切頂泄壓在沿空留巷中的支護技術與施工

切頂泄壓在沿空留巷中的支護技術與施工摘要：切頂泄壓在沿空留巷中的運用，根據(jù)具體的施工效果提高支護效果，節(jié)省掘進巷道費用，節(jié)省工作面準備時間，實現(xiàn)工作面連續(xù)回采，回收煤柱，提高工作面資源回采效率，在實際施工中廣泛應用。本文在分析切頂卸壓沿空留巷力學機理的基礎上，通過了解切頂沿空留巷的基本原則來設計合理的方案，并根據(jù)設計方案選擇相應的支護技術來進行施工，并得出相應的結論和建議。沿空留巷是為了回收傳統(tǒng)采礦方式中預留的保安煤柱，采用一定的技術手段將上一區(qū)段的順槽重新支護留給下一個區(qū)段使用，對原順槽位置進行保留的一種技術方法。但未施工切頂泄壓沿空留巷的下幫會切頂，給恢復帶來較大的難度，且在回采過程中壓力較大，頂板管理難度大，而施工切頂泄壓的話不僅可以使頂板下沉量小，完整度較好且恢復方便，同時還可以降低掘進率及生產(chǎn)成本，解決采煤工作面銜接緊張局面，可以說切頂卸壓沿空留巷技術是目前最先進的一種無煤柱護巷技術。本文就對切頂泄壓在沿空留巷中的支護技術與施工進行分析和研究，從各個方面分析它在實際工作中的應用價值。一、切頂留巷技術力學機理分析與應用切頂卸壓沿空留巷力學機理是通過聚能預裂爆破后的預裂弱面改變了沿空巷道上覆懸伸頂板巖體的結構，引起巖層移動規(guī)律發(fā)生相應的改變；在采場頂板周期來壓作用下，懸伸巖層在上覆壓力擠壓下沿預裂面切落，極大消散了沿空巷道圍巖的應力集中程度，應力集中向巷道圍巖深部轉移，改善了沿空巷道的圍巖應力環(huán)境，減小了巷內(nèi)支護的受力及巷旁支護的阻力和應力集中程度，最終提高了沿空巷道的穩(wěn)定性。切頂卸壓沿空留巷技術力學在實際施工中的應用主要體現(xiàn)在采面下出口20米段往外沿工作面運輸順槽上幫頂板布置深孔聚能預裂爆破眼實施預裂爆破，將運輸順槽上幫頂板順走向拉開一條縫，然后在采面回采過程中，端頭支架往前移動時，后方靠采空區(qū)頂板在上覆壓力擠壓下沿預裂線切落，且切落的矸石充滿后方巷幫并且實現(xiàn)接頂，同時改善了沿空巷道的圍巖應力狀況，使后方巷道內(nèi)支護的阻力減小并趨于穩(wěn)定，以達到切頂卸壓沿空留巷的目的。二、切頂留巷的工程條件及支護方案設計切頂留巷的工程條件概況1335工作面位于13采區(qū)第一水平西翼，運輸巷走向長621m。3#煤層煤層平均煤厚2m；煤層傾角14~18°，平均為16°；直接頂：粉砂巖8~12米，老頂：粉砂質泥巖6~9米。1335運輸巷W鋼帶支護段巷道斷面，凈寬X凈中高=4500X2500mm，凈面積11.25m2；錨網(wǎng)支護段巷道斷面，凈寬X凈中高=4500X2800mm，凈面積12.6m2。切頂留巷的支護方案設計2.1試驗時支護設計：1335采面從運輸巷開口往外20米段開始實施了深孔聚能預裂爆破，試驗段頂板較完整，支護形式為鋼帶掛網(wǎng)，4500X2500mm斷面，沿空留巷支護為6排單體柱，上幫2排，下幫2排，中間2排。2.2試驗后支護設計：在順槽段實施預裂爆破后，單孔爆破后在孔口兩邊沿巷道走向方向形成一道約250mm長的一條縫隙，而每次爆破后即形成約3.5米長的走向裂縫，一直沿采面下至出口，成支護設計。①單體柱必須打成排，其偏差不得超過±100mm，且迎山有勁，初撐力不小于90KN。三、切頂留巷的支護技術與施工研究1.支護過程分析切頂留巷巷道上幫支護采用DZ28-30(100)型單體液壓支柱配合HDJB-1200型鉸接頂梁沿走向架設兩排聯(lián)鎖托棚進行支護，組間距為300mm，柱距為800mm，并在沿采空區(qū)一側的單體柱上用8#鐵絲捆綁鋼筋網(wǎng)及鐵絲網(wǎng)隔離采空區(qū)；切頂留巷巷道下幫及中部采用DZ25-30(100)型單體液壓支柱配合HDJB-1200型鉸接頂梁架設三排走向聯(lián)鎖托棚進行支護，柱距800mm，施工沿空留巷上幫一排單體柱滯后1#架尾不大于800mm，沿空留巷頂板支護滯后1#架尾不大于1600mm；切頂留巷爆破炮眼布置設計要在采面下出口往外沿1335運輸巷頂板距離巷道上幫0.5米位置與頂板垂直布置深孔聚能預裂爆破眼，眼距0.5米，眼深5米，孔徑42mm，裝藥系數(shù)0.6,但在聚能預裂爆破完后，必須及時采用鉸接頂梁配合單體液壓支柱加強支護，底軟必須穿柱鞋，且必須隨時進行二次注液。切頂留巷的單體柱支護設計方面要和三用閥方向要一致，鉸接頂梁之間要用圓銷連接好，圓銷必須從巷道中部向巷幫方向穿，鉸接頂梁必須保持平直，頂梁上起伏不平處用木料接實墊平整，半圓木要保持平直，其間隙不得大于300mm，起伏不平處用木料接實墊平整，單體柱必須用8#鐵絲捆綁頂梁上，且穿上鐵柱鞋，最終完成切頂泄壓在沿空留巷中的支護設計過程。施工方法研究切頂留巷的施工方法對于整個支護作業(yè)來說很重要，正常生產(chǎn)時，施工要按照割煤…移架f沿空留巷支護的順序進行；在頂板破碎時，施工按照移架f沿空留巷支護一割煤的順序來進行。對于放炮鉆孔施工來說通常我們采用內(nèi)徑1.5英寸PVC管兩側對稱鉆孔作為聚能預裂裝藥管，炮眼采用MYT-150S型液壓錨桿鉆機配合^42錨桿鉆頭施工，炸藥采用普通乳化炸藥，采用礦用毫秒延期電雷管，聯(lián)線方式為串聯(lián)，配備MFB-100型起爆器起爆，采用炮泥充填，炮泥充填系數(shù)0.4,每次起爆6個眼；炮眼施工完畢后必須每個孔都要檢查，編號記錄深度和裝藥量、封泥長度，每眼裝藥必須用炮棍送到底部，保證各藥柱之間彼此密接，封泥必須將炮眼封實。對于沿空留巷巷道支護施工來說，要把航道施工成凈寬3500mm，凈中高2500mm，不夠高的地方必須臥底后再進行支設單體柱，施工沿空留巷上幫一排單體柱滯后1#架尾不大于800mm，沿空留巷頂板支護滯后1#架尾不大于1600mm。對于沿空留巷內(nèi)工作面施工來說，要每隔5m采用編制袋裝貨碼墻，必須采用黃泥封嚴實，防止老塘瓦斯涌入工作面及上隅角，來說用錨桿機鉆眼時施工人員必須面對煤壁，而且必須由里往外施工，并且必須垂直頂板施工，而且必須及時采用鉸接頂梁配合單體液壓支柱來加強支護施工。四、結論與建議切頂泄壓在沿空留巷中的施工技術應用表明，與傳統(tǒng)護巷技術相比較，沿空留巷在技術上和經(jīng)濟上都具有很大的優(yōu)越性，不僅可使采區(qū)回采率提高，使采區(qū)巷道的掘進率降低，避免了工作面接替緊張的局面；而且可以使護巷成本降低，節(jié)約掘進費支護，具有很高的社會和經(jīng)濟效益。但同時此種方法也存在著諸多問題，如炸藥在聚能爆破管內(nèi)的防滑措施未很好解決，沿空留巷支護時安全很難保障，這些都需要我們根據(jù)不同的頂板結構和頂板巖性設計鉆孔的間距及裝藥系數(shù)，利用最佳的施工效果來對沿頂板掘進未破