下组煤回风下山挑顶安全技术措施
一、工程概况
因下组煤回风下山高度无法保证下放液压支架,需对巷道进行挑顶,挑顶长度为240m,采用放小炮进行掘进。施工完成后必须保证下放支架能顺利通过。 二、地质概况
下组煤底板为奥灰岩含水层、顶板为白砂岩,下组煤平均厚度5.0m,因回风下山掘进巷道沿煤层底板施工,现挑顶大部分不需要挑下组煤顶板,只需挑上覆煤层,因上部煤易垮落,不易出现较大空顶距。水文条件简单,无涌水。 三、巷道技术特征
下组煤回风下山的设计高度为3100mm,净高为2800mm。采用锚网喷,锚索补强联合支护方式,顶板锚杆采用Φ20×L2000mm高强螺纹钢锚杆,间排距800×800mm;帮锚杆采用Φ16高强螺纹钢锚杆,顶板挑高部分两帮需加补打锚杆。采用全程锚固剂进行锚固,外露长度不超过50mm。全断面采用金属网8#铁丝网,菱形孔为5cm,网幅1000×10000mm;网片压茬200mm,压茬处用10#铁丝连接。全断面网片外压梯子梁,梯子梁采用Φ14钢筋焊接而成,梁宽80mm,顶部梯子梁长3200mm。锚索沿巷道中线单排布置,锚索直径Φ15.24mm,长6000mm,间距为6000mm,如果出现顶破碎的情况必须对锚索支护进行加密,锚索托梁采用500×500×15mm钢板,采用全程锚固剂进行锚固,每根锚索预紧力不少于8T,外露长度不超过200mm。锚索、锚杆垫板120×120×8mm。,喷浆厚度10mm,砼强度为C20。
四、施工准备
1、将巷道内的皮带及附属件清理干净。
2、安排施工人员将巷道内顶帮开裂部分找掉,防止掉落伤人。 3、施工需用的风水管安装好。 五、施工方案
根据现场实测,巷道高度与设计高度相差较小,局部相差较大,最终保证巷道净高不低于2.8m。从该巷道从16103工作面运输顺槽向16107工作面回风顺槽段需要挑顶,在挑顶过程中必须由上向下进行施工,最大空顶距不得超过1.8m,如果出现顶板垮落比较严的情况,必须随挑随支护。 六、施工工艺 1、挑顶 (1)敲帮问顶
施工人员由外向里找掉需修复加固段及附近顶帮活矸、砼层。顶板存在安全隐患的,必须打设临时点柱,在已加固好的巷道内进行挑顶,由2名有经验的老工人严格执行敲帮问顶制度并专人负责监护。 (2)采用风镐将顶板需处理掉的矸石找掉,处理范围不宜过大,长度不易超过2m。处理后及时支护,严禁空顶、空帮作业。 (3)采用放小炮震动爆破,采用煤电钻打眼,钻杆为Φ22中空麻花钢钎,钎头为Φ42“∞”字型。爆破材料使用煤矿需用乳化炸药,雷管为毫秒延期电雷管。 2、支护
(1)锚网
a、利用锚杆钻机打设顶板锚杆,钻机必须架设牢固,先用1.0m短钻杆,后接长钻杆,采用Ф28mm钻头,孔深控制在1950mm。钻孔时,锚杆钻机升起,不应加压过猛,然后开动钻机进行钻孔,并保证钻孔角度。钻孔钻到预定孔深后下缩锚杆机同时清孔。
b、利用锚杆杆体将树脂药卷轻送到孔底。外端头套上铁丝网、托盘、螺帽,用专用套筒卡住螺冒,杆尾通过搅拌器与钻机机头连接,升起钻机均匀连续搅拌树脂锚固剂,搅拌时间控制在25~30秒,中途不得间断,顶推1分钟下缩钻机。
c、将铁丝网用锚索机至与顶板紧贴,用14#铁丝连接,网片压茬200mm。利用专用套筒拧紧螺母,锚杆预紧力不小于150N.M。
(2)锚索施工
a、采用锚索机配Ф22中空六角可接长钻杆和Ф28双翼钻头按设计位置钻孔,孔深控制在5750±50mm。
b、利用锚索将药卷连续轻松到孔底,并全速搅拌25~30s,锚索外露长度控制在250~300mm。
c、锁紧锚索托梁,托梁采用15mm钢板切割而成,长度500mm,配合使用120х120х8mm钢板,最后用张拉机具张拉锚索达到设计预紧力8T。
(3)、喷射混凝土支护
喷射砼厚度为10mm,强度等级为C20。
1)混凝土原材料:水泥为32.5R普通硅酸盐水泥,石子粒直径