一、工程概況
3903切眼全長200m,斷面為寬8.2m%uD7高3.6m,開口坐標(biāo)為:X:1089.7515 Y:4794.4217,沿9#煤穩(wěn)定夾矸做頂掘進(jìn),頂板用“錨桿+金屬菱形網(wǎng)+梯子梁+11#工字鋼+錨索+WD/2/4單體柱”聯(lián)合支護(hù),兩幫采用“錨桿+金屬菱形網(wǎng)+托盤”聯(lián)合支護(hù)。
二、施工方式及技術(shù)要求
1、根據(jù)切眼巷道特寬的實際情況,切眼施工采用機(jī)掘二次成巷的方式掘進(jìn)。施工時先按照寬4.8m%uD7高3.6m的小斷面從非采煤幫側(cè)進(jìn)行掘進(jìn),然后刷擴(kuò)為寬8.2m%uD7高3.6m的斷面。最后在機(jī)尾位置刷擴(kuò)開缺口,開缺口寬2m,斷面刷擴(kuò)至寬10.2m%uD7高3.6m,刷擴(kuò)長??為25m。
2、切眼施工時,嚴(yán)格執(zhí)行,刷一排,支護(hù)一排,嚴(yán)禁空頂作業(yè)。
3、錨桿、工字鋼錨索要打設(shè)的成排、成行。
4、錨索的外露長度為150-250mm;錨桿的外露長度為10-40mm。
5、錨索的預(yù)緊力要達(dá)到100KN、錨固力達(dá)到200KN、拉拔力達(dá)到180KN(40MPa)。頂錨桿的預(yù)緊力矩150N%uB7m,錨固力100KN,拉拔力達(dá)到90KN(20MPa),幫錨桿的預(yù)緊力矩150N%uB7m,錨固力為80KN,拉拔力達(dá)到72KN。
6、切眼形成后需對底板進(jìn)行硬化,硬化厚度200mm,硬化材料采用C20商品混凝土,工程量為200m。
三、巷道支護(hù)
(一)、第一次成巷的支護(hù)
1、支護(hù)設(shè)計
(1)頂板支護(hù):采用錨網(wǎng)梯子梁聯(lián)合支護(hù);
錨桿規(guī)格為?2?00mm,間排距為800?0mm,每排6根,距非采煤幫100mm打一仰角20%uB0的錨桿,剩余5根全部垂直打入頂板。每根錨桿采用快速CK2340一支,中速Z2360一支,錨固長度1.2m,鋪設(shè)金屬菱形網(wǎng)和?6mm圓鋼焊制的鋼筋梯子梁,梯子梁長4800mm,金屬菱形網(wǎng)規(guī)格為12000?00mm,采用12號鐵絲編織,托盤使用130?0?mm的鋼板。
(2)非采煤幫支護(hù);
非采煤幫采用錨桿+金屬菱形網(wǎng)+鐵托盤聯(lián)合支護(hù),錨桿規(guī)格為?2?00mm的螺紋鋼錨桿,間排距為800?0mm,每排各5根,每根錨桿采用快速CK2340一支、中速Z2360一支,錨固長度1.2m,幫部鋪設(shè)金屬菱形網(wǎng)配合支護(hù)。距頂以下200mm處打一根錨桿,仰角20%uB0,其余錨桿全部垂直打入煤壁,托盤使用130?0?mm的鋼托盤,配合W型鋼墊板。巷幫所掛金屬菱形網(wǎng)規(guī)格1000?000mm。
(3)采煤幫支護(hù);
采煤幫采用錨桿+金屬菱形網(wǎng)+托盤聯(lián)合支護(hù),錨桿規(guī)格為?6?00mm的可回收錨桿,間排距為800?0mm,每排各5根。幫部鋪設(shè)金屬菱形網(wǎng)配合支護(hù)。采煤幫距頂以下200mm處打一根錨桿,仰角20%uB0,其余錨桿全部垂直打入煤壁,托盤使用W型鋼墊板配圓形鋼托盤。采煤幫所掛金屬菱形網(wǎng)規(guī)格為1000?000mm。
(4)錨索加強(qiáng)支護(hù);
頂部布置三排錨索進(jìn)行支護(hù),錨索規(guī)格為?7.8?00mm鋼絞線錨索,間排距為1600mm?00mm,距幫900mm處打設(shè)一根向非采煤幫偏15%uB0的錨索,其余錨索垂直打入煤壁,每根錨索采用CK2340型錨固劑一支,Z2360錨固劑二支,錨固長度1900mm,采用一塊300?0?mm的鋼板,一塊規(guī)格為130?0?mm的鋼板,一套鎖具進(jìn)行支護(hù)。
(5)頂板壓力過大或局部破碎時,頂錨桿排距縮小為600mm,循環(huán)進(jìn)尺為600mm。
(二)、第二次成巷的支護(hù)
第一次掘進(jìn)到位后,對切眼巷道進(jìn)行刷擴(kuò),擴(kuò)幫為采煤幫側(cè),將第一次成巷采煤幫側(cè)可回收錨桿拆除。刷擴(kuò)斷面寬3.4m%uD7高3.6m,刷擴(kuò)后斷面為寬8.2m%uD7高3.6m。
1、支護(hù)設(shè)計
(1)頂板錨桿支護(hù);
刷擴(kuò)后頂板采用錨網(wǎng)梯子梁聯(lián)合支護(hù),與第一次成巷支護(hù)規(guī)格相同。錨桿規(guī)格為?2?00mm,間排距為800?0mm,每排5根,頂距采煤幫100mm打一根仰角20%uB0的錨桿,其余錨桿全部垂直打入煤壁。每根錨桿采用快速CK2340一支,中速Z2360一支,錨固長度1.2m,幫部鋪設(shè)12000?00mm菱形網(wǎng)和?6mm圓鋼焊制的鋼筋梯子梁,菱形網(wǎng)采用12號鐵絲編織,梯子梁長3600mm,托盤使用130?0?mm的鋼板。
(2)采煤幫支護(hù);
采煤幫采用錨桿+金屬菱形網(wǎng)+鐵托盤聯(lián)合支護(hù),錨桿規(guī)格為?6?00mm的可回收錨桿,間排距為800?0mm,每排各5根。幫部鋪設(shè)規(guī)格為1000?000mm金屬菱形網(wǎng)配合支護(hù)。采煤幫距頂以下200mm處打一根錨桿,仰角20%uB0,其余錨桿全部垂直打入煤壁,托盤使用W鋼墊板配圓形鋼托盤。
(3)錨索加強(qiáng)支護(hù)
新擴(kuò)斷面布置兩排錨索進(jìn)行支護(hù)。規(guī)格為?7.8?00mm鋼絞線錨索,間排距為1600mm?00mm,并加11#工字鋼進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù),即每隔一排錨索中間補(bǔ)加工字鋼錨索加強(qiáng)支護(hù),工字鋼長7.5m,即工字鋼錨索間排距為800mm?0mm。頂距采煤幫900mm處打設(shè)一根采煤幫偏15%uB0的錨索,其余錨索垂直打入煤壁,每根錨索采用快速CK2340型錨固劑一支,中速Z2360錨固劑二支,錨固長度1900mm,采用一塊300?0?mm的鋼板,一塊規(guī)格為130?0?mm的鋼板,一套鎖具進(jìn)行支護(hù)。
(4)頂板壓力過大或局部破碎時,頂錨桿排距縮小為600mm,循環(huán)進(jìn)尺為600mm。
(5)3903工作面切眼刷擴(kuò)由軌順向皮順推進(jìn),首先在初掘切眼超前段48m內(nèi)進(jìn)行臨時支護(hù)(被動支護(hù)),采用單體柱配合%u3C0型梁“一梁兩柱”架棚支護(hù),棚距為1600mm,然后采用7500mm的工字鋼加強(qiáng)支護(hù)(主動支護(hù))完畢后,逐架前移倒替,被動支護(hù)與主動支護(hù)的間距不大于主動支護(hù)1個循環(huán)。
工字鋼采用7500mm的11#工字鋼加強(qiáng)支護(hù),工字鋼錨索的間排距為1600mm,工字鋼排距為1600mm,配合單體柱進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù),一排3根單體柱,兩根與工字鋼相連接,一根與頂板相連接,單體柱距采煤幫350mm與頂板相連接,依次2350mm、4800mm打??的工字鋼,工字鋼焊接200mm%u3C0型梁(詳見%u3C0型梁工字鋼加工圖)。
(三)、開缺口段支護(hù)
第二次成巷寬3.4m%uD7高3.6m掘進(jìn)到3903切眼靠軌順采煤幫一側(cè)剩余25m處時,由原來掘進(jìn)寬3.4m%uD7高3.6m加寬為寬5.4m%uD7高3.6m。即刷擴(kuò)寬度增加2m,長度25m。
1、支護(hù)設(shè)計
(1)刷擴(kuò)幫支護(hù)與第一次成巷支護(hù)相同。
(2)頂板采用錨網(wǎng)梯子梁聯(lián)合支護(hù),錨桿規(guī)格為?2?00mm,間排距為900?0mm,每排2根,頂距采煤幫300mm打一根仰角20%uB0的錨桿。錨桿采用快速CK2340一支,中速Z2360一支,錨固長度1.2m,鋪設(shè)菱形網(wǎng)和?6mm圓鋼焊制的鋼筋梯子梁,金屬菱形網(wǎng)規(guī)格為12000?00mm,采用12號鐵絲編織,梯子梁長2000mm,托盤使用130?0?mm的鋼板。
(3)開缺口段斷面布置一排錨索進(jìn)行支護(hù),錨索規(guī)格為?7.8?00mm鋼絞線錨索,排距為800mm,錨索采用快速CK2340型錨固劑一支,中速Z2360錨固劑二支,錨固長度1900mm,采用一塊300?0?mm的鋼板,一塊規(guī)格為130?0?mm的鋼板,一套鎖具進(jìn)行支護(hù)。
(4)頂板壓力過大或局部破碎時,頂錨桿排距縮小為600mm,循環(huán)進(jìn)尺為600mm。
(5)成巷后補(bǔ)打兩排單體柱進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù),支設(shè)單體住時每根單體柱配合200mm長的%u3C0型鋼梁接頂支護(hù),排距5m,柱距1.6m,單體柱距采煤幫側(cè)2.2m,距非采煤幫側(cè)1m。
(四)、臨時支護(hù)
臨時支護(hù)采用“吊環(huán)”式。?寸鋼管和木板梁支護(hù),木板梁數(shù)量兩塊,規(guī)格為長%uD7寬%uD7厚=3200mm?0mm?mm,前探梁數(shù)量兩根,長為4.8m。每根前探梁配備4個活性“吊環(huán)”,吊環(huán)采用厚12毫米的鋼板焊制。
掘進(jìn)工作面臨時支護(hù)也可用木點(diǎn)柱支護(hù),工作面準(zhǔn)備4根木體柱,從外向里每平方米打一根點(diǎn)柱作為臨時支護(hù)。
四、施工工藝
1、施工方法
綜掘機(jī)割煤、裝煤、運(yùn)煤,再由皮帶將煤運(yùn)出。
2、掘進(jìn)方式
3903切眼采用機(jī)掘一次成巷。
3、工藝流程
安全質(zhì)量檢查→綜掘機(jī)割煤→裝、運(yùn)煤→臨時支護(hù)→永久支護(hù)。
4、截割
綜掘機(jī)必須由兩名取得操作證的主、附司機(jī)操作,根據(jù)工作面煤層中部含有夾矸的實際情況,截割時先從中底部煤層(左方)切割掏窩槽,然后從左向右自下而上截割。截割時,必須先開啟除塵風(fēng)機(jī)和綜掘機(jī)的內(nèi)外噴霧。
開掘窩槽時,先???動截割頭依靠掘進(jìn)機(jī)行走履帶,伸縮油缸和升降油缸完成掏槽工作,當(dāng)窩槽的開掘工作完成以后,關(guān)閉行走馬達(dá),讓裝載部與刮板輸送機(jī)工作,使鏟板緊貼底板,并落下后部穩(wěn)定器將掘進(jìn)機(jī)略微抬高,使機(jī)器在切割過程中有良好的穩(wěn)定性。
驅(qū)使轉(zhuǎn)動的切割頭,根據(jù)巷道斷面的寬度水平擺動開掘橫槽,切割頭移動到位后,使其開高一個距離,每次跨距不大于600mm,接著驅(qū)使切割頭水平擺動。重復(fù)以上動作,直至完成整個斷面的切割工作。每完成一個大循環(huán)(1.6m)后,驅(qū)動機(jī)頭上下移動,切割使煤壁平直。
五、支護(hù)工藝
1、安裝頂板錨桿
①施工頂板錨桿眼,采用MYT-120C0錨桿機(jī)、?8mm鉆頭、B-IP系列可接長鉆桿風(fēng)動錨桿鉆機(jī),按梯子梁眼位由巷道中間向兩幫施工錨桿眼,錨桿眼深度為2.5~2.55m。打眼時要將錨桿機(jī)放平、墊穩(wěn)、垂直于頂?shù)装宕蜓邸?br>
②送樹脂錨固劑,按順序向錨桿眼內(nèi)裝入一支CK2340型、一支Z2360型樹脂錨固劑,裝好后用錨桿緩慢地推入孔底。
③攪拌樹脂錨固劑:用連接套將鉆機(jī)與錨桿銷螺母連接起來,然后升起鉆機(jī)。推進(jìn)錨桿送到孔底后,停止升鉆機(jī),攪拌20~30S后停機(jī)1min,然后撤鉆,防止未凝固自然下垂。
④安裝錨桿:錨桿安裝好3分鐘后掛網(wǎng)、上梯子梁、安裝托盤緊固錨桿,并用力矩扳手檢查預(yù)緊力不小于150N%uB7m,錨固力為120 KN,拉拔力為100 KN。在頂板與梯子梁之間鋪設(shè)單層金屬菱形網(wǎng),菱形網(wǎng)長邊垂直巷道掘進(jìn)方向鋪設(shè),長邊搭接,短邊搭接150mm,用雙股12#鐵絲采用“十”字交叉法連接,連接扣間距100mm,錨桿外露長度10mm-40mm。
⑤施工頂板錨桿應(yīng)逐排進(jìn)行。
2、安裝幫錨桿:
①砍壁修整巷道兩幫,為防止巷道片幫先砍兩幫上部成型后打眼安裝上部兩排錨桿,安裝好上部后在砍下部,下部砍好后進(jìn)行支護(hù)。
②兩幫聯(lián)接金屬網(wǎng),金屬網(wǎng)長邊垂直巷道掘進(jìn)方向鋪設(shè),長邊對接,短邊搭接150mm,用雙股12#鐵絲連接,要求金屬網(wǎng)平整、拉緊、貼頂、不留網(wǎng)包。
③按設(shè)計部位施工打幫錨桿眼:采用MQB-351風(fēng)煤鉆,2m長鉆桿?8mm鉆尖打2m深鉆孔,抖動鉆桿排凈煤粉。
④安裝幫錨桿:向錨桿眼內(nèi)裝入一支CK2340,裝好后用錨桿緩慢地推入孔底。攪拌樹脂錨固劑:用連接套將風(fēng)煤鉆與錨桿銷螺母連接起來,然后開始攪拌,攪拌20-30S后停機(jī),然后撤鉆。安裝錨桿:15分鐘后安??托板緊固錨桿,并用力矩扳手檢查預(yù)緊力不小于110N%uB7m,錨固力為80KN,拉拔力為60KN,錨桿外露長度10mm-40mm。
3、錨索安裝
錨索為加強(qiáng)支護(hù),頂板完整時,錨索滯后于工作面迎頭不能大于5m。頂板破碎時,錨索緊跟工作面迎頭。
(1)、錨索孔施工:采用MYF120C0風(fēng)動錨桿機(jī)、?8mm鉆頭、B-IP系列可接長鉆桿打眼。
(2)、送樹脂錨固劑:按順序向孔中裝入一支CK2340、兩支Z2360型樹脂錨固劑,用規(guī)格為?7.8?00mm預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨索慢慢將樹脂錨固劑推進(jìn)。
(3)、攪拌樹脂錨固劑:用連接套將錨桿鉆機(jī)與鋼絞線連接起來,然后升起鉆機(jī)推進(jìn),直至推入孔底,停止升鉆機(jī),攪拌30-45S后停機(jī),加設(shè)小木楔,撤鉆。
(4)、安裝:樹脂藥卷錨固段需養(yǎng)護(hù)30min,養(yǎng)護(hù)好后裝托梁、托板、鎖具,并使它們緊貼頂板,開泵進(jìn)行張拉,達(dá)到設(shè)計預(yù)緊力,錨索預(yù)緊力100kN。安裝完畢進(jìn)入下一循環(huán)。
4、收尾
①清理工作面浮煤、巷道衛(wèi)生。
②將工作面管線、工具、設(shè)備懸掛擺放整齊。
③進(jìn)行工程質(zhì)理管理工作,巷道斷面、支護(hù)質(zhì)量符合設(shè)計要求。
六、生產(chǎn)系統(tǒng)
1、運(yùn)輸系統(tǒng)
(1)3903切眼煤的裝運(yùn)方式
工作面→刮板輸送機(jī)→3903輔助運(yùn)輸巷→3#主皮帶→2#主皮帶→煤庫→主斜井皮帶→地面。
(2)材料、設(shè)備的運(yùn)輸方式
地面材料庫→副斜井→南軌道下山→3903軌順→3903切眼
預(yù)防和減少火災(zāi)危害,充分發(fā)揮建筑消防設(shè)施防災(zāi)滅火的作用。