近年来,我国煤矿开采技术有了很大的发展,采掘机械化程度已接近世界发达国家的先进水平,但矿井全员效率却很低,与国外先进产煤国家相比差距很大。综采矿井每采百万吨煤,需辅助运输用工800~1200人班,是先进国家的7-10倍,因此,当我们进入新世纪的时候,我国煤炭工业面临的一项很重要的任务,就是采用高新技术,加速实现我国煤矿辅助运输现代化。单轨吊运输作为一种新的运输方式,克服了卡轨车运输条件限制,实现多条巷道连通使用,可以在多弯道、多起伏的巷道中应用,灵活性和适应性都较强。推广和应用单轨吊运输,对改善运输环境、提高运输效率、保证运输安全具有重要的现实意义。
1生根方式选择原则
1.1安全性
确保生根方式能够承受单轨吊运行时的各种载荷,防止发生脱轨、断裂等安全事故。
1.2稳定性
生根方式应确保单轨吊梁在特殊地段也能保持稳定的运行状态,避免产生过大的晃动或偏移。
1.3适应性
根据特殊地段的具体地质条件和巷道情况,选择合适的生根方式和材料。
2一般常见特殊地段生根方式应用
2.1变坡段和转弯段
加强锚固:在这些地段,应增加锚杆(索)的数量和长度,以提高锚固力。同时,采用高强度螺栓和吊链进行连接,确保单轨吊梁的稳定性。
增设稳固装置:每隔一定距离的生根点,应加设稳固装置,如防偏摆吊链和防窜动吊链,以防止单轨吊梁在变坡或转弯时产生过大的偏移。
优化轨道选型:按照高一级标准(打运重量)选择轨道型号,确保轨道的强度和刚度满足要求。
2.2断层附近
锚索代替锚杆:在断层附近,由于地质条件复杂,锚杆的锚固效果可能不佳。因此,应优先考虑使用锚索进行生根,以增加锚固的可靠性和稳定性。
加密探测:在施工前,应对断层附近的顶板岩性进行加密探测,了解岩层的分布和稳定性情况,为生根方式的选择提供依据。
2.3顶板破碎或离层区域
全长锚固:在这些区域,应采用全长锚固的方式安装锚杆(索),以确保锚杆(索)能够深入到稳定的岩层中,提高锚固效果。
加强支护:在顶板破碎或离层严重的区域,除了加强锚固外,还应考虑增加其他支护措施,如架棚支护等,以提高巷道的整体稳定性。
2.4多次巷修后的围岩扰动区
重新评估支护效果:在多次巷修后的区域,应对原支护效果进行重新评估,了解支护的可靠性和稳定性情况。
采取针对性措施:根据评估结果,采取针对性的加固措施,如增加锚杆(索)数量、改用高强度支护材料等。
监测与检测:加强对这些区域的监测和检测工作,及时发现并处理潜在的安全隐患。
3 概况
淮南矿业集团谢桥煤矿2121(3)扩面通道长208m,平均倾角13.1°,复合顶板。顶板支护为工字钢配φ22×8600mm锚索。机头~19#架,共19架采用锚网支护;20#~39#、48#~52#、60#~71#、77#~84#、89#、104#~107#、112#~120#架,共59架采用5.0m工字钢架棚支护;其余42架采用3.6m工字钢架棚支护。
4 解决问题
解决特殊地段(顶板条件复杂,吊挂锚(杆)索施工不便的套棚工字钢地段)单轨吊梁施工进度缓慢的问题。
5具体实施方式
在2121(3)收作面工字钢配合锚索进行支护的特殊地点,人工放线定位后,在沿线顶板工字钢上方人工挖出合适大小的链窝,使用Φ18×90mm专用吊挂链条绕过套棚钢梁固定作为单轨吊的吊挂锚链。
(图1)
6主要创新点及不足
在2121(3)收作面单轨吊梁安装过程中因顶板锚索施工困难,导致施工进度滞后。为保证施工进度,我单位结合现场实际情况在特殊地段取消施工单轨吊吊挂锚杆(索)及单轨吊悬挂板,采用人工在顶板掏窝后使用锚链直接栓挂工字钢上作为起吊链。
主要不足主要是:板来压后,顶板金属网等支护较难破开,施工链窝困难。个别锚链栓挂在工字钢存在无法带劲的现象,通过调整链环或施工锚索完成吊挂。
7注意事项
在进行单轨吊梁生根方式的选择和应用时,应严格遵守相关规范和标准,确保施工质量和安全。
施工过程中应加强监督和管理,确保各项措施得到有效执行。
定期对单轨吊系统进行检查和维护保养工作,及时发现并处理潜在问题。
通过以上措施的应用和实践经验的积累,可以不断优化和完善特殊地段单轨吊梁的生根方式应用方法和技术手段,提高单轨吊系统的安全性和稳定性。
8有益效果
8.1施工速度快
因2121(3)收作面复合顶板条件复杂,顶板锚索施工速度较慢。此方法简化施工工序,采用人工在顶板掏窝后,使用适长锚链“9”字形栓挂在顶板架棚工字钢上,锚链一端直接连接起吊梁平衡板完成吊挂。
调试方便:锚链相对专用棚卡,角度、长短更容易控制,方便施工一次性成型。减少了单轨吊梁安装后期的调试工作,避免了返工活,减少了工人的劳动强度。
8.2安全性高
为保证施工安全每根栓挂锚链的工字钢距锚链500mm处各施工一根8.6m锚索来分担受力及避免工字钢因受力而窜动。此施工方法相比传统棚卡吊挂施工质量肉眼可见,不存在隐蔽工程。专用吊挂锚链相对棚卡强度更高不易断裂。
8.3经济性好
通过此方法大大加快了施工进度,减少了矿物资租赁费用。此方法减少了悬挂板的使用及单轨吊吊挂锚杆(索)的施工,节省材料费用,人工成本等。
结束语
此方法采用人工在顶板掏窝后使用锚链直接栓挂在工字钢上作为起吊链,主要的优点如下:此方法相对传统锚(杆)索吊挂取消了悬挂板/专用棚卡,简化实施工序,缩短施工工期;锚链相对专用棚卡,角度、长短更容易控制,方便施工一次性成型。减少了单轨吊梁安装后期的调试工作,避免了返工活,减少了工人的劳动强度;此施工方法相比传统棚卡吊挂施工质量肉眼可见,不存在隐蔽工程且专用吊挂锚链相对棚卡强度更高不易断裂,安全性更高;通过此方法加快了拆除面施工进度,减少了物资租赁费用、减少了悬挂板的使用及单轨吊吊挂锚杆(索)的施工,节省材料费用,人工成本等。
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