煤矿平衡风门安装段巷道联体加固的实施
2. 1 岩石锚喷巷道风门段联体加固
如图 2所示 ,当巷道布置在岩石中时 ,将风门所
在的位置向巷道两帮掏槽 ,深度 500 mm,然后施工锚杆作为筋骨 ,锚杆采用直径 20 mm,长 1 800 mm 的螺纹钢锚杆。如图 3所示 ,锚杆安装于岩体内部
400 mm, 巷道轮廓线至壁槽轮廓线之间长度为 500 mm,巷道轮廓线外裸露 400 mm,待砌筑风门墙体时将裸露部分砌筑其中。锚杆的间距视岩层情况而定 ,一般为 800 mm,每道墙体施工两排锚杆。
图Ο 23 岩石锚喷巷道风Ο门段联体加固平面示意
图 岩石锚喷巷道风门联体加固断面示意
待风门砌筑完毕后 ,喷射混凝土将墙体和巷道之间的间隙进行封闭。这样 ,风门和岩体、巷道浑然
2. 2 原生煤层内刚性支架支护巷道风门段联体加固
刚性支架支护巷道的稳固性远低于锚喷巷道 , 因此不论是 U型钢支护还是工字钢支护的巷道的加固必须牢靠 ,本文以 U型钢支护巷道为例进行说明 ,工字钢支护巷道与此类同。
如图 4所示 ,当巷道布置在煤体中时 ,首先对 U 型钢支架进行联体加固 ,然后风门所在的位置向巷道两帮掏槽 ,深度 500 mm。如果加固刚梁的长度小于加固段巷道的长度时 ,加固钢梁可搭接 400 mm。风门墙体采用红砖、水泥砌筑 ,完成后喷射混凝土进行封闭 ,喷混凝土厚度为 U型钢厚度为限 ,喷射于 U 型钢棚子之间的空隙 ,喷射完成后 U型钢棚子的内缘与喷射混凝土体面在同一平面。如图 5所示 ,加固钢梁采用 12#矿用工字钢 , 12#矿用工字钢沿巷道中线方向布置 ,视巷道断面大小确定布置根数 ,图示的巷道采用 9m2U型钢支护 ,布置 5根。这样 ,支架之间得到联体加固 ,再加上喷射混凝土的加固作用 , 风门和岩体、巷道浑然一体。
如图 6所示 ,U型钢支架与 12#矿用工字钢之间采用 U型螺栓和钢板固定 ,螺栓直径 20 mm, 钢板厚度 20 mm。
图 6 U型钢梁 (柱 )与加固钢梁联体示意
2. 3 采空区复采煤层内刚性支架支护巷道风门段联体加固
新密分公司所属 12对矿井中有半数以上是在原国有重点煤矿的采空区中复采 ,对于采空区复采煤层内刚性支架支护巷道风门段联体加固 ,如果仍采用图 4、图 5所示的加固方式 ,不仅漏风严重 ,风门段巷道的稳固性受到质疑。
该段巷道的加固除了进行原生煤层内刚性支架支护巷道风门段联体加固的工序外 ,还要进行注浆加固工艺。在喷混凝土后 ,在需要加固段巷道的两帮、顶部施工 3 m深的钻孔 ,埋管后实施注浆工序。浆液中以水泥为主 ,辅以玻璃水、细砂等。注浆采用间歇方式 ,待前次浆液初凝后再进行下次。这样 ,分散的矸石在浆液的充填和结合下胶结在一起 ,从而达到稳固的目的。
3 实施效果
某国有重点煤矿在 2008年发生一次瓦斯突出事故 ,人员在听到预兆后及时撤离 ,突出煤量 450 t, 瓦斯 2 000 m3 ,风门及其墙体正是采用图 4的加固措施而安然无恙。
新密分公司组织有关人员到国有重点煤矿学习后 ,在桧树亭矿进行了尝试 ,取得成功后在分公司 12对矿井中推广运用 ,并逐渐形成一种制度进行实施。
风门段联体加固实施以来 ,不仅使巷道得到加固 ,巷道变形量明显减小 ,而且风门不再因巷道变形而变形 ,风门及墙体的漏风量几乎为零。
