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摘要:本文基于Y120201工作面基本情况,结合生产实践,重点分析该工作面锚索支护安全施工技术措施,旨在通过实践探索出更适合回撤通道施工的技术经验,以供同行参考。
关键词:回车通道 锚索支护 安全施工
Y120201工作面设计倾向长298m,走向长3641m,截止2010年4月27日中班结束,风巷距停采线剩余63.6m,机巷距停采线剩余63m,为了保证工作面安全挂网,工作面回撤通道顺利施工,特制定本措施。
1 工作面概况
Y120201工作面位于羊场湾井田一分区中部,羊场湾煤矿工业广场南东1940m~2240m。工作面进风巷位于风井井底北东侧272m,并与风井呈82°夹角;机巷与风巷平行,位于风井井底的北东侧570m;工作面切眼位于56勘探线以南130m;停采线位于15勘探线以北394m。
Y120201综采工作面开采的2#煤层厚4.44~8.31m,平均煤厚6.91m。为黑色,块状,半暗型煤,结构单一,普氏系数f=2~3。伪顶为炭质泥岩(平均厚0.27m),直接顶岩性为粉砂岩和泥岩细纱岩(平均厚3.1m),老顶为粉砂岩和细砂岩,其平均厚度为12.9m,在遇水的情况下,直接顶和老顶容易变软;老顶上为一煤和直罗组粗砂岩,一煤平均厚度仅1.98m,煤层直接底为泥岩粉砂岩(平均厚1.69m),老底为细砂岩(平均厚8.97m)。
2 工作面安全支护技术
经讨论,本工程决定利用采煤机施作回撤通道。在施工过程中,锚索支护是比较关键的步骤。下文将具体介绍锚索支护安全技术措施。
2.1 锚索支护技术措施
2.1.1 熟悉锚索支护原理、锚索结构及技术参数:在施工过程中,为了确保锚索工作的顺利进行,通常情况下,需要锚索施工人员,熟悉现场的环境,能够对支护工具进行熟练使用,同时对锚杆机性能、结构,以及工作原理等要熟悉,对于一般的故障能够进行排除,并且在一定程度上做好使用前后的检查、保养工作。
2.1.2 按照施工措施的相关规定,选择锚索支护材料。
2.1.3 如果选用树脂进行锚固时,在这种情况下,其最小锚固长度超过2.1m。根据设计要求,单根锚索的锚固力超过200kN。
2.1.4 对施工地点的支护情况进行检查,及时找出容易脱落或松动的煤岩块,进而在一定程度上防止出现片帮、冒顶伤人事故。在打锚索眼的过程中,需要对钻进情况进行观察,如果发现异常,这时需要立即停止钻进,并迅速闪开,防止发生断钎伤人,为了确保人员安全,闲杂人员不得进入钻机5m以内。
2.1.5 在施工过程中,如果巷道支护高度超过3m,在这种情况下需要进行支护施工,同时搭设相应的工作平台,组织开展登高作业时,需要佩戴相应的安全设备。
2.1.6 在旋向方面,钢绞线需要与搅拌工具相反。
2.1.7 在进行施工前,需要准备钢绞线、锚固剂、托盘、锚具等支护材料,以及锚杆打眼机、套钎、锚索专用驱动头等常用的工具。
2.1.8 准备好施工所需风、水、电。
2.1.9 锚杆钻机打眼:①利用锚杆钻机进行打眼时,需要将钻机竖起,同时将初始钻杆插到钻杆接头内,对围岩情况进行观察,定好眼位,进一步确保锚杆机、钻杆位置的正确性。②对于操作者来说,需要站立在操作臂长度以外,同時分腿站立保持身体的平衡性。③在打眼过程中,要保持低转速钻进。随着钻孔深度的增加,需要对转速进行调整,确保初始锚孔钻进到位。④在软岩条件下进行钻孔时,需要保持钻机高速钻进,同时对支腿抽力进行调整,防止发生糊眼现象。⑤在硬岩条件下进行钻孔时,保持锚杆机低速钻进,同时缓慢增加支腿的推力。⑥推出钻机,接钻杆,重复上述操作,最终完成钻孔。⑦锚杆眼与岩面之间需要保持垂直,眼深误差控制在50mm,偏差控制在150mm。⑧完成锚索打眼后,需要先关水,再停风。
2.1.10 锚固锚索。
①对锚索眼进行检查,及时处理不合格的锚索眼。②将专用驱动头套在锚索末端,同时拧上导向管并卡牢。③用钢绞线将树脂药卷送入锚索孔底,如果使用的树脂药卷超过两节,在这种情况下,需要超快、快、中速的顺序自上而下进行排列。④利用锚杆打眼机进行搅拌时,通常情况下需要将专用驱动头尾部插入锚杆机,在进行施工作业时,一人扶住机头,一人操作锚杆机。⑤停止搅拌,在停止缩下锚杆机之前,需要保持锚杆机的推力约1分钟。⑥树脂锚固挤凝固1小时后,使用张拉千斤顶张拉锚索达到200kN张拉力后退出千斤顶,压紧、压实槽钢、铁托板及钢筋网。
2.2 锚索张拉操作安全技术措施
2.2.1 在张拉锚索时,通常情况下,需要3个人协作来完成,其中,1人在梯子上安装、1人扶梯子、1人操作钻机,在操作过程中,需要牢靠支设梯子,并且严禁将梯子靠在皮带或第二运输机上,进一步确保梯子支设的牢固性。
2.2.2 在对锚索进行切割处理时,通常情况下,需要在切割机中穿入锚索钢绞线,其中,1人拖拉切割机握住其手把,另外1人利用专用套管,套好钢绞线,挂好相应的安全链,然后由第三人操作油泵对钢绞线进行切割处理。
2.2.3 在对钢绞线进行切割、张拉处理时,为了防止钢绞线散开伤人,切割机周围5m范围内严禁站人。
2.2.4 操作锚索张拉器的要求:①利用张拉器张拉锚索时,需要在同一轴线上控制张拉油缸。②张拉器加压后,借助锚具卡住钢绞线,同时将张拉千斤用12#铅丝绑在顶板网子上或钢带上。③为了确保操作人员的安全,操作人员需要避开张拉油缸受力方向。④在张拉过程中,需要对压力表的读数进行观察,分级张拉,分级方式为0→30kN→60kN→90kN→130kN。
2.2.5 在对锚索进行张拉时,其预紧力控制在80~
100kN,锚索安装48小时后,如果发现预紧力下降,在这种情况下需要及时进行补打。 2.2.6 严格按照设计要求的间排距布置锚索,横成排竖成列。
2.3 锚杆安装安全技术措施
①安装锚杆前,首先进行敲帮问顶工作,防止活块掉下伤人。然后检查锚杆孔的深度、角度、位置是否符合要求,不合格的锚杆眼必须重新打设。②锚杆和药卷的质量必须符合设计要求,严禁使用变质的药卷或弯曲的锚杆。③将药卷取出顺好,用炮棍轻轻推入眼底。④药卷装好后,取一锚杆,将锚杆前端插入眼内,用煤电钻带动联接头转动锚杆匀速钻进药卷中(不小于10秒),使锚杆外露出巷壁30~50mm。⑤保持推力约1分钟,待药卷凝固一定的强度后,撤下煤电钻,再等5分钟后,卸下联接头,安装托板,使托板紧贴岩面,无松动现象。⑥紧固帮部锚杆螺母时必须使用板手,人员要站稳,用力适当。锚杆安装后要确保托板紧贴壁面,螺母拧紧上牢,并且螺母出扣3~5扣,外漏长度符合规定。⑦对于锚杆来说,需要进行抗拔力试验,如果锚杆数量少于300,在这种情况下,取样不少于1组,并且每组不少于3根。如果变更设计或材料,需要另取一组。
2.4 使用锚杆拉力计安全技术措施
①对于测试人员来说,在使用锚杆拉力计时,需要了解锚杆拉力计的结构、使用方法,以及注意事项等。②在使用锚杆拉力计前,需要对锚杆拉力计的完好性进行检查,进一步确保锚杆拉力计的安全性和可靠性。③在进行拉力试验时,需要两人协作进行,一人操作,一人对巷道顶帮、锚杆的变化情况进行观察,确保测试工作顺利进行。④进行拉力试验时,为了防止外露长度不够造成拉力杆滑扣或伸缩部掉下伤人,需要选择锚杆,确保锚杆外露长度的足够性,以及托板的平整性。⑤进行拉力试验时,如果油管长度不够,在这种情况下,需要选择适当的地方进行试验。⑥进行拉力测试时,对于测试人员来说,首先需要拧紧卸载阀,然后压动压杆,在压动压杆的过程中,一边压动压力杆,一边对拉力计的压力表进行观察,观察压力表指针是否发生变化。⑦当拉力计正常工作时,如果指针达到或超过规定的拉力,但是此时并没有拉出锚杆,这种现象表明锚杆的锚固力符合要求,此时需要停止压动,同时进行卸载,否则不合格。如果锚杆不合格,在这种情况下,需要对锚杆进行及时的补打,并增加抽样。⑧结束拉力试验后,先松动卸载阀释放压力,然后缩回连接套取下油管,抓住伸缩部,同时松动拉杆末端的螺母,螺母拧下,拧下螺母后一手抓住伸缩部一手抓住套筒,防止掉下。⑨松動螺母使用扳手操作时人员要站稳且用力适当。⑩锚杆拉力计的受力方向必须与锚杆的安装中线相一致。
3 结语
上文简要介绍了Y120201综采工作面回车通道安全支护技术措施。在实际施工中,还应该根据工程项目的特点和具体施工要求灵活运用这些技术措施,以达到预期的施工效果。
参考文献:
[1]张延明.综采工作面回撤通道支护技术实践[J].煤矿安全, 2010(11).
[2]赵有功.大采高工作面大断面回撤巷道快速施工技术[J].煤炭科学技术,2013(07).
[3]张炜,张东升,王旭锋,吴鑫,王冠,崔廷锋.大采高工作面大断面回撤通道联合支护效果模拟分析[J].煤炭工程,2009(03).
关键词:回车通道 锚索支护 安全施工
Y120201工作面设计倾向长298m,走向长3641m,截止2010年4月27日中班结束,风巷距停采线剩余63.6m,机巷距停采线剩余63m,为了保证工作面安全挂网,工作面回撤通道顺利施工,特制定本措施。
1 工作面概况
Y120201工作面位于羊场湾井田一分区中部,羊场湾煤矿工业广场南东1940m~2240m。工作面进风巷位于风井井底北东侧272m,并与风井呈82°夹角;机巷与风巷平行,位于风井井底的北东侧570m;工作面切眼位于56勘探线以南130m;停采线位于15勘探线以北394m。
Y120201综采工作面开采的2#煤层厚4.44~8.31m,平均煤厚6.91m。为黑色,块状,半暗型煤,结构单一,普氏系数f=2~3。伪顶为炭质泥岩(平均厚0.27m),直接顶岩性为粉砂岩和泥岩细纱岩(平均厚3.1m),老顶为粉砂岩和细砂岩,其平均厚度为12.9m,在遇水的情况下,直接顶和老顶容易变软;老顶上为一煤和直罗组粗砂岩,一煤平均厚度仅1.98m,煤层直接底为泥岩粉砂岩(平均厚1.69m),老底为细砂岩(平均厚8.97m)。
2 工作面安全支护技术
经讨论,本工程决定利用采煤机施作回撤通道。在施工过程中,锚索支护是比较关键的步骤。下文将具体介绍锚索支护安全技术措施。
2.1 锚索支护技术措施
2.1.1 熟悉锚索支护原理、锚索结构及技术参数:在施工过程中,为了确保锚索工作的顺利进行,通常情况下,需要锚索施工人员,熟悉现场的环境,能够对支护工具进行熟练使用,同时对锚杆机性能、结构,以及工作原理等要熟悉,对于一般的故障能够进行排除,并且在一定程度上做好使用前后的检查、保养工作。
2.1.2 按照施工措施的相关规定,选择锚索支护材料。
2.1.3 如果选用树脂进行锚固时,在这种情况下,其最小锚固长度超过2.1m。根据设计要求,单根锚索的锚固力超过200kN。
2.1.4 对施工地点的支护情况进行检查,及时找出容易脱落或松动的煤岩块,进而在一定程度上防止出现片帮、冒顶伤人事故。在打锚索眼的过程中,需要对钻进情况进行观察,如果发现异常,这时需要立即停止钻进,并迅速闪开,防止发生断钎伤人,为了确保人员安全,闲杂人员不得进入钻机5m以内。
2.1.5 在施工过程中,如果巷道支护高度超过3m,在这种情况下需要进行支护施工,同时搭设相应的工作平台,组织开展登高作业时,需要佩戴相应的安全设备。
2.1.6 在旋向方面,钢绞线需要与搅拌工具相反。
2.1.7 在进行施工前,需要准备钢绞线、锚固剂、托盘、锚具等支护材料,以及锚杆打眼机、套钎、锚索专用驱动头等常用的工具。
2.1.8 准备好施工所需风、水、电。
2.1.9 锚杆钻机打眼:①利用锚杆钻机进行打眼时,需要将钻机竖起,同时将初始钻杆插到钻杆接头内,对围岩情况进行观察,定好眼位,进一步确保锚杆机、钻杆位置的正确性。②对于操作者来说,需要站立在操作臂长度以外,同時分腿站立保持身体的平衡性。③在打眼过程中,要保持低转速钻进。随着钻孔深度的增加,需要对转速进行调整,确保初始锚孔钻进到位。④在软岩条件下进行钻孔时,需要保持钻机高速钻进,同时对支腿抽力进行调整,防止发生糊眼现象。⑤在硬岩条件下进行钻孔时,保持锚杆机低速钻进,同时缓慢增加支腿的推力。⑥推出钻机,接钻杆,重复上述操作,最终完成钻孔。⑦锚杆眼与岩面之间需要保持垂直,眼深误差控制在50mm,偏差控制在150mm。⑧完成锚索打眼后,需要先关水,再停风。
2.1.10 锚固锚索。
①对锚索眼进行检查,及时处理不合格的锚索眼。②将专用驱动头套在锚索末端,同时拧上导向管并卡牢。③用钢绞线将树脂药卷送入锚索孔底,如果使用的树脂药卷超过两节,在这种情况下,需要超快、快、中速的顺序自上而下进行排列。④利用锚杆打眼机进行搅拌时,通常情况下需要将专用驱动头尾部插入锚杆机,在进行施工作业时,一人扶住机头,一人操作锚杆机。⑤停止搅拌,在停止缩下锚杆机之前,需要保持锚杆机的推力约1分钟。⑥树脂锚固挤凝固1小时后,使用张拉千斤顶张拉锚索达到200kN张拉力后退出千斤顶,压紧、压实槽钢、铁托板及钢筋网。
2.2 锚索张拉操作安全技术措施
2.2.1 在张拉锚索时,通常情况下,需要3个人协作来完成,其中,1人在梯子上安装、1人扶梯子、1人操作钻机,在操作过程中,需要牢靠支设梯子,并且严禁将梯子靠在皮带或第二运输机上,进一步确保梯子支设的牢固性。
2.2.2 在对锚索进行切割处理时,通常情况下,需要在切割机中穿入锚索钢绞线,其中,1人拖拉切割机握住其手把,另外1人利用专用套管,套好钢绞线,挂好相应的安全链,然后由第三人操作油泵对钢绞线进行切割处理。
2.2.3 在对钢绞线进行切割、张拉处理时,为了防止钢绞线散开伤人,切割机周围5m范围内严禁站人。
2.2.4 操作锚索张拉器的要求:①利用张拉器张拉锚索时,需要在同一轴线上控制张拉油缸。②张拉器加压后,借助锚具卡住钢绞线,同时将张拉千斤用12#铅丝绑在顶板网子上或钢带上。③为了确保操作人员的安全,操作人员需要避开张拉油缸受力方向。④在张拉过程中,需要对压力表的读数进行观察,分级张拉,分级方式为0→30kN→60kN→90kN→130kN。
2.2.5 在对锚索进行张拉时,其预紧力控制在80~
100kN,锚索安装48小时后,如果发现预紧力下降,在这种情况下需要及时进行补打。 2.2.6 严格按照设计要求的间排距布置锚索,横成排竖成列。
2.3 锚杆安装安全技术措施
①安装锚杆前,首先进行敲帮问顶工作,防止活块掉下伤人。然后检查锚杆孔的深度、角度、位置是否符合要求,不合格的锚杆眼必须重新打设。②锚杆和药卷的质量必须符合设计要求,严禁使用变质的药卷或弯曲的锚杆。③将药卷取出顺好,用炮棍轻轻推入眼底。④药卷装好后,取一锚杆,将锚杆前端插入眼内,用煤电钻带动联接头转动锚杆匀速钻进药卷中(不小于10秒),使锚杆外露出巷壁30~50mm。⑤保持推力约1分钟,待药卷凝固一定的强度后,撤下煤电钻,再等5分钟后,卸下联接头,安装托板,使托板紧贴岩面,无松动现象。⑥紧固帮部锚杆螺母时必须使用板手,人员要站稳,用力适当。锚杆安装后要确保托板紧贴壁面,螺母拧紧上牢,并且螺母出扣3~5扣,外漏长度符合规定。⑦对于锚杆来说,需要进行抗拔力试验,如果锚杆数量少于300,在这种情况下,取样不少于1组,并且每组不少于3根。如果变更设计或材料,需要另取一组。
2.4 使用锚杆拉力计安全技术措施
①对于测试人员来说,在使用锚杆拉力计时,需要了解锚杆拉力计的结构、使用方法,以及注意事项等。②在使用锚杆拉力计前,需要对锚杆拉力计的完好性进行检查,进一步确保锚杆拉力计的安全性和可靠性。③在进行拉力试验时,需要两人协作进行,一人操作,一人对巷道顶帮、锚杆的变化情况进行观察,确保测试工作顺利进行。④进行拉力试验时,为了防止外露长度不够造成拉力杆滑扣或伸缩部掉下伤人,需要选择锚杆,确保锚杆外露长度的足够性,以及托板的平整性。⑤进行拉力试验时,如果油管长度不够,在这种情况下,需要选择适当的地方进行试验。⑥进行拉力测试时,对于测试人员来说,首先需要拧紧卸载阀,然后压动压杆,在压动压杆的过程中,一边压动压力杆,一边对拉力计的压力表进行观察,观察压力表指针是否发生变化。⑦当拉力计正常工作时,如果指针达到或超过规定的拉力,但是此时并没有拉出锚杆,这种现象表明锚杆的锚固力符合要求,此时需要停止压动,同时进行卸载,否则不合格。如果锚杆不合格,在这种情况下,需要对锚杆进行及时的补打,并增加抽样。⑧结束拉力试验后,先松动卸载阀释放压力,然后缩回连接套取下油管,抓住伸缩部,同时松动拉杆末端的螺母,螺母拧下,拧下螺母后一手抓住伸缩部一手抓住套筒,防止掉下。⑨松動螺母使用扳手操作时人员要站稳且用力适当。⑩锚杆拉力计的受力方向必须与锚杆的安装中线相一致。
3 结语
上文简要介绍了Y120201综采工作面回车通道安全支护技术措施。在实际施工中,还应该根据工程项目的特点和具体施工要求灵活运用这些技术措施,以达到预期的施工效果。
参考文献:
[1]张延明.综采工作面回撤通道支护技术实践[J].煤矿安全, 2010(11).
[2]赵有功.大采高工作面大断面回撤巷道快速施工技术[J].煤炭科学技术,2013(07).
[3]张炜,张东升,王旭锋,吴鑫,王冠,崔廷锋.大采高工作面大断面回撤通道联合支护效果模拟分析[J].煤炭工程,2009(03).