度的破坏，因此一定要加强工作面顶板的接顶为灰白色粗砂岩，该巷道开口处附近发育有一管理以防发生

4、漏顶。层厚度约为0．34m的碳质泥岩，厚度为7．9m；直综上所述，巷道掘进将受多条断层影响，见表表1断层参数表1。因此，如何确定最适宜的支护强度，既可保证顶流程，达到提升掘进效率的目的。板安全，尽可能降低支护成本，又可提高掘进效率，2．1选择支护形式、确定支护参数成为摆在我们目前的突出问题，为此我们成立课题2．1．1选择支护形式组，进行公关。顶板支护选用螺纹钢锚杆+钢带支护，其锚固力大，钢带面积大、强度高，且与顶板由点接触变2快速掘进工艺设计为面接触，整体性强。对于下部煤层巷道尤其是全快速掘进工艺设计的基本思

5、路是根据不同区煤巷道，是一种适宜的、科学的支护形式。由于掘进段，选择适宜的支护形式、支护参数、支护材料，在区域顶煤层平均厚度为2．4m，因此决定采用螺纹高质量的支护措施下组织设计一套快速掘进工艺钢锚杆+钢带十锚索支护的支护形式。锚索起到补强收稿日期：2012—12—12作者简介：鲁学斌(1963一)，男，山西阳高人，硕士，研究方向：煤炭生产采掘工艺。鲁学斌：长走向大断面顺槽连续快速掘进艺研究和悬吊的作用．．锚索长度：L=I1+l2十l32．1．2确定支护参数L一锚索长度；l1锚杆支护参数的确定1．一锚索外露长

6、度，取0．30m；根据围岩条件，由于锚杆不能锚同在稳定基岩l一巷道顶板潜在破坏范围，取最大顶煤层厚度中，根据挤压加理论：L2=1．5m：铺杆长度：L=N(1．I+B／10)l一锚索伸人老顶层长度，取1．5m。锚杆问距：D≤0．5L计算得：L=0．3+4．0+1．5-5．8IT／。式中：B一巷道或硐室跨度(2812巷宽度5．5Il1)；从以上计算结果，选择611的锚索，保证锚索N一围岩稳定性影响系数(取1．0)。锚固在老顶层稳定岩层中，可达到有效控制顶板的贝0，L=N(1．1+)：1．oo．1+5．5／10)=

7、1．65iqq作用。囚此，选用直径16mm、长度1．7m的螺纹钢锚锚索排间距：根据施T经验，锚索沿巷道中心杆，配合钢带使用，锚杆有效长度1．6711。线布置一排，间距2．0111，排距3．0m。锚杆间距：D≤0．5L；D≤0．5x1．67=0．835m。2．1．3质量保证措施确定顶板每根钢带使用5根锚杆，锚杆长1．7m，l1采用钻嘴19mill的MQT气动锚杆钻机，l9每根锚杆的锚同力7t／根，锚杆问距0．8m，使锚杆在mlTl组合钻杆，~25mm钻头，达到锚杆(索)孔径、锚垂直巷道方向形成加同梁，根据施工经

8、验，锚杆排距杆(索)直径与树脂直径三径匹配，保证锚杆角度和确定为0．9m：顶层煤不完整时铺菱形金属网。锚同效果。2)锚索支护参数的确定2)使用气扳机和加长扳手对锚杆施加140N．m为了加强锚同体的强度，防止煤岩顶板冒落，的预紧力，锚索施加120KN的预紧力，起到主动支采用预应力锚索作加强支护，采用低松弛、高强度护作用，防止顶帮离层。钢绞线，直径为17．8mm，该钢绞线的最低破断载荷2．2工艺流程的设