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煤巷维护与修复

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[摘 要]本文主要阐述了煤巷锚网梁支护巷道的维护修复、煤巷架棚巷道的维护与修复、淋水巷道的修复、破碎带巷道的修复、锚索支护修复技术等问题。

[关键词]煤巷 维护 修复

中图分类号:U642.6+4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)10-0367-01

与岩巷相比,巷道的支护形式和巷道的变形破坏形式则不同,煤层巷道的维护与修复技术有其自己的特点。

1、煤巷锚网梁支护巷道的维护与修复

此类巷道属主动支护,一般用于综采放顶煤工作面两巷的支护,其变形通常表现为围岩表面位移量加大,顶板下沉,两帮内移或片帮和底板隆起。处理方法如下:

(1)在原有支护未出现严重破坏时,应采取卸载放顶帮煤炭的方法。剪开承载的金属网,用长柄工具或钻具松动爆破的煤体,使之冒落,再恢复支护。连接金属网,上紧锚杆。由于煤体发生空洞,锚杆紧固效果达不到预期效果时,可加托板等。也可补打锚杆以实现补强支护的目的。

(2)在原有的锚杆支护已失效,简单维护不能实现预期效果时,必须进行修复。先卸载放掉部分煤炭,使巷道初步恢复原形,再及时扶设架棚进行支护,架棚通常采用工字钢支架。

(3)巷道出现冒顶,需按照围岩的稳定程度和冒落高度确定具体的处理方法。通常采取架棚装设木垛的处理方式。

2、煤巷架棚巷道的维护与修复

(1)架棚巷道片帮的处理方法

木垛法:在巷道片帮不十分严重,片帮一侧略有冒顶、柱腿压折、煤矸挤入巷道时,先在顶梁下打一根顶柱,再清矸换新柱腿,用木料架木垛,支架用背板背好弄撤去顶柱。

撞楔法:巷道一侧片帮严重,撤掉压坏柱腿时,片帮继续扩大,可采用撞楔法处理。在片帮地点选择完好的柱腿,打上1.4m左右斜撞楔。再在顶梁下打上顶柱,换好新柱腿,支架顶帮要背严,按顺序把支架修好。

(2) 冒顶处理方法

煤巷冒顶一般造成导致生产受阻,影响正常的安全生产。按冒顶范围选择不同的处理方法。仅直接顶冒落时巷道可选用出净煤矸后恢复架棚支护的方法进行。在冒顶范围大,上在假顶下施工的巷道,则不适合出净煤矸,要采取预先控制顶板的方法进行处理。

超前钻预先控顶法:在架棚巷道出现较大冒顶且不宜出净煤岩时,预先用小型钻机如岩石电钻向冒顶区前方打钻,预埋钻杆,控制冒顶区上方煤矸的进一步冒落。具体方法是,先加固冒顶区后方的支架,确保施工人员的安全,再在距冒顶区较近的第一架稳定棚梁顶部以200mm-300mm的间距扇型向前上方打钻,并把钻杆留在顶部,再在钻杆下方敷设新支架直至通过冒顶区。也可以用超前锚杆控制顶板的冒落。

3、淋水巷道的修复

煤岩层受水的侵蚀,原岩结构产生破坏,岩石产生潮解或泥化,节理发育,顶板破碎容易冒落,两帮容易折帮,危及施工人员的安全,所以,施工前必须弄清水的来源,掌握水量的变化,按实际条件,分别采用不同的方法进行处理.其中对岩石巷道可采取预注浆封水,快速砂浆堵水,水槽或水棚截水,砂浆止水等方法。岩巷淋水地段,可进行初喷浆临时支护,再进行架棚支护,同时要加大支架密度,提高支架的稳定性,避免冒顶事故的发生。

4、破碎带巷道的修复

断层、褶曲和松软破碎带,由于顶板稳定性差,许可暴露的时间短,修复巷道时有冒顶的危险。要在迎头附近已架好的支架顶上(利用支架与顶板间的裂隙),用木板或金属薄板等打撞楔前进,刷一小段后,迅速架设永久支护,换掉撞楔,如无达到撞楔也可不拆除。架设永久支护后要及时对架棚上空间用不易燃物装实顶板,避免冒顶扩大。架设支护用拉条相互连接固定,以提高支架的整体支护强度与稳定性。若用这种方法也不能有效控制顶板局部冒顶,改用向顶板内喷射砂浆或混凝土,能明显地提高顶板的稳定性与岩体的自承能力。若仍不能控制住顶板的恶化,改用对修复后地段提前进行水泥注浆,以提高破碎岩石的胶结能力与粘着能力,提高围岩的强度,待注浆加固后,重新进行修复。

5、锚索支护修复技术

在修复深部破碎围岩巷道,压力集中区域的巷道以及大型交岔点、大型硐室过程中,为提高支护强度,一些煤矿应用了锚索支护技术。锚索支护增加了巷道支护的安全可靠性。施工工艺如下:

(1)地面准备

先检查钢绞线,截去松丝、严重锈蚀和死弯部分,按设计长度截断钢绞线,除去铁锈和污泥,在锚固头安装毛齿和挡圈,盘成圈。

(2)钻孔

钻孔可采用锚杆钻机或轻型专用锚索钻机。在钻孔时应保持钻机不挪动,防止钻孔轴线不在一直线上,给锚索安装带来困难。

(3)锚固

按选用的锚固剂不同,锚固工艺也有所差别。注水泥浆与树脂胶泥工艺相似,把注浆管和排气管绑在钢绞线上,排气管绑在最上端,注浆管绑在下端,轻轻送入孔底,封孔后开始注水泥浆或树脂胶泥,直到排气管不出气或出浆为止。

(4)张拉

注水泥浆锚固需养护6-7d,注浆脂胶泥锚固需养护4-5h,树脂药卷锚固需养护养护好后再装托梁、托板、锁具,并使它们紧贴顶板,挂上张拉千斤顶,开泵进行张拉,观测压力读数。如果千斤顶行程不够,要立即回程,再继续张拉,达到设计预力时,停止张拉,卸下千斤顶;如果钢丝线外露长度过长影响行人、运输等时,要用液压剪剪断多余的外露钢纹线。

参考文献

[1]常现联,等:煤矿采掘作业规程编制,北京,煤炭工业出版社,2011.6

[2]程功林、汪佑武:煤矿开采技术,徐州,中国矿业大学出版社,2010.2

[3]杜计平:开采方法,徐州,中国矿业大学出版社,2006.7

[4]胡贵祥:采煤概论,徐州,中国矿业大学出版社,2007.8

[5]郭奉贤:采矿生产技术,北京,煤炭工业出版社,2010.11