超大采高综采工作面切眼施工技术实践
1 概 况
1.1 切眼工程量
108工作面切眼长度300m,切眼内每隔75m施工1个调车硐室,硐室长度为13m,采煤机组装硐室扩刷25m,两端端头超宽段扩刷合计16m,总计工程量为339m。巷道设计断面形状为矩形。切眼巷道掘进断面尺寸为:宽×高 =11000×5300mm,S掘=58.3m2;两侧端头超宽段宽×高=12500mm×5300mm,S掘=66.25m2;采煤机组装硐室宽×高=12500mm×5600mm,S掘=70m2;调车硐室宽×高=5500mm×5300mm,S掘=29.15m2。108工作面切眼布置如图1所示。
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图1 108工作面切眼布置平面图
1.2 地质条件
108工作面切眼布置于2-2煤层,预计切眼处煤层厚度约6m,煤层倾角0.5-1°。切眼沿煤层底板布置。煤层含1层厚度约1m的夹矸,夹矸岩性为粉砂岩。煤层为黑色半暗型块状结构,贝壳状端口,煤层赋存较稳定。煤层顶板为灰色粉砂岩,粉砂状结构,成分以石英为主,含少量云母和黑色矿物以及大量植物根茎化石,厚度14.15-18.61m。煤层底板为浅灰色细砂岩,细粒砂状结构,成分以石英、长石为主,含植物碎屑化石,厚度4.04~8.95m。
2 切眼掘进方法
采用久益公司12CM15-JM5955型连续采煤机进行割煤、装煤,采用1台费尔奇公司产CCHDDR-2型两臂锚杆机完成钻眼和锚杆安装工作,采用1台SC12-185F梭车与1部818运煤车将连续采煤机采出的煤转运至破碎机,采用PZL460/150B履带式转载破碎机完成煤炭的破碎与转载工作。破碎机运出的煤通过DSJ100/80/2×160胶带输送机运出。
由于切眼巷道跨度大,切眼开门施工前首先将切眼对侧联络巷顶板支护到位,保证锚索支护到开门口,然后在开门口加密打设锚索加强支护。支护完毕后,再进行切眼开门施工。切眼端头处8m端头超宽段全断面施工到位,并及时支护。支护完毕后,先施工回采侧切眼导硐,按照6m宽度施工导硐50m,在支护到位后调连采机至端头处扩刷切眼非回采侧到设计断面。掘进时导硐与扩刷循环进度为不大于10m。切眼导硐施工与扩刷施工按照超前50m交替进行,在扩刷施工到调车硐室位置时一并施工调车硐室。
由于切眼设计高度较高,切眼导硐与扩刷首先按照4.2m高度施工,以便于巷道支护。在铺设皮带前,将已施工范围卧底到设计高度。然后每新施工一处调车硐室,破碎机至上一处调车硐室底板下卧至设计高度。依次循环进行。
施工至采煤机组装硐室位置时,按设计要求先挑顶,然后对组装硐室进行扩刷。
切眼与端头处扩刷段、采煤机组装硐室扩刷段巷道回采侧帮部采用Φ20mm×2000mm玻璃钢锚杆支护,锚杆间排距为1200mm×1000mm,误差为±100mm,每排共打设4棵,最上一排距离巷道肩窝不大于500mm,最下一排距离巷道底板不得大于1200mm(卧底前);采煤机组装硐室卧底后,最下一排锚杆距离底板不大于1500mm。
3 支护设计及工艺
3.1 支护设计
调车硐室采用顶板锚杆支护,帮部不再支护。顶板安设5棵Φ20mm×2000mm无纵筋螺纹钢锚杆,锚杆间排距为1000mm×1000mm,误差为±100mm。
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图2 108工作面切眼支护示意图
切眼与端头超宽扩刷段、采煤机组装硐室扩刷段顶板选用Φ22mm×2600mm的无纵筋螺纹钢锚杆配合钢筋网进行支护,锚杆打在钢筋梯上预留孔内以加强支护。钢筋梯子使用Φ16mm圆钢加工而成,钢梯上锚杆眼距为1000mm(中到中),钢筋梯排距为1000mm,误差为±100mm。钢筋梯端头距肩窝不大于500mm。
切眼正常巷道顶板打设5棵锚索作为加强支护,切眼扩刷段巷道顶板打设6棵锚索作为加强支护。锚索使用强度等级为1860的钢绞线加工而成,规格为Φ17.8mm×7300mm。锚索间排距为 2000mm×2000mm,误差为±100mm。进刀前,顶板锚索到迎头距离不得超过10m。
切眼巷道扩刷到设计宽度后,必须及时对扩刷段巷道顶帮进行支护。首先使用锚杆机将钢筋网托举到巷道顶板,然后将钢筋梯放到已支护钢筋梯相对的位置,2根钢筋梯端头上下相叠,保证锚杆能同时穿过2根钢梯,满足支护整体性。钢梯叠加段锚杆外露长度适当增加,以保证锚杆正常锚固效果。
本文所提电路的理论工作波形如图5所示,其中iP(t)表示的等效电流源,VAB表示的是压电片的输出端的电压,VC表示的是开关控制信号的波形。
切眼与端头处扩刷段、采煤机组装硐室扩刷段非回采侧帮部采用Φ20mm×2000mm金属螺纹钢锚杆支护,锚杆间排距1200mm×1000mm,误差±100mm,共打设4棵。最上一排锚杆到肩窝距离不大于500mm,采用6.5mm钢筋网加强支护,进刀前紧跟迎头支护;非回采侧帮部另3根锚杆直接打在巷道煤壁上,不再使用钢筋网。帮部最下一排金属螺纹钢锚杆距离巷道底板不大于1200mm(卧底前),采煤机组装硐室卧底后,最下一排锚杆距底板不大于1500mm。
108工作面切眼支护形式为锚网索+钢筋梯支护。掘进期间顶板锚杆与钢筋梯支护紧跟迎头,顶板锚索支护滞后工作面最大距离不超过10m,两帮第一排锚杆紧跟顶板锚杆打设(进刀前)。两帮剩余锚杆滞后迎头不超过60m。工作面切眼支护如图2所示。
3.2 支护工艺
必须由外向里,逐根逐排进行支护,支护时先支护顶板,再支护帮部。帮部肩窝处锚杆紧跟顶板锚杆,剩余锚杆滞后迎头不超过60m。由于现场顶板使用钢筋梯加强支护,在切眼未扩刷到设计断面前,巷道扩刷侧一排锚杆暂时不打,待切眼扩刷后再连同扩刷段顶板锚杆一并施工。扩刷侧锚杆必须穿过2道钢筋梯打到巷道顶板上,以保证支护整体性。
3.2.1 未扩刷前巷道施工支护
3.2.2 切眼扩刷后支护工艺
拓展训练对于体育教学有着重要的意义,对于提升学生的综合素质、协调能力、组织能力等都有着提升作用。体育运动可以让人保持开朗的心情,并且在扩拓展训练中,学生可以培养自身的积极性和主动性,同时也可以增进同学之间的友谊,增强学生的集体荣誉感,使学生拥有良好的合作性和团队精神。所以,不论当地教学条件如何,在体育教学中学校应当尽量给予支持和鼓励,多开展拓展活动。
3.2.3 支设木点柱工序
由表4可知,第一次浮选精煤平均灰分14.70%,精矿加清水稀释后再浮选,浮选精煤灰分降低到8.68%,最终精煤产率34.54%。二次浮选工艺可燃体回收率57.26%,煤泥在二次浮选工艺下的可浮性为难浮。考虑到工业生产时一次浮选精矿的稀释水为循环水,以及高灰细泥的影响,一般情况下,二次浮选精煤灰分比一次浮选精煤灰分低2%~3%,可达10.5%左右。
根据设计要求,在巷道中部打设一排木点柱作为加强支护措施,并作为信号柱。木点柱滞后切眼扩刷迎头不超过30m,以保证正常行车出煤与设备调机空间。木点柱间距为5m,下方使用风镐等在底板支挖柱窝,立稳点柱后,将点柱垂直接顶,使用木楔刹紧,防止木点柱歪斜不受力。最后使用细钢丝绳将木点柱上端与顶板钢筋梯牢固链接,防止木点柱歪倒伤人。
4 结束语
切眼施工完毕后,通过对切眼的矿压观测,顶板的离层量、底板及两帮的相对位移量均满足设计要求,顶、底板及两帮无明显变形。金鸡滩煤矿108工作面超大断面切眼支护参数设计合理,施工方法正确,为世界首套8.2m超大采高综采工作面的快速顺利安装提供了有利条件,赢得了安装时间。
教学实践证明,电工电子技术课程的混合式教学把传统教学方式的优势和基于Moodle平台的线上教学的优势结合起来,既能发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用,又可充分体现学生作为学习过程主体的主动性、积极性与创造性,从而取得最优化的教学效果。当然,混合式教学的重点不在于混合哪些事物,而在于如何混合。到底采取哪种方式进行混合式教学,才能获得最优的教学效果,值得教学工作者不断地探索和研究。■
[1]王运敏.现代采矿手册.北京:冶金工业出版社,2012.
[2]煤炭工业矿井设计规范.北京:中国计划出版社,2015.
[3]兖矿集团有限公司煤巷锚杆支护技术规范.北京:煤炭工业出版社,2003.
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