掘进工作面机巷煤眼环形衬板加固
   来源:中国科技博览     2021年07月31日 00:34

胡小磊

[摘 要]Ⅲ317机巷煤眼眼壁喷层脱落,造成煤眼卡眼,对安全生产带来一定的威胁。采用安装环形衬板的方法对煤眼眼壁进行加固后,该处煤眼未再发生卡眼事故。

[关键词]Ⅲ317;煤眼卡眼;加固

中图分类号:TV223.2+3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)07-0033-01

一、工程概况

朔石矿业(东部井)Ⅲ317工作面回采的3#煤层,结构简单,属于大型综采工作面。Ⅲ317机巷煤眼深30m,直径1.2m,上口为3煤,煤层较厚,底板为泥岩,岩石比较破碎。上锁口使用混凝土浇灌,浇灌段坐落在煤层底板中。由于Ⅲ317机巷在施工过程中遇断层,未分装分运的煤矸直接冲击到眼壁上,对眼壁的冲击较大,且该煤眼施工已久,使煤眼立眼上锁口向下坍塌约2米,造成卡眼,构成安全隐患。经研究决定,采用安装环形衬板的方法对煤眼眼壁进行加固。

二、加固煤眼的方法

为避免后期Ⅲ317综采工作面的出煤对眼壁冲击造成继续破坏及系统出煤顺畅,所以必须在眼口的出煤侧,施工一个斜坡,并将皮带机头缩短,以减少出煤直接对眼壁的冲击。斜坡的规格:宽1.2米、长3.1米、角度45?,斜坡面用5mm厚的钢板进行铺底,打锚杆进行固定,锚杆使用树脂药卷加长锚固,并用混凝土进行浇灌。浇灌料配比:水泥:黃沙:石子=1:2:3,石子粒径不大于15mm。眼内坍塌段采用下环形衬板的方法进行加固。环形衬板使用5mm厚的钢板卷制而成,环形直径1100mm,高度1500mm,两端焊法兰盘,法兰盘上等距布置8个直径20mm的螺丝孔。衬板中部留有4个边长100mm的正方形孔,用于打锚杆固定衬板。环形衬板如图1所示

三、施工流程

施工时,先施工斜坡,然后再下环形衬板对煤眼进行加固。施工步骤如下:

1、施工前,先在小眼上口安装一台JD-25kw绞车,安装在Ⅲ317机巷煤眼口向外平巷段。绞车生根采用地锚,锚杆在底板岩石的长度要大于1.6米,采用树脂锚固剂全长锚固。在煤眼上口眼中的位置吊挂滑轮一个,滑轮生根在棚梁上,要求牢固可靠。

2、将眼内留煤放至坍塌段及衬板需要安装的位置,施工人员把煤眼上口四周的浮煤清理干净。

3、安装衬板前,在煤眼口四周等距布置四根地锚,用φ18×2000mm的高强螺纹锚杆全长锚固,锚杆除端头留有一定长度,用于固定留绳外,必须全部打入底板。锚杆的配件要齐全。

4、在坍塌段的下方200mm处的井壁上施工一圈锚杆,锚杆株距不大于500mm,用于将环形衬板的下部固定在锚杆上。

5、安装第一节衬板时,用4根φ12.5mm的钢丝绳,一端等距布置在衬板底部,另一端固定在小眼上口的地锚上。每处固定点用2副绳卡卡紧,卡子间距200mm。环形衬板用2根等长φ15.5mm的钢丝绳“十”字交叉,分别挂在衬板身上的4个锚杆孔上。绞车提升绳与交叉点联接,用绞车进行提升和下放。

6、利用绞车将第一节衬板提起后,缓缓放入眼内,衬板的上口留出一部分在眼外,便于第二节衬板与第一节衬板用螺栓联接,将第一节衬板底部的4根留绳分别固定在小眼上口4根地锚上,留绳的长度要一致,以防衬板调斜,然后将提升绳松劲、拆掉,将第二节衬板提起与第一节衬板联接,联接使用φ20mm螺栓。

7、安装好第二节衬板后,将衬板上提,使留绳松劲,然后拆掉留绳,将衬板下放,下放一节衬板的距离,并将衬板底部留绳固定在小眼上口地锚,将绳卡卡紧。

8、其余衬板依照此法依次安装,安装完衬板后,人员进入眼内,补齐桶身的锚杆。锚杆采用φ18*1800mm的高强螺纹锚杆。

9、衬板与小眼壁之间用混凝土浇灌,浇灌使用喷浆机进行送料,给料要均匀,浇灌要严实。浇灌料配比:水泥:黄沙:石子=1:2:2。

四、施工注意事项

1、施工前应派专人检查煤眼下口的给煤机是否关闭好,防止误操作,并安排专人在下口看护。

2、进入眼内作业时瓦检员必须先检测煤眼内的瓦斯浓度,当瓦斯浓度超过1%时,必须先进行处理,只有在瓦斯浓度低于1%时,方可在煤眼内施工。施工人员必须随身携带便携式瓦斯报警仪,随时检测瓦斯浓度。

3、进入眼内作业时,必须使用压风局扇对煤眼内供风。

4、人员进入眼内必须使用软梯,软梯用不小于φ12.5的钢丝绳做成,塘柴棍必须结实,与钢丝绳联接牢固可靠,直径不小于50mm,间隔400mm。软梯固定在小眼上口的生根地锚上,要牢固可靠。

5、进入眼内施工人员上下必须正规佩带保险带,用φ16mm的棕绳做留绳,必须安设专人监护。

6、施工前要把立眼上锁口周围的杂物清理干净,眼口5米范围内严禁有杂物和浮煤。

7、施工期间每班安排专人在上口警戒,人员通过时必须取得警戒人员的同意后才可通过。

8、运送各种材料、施工工具时,必须捆绑牢靠,且眼内严禁有人。

五、加固后效果

Ⅲ317机巷煤眼自采用此法加固后,减少了出煤对眼壁的冲击,消除了眼壁坍塌的隐患,为工作面的正常生产奠定了基础,杜绝了卡眼带来的安全隐患。此法适用于煤眼上口为泥岩,岩石比较破碎,易坍塌的小眼,但必须保证最下面一节衬板固定要牢靠。

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