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烘干攪拌輸送新聞動態

 

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U型鋼支架與金屬網噴漿聯合支護技術

發布時間:2013-09-19 10:53    來源:未知

    鑫龍集團紅嶺公司15采區中下段集中帶式輸送機鋪設在15采區膠帶下山中下段,分3段穿越二,煤層及頂底板,長360 m,平均坡度206。原采用2部SPJ-80S型普通帶式輸送機接力運輸,其中頭部帶式輸送機頭段采用碹體支護,半圓拱形斷面,碹墻為300 mm厚的料石碹體;機頭段長10m,凈寬3m,凈高3m,凈斷面l1.57m2。根據礦井開采的需要,決定用l部360 m的YB2-250M4型大傾角、強力帶式輸送機取代原來的2部普通帶式輸送機接力運輸,并相應對帶式輸送機頭段進行擴修改造。由于改擴建施丁的機頭段為正在使用中的帶式輸送機頭段,機頭段處遇Fl03斷層(落差3_6 m)。施工時需穿越煤巖層,該處煤層厚6m,頂板:泥巖層厚1.3m,砂泥巖互層厚2.1m,泥巖厚3.9 m,細粒砂巖厚3.5 m;底板:泥巖厚2.3 m,砂泥巖互層厚3.5 m,細粒砂巖厚4.7 m。巷道處于軟弱巖層中,巖石抗壓強度小。施工場地狹小,施工難度大、工期緊,且不能影響帶式輸送機的正常運轉。因此,有必要采取一種新型支護技術,確保施工安全、快速、合理。
1、支護方式和支護參數確定
1.1巷道斷面
    根據帶式輸送機頭機電設備情況,要求改擴建后的帶式輸送機頭段長度為10 m,凈寬為3.8 m,有效凈高不低于3.2 m。考慮到巷道斷面較大,圍巖抗壓情況較差,半圓拱形巷道斷面受力條件較好,決定采用半圓拱形巷道斷面。
1.2支護方式
    原砌碹支護開挖及支護工程量大,工人勞動強度高,施工工藝復雜,且在施1=中常因臨時支護不能及時跟上,容易發生事故,且巷道承載能力較差。現改擴建的機頭段由于正在使用中,因此要求盡量減少機頭段開挖量,縮短施工工期,延長巷道服務年限。為確保在改擴建期間帶式輸送機的正常運轉,決定在機頭段改擴建施工中采用U型鋼支架與金屬網噴漿聯合支護代替原砌碹支護,以降低機頭段的開挖量,縮短工期,延長巷道服務年限。
1.3支護參數
    (1)機頭段斷面采用半圓拱斷面,凈寬3.8 m,墻高1.3m,拱高1.9m,機頭段采用U型鋼支架與金屬網噴漿聯合支護。
    (2)U型鋼支架材質U25型,采用3節半圓拱形支架,棚距1m,凈寬3.8m,拱高1.9m,柱腿直線段高度1.3 m。
    (3)金屬網使用1.Om×1.2 m的特制金屬網網孔為100mmx120 mm;網距巖面50 mm,網與網搭接寬度為200 mm,每隔200 mm采用14#鐵絲相互扭結牢固。
    (4)噴混凝土厚度為200 mm(初噴厚度50mm,以后逐漸復噴至200 mm厚),噴混凝土強度不低于C20,噴混凝土配比為水泥:石子(細骨料):沙子=1:2:2(體積比)。
    (5)為便于機電設備的吊裝,在帶式輸送機處安設起重梁,起重梁為11#工字鋼,兩端掏槽澆筑混凝土固定,間距1m,安設3架起重梁。
2、施工方法
    (1)準備工作。施工時必須搭設可靠的作業平臺,以保護帶式輸送機、管線等設備,為施工人員創造一個合適的施工空間和作業高度。作業平臺長度為3m(原機頭段巷道寬度),寬度為1.5 m,高度為1.2 m;立柱和橫桿用∮51 mm鋼管搭設,連接處用連接件連接牢固,配合3.00 mx0.30 m x0.02 m架板制成工作平臺。
    (2)挑頂、支護。每次挑頂長度不超過1.2 m,挑頂后及時找頂,檢查挑頂處的規格質量,符合要求后及時進行初噴(混凝土噴漿厚50 mm),臨時支護挑頂后,及時將浮矸石等清理干凈。
    (3)擴幫支護。挑頂臨時支護完成后,及時對帶式輸送機進行維護,根據改建機頭段寬度的要求對原機頭段進行擴幫施工。①擴幫單幫進行,每次擴幫的長度不超過1.2 m,原機頭段為毛料石砌筑,因巷道圍巖穩定性較差,巖層硬度不大。故擴幫時不需要進行震動爆破。人工撬下毛料石,并用手鎬將機頭段擴修至設計斷面,擴噴后及時初噴50 mm厚混凝土臨時支護。②巷道擴至毛斷面后,及時架設U型鋼支架。在架設U型鋼支架過程中,沿頂、幫及時掛金屬網。
    (4)待機頭段挑頂、擴幫、初噴等工作全部完成后,用混凝土將起重梁兩端與機頭段拱墻筑平、筑實。最后對整個機頭段頂、幫進行復噴混凝土支護,復噴分2次進行,直至達到設計厚度。
3、支護理論與支護效果
    U型鋼支架、金屬網、噴漿聯合支護,改變了3種支護形式單獨使用的局限性,充分發揮了3種支護形式的優越性,使巷道抵抗變形破壞的能力大大加強。U型鋼支架增加了支護巷道的剛性,充分利用支架自身承載能力抵抗巷道圍巖壓力;噴混凝土的主要作用是封閉圍巖,使U型鋼支架、金屬網與圍巖牢固黏結;金屬網增加了噴混凝土的抗拉、抗剪強度及抵抗彈性變形的能力。
    到目前為止,巷道變形量很小,無裂隙、混凝土脫落現象。說明采用U型鋼支架與金屬網噴漿聯合支護是成功的。
4、結語
    (1)采用U型鋼支架與金屬網噴漿聯合支護技術,降低了圍巖開挖工程量,施工速度快,效率高。與砌碹支護相比,在帶式輸送機機頭段改擴建施工中,采用U型鋼支架、金屬網噴漿聯合支護,降低了圍巖開挖工程量,基本實行機械化作業,降低工人勞動強度,省去了立模、拆模工序,而且不影響帶式輸送機的正常運行。
    (2)采用這一新型支護技術,初期成本高,但巷道服務年限長,巷道變形小,巷道修復次數少;巷道支護厚度小,圍巖開挖量小,巷道支護綜合效益好。
    (3)采用這一新型支護技術,空頂距縮小,保證了施工人員的安全。

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