1301 上 工作面回風順槽礦壓觀測報告

2022-06-22 03:18:04 字數 4289 閱讀 4550

為了探索我礦3#煤上分層礦壓顯現規律,和了解錨桿支護的工作狀態,進而驗證或修改錨桿初始設計,並保證巷道的安全管理,我們組織人員對1301(上)工作面回風順槽在掘進期間進行了礦壓觀測,從2023年9月20日開始礦壓觀測至2023年10月30日監測完畢,觀測距離746m,現巷道已掘完,特提出1301(上)工作面回風順槽礦壓觀測分析報告。

一、1301(上)工作面回風順槽地質條件:

1、巷道位置及四周採掘情況

地面位置:位於井田的東部,與東部礦界工作面相鄰,沁河的以北,西有220kv變電站。

井下位置:東有井田邊界,西有1301(上)工作面進風順槽,北接東翼軌道等四條大巷,南有保護煤柱。

2、煤層頂底板情況

老頂:粉砂岩,平均厚度8.00m,灰色厚層細粒砂岩,區域性達中粒,常夾泥岩和細粒砂岩,成份石英、長石為主,為堅硬岩石。

直接頂:泥岩,平均厚度5.00m,灰黑色泥岩、砂質泥岩夾粉砂岩,區域性含粉砂和菱鐵質細粒,質較緻密,中部含植物化石,層理發育。

偽頂:炭質泥岩,平均厚度0.3m,黑色炭質泥岩,岩層鬆軟。

直接底:砂質泥岩,平均厚度3.73m,深灰、灰黑色泥岩,砂質泥岩,含植物化石,長含粉砂和菱鐵質細粒,為半堅硬/堅硬岩石。

老底:細砂岩,平均厚度3.0m,灰色細粒砂岩,成分以石英、長石為主,泥矽質膠結,為半堅硬岩石。詳見地質柱狀圖圖1。

3、地質構造情況

根據現有資料本巷道有無明顯地質構造。

二、生產技術條件:

1、巷道布置

由於我礦屬高瓦斯礦井,所以1301(上)工作面回風順槽分為13012軌道回風順槽和13014輔助回風順槽兩條巷道。兩條順槽均與東二回風巷垂直相通,巷道全長746.5m,詳見巷道布置示意圖圖2

2、巷道斷面

巷道為矩形斷面,其規格為:毛高2.75m,淨高2.65m;毛寬4.2m,淨寬4.0m。

3、巷道支護形式

⑴頂板支護:巷道支護採用樹脂加長錨固,錨網梁組合支護系統,並採用錨索補強。錨桿杆體為直徑22mm左旋無縱筋螺紋鋼筋,長度為2.

4m。杆尾螺紋為m24,錨固方式為,採用兩支錨固劑,一支規格為msk2335型,另一支規格為msz2360型,鑽孔直徑30mm,錨固長度1300mm。錨桿布置:

排距為1000mm,間距800mm,每排5根錨桿,錨桿預緊力矩不小於120n·m,錨固力不小於120kn,頂板角錨桿角度為與垂線成20°角。補強錨索索體為高強度低鬆弛鋼紋線,沿巷道軸向每隔2000mm在巷頂布置一根,長度7.3公尺,公稱直徑17.

8mm,採用三支錨固劑,一支規格為msk2335型,另兩支規格為msz2360型,錨固長度1406mm,預緊力不低於100kn。鋼筋托樑採用φ16公釐的鋼筋焊接而成,外寬100公釐,長度4.1公尺。

⑵巷幫支護:錨桿採用直徑20mm-m22-2000mm的左旋無縱筋螺紋鋼筋錨桿,托盤為120mm×120mm×6mm的配套拱形托盤,正中鑽以直徑20mm圓孔,有效錨固長度為826mm,錨固方式為樹脂端頭錨固,採用一支規格為msz2360錨固劑進行錨固。錨桿排距為1000mm,間距900mm,每幫每排布置3根,錨桿錨桿錨固力不小於80kn,預緊力矩不小於100n·m;錨桿角度與水平線成10°角。

三、錨桿支護巷道礦壓觀測內容及方法:

1、礦壓觀測內容

根據現場巷道條件,確定井下觀測採用綜合觀測和日常觀測相結合的方法進行。錨桿支護實施於井下後,要進行綜合觀測,以驗證初始設計的合理性和可靠性,並為修整初始設計提供依據。錨桿支護正常實施後,還要進行日常觀測,確保巷道的支護質量和安全動態管理。

⑴綜合觀測內容:根據1301(上)工作面的具體條件,確定錨桿支護的綜合觀測內容為四項:

a、頂板離層指示儀:對錨桿錨固區域內、外岩層離層位移監測。

b、巷道表面位移監測:主要對頂底板、兩幫相對移近量、頂板下沉量監測。

c、錨桿(索)測力計監測:對頂板錨桿(索)受力分布,兩幫錨桿受力狀況進行監測。

d、測力錨桿監測:主要對錨桿的軸向拉力進行監測。

⑵日常觀測五部分內容:頂板離層觀測,錨桿錨固力抽檢,錨桿拉拔力抽檢,錨桿預緊力矩抽檢,錨索預緊力抽檢等。

2、綜合觀測方法

⑴頂板離層觀測採用頂板離層指示儀進行監測頂板岩層錨固範圍內、外離層量,觀測頻度每天一次。

⑵表面位移監測採用十字布點法安設表面位移監測斷面,詳見表面位移監測斷面圖圖3。在頂板中部垂直方向和兩幫水平方向鑽∮28mm,深300mm的孔,將∮28mm、長400mm的木樁打入孔中。頂板和上幫木樁端部安設彎型測釘,底板和下幫木樁端部安設平頭測釘。

兩檢測斷面沿巷道軸向間隔1.0-3.0m。

觀測方法為:c、d之間拉緊測繩,a、b之間拉緊鋼捲尺,測讀ao、ab值;在a、b之間拉緊測繩c、d之間拉緊鋼捲尺,測讀co、cd值;測量精度要求達到1mm,並估計出0.5mm;採用皮尺測量監測斷面至掘進工作面的距離。

觀測頻度為:距掘進工作面50m之內每天觀測一次,其他時間每週一次。

300mm

300mm

c d巷道表面位移監測斷面布置圖圖3

⑶採用mcz-300型錨桿測力計測量頂、幫錨桿受力,mcj-60型錨索測力計測量錨索受力。井下使用時,將測力計安設在錨桿端部,從壓力表中讀取壓力值,觀測頻度為:距掘進工作面50m之內每天觀測一次,其他時間每週一次。

⑷採用cm-1型測力錨桿,監測頂板及幫部錨桿的軸向拉力,共安設兩個斷面,每個觀測斷面布置11根測力錨桿。在施工時,將巷道支護的普通錨桿改換成安裝測力錨桿。觀測頻度為:

距掘進工作面50m之內每天觀測一次,其他時間每週一次。

3、日常監測

⑴錨桿錨固力抽檢:巷道掘進過程中安排專人,按不小於1%的比率和不大於三天的時間間隔,對錨桿錨固力進行抽檢,抽檢時只做非破壞性拉拔。頂錨桿錨固力達到120kn,幫錨桿錨固力達到70kn,以上即可停止拉拔。

⑵頂板離層指示儀除做綜合監測外,還用做日常監測。巷道每隔50m,安設乙個頂板離層指示儀。在距離掘進工作面50m內,每天進行觀測,50m以外,除非頂板離層仍有明顯增長趨勢繼續觀測外,一般可停止測讀具體資料,改為觀察兩個刻度墜的顏色。

⑶錨桿預緊力矩檢測:巷道掘進過程中,安排專人按不小於30%的比率和不大於兩天時間間隔,用錨桿預緊力矩扳手進行抽檢,頂錨桿預緊力矩達到120n·m,幫錨桿預緊力矩達到100n·m,即可合格。

(4)錨桿拉拔力抽檢:巷道掘進過程中安排專人,每月做一次錨桿拉拔力抽檢,抽檢時做破壞性試驗。頂錨桿拉拔力達到150kn以上,幫錨桿錨固力達到120kn以上,以上即可停止拉拔。

拉拔完成後,必須在實驗錨桿300mm範圍內補打錨桿。

(5)錨索預緊力抽檢:巷道掘進過程中,每班有隊組驗收員在錨索安裝過程中進行抽檢,礦壓組人員每月至少一次在現場進行錨索預緊力抽檢。抽檢時錨索漲拉儀壓力表讀數為140kn時,即可停止漲拉。

四、1301(上)回風順槽礦壓監測資料分析:

1、頂板離層監測

1301(上)回風順槽在掘進過程中,共安設頂板離層指示儀37個,其中13012軌道回風順槽19個,13014輔助回風順槽18個。其監測資料見下表1、表2。

13012軌道回順槽頂板離層資料統計表表1

⑴根據統計,頂板總離層值處於0~5mm之間的有4個,佔總數的21.05%,這部分頂板相當完整、穩固;頂板總離層值處於6~20mm之間的有9個,佔總數的47.37%,說明大部分頂板較完整,比較穩固;頂板總離層值處於21~40mm以上的4個,佔總數的21.

05%,說明少數的頂板存在破碎帶,造成頂板離層量加大;頂板總離層值處於41~60mm以上的2個,佔總數的10.53%,說明極少數的頂板有輕微壓力,造成頂板離層量加大。

13014輔助回風順槽頂板離層資料統計表表2

(2)根據統計,頂板總離層值處於0~5mm之間的有3個,佔總數的16.67%,這部分頂板相當完整、穩固;頂板總離層值處於6~20mm之間的有10個,佔總數的55.55%,說明大部分頂板較完整,比較穩固;頂板總離層值處於21~40mm以上的5個,佔總數的27.

78%,說明少數的頂板存在破碎帶,造成頂板離層量加大。

2、表面位移監測

在掘進期間,巷道頂底板移近量、兩幫最大位移量變化比較微弱,見表3、表4、表5、表6。

13012軌道回風順槽1#表面位移監測資料表表3

單位:mm

13012軌道回風順槽2#表面位移監測資料表表4

單位:mm

13014輔助回風順槽1#表面位移監測資料表表5

單位:mm

13014輔助回風順槽2#表面位移監測資料表表6

單位:mm

從上表可知:13012軌道回風順槽頂底板移近量最大為18mm,兩幫相對位移量最大為7mm。13014輔助回風順槽頂底板移近量最大為68mm,兩幫相對位移量最大為18mm。

13014輔助回風順槽頂底板移近量要比13012軌道回風順槽頂底板移近量多,其原因是:13014輔助回風順槽頂板偽頂破碎比較嚴重,區域性地區有輕微壓力,造成頂底板移近量較大;13014輔助回風順槽兩幫移近量與13012軌道回風順槽兩幫移近量相對持平,說明兩條順槽巷道受輕微水平應力影響,巷道位移相對較弱。

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