1 工程及地质概况
赵各庄矿十二水平西翼五石门位于7~12暗井井口以西1 860m处,石门开口标高为-995.5m,距地表深度为1 049.84m。石门设计为直墙半圆拱形,施工断面净宽4m,净高3m。基础深度200mm,巷道坡度为6%。石门岩石区段施工时采用的是锚杆喷浆支护。石门施工到回风道以南115m处,探孔见12号煤层,探孔深2m。石门由北向南施工,由煤层底板揭露煤层。该煤层垂厚10.58m,煤层倾角32°;底板为细砂岩,灰色泥质胶结,含植物根化石。12号煤 层为赵各庄主要可采煤层之一,石门工作面巷顶见煤点至工作面巷底没煤点水平距离24.7m,采用锚喷网支护工作面从垂直距离2m见煤处开始至没煤2m,总长32.3m
2 施工机具及支护材料
2.1 施工机具
用YTP-26型气腿式凿岩机打锚杆眼和煤层顶底板岩石炮眼,配一字形φ42mm钻头,煤层掘进用风镐,使用缝管锚杆推进器。
2.2 支护材料
用φ6.5mm钢筋在井上制作钢筋网片(长1.6m,宽1.2m,网孔为150mm×150
mm),网孔节点全部焊接,锚喷网施工时网边搭接部位采用14号铁丝绑扎;锚杆为长2m缝管式锚杆,外径φ43mm,缝宽14mm,托板由5mm厚钢板制作,为“凸”形托板。
采用425号普通硅酸盐水泥、渣沫(石粉)作为喷浆材料,添加水泥速凝剂。
3 支护参数的确定
3.1 理论依据
锚喷网联合支护的主要理论依据是锚杆的挤压组合拱理论。锚喷网联合支护可以把围岩松动圈以内的岩体通过挤压而组合成拱,在围岩应力的作用下产生整体塑性变形,释放一部分原始应力,**形成稳定的挤压组合拱,把被动支护变为主动支护。
3.2 锚杆间排距
按组合拱理论,锚杆的长度和间排距与组合拱厚度之间的关系符合下式,即b=(Ltgα-a)/tgα式中:b为组合拱厚度,m;L为锚杆有效长度,m;α为锚杆在松散岩体中的控制角,(°);a为锚杆的间排距,m。
锚杆的控制角一般按45°计算,这样对松散体比较安全,因此,上式可简化为b=L-a;通过对煤层松动圈测试,确定12号煤层组合拱厚度不小于1.2m比较安全,则a=L-b=2-1.2=0.8m,取a=0.6m。