副斜井绕道支护参数设计与施工技术研究

副斜井绕道支护参数设计与施工技术研究

麻勇

(内蒙古伊泰煤岌股份有限公司塔拉壕煤矿，内蒙古鄂尔多斯017000)

摘要：通过对塔拉壕煤矿副斜井一层绕道地质条件的综合分析，确定采用直墙半圆拱断面、综掘机分左右

切割掘全宽、锚网索十架U29拱架喷浆联合支护、优化运输环节等施工技术和措施，实现了松软岩层下大断面绕

道的快速施工，可为类似地质条件下绕道的快速掘进提供借鉴。

关键词：副斜井；绕道；支护设计；施工技术

中图分类号：TB 文献标识码：A

doi：10. 19311/j. cnki. 1672-3198. 2017. 09. 095

1 工程概况1.1巷道位置

塔拉壕煤矿副斜井一层绕道位于井田的东北部， 其主要W途是为副斜井井筒，主要用于矿井胶轮车运 输、进风和行人。副斜井一层绕道从副斜井井筒 1086. 892米处东边开口，设计巷道长度为402. 03m;开 口掘进方位角为90°; — 006 — 一6°坡度掘进，起点标高为Z =十1411. 586m，到3煤东西翼大巷标高为 十 1385. 000m。

1.2地质概况

直接底为砂质泥岩和粉砂岩，平均厚度为5. 7m;老底

为细砂岩，平均厚度为12. 3m。根据井检报告提供资 料，本区井筒各类岩石抗压强度较低，绝大部分〈 30MPa，尤其是砾岩、，含砾粗砂岩、粗粒砂岩岩石抗压 强度值均2支护参数设计

巷道将穿越2 — 2煤和3煤,2 — 2上煤层平均厚

度2.⑩m。含0〜2层夹矸，一般多含1层夹矸。与上 部的2 — 1。煤层平均间距20. 82m，与下部的2 — 2中 煤层平均间距7. 38r^顶板岩性主要为粉砂岩和细粒 砂岩，底板岩性主要为砂质泥岩及粉砂岩。3 — 1煤东 大巷煤层平均厚度2. 8m，直接顶为泥岩和砂质泥岩， 平均厚度为4. 7m;老顶为粉砂岩，平均厚度为10. lm;的关心程度比较低，从而导致其对垃圾分类不够重视， 参与的也少。其次，从个人的收益性考虑，垃圾分类收 益小，但是耗费的精力相对来说比较大，这也是导致中 年人往往选择放弃参与垃圾分类的原因。

经过以往工程经验，初步确定副斜井一层绕道为 直墙半圆拱断面，净宽X净高=5. 5X4. lm，净断面 19. 2m\\支护形式为锚网索十架1X29拱架喷浆联合 支护。喷射轮C20，厚度150mm,。

2.1支护方式设计验算

巷道一次支护形式为锚网喷支护。选用O20X 2300mm螺纹钢锚杆进行支护，间排距为800 X 800mm。支护材料规格可按悬吊理论设计验算：

(1)锚杆长度：L = U十H十L2 = 20G€mm，取公司的收人和支出达到一定的平衡。因此，可以采取 政府补贴、居民垃圾分类收费或者两者相结合的方式 达到想要的效果。而且，垃圾分类也可以使部分废物 得到回收利用，从中产生的收益也可以反过来用于促 进垃圾的展开。

第三4对于监督成本困境，如何在实行监督机制的 同时降低其成本是非常重要的。首先应该在社区中选 择一个熟悉社区环境和居民的垃圾分类指导员，一来， 有利于垃圾制度的实施，二来，可以更好的管理和监督 居民的垃圾分类行为。然后再选出有责任心和关心社 区的居民作为志愿者对垃圾分类进行指导和监督，并 且每人每个月给予一定金额的补助，这样将会大大的 降低监督成本。

第四，对于“认知行为”脱节困境，应囊注重提高 中年上班群体的垃圾分类水平。常规的宣传和教育是 必不可少的，让孩子带动大人|起进行垃圾分类也是 一个很好的方法。除此之外，还应当加大垃圾分类的 奖励力度，在提高中年人参与垃圾分类的同时，降低居 民的垃圾分类“认知一行为”的脱节程度。

参考文献

|[1]耿書虎.城市社区垃圾分类的结构性困境及其突破[J].南京工业

大学学报，2014，13(3).〔幻张樵苏.论五大发展理念[Nl南方日报，2015-11-05.[3]顾旺.我国城市垃圾分类处理问题研究[D]:,南京：南京理工大

学，2015.

4安徽省垃圾分类处理结构性困境的对策建议

现在，安徽省的垃圾分类制度实施虽然存在很大

的困境，但是如果关键的问题能够解决的话，将会对垃 圾分类制度的实施提供很大的帮助d

第一，对于人口的结构性困境，最为重要的是对安 徽的流动人口加以特殊考虑。从前面的分析来看，流 动人口的垃圾分类水平对社区整体的垃圾分类水平有 很大的影响。那么，就必须提高流动人口的垃圾分类 水平。所以，需要使社区的功能和建设加以完善，进而 增强外来流动人口的归属感。比如，可以在定期举行 |些活动，让流动人口参与进来，增加他们与社区其他 人的熟悉程度。还可以在传统节日按照不同地方的习 俗举行不同的活动，让流动人口感受到家的感觉，从而 提升他们的归属感。同时，还需要设计出适合流动人 口的垃圾分类监督、激励机制，从而使他们更多的参与 垃圾的分类处理。还可以利用和合肥垃圾分类试点小 区相同的智能系统，结合二维码”技术，一户一个二维 码，不仅能给解决制度上的缺失，还能够降低监督成 本，对人口的结构性困境也有一定的帮助s

第二，对于实施主体困境，提高物业公司的参与度 是关键。要想提高物业公司的参与度，需要保证物业

作者简介：麻勇（1978—

男，硕士研究生，内蒙古鄂尔多斯人，采矿中级工程师，现就职于内蒙古伊泰煤炭股份有限公司塔拉

壕煤矿，主要从事煤矿技术和管理工作

e

现代商贸工业丨2017年第9期 ■ 191 ►

工程与技术

2300mme

式中：L锚杆长度，mm; Li端锚锚杆锚固段长 度，取900mm;H—冒落拱的高度，H = B+(2Xf);B_ 巷道宽度，6000mm;f围岩的普氏坚固性系数，取3; L2锚杆外露长度，取100mm。

型搅拌机拌制喷浆料和混凝土。2煤一层绕道360度

转弯，每处转弯开口期间用防爆装载机铲矸上胶带。

3.2支护工艺

20mm

(2) 杆体直径：d= 35. 52

〇

= 12, 432mm,®.

杆体材料

式中：Q锚杆锚固力，5 X 9. 8 K N; S t

抗拉强度，400MPa。

(3) 锚杆间、排距：M= 7Q+(KPH)=1.09m〇

取1. 5 —顶板岩体重式中：K----安全系数，

力密度，取 156X9. 8kN/m3a

设计支护形式为锚网索喷支护，全断面挂网。支

护参数如下：

(1)选用fc〇X2300mm左旋全螺纹钢锚杆进行支 护，矩形排列布置，16根/排，锚杆间排距为800 X 800mm，托盘规格150 X 150 X 10mm;钢筋网由 今6. Omm钢筋制作，网格大小为100 X 100mm;初喷桨 厚度50mm，锚固形式为端头锚固，采用CK2360树脂 锚固剂，锚杆2卷/眼；锚固力不小于50kN，扭矩力不 小于100N • m，具体如图10,

由于巷道掘进宽度为6000mm，锚网喷支护段巷道 掘进高度4 600 mm，根据巷道的嵙性情况，确定锚杆间 距取800mm;考虑到循环进度，确定排距取800mm。

经以上验算，支护参数符合设计要求a根据顶板实 际情况，为了保证安全，决定使用：选用020 X 2300mm 左旋全螺纹钢锚杆进行支护，间排距为800 X 800mm，每 排16根锚杆；钢筋网由怀.0钢筋制作，网格为100 X 100mm，网片规格为1000 X 20Q〇mm;错固力不小于 50kN，扭矩力$小于100N • m。网片铺设的搭接长度 为100mm，每隔200mm用14#双股铁丝铰接$

2.2锚索加强支护设计验算

为防止巷道顶板发生大面积的跨落，用L=6. 3m、 ①17. 8mm的钢绞线将锚杆悬吊于坚硬耑层中，校核锚 索间距L

用下列公式计算间距：

= nF2/[BHy— (2Fi sin0)/Li ] = 1. 99m式中：L锚索排距，m;B巷道最大冒落宽度，取 5. 0m;H巷道冒落高度，按最大冒落高度取4. Om; 7岩体容重，取2. 56 X 9. 8kN/m3;Ll锚杆排距， 0. 锚杆锚固力，取50kN;F2锚索极限承载力，取380kN;S—角锚杆与巷道顶板的夹角，取75°; n锚索排数，取2。

经以上计算，采用锚网索支护不能满足要求，则再 架设U29拱架，间距800mm，进行联合支护。

3施工方法及支护工艺

3.1 施工方法

根据巷道的煤岩特性、地质及施工条件，兼顾安

全、优质、快速的原则，确定采用如下施工方案：

(1) 由于副斜井一层绕道为直墙半圆拱断面，X净高=5. 5 X 4. lm，净断面19. 3m2,掘进断面为

24. 03m2，综掘机不能一次掘全宽，分左右切割。综掘

机采用的型号为EBZ — 200,巷道掘进参数：掘进宽度

6000mm、掘进高度4650mm。截割顺序从下往上，从左

往右进行，每掘进〇.8m后进行锚网支护。装煤(矸）采

用掘进机自带的耙爪进行装载，转载采用掘进机自带

刮板转载机、皮带转载机、防爆装载机进行转载。

(2) 临时水仓先采用风镐凿打，人I出渣上皮采用SSJ — 800可伸缩皮带输送机、点滚筒转运至副井

胶带运出地面，装载机装矸到l〇t自卸汽车排至建设

方指定的矸石场地。工作面配备PC —5TS喷浆机二 台，一'台初嗔、一*台备用；初嗔最大滞后迎头5m;复喂

最大滞后迎头20m。(3) 掘进期间，巷道左侧设临时水沟，将巷道集中到临时水仓，通过潜水泵排到2煤集中辅运大巷

水仓，然后集中排到地面。(4) 砼底板在巷道掘进到位后，由下向上采用砼罐 车下料，泵送到底板，风动振动棒振捣成型，分段施工， 一次成巷。采用胶轮车下料。井口设置1台JS — 500

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(2) 施工顺序和方法如下：顶帮部锚杆在截割完

后从外往里进行钻装。排距足够时，及时打设锚索。 每次切割深度0.8米6

(3) 前探临时支护进行敲帮问顶，人工用长度于2. 5m的长柄工具处理顶帮活矸D拱顶挂三根080 X 2. 5m前探支架临时支护，设专人负责监护顶板，并 协调指挥。

4

其他安全措施

(1) 巷道支护材料必须符合本规程规定或施施要求。施工时，锚杆间排距、角度应符合设计要求； 金属网片必须拉立，前后、上下网压茬符合煤矿安全规 程要求；锚杆螺母上足劲，确保锚杆螺母扭矩符合规定

要求，锚索张拉到位。

(2) 加强工程质量检查验收，尤其要检查验收锚杆角度，每班必须对施工质量按要求进行检查，若发

现问题要及时采取措施。

(3) 加强瓦斯检查制度，每班必须配备一名瓦斯

查员检查瓦斯，瓦斯检查设点为：迎头、开关群及回风

流，瓦斯检查员必须定岗定员，每班巡回检查不得少于

两次，必须严格执行现场交接班制度，严禁空检、漏检、

假检，严格执行《煤矿安全规程》规定，实行风电闭锁，

严禁随意停电停风。

5s 结束语通过此次在松软岩层下大断面绕道的快速施工的 成功实践，证明采用此种施I方案在技术上是先进的、 经济上是合理的、

安全上是可靠的，值得在类似地质条 件下的斜井绕道进行推广a水参考文献

[1]李成翼.浅谈煤矿斜井施工技术[

J].河南科技，2013,（8) :8M-

827.

[幻:杨天富.吉源煤矿副斜井快速施工技术[J].煤炭工程，2011，

(11) ：33T)-337.工顶

净宽

带

涌不