根据11021工作面上顺槽实际情况,受F105断层和11011工作面采空区的影响,上顺槽出现顶板下沉、帮部收敛、底板鼓起现象,为满足正常回采需要,经研究决定,由我队对11021工作面上顺槽进行人工卧底、扩帮,同时对局部顶板破碎、帮部鼓起段补打锚杆、锚索加强支护。为保证施工顺利进行,特制定本技术措施。
一、工程概况
11021工作面上顺槽断面宽度4600mm,高度3200mm,由于回采期间巷道围岩应力集中,同时受F105断层和11011工作面采空区的影响,顶板压力增大,巷道变形收缩,造成顶板下沉、帮部收敛、底板鼓起,巷道断面减小,影响工作面正常回采,需对上顺槽通尺200m~280m进行人工卧底、扩帮,同时对局部顶板破碎、帮部鼓起段补打锚杆、锚索加强支护。
二、施工方案
1、11021工作面上顺槽超前卧底、扩帮时,采用人工进行卧底、扩帮,用风镐破煤,利用SGB420/30型刮板输送机将煤运到工作面刮板输送机上。
2、11021工作面上顺槽卧底方向由里向外依次进行,卧一棚打一棚。
3、卧底后原支护金属网片下沿无支护高度超过800mm补齐帮部一次支护。
4、扩帮范围为上顺槽巷道下帮,扩帮宽度约800mm。
5、扩帮顺序:由里向外,先上后下;每次扩帮长度不超过1000mm,并及时补齐一次支护;临时支护为点柱支护,点柱采用DW35-200/100单体液压支柱配合铁鞋、木鞋、金属网支护,步距800mm,确保接顶严实,支撑有力。每根单体液压支柱必须穿鞋戴帽,挂防倒链,手把穿防倒绳,防止单体液压支柱倒柱伤人。
6、对局部顶板破碎、帮部鼓起段或断锚杆、锚索、破裂的网片进行补打锚杆、锚索,重新铺网加强支护。
7、施工采用工具为风镐、尖枪、铁锹、大锤等。
三、施工技术要求
1、为保证工作面正常回采,工作面超前支护距离不小于30m;卧底后巷道净高不小于3500mm,扩帮后巷道净宽不小于4000mm(以巷道最窄处测量为准)。
2、卧底后支护方式采用π型梁或铰接顶梁叉子棚进行支护。
(1)π型梁叉子棚采用DW35-200/100单体液压支柱配合4000mmπ型钢梁、400×400mm铁鞋、木鞋和3300mm工钢底梁支护,柱间距1000mm,一梁四柱,顺巷道方向打设。
(2)铰接顶梁采用DW35-200/100单体液压支柱配合铰接顶梁、400×400mm铁鞋支护,柱间距1200mm,一梁一柱,每梁必连,单体液压支柱居中打设,顺巷道方向打设。出现局部顶板起伏较大时,可根据实际情况重新打设。每根单体液压支柱必须穿鞋戴帽,挂防倒链,手把穿防倒绳,防止单体液压支柱倒柱伤人。
3、扩帮时按照由上至下的顺序进行施工,采用前探梁进行支护时,前探梁采用φ60mm、厚至少6mm的无缝钢管制做,前探梁长度3.8m,前探梁采用专用吊环固定在顶板锚杆上。前探梁顺着巷道布置,间距以顶板锚杆间距为准,数目根据实际扩刷、挑顶面积调整,但不能少于两根,使用长1200mm、厚50mm的木背板配合木楔或大木鞋与顶板结实,前探梁最大控顶距离不大于1000mm。每根前探梁至少用2个专用前探梁吊环,并固定牢靠。前探梁后端固定处外露长度不少于200mm,前端距迎头煤壁不大于200mm。前探梁吊环螺帽必须拧紧(外露不少于1丝),不得有滑丝现象。前探梁、吊环变形、螺帽滑丝或存在其它影响安全使用的情形,必须及时更换。
4、扩帮支护设计要求
扩帮后采用锚网+W型钢带联合支护方式。锚杆规格为φ20×2400mm螺纹钢锚杆,帮部锚固长度不小于900mm(规格为CK2345和Z2345型锚固剂各一卷, 先放CK2345型锚固剂、再放Z2345型锚固剂),帮部锚杆间排距900×900mm,允许误差±100mm;顶板距帮500mm打设一排,间距900mm,锚固长度不小于1200mm(规格为CK2360和Z2360型锚固剂各一卷, 先放CK2360型锚固剂、再放Z2360型锚固剂)。锚杆托盘为W型钢带、δ10×150×150mm托盘配合使用,锚固力不低于70kN,锚杆螺帽扭矩力不小于150N·m,锚杆露出螺母长度为10~40mm。
5、帮部锚索规格为φ17.8×5000mm,锚固长度≥2400mm(先放两支CK2360型锚固剂、再放两支Z2360型锚固剂),距顶板800~1000mm布置第一排,距第一排1200~1600mm布置第二排,间距1600mm,误差不超过±100mm。托盘规格:5100mm长的16#槽钢梁与δ12×120×120mm、δ50×120×120mm木垫板配合使用,锚索预紧力不低于100kN,锚固力不低于200kN,锚索露出锁具长度为150~250mm。
6、顶板锚索规格为φ21.6×12000mm,锚固长度≥2400mm(先放两支CK2360型锚固剂、再放两支Z2360型锚固剂),对于顶板下沉严重段采用工钢梁锚索进行加强支护,托盘规格为2500mm长12#工钢梁+δ12×80×80mm钢板。锚索预紧力不低于100kN,锚固力不低于200kN,锚索露出锁具长度为150~250mm。
7、帮部锚杆采用φ20×2400mm螺纹钢锚杆配合钢筋网、W钢带、δ10×150×150mm托盘支护卧底后裸露的巷帮,间排距为900×900mm,锚固长度不小于900mm(规格为CK2345和Z2345型锚固剂各一卷,先放CK2345型锚固剂、再放Z2345型锚固剂),锚杆锚固力不低于70kN,锚杆螺帽扭矩力不小于150N·m,锚杆露出螺母长度为10~40mm。
8、SGB420/30型刮板输送机要求
(1)SGB420/30型刮板输送机铺设在两排单体液压支柱中间,机头、机尾均采用压柱进行固定。
(2)随着工作面回采推进,SGB420/30型刮板输送机跟随卧底逐渐推进。
四、打设单体液压支柱施工工艺
1、打设单体液压支柱时,支柱必须垂直巷道顶底板,柱阀朝向一致且不得朝向行人侧。每根单体支柱必须挂防倒链,连好防倒绳,防止单体液压支柱卸压倒柱伤人。
2、单体液压支柱的活柱伸缩量不得低于400mm(200~400mm为不完好柱,300mm以下为死柱),初撑力不得小于90kN,压力表读数不小于11.5MPa。单体液压支柱打好后及时二次注液,打设单体液压支柱前应将浮煤清理干净,不得打设在浮煤上。单体液压支柱打设必须成排成行,迎山有力,编号管理。发现有压死、漏液或受压变形的单体液压支柱时,立即进行更换。
3、叉子棚打好后对单体液压支柱及时进行二次注液,保证初撑力,防止叉子棚单体液压支柱受压不均匀,倒柱伤人。
五、锚杆、锚索施工工艺
1、打眼工序
(1)按要求定出锚索、锚杆眼位,帮部锚索采用ZQS-35/1.7S气动手持式钻机配φ26mm麻花钻杆与φ28mm羊角钻头打眼,眼孔深度为4750~4850mm;帮部锚杆采用ZQS-30/2.5风煤钻配合φ26×2400mm麻花钻杆及φ28mm羊角钻头进行打眼,眼孔深度为2300~2350mm;顶板锚索采用MQT-130/2.8气动锚杆钻机、B19中空六棱钢钎、φ32羊角钻头打眼,锚索眼孔深度为11750~11850mm。眼孔够深后,开大水门,来回串杆,将孔内的煤粉冲洗干净。
(2)打眼前要先敲帮问顶,仔细检查顶板、煤帮情况,找掉活矸(炭)、危岩(煤),确认安全后方可开始施工。
(3)打眼时,控制好锚杆、锚索眼的角度与深度,帮部打眼时锚杆、锚索与煤壁夹角不小于75°,顶板打眼时锚索与煤壁垂直。
(4)锚杆、锚索眼打好后,应将眼内的煤渣、积水清理干净。
2、安装锚杆、锚索工序
(1)安装前,应将眼孔内的积水、煤(岩)粉用压风吹扫干净,吹扫时眼孔方向不得有人。
(2)锚索安装工序:将树脂锚固剂装入锚索眼口,用锚索顶住锚固剂,将锚固剂轻轻逐根送至眼底,锚固剂全部送至眼底后,用搅拌器将ZQS-35/1.7S气动手持式钻机或MQT-130/2.8气动锚杆钻机和锚索连接,拧紧并固定牢固,然后启动钻机搅拌锚固剂,边推进边搅拌,连续搅拌10~25s以上直至锚索送至眼底后停止推进,约480s后上托盘和与锚索配套的锚具,然后用液压油泵配合张拉千斤顶张紧锚索,顶部预紧力不小于100kN,锚固力不低于200kN;锚索露出锁具长度为150~250mm。