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千米深井岩巷锚喷工艺革新与应用

2019-11-11吴则法

价值工程 2019年27期

吴则法

摘要:针对孔庄煤矿-1015m轨道开拓大巷深度已达千米支护困难问题,指出了传统锚喷支护工艺存在的诸多弊端,提出了岩巷围岩让压、锚喷支护施工工艺的革新方案。阐述了岩巷锚喷支护施工工艺革新的理论依据和支护机理,介绍了锚喷支护新工艺,分析了应用后的技术经济效果和安全效益。

Abstract: In view of the difficulty in supporting the roadway with the -1015m track in Kongzhuang Coal Mine, this paper points out the many disadvantages of the traditional bolting and shotcreting support technology, and proposes an innovative scheme for the construction technology of rock pressure and anchor spray support. And it also expounds the theoretical basis and support mechanism of the construction technology innovation of rock bolting and shotcreting support, introduces the new technology of anchor spray support, and analyzes the technical and economic benefits and safety benefits after application.

關键词:千米深井岩巷;支护让压;初喷;集中复喷

Key words: 1000m-level deep mine rock roadway;support pressure;initial injection;concentrated re-spray

中图分类号:TD263                                      文献标识码:A                                  文章编号:1006-4311(2019)27-0140-02

1  概况

-1015m水平为孔庄煤矿三期改扩建新开拓最深水平,轨道、皮带两条大巷沿井田走向平行布置,全长各2150m,主要担负该水平通风、行人、运输等任务。轨道大巷岩性为一灰顶板海相泥岩、一灰、9煤、二灰及二灰底板泥岩细砂岩。巷道地层仰角3°,水文地质条件较简单。前期近千米巷道位于采空区下部,垂距约40m。大巷掘进为钻爆法光爆施工,采用7655型凿岩机打炮眼,P-90B耙装机装岩,蓄电池机车与1t矿车联合运输出矸。支护形式为“锚网索+喷浆”联合支护,锚杆(索)具体参数见图1。网片使用WH2230*1020/120*100/6型点焊网,全断面铺网,网搭接一格长,用双股14#铁丝拧紧,喷浆厚度≦150mm;使用MQT-120J型锚杆机施工拱部锚杆,7655型凿岩机配用2500mm钻杆施工帮锚杆钻孔,MQS-50/1.9型风煤钻压注帮锚杆,锚杆采用气动扳手紧固。

2  问题的提出

-1015m轨道大巷设计深度已超千米,巷道围岩控制难度增大,对支护质量提出要求更高。传统支护工艺主要为爆破后直接锚网喷浆支护,该工艺存在诸多弊端:

①岩体中开掘巷道后,集中应力未重新均匀分布即锚网喷浆,金属网紧贴爆破后岩石表面,不能起到喷浆体骨架作用,围岩塑性变化过程中支护体受应力作用容易损坏。②不利于巷道施工质量检查,易出现造假隐蔽工程,巷道支护质量得不到有效监管。③过分依赖喷射混凝土作用,认为喷浆越厚越好,短期内喷浆体开裂脱落现象普遍,存在安全隐患。④集中成巷期间需对喷浆开裂体进行补喷,浆体粘合性差。⑤支护质量很难达到设计要求,巷道服务寿命缩短、后期修复量大。

-1015m水平轨道大巷掘进本着进一步深化新奥法的让压支护思想,针对传统锚喷支护工艺存在的诸多弊端,结合锚网支护的特点,进行工艺革新。

3  锚喷支护传统工艺与革新后工艺

3.1 传统工艺

“一掘一锚一喷”:迎头钻眼-放炮-找顶-临时支护-锚网支护-喷浆成巷,穿插找顶复喷。

3.2 革新后工艺

“一掘一锚、集中复喷”,迎头钻眼-放炮-找顶-初喷围岩找平岩面(厚度一般在30~50mm)-临时支护-锚网支护,然后进行下一循环,待耙装机前一个段高(约35m)掘进结束后进行集中复喷,厚度在30~50mm。

3.3 新工艺优点

革新工艺主要有以下益处:①有利于巷道成型、锚网支护质量检查,杜绝造假隐蔽工程。②围岩初喷平整而又控制初喷厚度,光爆成型达到本质提高。③锚杆托盘密贴初喷平整后的岩面,避免托盘与围岩之间点接触或线接触,保证锚杆安装质量,提高围岩强度,破碎岩石下安装锚杆时不至于掉矸伤人,有利于锚杆孔深控制。④围岩应力趋于稳定后集中复喷,减小顶板开裂脱落伤人风险。⑤喷浆体开裂现象减少,二次补喷量降低,减少返工浪费。⑥一个段高仅集中复喷一次,喷浆拌料工相对固定,喷浆效率、质量得到有效保证。