联合支护技术在扩修巷道交岔点的应用

永贵能源雍和煤业为河南煤化集团永煤公司 2010 年整合的小煤矿， 由于需进行产能提至 45 万 t / a 的改造， 井筒及主要巷道需要进行大规模扩修。 原有的巷道年久失修， 部分地段顶板破碎甚至离层， 给顶板控制带来了困难。扩修期间遇到 3 处巷道交 岔点， 主井底部三岔口顶板较为破碎， 且直接顶板为 泥岩， 岩性较软， 故此处需要进行特殊支护， 以确保 顶板安全
（ 3 ） 锚索支护。锚索规格15. 24 mm × 6. 5 m。 交岔点每架一棚支架， 在巷中施工锚索。由于 5 号、 6 号 U 型钢棚单侧栽腿， 所以弧形段中心、 棚梁直线 段中心及右侧距端点 300 mm 处也要施工锚索。 由 于采用托梁形式施工较复杂， 且需特殊加工成异型 托梁， 故采用锚索孔穿过 U 型钢棚直接固定。 在施 工前， 预先在 U 型钢棚的相应位置打 2 个锚索孔， 间距 100 mm， 直径 30 mm， 一用一备。如图 3 所示， 以 6 号 U 型钢棚为例进行简单介绍。5 号与 6 号相 同， 均为 4 根锚索； 其他 U 型钢棚只需在巷中施工 锚索。
～ 6. 2 m 之间， 巷道跨度较大， 工字钢架棚不符合要
收稿日期： 2012 － 04 － 23 2010 年 作者简介： 袁红起（ 1974 —） ， 男， 河南睢县人， 助理工程师， 毕业于中国矿业大学， 现从事煤矿生产技术管理工作 。
2012 年第 8 期
中州煤炭
总第 200 期
图2
特殊 U 型钢棚设计加工示意
尺寸和 30% 的流水坡度。 （ 2 ） 架设 U 型钢棚时， 先挂梁后栽腿。 由于顶 板破碎， 要确保临时支护的质量， 由井底石门方向交 岔点依次单茬施工， 严禁多茬同时作业。 （ 3 ） U 型钢棚架好之后， 在巷中施工锚索， 要求 锚索垂直巷道壁， 锚索孔深度为 6 200 mm， 锚固长 预紧力不低于 100 kN。 度为 1 500 mm， （ 4 ） 5 号、 6 号单腿 U 型钢棚架设完毕之后， 为 7 号棚的架设可以兼作托棚。 了加强支护， （ 5 ） 喷浆总厚度为 100 mm。 其中初喷厚度 50 mm， 复喷厚度 50 mm。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
联合支护技术在扩修巷道交岔点的应用
袁红起， 左方喜， 王岩磊
（ 河南煤业化工集团 永贵能源雍和煤业， 贵州 纳雍 553302 ） 摘要： 为了加强对扩修巷道交岔点的顶板控制， 在分析巷道基本状况的基础上， 选择了异形钢棚和锚索进行 并合理选择支护参数与支护材料 。实践应用表明， 联合支护技术的使用在该处取得了明显 联合支护的方式， 的效果， 保障了巷道交岔点的施工质量 。 关键词： 联合支护； 扩修巷道； 交岔点 中图分类号： TD266 文献标志码： B 文章编号： 1003 － 0506 （ 2012 ） 08 － 0071 － 02
图3 6 号 U 型棚支护示意
U 型钢棚架设的位置进行定位标记， 其他 U 型钢棚 依照 900 mm 的棚距架设即可定位。 （ 4 ） 架设棚子不能随着巷道两帮进行旋转， 而 要平行前进， 左右迈步一致； 由于 U 型钢棚逐渐加 宽， 左帮沿原方向呈一条直线， 右帮逐步向右偏移， 以便于形成转向所需的弧形。 （ 5 ） 改变方位后， 在主轨联巷开口的 4 m 内， 巷 （ 下转第 111 页） 道左右两帮不平行， 前3 棚
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施工注意事项
（ 1 ） 加强现场观测， 把握好改变方位的地点， 由 ， 于巷道的加宽 导致原有巷道的中心线与扩修后巷 道的中心线有所偏差。 （ 2 ） 7 种型号的 U 型钢棚， 顺序不能混乱， 加工 好的 U 型钢棚， 要提前按顺序码放好， 并进行标记。 （ 3 ） 当架棚距离交岔点 10 m 处时， 开始对 1 号
2 m， 净高 3. 63 m， 净断面 14. 4 m ， 交岔点净宽在 4. 5
图1
扩修后巷道交岔点平面布置示意
（ 2 ） 特殊 U 型钢棚的设计与加工。 巷道交岔点 共需要 7 种型号的 U 型钢棚， 棚距 900 mm。从 1 号 2 号棚比 1 号棚加宽 220 棚位置开始加宽 140 mm， mm， 根据实际巷道宽度依次类推。为了降低型号的 复杂程度， 每架 U 型钢棚的棚腿全部相同， 区别只 在于棚梁宽度上， 棚梁又分为弧形段和直线段， 弧形 段全部相同， 最终 7 种型号的 U 型钢棚只需要在棚 梁直线段表现出来即可（ 图 2 ） 。 · 71·
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巷道交岔点扩修分析
（ 1 ） 扩修后交岔点平面设计。 巷道交岔点采用 29U 型钢棚、 锚索联合支护技术。 扩修后正常巷道
2 2 净断面 14. 4 m ， 交岔点断面为 15 ～ 18 m ； 在扩修 过程中， 将原巷道拐角扩刷成半径为 9 m 的弧线。 交岔点扩修后巷道平面布置如图 1 所示。
井底交岔点位于主斜井底部， 右侧是主轨联络 巷， 通往副井井底车场； 岔口向下为井底石门， 三岔 岔 口 处 两 巷 道 中 心 线 夹 角 46° 。 口巷道均 为 平 巷， 2 巷道断面 6 m ， 工字钢架棚支护， 棚距 700 mm， 巷道 成型效果较差。 该巷道交岔点在扩修过程中有以下几个难点： ①巷道原支护为工字钢架棚单一支护， 支护稳定性 抗压效果差， 巷道底鼓， 造成了巷道断面减小， 较差， 而主副井均为进风巷道， 进而导致了交岔点风速达 5 m / s， 给扩修施工带来了困难。②巷道直接顶板为 泥岩， 厚约 2 m； 直接顶上部为煤层， 厚 2 m， 煤层上 2. 2 ， 2. 5 m， 部为砂岩。 而锚杆长度多为 2. 0 ， 不能 锚固在坚硬岩层中。因此， 巷道不宜采用锚杆支护。 ③由于此巷道建成时间较早， 变形严重， 顶板离层且 有淋水。因此， 不宜采用注浆支护方式。 ④ 扩修前 原巷道净宽 2. 7 m、 净高 2. 0 m， 扩修后底净宽 4. 36
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求， 需考虑采用特殊 U 型钢棚进行支护。 ⑤ 由于处 U 型钢棚在巷道交岔点只能单侧栽腿 ， 另 在三岔口， 一侧的固定需要进行特殊考虑， 由于 4 m 以内的顶 只能采用锚索固定 U 型钢棚， 锚固 板稳定性较差， 长度 1. 5 m， 锚索长度理论值不低于 5. 5 m。
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交岔点支护设计