Tecnología constructiva de ejes inclinados que cruzan goafs Discutir las medidas técnicas de ejes inclinados que cruzan goafs
Eje inclinado; cobertizo con estructura de acero
1 Descripción general de la mina
Shanxi Jinmei Group Yangcheng Jinsheng Gulong Coal Industry es una mina de gas que se forma mediante la integración. tres minas originales de Shanxi Yangchenggoudong Coal Mining, Shanxi Yangcheng Beiyan Coal Mining y Shanxi Yangcheng Nan Gulong Coal Mining. Ubicada en el municipio de Gulong, a 15 kilómetros al noroeste del condado de Yangcheng, la mina explota principalmente las vetas de carbón 3# y 15#. El plan de construcción es extraer 65.438+200.000 toneladas por año para brindar servicios de diseño de mina. La mina utiliza el sitio industrial de carbón de Goudong original como el sitio industrial principal para integrar la mina, utiliza el pozo principal original en el sitio para transformarlo en un pozo de aire de retorno y excava recientemente los pozos inclinados principal y auxiliar. Los tres pozos se dejaron caer al piso de la veta de carbón 15# al mismo tiempo, dos pozos inclinados y un pozo vertical, utilizando el método de desarrollo de pozo inclinado.
La longitud de inclinación del eje inclinado auxiliar es 565438+600 mm (fila de carbón inferior 15# + nivel 620) y el ángulo de inclinación es 23°. La sección diseñada es un arco de medio punto de pared recta con un ancho neto de 4,5 m, una altura neta de 3,85 m, una sección neta de 15,15 m2 y un tipo de vía de 30 kg/m. Se vierte la sección de capa superficial del pozo. con hormigón de 500 mm de espesor, y la sección de lecho de roca mediante hormigón proyectado de red de anclaje. El soporte, de 150 mm de espesor, se construye mediante métodos convencionales.
La zona por donde pasa el pozo pertenece a la antigua zona minera de la Mina de Carbón de Goudong original en 2005. La minería original básicamente trazó túneles a lo largo de la veta de carbón, utilizando el antiguo método de minería de habitaciones y pilares. El ángulo de azimut de excavación del túnel de entrada y retorno de aire del frente de trabajo es de 211,5 y la distancia de paso es de 20 m. Durante la minería, se perfora un carril de contacto cada 40 m con un ancho de 3 m. Después de la minería, el ancho de la ranura es de aproximadamente 9 m, dejando 65438+ para las dos caras de trabajo adyacentes. El pozo inclinado auxiliar reveló que la veta de carbón 3# está ubicada en el límite occidental del área de Goaf. Según el estudio geológico, el área de la veta es de 58.723m2. El pozo pasa a través de la veta de carbón No. 3 a gran altura, por lo que no hay una gran área de acumulación de agua en la zona. Los gases nocivos son principalmente CH4 y CO2, y no existe zona de incendio.
2. Plan de exploración y liberación de agua en la zona de Goaf
Durante el proceso de construcción del pozo, siempre nos adherimos al principio de "la exploración debe realizarse al excavar, "Hay que hacer minería, hay que excavar y hay que hacer minería". Primero, utilice la exploración geofísica para explorar el pozo en el campo del pozo, determinar la ubicación del pozo y el pozo específico cerca del pozo, determinar el área inundada, calcular la cantidad de agua acumulada y analizar el grado de amenaza de daño por agua. Luego taladre agujeros en el suelo e instale equipos de drenaje para drenar el agua del goaf.
Cuando el pozo alcance los 180 m, se detendrá la excavación y se realizará una perforación avanzada para verificar el área de perforación de la veta de carbón 3#. Se identificará la situación del área de perforación. Se eliminará la acumulación de agua y la concentración de gases nocivos se reducirá a un rango seguro antes de comenzar a excavar. Hay 17 perforaciones en la cara de trabajo del pozo. La disposición, el número y el ángulo de los orificios de perforación se muestran en la Figura 1.
3. Plan de apoyo a la excavación en toda el área del goaf
Realice una excavación corta a 5 m de distancia del área del goaf, controle el avance del ciclo a 0,8 m y la profundidad del pozo no exceda de 1,3. m , detonación terrestre y fuego de artillería. Explora los ojos para encontrar gases y agua nocivos. Sobre la base del soporte original de la red de anclaje del túnel, se erigieron un cobertizo de acero de 29U, un soporte de hormigón proyectado, paredes rellenas de piedra y paredes del pozo de hormigón proyectado. Las secciones de la zona de operaciones y del techo están sostenidas por un soporte de acero relleno de hormigón, escombros y pilas de madera. Al penetrar, se debe realizar una pequeña sección. Después de eliminar el gas y el agua del gozo, use un cañón pequeño o un pico neumático para expandir y exponer el gozo a la sección diseñada.
Flujo del proceso: Perforación y voladura → Golpear el techo y sacar la ganga viva → Soporte temporal de la viga frontal → Pavimentación de la red del techo (barras de anclaje superiores, cables de anclaje) → Viga de arco superior y viga superior placa posterior o pila de madera Conectar (rellenar hormigón de piedra) → Levante el tirante de la viga del arco → Retire la escoria → Cuelgue la red de la pared (ponga la varilla de anclaje superior) → Excave el orificio de la columna de cimentación → Apoye las patas del cobertizo → Instale la conexión del cable y el refuerzo → Tirar del tirante superior.
Apoyo de vía terrestre en el tramo de lecho rocoso del pozo: ¿Deben los anclajes ser anclajes de acero zurdos sin barras de acero longitudinales? 20-M22-2000, 13 varillas de anclaje en cada fila, espacio entre filas de 800 mm, espacio de 800 mm. Los agentes de anclaje son MSK2335 y MSZ2360, malla de acero φ 6,5 de 2200 × 900 mm, rejilla de 100 × 100 mm, placa de anclaje de 120 × 10 mm. Hormigón proyectado C20, cemento: p.o32.5, arena: arena amarilla, grava: 5 ~ 10 mm, agente de fraguado rápido: J85, espesor de la capa de pulverización: 150 mm.
3.1 Modo de soporte de sección positiva
En la sección de lecho de roca sólida a 5 m de distancia del goaf, se erige un cobertizo de acero de 29U para soporte inicial. La distancia del cobertizo es de 800 mm y el cobertizo es de 800 mm. conectado a una conexión de tirantes de acero de canal n.° 10, cada cobertizo de acero tiene 6 tirantes. Detrás del cobertizo de acero, use un tablero de respaldo de madera de 1200 mm × 150 mm × 50 mm para el pandeo posterior. La distancia entre los tableros de respaldo no debe ser superior a 600 mm. El método de circulación consiste en excavar capa por capa, rociar concreto C20 cada 3 m y. llene las áreas bajas entre los cobertizos con concreto de fraguado inicial. Después de que el eje pase a través de la veta de carbón 3# y el área de perforación, se debe volver a volar toda la sección del cobertizo del eje. La nueva voladura debe cumplir con el diseño. El espesor de la capa de hormigón proyectado y de la capa protectora del borde interior del acero en forma de U no debe ser inferior a 50 mm.
El túnel está soportado temporalmente por vigas frontales y puntales hidráulicos. El haz de detección frontal utiliza dos tubos de acero con una longitud de 2500 mm y un diámetro de 108 mm, que se fijan a las vigas del cobertizo montadas con clips de acero de 20 mm. El modelo de puntal hidráulico es DN22-300/90, y el puntal debe estar sostenido por zapatos y sombreros. Después de formar el túnel mediante voladura, la viga frontal se extiende hasta la pared de roca frontal de manera oportuna, la parte superior y la trasera se conectan firmemente con placas de soporte de madera y se colocan pilares hidráulicos de acuerdo con la condición del techo. Luego use barras de anclaje, redes y cobertizos como soporte.
3.2 Soporte cuando el techo de la goaf está más alto que el techo del túnel
Cuando el techo de la goaf está más alto que el techo del túnel, se debe centrar la atención en apoyando el techo y erigiéndolo directamente con la viga frontal del cobertizo de acero, y coloque una malla de acero o un tablero de respaldo de encofrado de acero. Si el techo vacío no se puede cargar con pernos, se debe atar la malla de acero y fijarla al andamio con alambre de hierro. El área de derrumbe superior está conectada a pilotes de madera en forma de "pozo" y se reservan tuberías de hierro para lechada. Después de que el túnel pasa a través del goaf, se llena y se compacta con lechada. Se entierra un tubo de lechada cada 2 m en la parte superior hasta que pasa a través de la garganta; para la garganta a ambos lados del túnel, se usa hormigón triturado para rellenarlo detrás de la malla de acero para formar una pendiente natural, y luego se proyecta hormigón. Formar un muro de hormigón armado con malla de escombros, para garantizar la estabilidad y seguridad del pozo.
3.3 Soporte cuando el suelo de gavilla está más bajo que el suelo del túnel
Cuando el suelo de gavilla está más bajo que el suelo del túnel, es fundamental reforzar el soporte del suelo. Retire la ganga flotante en el piso 500 ~ 800 mm verticalmente hacia abajo desde la posición diseñada para el piso de conducción y luego construya un piso reforzado de concreto de escombros con un grado de resistencia del concreto de C20. Para evitar que la acumulación excesiva de agua en el área del pozo amenace la presión del agua del túnel en el futuro, al soportar la pared del pozo, se reservan tuberías y compuertas de acero de 2 pulgadas como tuberías de drenaje en las posiciones correspondientes de la pared del pozo con una altura de 500 mm. en el suelo de la zona de goaf.
3.4 Plan de Apoyo a Situaciones Especiales
Amplia zona de cabra suspendida. Si el pozo penetra en un área grande de perforación, para evitar que el techo se hunda repentinamente durante la construcción y cause un accidente importante en el techo, es necesario instalar pilas de madera debajo de un soporte temporal avanzado para una protección efectiva que evite que la superficie de trabajo del techo se hunda. aplastando el soporte del túnel y provocando accidentes. Una vez completado el soporte inicial, se debe verter hormigón en la pared superior.
Construcción de zonas de espeleología y trituración. Si el pozo penetra en el área de hundimiento o en la zona de fractura de roca circundante, se debe adoptar soporte avanzado, pulverización inicial de concreto y excavación corta y soporte corto frente al cobertizo de acero. Una vez finalizado el túnel, primero se proyecta hormigón de 30 a 50 mm de espesor, se sella la roca circundante a tiempo y luego se realiza el soporte inicial. Si la roca circundante está seriamente rota y cae, se puede utilizar lechada para reforzar la roca circundante rota sobre la base de un soporte de viga avanzado. Refuerce el techo y los dos lados del túnel al frente, luego excave y aplique lechada de cemento. Las figuras 2 y 3 muestran los soportes del eje en la sección de goaf.
4 Otras medidas
Durante la construcción del pozo, según las condiciones del lugar, se utilizaron cables de anclaje de refuerzo para reforzar el techo sobre la base del soporte original. Al ingresar al piso de la veta de carbón 3#, el techo del túnel es una veta de carbón, que es propensa a caer después de que se descarga la escoria. Dependiendo de las condiciones del sitio, se puede utilizar el método avanzado de soporte de cobertizo para tuberías para realizar un mantenimiento avanzado en el techo. El cobertizo para tuberías avanzado está hecho de tubería de acero de 1,2 pulgadas y 2500 mm de largo, con arcos de soporte avanzados sobre los hombros del eje. Hay 10 tubos de acero, la distancia entre los tubos es de 300 ~ 400 mm y el soporte avanzado del cobertizo para tubos puede evitar eficazmente que la ganga del techo tenga fugas.
5 Conclusión
La dificultad en la construcción de eje inclinado es que el eje inclinado pasa a través de la goaf. La práctica ha demostrado que de acuerdo con las medidas anteriores, el eje inclinado auxiliar de Gulong Coal Industry puede pasar de manera segura y sin problemas a través de la veta de carbón 3#. Desde abril hasta principios de mayo se construyeron un total de 70 cobertizos de acero en forma de U y se excavaron 56 metros. Durante este período no se produjeron lesiones personales ni accidentes por derrumbe de tejados y se acumuló una valiosa experiencia para la futura construcción de pozos inclinados que pasen por zonas de goaf.
Materiales de referencia:
[1] Cui Yunlong. Un manual conciso para la construcción de pozos[M]. Beijing: Coal Industry Press, 2003.
Hou Chaojiong, Guo, et al. Soporte de anclaje de túnel de carbón [M Xuzhou: China University of Mining and Technology Press, 1999].
Acerca del autor:
Chai Rui (1984-), hombre, licenciado, ingeniero asistente, graduado de la Universidad Tecnológica de Taiyuan en ingeniería de minas en julio de 2005, ahora trabaja en Jinsheng Minería El centro de despacho y mando de Investment Co., Ltd. se ocupa del trabajo de gestión técnica.