软岩中掘进支护的应用(2)
2013-07-09 01:11
导读：2.3联合支护针对围岩的特点，我们进行了多方面的研究和论证，最后确定用喷射混凝土的方法来封闭围岩(煤壁)，以阻止其风化膨胀，提高支护强度。在施
2.3 联合支护 针对围岩的特点，我们进行了多方面的研究和论证，最后确定用喷射混凝土的方法来封闭围岩(煤壁)，以阻止其风化膨胀，提高支护强度。在施工三采区12层回风顺槽时，我们选择了断面相同的两种支护形式进行试验。
第一种：U型钢可缩性支架加金属网、喷混凝土支护，支架间距为每米两架。掘进作业方式为两掘一喷，混凝土喷射厚度80~120mm。
第二种：竹锚杆挂金属网喷混凝土支护。掘进作业方式为两掘一喷。竹锚杆长度为1600mm，用水泥药卷锚固，锚杆的间排距为600mm，混凝土喷射厚度为100~120mm。
这两种支护施工后我们及时设点，对巷道位移进行观测。通过分析得出了巷道变化破坏，认为巷道的破坏、底鼓、两帮收敛三者之间是成正比关系的。从而对选择适合本矿岩石特点的支护形式提供了依据。竹锚杆喷混凝土支护巷道4个月以后重新翻修。对竹锚杆支护的失败我们了以下几点原因：①围岩松动圈(2m)已超过锚杆长度(1.6m)②锚杆的本身强度不够，受剪切力作用折断；③端头锚固力没有达到设计(5吨)要求；④施工中没有及时喷混凝土，底板没有处理(无支护)。
支护试验和矿压观测证明，U型钢加网喷混凝土支护是比较可靠的。观测120天，底鼓累计300mm左右，两帮收敛累计不超过200mm。巷道变形不大，完全可以满足工作面回采需要，该工作面掘进时已全部采用这种支护形式。
喷射混凝土封闭围岩的方法在最易发火、巷道严重失 修的三采区8层二片工作面两巷得到应用。该工作面走向长1269m，原两巷采用U型钢支护，多次进行翻修。经过全封闭后，实现了壁后注浆，效果很好，工作面月产能由封闭前的几千吨提高到5万吨以上，可见软岩矿井易发火、风化、膨胀的煤体采用喷混凝土封闭的方法是可行的。
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通过实践我们不断总结经验，更加完善软岩巷道支护方法。现在我们在施工回采巷道和受动压影响的准备巷道时，全部采用U型钢和网喷混凝土联合支护。在服务时间较长的永久巷道维修和施工中，我们不但采用U型钢加网喷混凝土支护，而且还采用了大量锚网喷混凝土支护。鉴于软岩巷道遇风、遇水就膨胀泥化、底鼓严重的特点，在施工和维修永久巷道时全部采用混凝土铺底方法封闭底板，其厚度一般为150~350mm，这样有效地控制了巷道底鼓，防止了巷道变形破坏。
支护改革和巷道维修实践说明，对于双阳煤矿，只有采取各种形式的联合支护，才能克服巷道压力。
3 联合支护的效益
由于我们成功的应用了联合支护，给矿井带来了巨大的经济效益和社会效益。
3.1 减少了巷道维修量。矿井移交时巷道总长度为15763m，到目前为止，已投入2000多万元的费用进行巷道维修，重复投入资金数量较大。采用联合支护后，大大的减少了巷道维修量，虽然一次性投资较大，但总的成本是下降的。我矿采用联合支护后，仅巷道维修一项每年就可节省资金1000多万元，同时还减少了大量的巷道维修人员。
3.2 采用联合支护后能有效地控制煤巷发火，减轻了煤层发火对矿井生产的危害程度，也为发火煤层的治理开辟了一条可行的途径。
3.3 联合支护在回采巷道中的成功应用给工作面回采、运输、通风等带来了极大的方便，可大幅度提高综采工作面单产。
工作面回采时，当回采超前压力作用于联合支护时，混凝土喷层与U型钢脱离，支架受力后可缩，不受破坏。在两巷超前支护替换支架时，U型钢支架回收方便；金属网与喷层形成坚硬的人工假顶，可有效地阻止顶板油母页岩冒落，给综采工作面前后端头管理创造了有利的条件，工作面单产由原来的几千吨提高到5万吨，最高月产达到7万吨以上。
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3.4 联合支护的成功应用大大提高了掘进单进，缓解了矿井接续紧张程度。
由于联合支护能有效地阻止软岩压力，实现了一次成巷，减少了大量的重复劳动，掘进单进由原来的30m提高到150m以上，保证了采掘接续。
3.5 联合支护给矿井标准化管理和安全生产创造了很大的方便条件。
总之，联合支护在我矿成功的应用给我矿带来了巨大的经济效益和社会效益。但是联合支护也有很多不足之处，主要是原材料不断的涨价和巷道一次成本越来越高。其次是施工工序复杂，工人劳动强度大，难以实现快速掘进。
