2017年第8期
45掘进巷道过断层的顶板支护与安全监管
李云龙
(山西潞安集团蒲县隰东煤业有限公司,山西  临汾  041208)
摘   要
锚杆支护掘进巷道在通过断层时,支护强度很难达到要求,采用被动支护与锚杆支护相配合的支护方式可以有
效应对破碎顶板,保持支护稳定。巷道掘进过断层后,断层区域顶板受掘进动力影响,失去稳定性,巷道围岩应力需要重新达到平衡,这期间的安全监管非常重要。关键词
掘进      断层     支护     安全
中图分类号            TD353   TD79        文献标识码        B    doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2017.08.022
Roof support and safety supervision of roadway crossing faults
Li Yun-long
(Shanxi Lu'an Group Puxiang Xi dong Coal Co. Ltd., Shanxi  Linfen   041208)
Abstract:The roadway drivage bolting in through the fault, the support strength is difficult to meet the requirements, using passive support to match the bolting supporting method can effectively cope with broken roof, maintain stability of the support. After the roadway has been through the fault, the roof of the fault area is affected by the driving force and loses stability. The stress of the surrounding rock of the tunnel needs to be re balanced, and the safety supervision during this period is very important. Key words: advancing        fault       support      safety
掘进巷道揭露断层区域的煤、岩层较为破碎,支护比正常区域困难,过断层采取加强顶板安全监管不可或缺。潞安集团隰东煤业有限公司1205运输巷在掘进过程中遇到断层,断层区域顶板破碎,需要对顶板加强支护和监管。
掘进临时支护采用2根6m 长3寸加厚钢管,每根钢管上用2个专用卡具将钢管悬吊于顶板锚杆,用螺母满丝满口封口,同时用棚板将钢管与顶板接牢、接实,前探梁紧跟工作面迎头。见图1。
1    巷道概况
1205运输巷布置在山西组2#煤层,总体呈单斜构造,2#煤层为焦煤,平均煤厚1.3m,坚固系数为2~2.5。容量1.35m3/t。
2#煤层老顶:厚度8.5m细粒砂岩,层理清晰,质地硬,不易垮落;直接顶:厚度1.4~2.0m泥岩,性脆,局部节理清晰,质地硬,不易垮落;伪顶:厚度0.2~0.5m泥岩,较软,易破碎。
1205运输巷沿顶板掘进,掘进净断面为4×2.2m,巷道支护采用螺纹锚杆锚固经纬焊接网、双钢筋托梁,巷道顶板中间安装1×7股高强度低松弛钢绞线锚索。
图1      巷道临时支护布置图
2    过断层的施工安全
2017-04-06收稿日期
作者简介 李云龙(1988-),男,内蒙古赤峰市人。2011年本科毕业于内蒙古科技大学采矿工程专业。助理工程师,主要从事煤矿生产技术管理工作。
1205运输巷在掘进到125m处遇见正断层,产状:断层走向130°、倾向40°、倾角30°、落差
46为1.8m。
2017年第8期
采用一字型,以蓝、黄、红三种颜色表示顶板离层松动的变化程度,蓝色表示顶部松动值较小,处于稳定状态;黄色表示离层松动值已经达到警戒值;红色表示顶板离层松动值较大,已经进入危险状态。过断层区域的顶板离层仪打设时,深部基点要深入断层的上盘内,浅部基点要深入断层的下盘,通过对顶板离层仪深部基点和浅部基点显示的数据观察,可以得出断层区域顶板上、下盘压力变化情况。
在巷道掘进刚通过断层时,技术人员每个班都必须观察顶板离层仪变化情况,并把数据填写在牌版上;过三天后,变为每天观察一次;如顶板未发生变化,观察变为每周一次;如果发现顶板离层仪进入到黄色警戒区域时,必须马上通知生产部门,对断层区域顶板支护进行加固。
(2)布置表面位移观测站。在断层区域(打设顶板离层仪位置)布置一个表面位移观测站,使用表面位移观测器,对断层区域的顶、底板位移变化进行观测;表面位移观测器支架一头支在顶板上面,一头支在底板上面,支架中间是一个位移变化标尺,通过观察标尺上的数据变化,分析顶板与底板之间位移变化情况。观测站也要挂牌管理,与顶板离层仪观测的时间和要求一样,断层区域的顶、底板表面位移数据也要及时观察并填写在牌版上。
2.1     过断层施工要点
(1)过断层前现场准备好支护材料、冒顶应急支护材料。
(2)掘进过断层时要保证巷道一次成型,严格控制掘进空顶距。
(3)缩小循环进尺,由原来的每循环掘进1.8m变为每循环掘进0.9m,即掘进长度达到支护排距便立即停止掘进,对顶板和巷帮进行支护。
(4)永久支护未完成前,临时支护必须到位,能有效地起到临时保护顶板的作用,确保工人施工安全
2.2     断层区域顶板支护
由于断层在形成过程中,顶板受力的作用,失去了本身的连续性和完整性,导致断层区域的顶板的不稳定,顶板的破碎造成锚网支护巷道的顶板支护达不到设计的支护效果,极易形成顶板坠包、甚至是冒落。
1205运输巷在过断层过程中采用了锚网支护加工字钢棚支护的复合支护方式,工字钢棚使用11#工字钢,工字钢棚与顶板和巷帮之间的空隙地带使用木料背实,棚间距1.5m,棚与棚之间使用双拉杆连接。见图2。
3    结束语
断层属于特殊地质构造区域,煤岩的整体性已经被破坏,导致顶板支护时存在一定的难度,采用锚杆支护与架棚支护相互配合,能较好适应断层区域破碎顶板状况,提高支护的安全性。
【参考书目】
[1] 孙启生.浅谈断层对巷道掘进的影响及对策[J].
图2      过断层工字钢棚支护示意图
煤炭技术.2003(12).
[2] 郑全九,陈鹏,王永志.断层破碎带大断面巷道
掘进与支护方式[J].煤矿开采.2004(3).
2.3     过断层区域的支护效果监测
(1)巷道顶板打设顶板离层仪。顶板离层仪
(上接第44页)
工作面穿棚铺网施工简单,护顶效果好,对于预防破碎顶板冒漏效果显著,大大提高了采场的安全水平,且提高了工作效率,具有较好的推广应用价值。
【参考书目】
实测研究[J].江西煤炭科技, 2014,(3):168-170.
[2] 张虎仕.综采工作面破碎顶板冒漏机理及控制研
究[J].能源与节能, 2015,(11):176-177.
[3] 姜俊博.姜家合煤矿4205工作面破碎顶板的治理
研究[J].内蒙古煤炭经济, 2016,(13):124-125.
[4] 马波,尹中凯,王德旺.薄煤层工作面破碎顶板治
理技术研究[J].山东煤炭科技, 2014,(4):56-57.
[1] 孙平勇,李洪彪.三软煤层工作面矿压显现规律