霄云煤矿轨道上山上车场绞车房支护设计

王旭东　高超

摘要：文章结合霄云煤矿的岩层性质，根据围岩的压力和物理力学参数，针对上山上车场绞车房的位置及临近采区的开采情况，对绞车房及配电硐室采用锚网索梯喷进行永久支护。文章重点论述绞车房支护设计，结合绞车房的实际建议合理选择施工方案，使整个工程得以顺利进行。

关键词：轨道上山；上车场；绞车房；支护设计

中图分类号：TD353 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）32-0101-02

1 绞车房及绳道地面相对位置及邻近采区

开采情况

详见表1。

2 巷道布置

霄云煤矿的自轨道上山变平点44m处开门施工绞车房绳道，施工28.075m长绞车房绳道进入绞车房，绞车房长度为12m，另外在绞车房中施工一配电硐室；然后与一采区上部车场检修联络巷贯通。该巷道在3煤层顶板中砂岩、粉砂岩中掘进，巷道全长40.275m。方位角为210°，巷道断面均为直墙半圆拱。自绞车房开门口向里5m距离底板4.9m处绞车房左右肩窝各有一个起重梁窝；绞车房开门口向里3.1m处的左帮有一配电硐室。

3 绞车房支护设计

3.1 巷道断面

绞车房及绳道断面均为直墙半圆拱形，共4个断面：

1-1断面：工程量为12.4m，断面净宽9.4m，净高6.1m，S净=47.84m?；掘宽9.8m，掘高6.3m，S掘=51.42m?。

2-2断面：工程量为4.0m，断面净宽3.9m，净高3.35m，S净=11.43m?；掘宽4.3m，掘高3.55m，S掘=13.28m?。

3-3断面：工程量为2.8m，断面净宽3.0m，净高3.9m，S净=10.73m2；掘宽3.4m，掘高4.1m，S掘=12.7m?。

4-4断面：工程量为25.075m，断面净宽3.0m，净高3.9m，S净=10.73m?；掘宽3.24m，掘高4.02m，

S掘=11.9m?。

其中1-1、2-2、3-3断面喷厚为200mm，最后铺底厚200mm；4-4断面喷厚120mm，最后铺底厚200mm；铺底均采用C20混凝土砌筑。

3.2 支护方式

3.2.1 临时支护。前探梁：4-4断面采用长4.5m、宽100mm、厚50mm的方钢制作，其余断面采用规格为：长4.0m、宽100mm、厚50mm的方钢制作；探梁间距不大于1.0m，允许偏差100mm，用顶板支护锚杆及吊环、大木刹刹牢固定。吊环：吊环用Φ18mm圆钢及厚20mm的A3钢板加工成矩形，吊环必须上满丝，且安设在牢固可靠的支护锚杆上，锚杆锚固力不小于70kN；巷道掘进过程中吊环循环使用。每根前探梁用1个吊环悬吊，吊环要上满丝；前探梁后端用特制大木刹刹牢，前探梁前端可用木块接顶，接顶要实；前探梁无严重弯曲变形且支设牢固。前探梁随迎头施工及时安设，并保证牢固可靠。4-4断面前探梁临时支护最大控顶距离2.1m，最小控顶距0.3m，其余断面前探梁临时支护最大控顶距离1.9m，掘进工作面距临时支护最大距离为0.3m，放炮后前探梁临时支护紧跟工作面。放炮后当空顶断面宽度小于4m时使用三根前探梁，当空顶断面宽度大于4m时根据现场增加前探梁数量。施工绞车房开门口前3.2m时，如前探梁不便使用，可采取单体支柱或木点柱进行加强临时支护。绞车房开门口3.2m位置，先用Φ20×2400mm端头细丝锚杆配合钢筋网进行支护，并进行初喷70mm封闭好顶板，两帮暂不进行支护，仅用喷浆灰进行喷射封堵一下围岩。

3.2.2 永久支护：绞车房及配电硐室拟采用锚网梯外加锚索梁进行永久支护，支护材料拟为Φ20mm×2500mm全螺纹锚杆，挂双层6#钢筋网，Φ14钢筋梯，C20喷射混凝土，喷体厚度为200mm；绞车房绳道拟采用锚网喷进行永久支护，支护材料拟为Φ20mm×2400mm左螺旋无纵筋细丝螺纹钢锚杆，6#钢筋网，C20喷射混凝土，喷体厚度为120mm。

3.3 绞车房的支护说明

根据以上计算，绞车房及配电硐室采用锚网索梯喷进行永久支护，选用Φ20mm×2500mm的全螺纹锚杆，锚杆间排距为800×800mm，每根锚杆用1支MSK2535、2支MSK2550树脂锚固剂固定，锚固力不小于70kN；钢筋网为6#钢筋网，网片规格2000×1000mm，网孔规格100×100mm，巷道全断面铺挂双层钢筋网，先挂一层网，上好托盘、螺帽后，保证锚杆外露150mm，然后进行初喷，初喷完毕后，及时将锚杆外露端头的喷浆灰清理干净，以免影响挂二层网，待初喷凝固后，再进行挂二层网，并上好托盘、螺帽；钢筋梯为Φ14钢筋焊接制作，为方便施工钢筋梯长度采用4.1m、1.7m等规格搭配使用，巷道全断面压接钢筋梯，另外，全断面施工Φ17.8×8000mm锚索配合3m长的锚索梁进行加强支护。绞车房绳道采用锚网喷进行永久支护，支护材料采用Φ20mm×2400mm左螺旋无纵筋细丝螺纹钢锚杆，锚杆间排距为1000×1000mm，钢筋网为6#钢

筋网。

绞车房配电硐室，向里500mm位置，安设一U型钢梁，加强支护，防止配电硐室上方顶板因安设起重梁压力过大垮塌。

喷射混凝土强度均为C20，1-1、2-2、3-3断面喷体厚度为200mm，4-4断面喷体厚度为120mm。喷射混凝土采用PC32.5R普通硅酸岩水泥、J85型速凝剂、5～10mm小石子、中粗砂子与水混合物，配比为水泥∶砂∶石子=1∶2∶2。当围岩稳定性较好，采用先锚后喷的方式；当围岩稳定性较差时，锚杆排距缩小为0.6m，并首先及时喷射不小于50mm厚的混凝土封闭围岩，紧接打锚杆挂网，复喷到设计厚度，初喷距迎头不得超过4m，复喷距迎头拱部不得超过6m，帮部耙装机后不得超过10m，初喷厚度为50～70mm，复喷后总厚度不低于设计厚度，喷层必须连续洒水养护28天以上，7天以内每班洒水2次，7天以后每天洒水1次。在断层、穿煤层等地质破碎带中，根据具体地质情况及时编制补充措施。

4 结语

总之，做好轨道上山上车场绞车房的支护设计工作，有利于维护巷道，防止巷道因压力大支护变形严重，并能有效地保证修复施工过程中的安全和质量，促进矿井的安全生产。

作者简介：王旭东（1973—），男，山东肥城人，山东济宁矿业集团有限公司霄云煤矿副矿长，工程师，研究方向：矿山开采。