１２２ 柬工案抛术 能源技术 极破碎围岩条件下巷道支护控制技术研究 宋德盎，杨建华 （济源煤业有限责任公司，河南济源４５４６６１） 摘要：２１１２２综放工作面下巷顶板破碎，巷道断面收缩率高达７ ８％，变形严重，影响到皮带正常运转及通风行人，针对情况，采取先注浆 加固顶板，而后采用采用对破碎冒顶区预注浆加固，工字钢对子棚与液压抬棚联合支护技术工艺对扩修巷道进行支护，于传统的修护支护工 艺相比较，该支护工艺更能有效的控制巷道顶板离层及底鼓等变形，提高了巷道的修护效率及支护强度。 关键词：支护；＿Ｔ－作面；工字钢；液压抬棚；注浆 １工程概况 某矿２１１２２工作面下巷布置在２１１４１采空区下，内错２１１４１上巷 ３０ｍ，采用半圆拱断面，全断面锚网（索）支架３６ｕ一５．６ｍ拱型可缩 性支架，拱顶背网后背木复合支护，棚距０．７ｍ。在下巷掘进至下巷口 以里１４０ｍ接近２—３煤与２－１煤合并线时，顶板异常破碎，冒顶高度在 ２－３ｍ，掘进前方片帮２－３ｍ，顶锚杆、锚索无法施工，为保证工作面正 常接替，掘进采用“撞楔法”施工，即采用管缝锚杆配合５ｍ长道铁 的方法超前控顶，支架３６Ｕ拱形支架强行通过地质构造异常区，全长 ３５０ｍ。随着２１１２２综放工作面回采工作的进行，该段巷道支护强度低， 变形严重，两帮位移量在１—２ｍ，底板鼓起，顶板下沉，巷高只有１．５—２．０ｍ， 设计掘进断面２６．５ｍ ，目前只有６ｍ ，巷道断面收缩率高达７８％，３６Ｕ 拱形支架扭曲变形，已严重影响下巷皮带运转及行人安全，因此，必 须对该段巷道重新扩修加固，保证皮带正常运转及通风行人安全。 ２支护方案分析 由于该段巷道顶板异常破碎，冒顶高度在２－３ｍ，根据现场情况， 扩修前需对该段巷道顶板围岩采用注单液水泥浆加固技术进行固化处 理，以保证扩修期间顶板安全。而后采用两帮锚网配合５×３．３ｍ（梁 ×腿）工字钢对子棚联合支护，架棚后顺皮带两侧打液压抬棚进行加 固，以达到预期的控制效果。 ２．１注浆加固技术参数分析 ２ １．１注浆加固设备及相关参数 ＺＢＹ５０／７．０—１１煤矿用液压注浆泵一台及配套构件，支腿式风动钻 机一部，接杆型钻杆一套（钻杆总长８ｍ及）ｈｏ２８ｍｍ钻头，ｈｏ２５高压 管，电源及配套电缆。专用注浆管（２０ｍｍ管制作而成）及配套接箍， ４２５＃水泥、清水、洁净的储液桶等，注浆液的配比浓度为：水：水泥 ＝１：１．５（重量比）。 ２．１．２注浆孔布置及施工顺序 顺巷道方向布置３排注浆孔，排距２．０ｍ，每排３个孔，间距１．５ｍ， 依次序向前打设注浆孔。注浆孔与巷道水平方向呈５０。夹角向里打设， 左右两侧孔分别外扎２０。。孔深均为８ｍ，孔径２８ｍｍ，２１１２２下巷注 水泥浆钻孔布置如图１所示。施工工序为：打注射孔一按顺序安装、 固定注射管先安装２ｍ长头管、再上中间接管（根据钻孔深度确定）、 最后装２ｍ长封堵管一封孔、联接及注射一换孔注射一冲洗管路。 图１ ２１ １ ２２下巷注水泥浆钻孑Ｌ布置示意图 ２．２工字钢对子棚与液压抬棚联合支护技术工艺 ２．２．１ 工字钢架棚支护参数分析 工字钢对子棚支架规格：上净宽４．７ｍ，下净宽６．１ｍ，净高３ｍ， 棚腿水平夹角８Ｏ。，支架柱窝深均Ｏ．３ｍ，棚距为Ｏ ８ｍ，柱腿支于实底 确保支架坚实有力，两帮空帮让压Ｏ．３ｍ。 棚间打设钢筋拉杆，顶梁距梁口ｌｍ外安装拉杆，并棚间打钢筋 拉杆，顶梁两根，帮每侧一根，共计每棚４根拉杆（拉杆用４）１６ｍｍ、 长７８０ｍｍ长钢筋制成，两侧弯成５０ｍｍ直弯）；且每棚拉杆处及梁 口处打方木撑杆加固，木撑杆规格为４０ｍｍＸ４０ｍｍ×６８０ｍｍ。 ２．２－２液压抬棚支护 （１）液压抬棚的支护参数及其优点。巷道架设工字钢棚后，顺 皮带两侧打连续液压支架加固，液压支架距皮带两侧Ｏ．１—Ｏ．２ｍ。液 压抬棚参数如下：立柱中心距１５００ｍｍ；支架高度２２７５—４６６５ｍｍ；顶 梁２８００×２８５ｍｍ（长×宽）；底梁长２５００Ｘ６００ｍｍ（长×宽）； 立柱：缸径２００ｒａｍ，柱径１８５ｍｍ；立柱行程２３９０ｍｍ（其中液压行程 １２５０ｍｍ，机械行程１１４０ｍｍ）。安全阀开启压力３５Ｍｐａ；支架工作阻 力２２００ＫＮ。 由于液压抬棚底座面积大（液压抬棚底座面积为０．９５ｍ ），减小 了支架所受的压强，支架不容易钻底。同时，其立柱为大立柱，立柱 基本不变形，大大提高了支架抗变形能力，提高了巷道整体支撑力。 （２）施工方法。安装液压抬棚时，必须按先底座再立柱后顶梁 的顺序安装，在安装顶梁时，首先将２个导链挂在牢固的抬棚上，分 别栓住顶梁的两端，缓慢吊起，吊到适当的位置再与立柱连接，施工 时要有专人负责安全工作。安装好后向液压抬棚立柱内注入压力不小 于３０Ｍｐａ的乳化液，同时将液压抬棚升紧升牢后再回需要安装第二架 液压抬棚位置的单体柱。安装后，定期对液压抬棚支架进行补液，确 保液压抬棚支架的初撑力，并定期对歪倒的液压抬棚进行扶正，其支 护效果如图２所示。 图２液压抬棚支护图 ３支护效果分析 ２１１２２下巷自２０１３年７月８号从８９０棚往外开始对２１１２２下巷冒 顶区预注浆，注浆期间个别地区巷道顶板漏浆严重现象，原因为破碎 顶板裂隙过大，待凝固后再继续补注，注到６６４棚，共计注浆９４１袋。 ２０１３年９月１７号开始对８３２—７９７棚扩修，扩修期间未发生冒顶现象， 注浆效果较好，且巷道扩修使用至今，巷道底板鼓起，顶板下沉现象 明显减慢，有效地避免支架钻底、顶板离层下沉、底板底臌等现象的 发生，保证了巷道的正常使用。 采用对破碎冒顶区预注浆加固，工字钢对子棚与液压抬棚联合支 护技术工艺，相较于传统的修护支护工艺相比较，能够更加有效的提 高修护效率及支护强度，具有成本低、修复加固效果好、巷道服务年 限长、施工安全易操作等优点。同时将松散破碎的煤体胶结成整体， 提高了煤体自身强度，能起到有效的封闭作用，隔绝空气，抗风化、 防水，顶板煤层免于暴露在空气中，得不到氧化放热而导致温度升高， 防止自燃。因此该技术在该矿的成功试验，具有很高的应用前景，尤 其对大工程量巷道扩修施工有着显著的经济效益及社会效益。 能源技术 柬工案技术 １２３ 电力变压器二次的维护与检修技术探讨 谢铮 （国网河南省电力公司信阳供电公司检修试验专业二次检修一班，河南信阳４６４０００） 摘要：近年来，随着社会和科学技术的迅猛发展，使得电力设备维修逐步朝状态检修发展。文章作者主要针对电力变压器二次设备 的维护与检修技术进行了全面论述，希望可以对读者产生一些积极影响。 关键词：电力变压器；二次设备；维护与检修；探究 １前言 ４．２监测方法 近年来，随着自诊断技术与故障诊断系统的不断发展，从而为二 由于电力事业的迅猛发展，从而使得电力系统结构逐渐趋于复杂化， 次设备状态监测的发展打下了牢固基础。特别是对自动化变电站来说， 特别是继电保护装置在整个电力系统中占据着不可替代的作用。最明显 更有利于实现状态监测。所以，利用比较法、校验法、特征字法等状 的特点就是二次设备总量的增多，而利用传统的周期性检测法，既会增 态监测法。同时，安装诊断程序，可实现对系统及零部件的检测。 加成本的支出，又会大大降ＹＬｔ－－次设备的使用年限。同时，还影响电力 由于二次回路是由多个继电器与设备电缆所构成的，因此，其接点数 企业的效益的获得。而自引入状态检修法后，可从根本上解决上述问题。 较多，且以分散式形式分布，利用在线监测对继电器触点运行状态、 接线情况进行监测相对困难的多。因此，我们要从管理阶段开始着手， ２电力变压器二次设备状态维护与检修现状分析 搜集关于二次设备验收、检修等记录，同时结合先进的测量方法，如： 在整个电力系统发展过程中，二次设备检修会随着科学技术 断线监测技术、绝缘监测技术等。再将这两种方法相互结合，从而准 的发展而不断更新。并且，检修对策已从最初的故障检修发展为预防 确预测出二次设备未来运行的状态。 性检修。其中，经过不断发展预防性检修主要包含两种方式：其一， ４．３预测方法 以时间为参考依据，事先设定检修内容和检修周期；其二，以设备目 般地，状态预测法主要包含以下几种：回归预测法、模糊预测 前运行状态作为参考依据，结合相应的监测手段，对设备运行状态予 法以及神经网络法等。其中，回归预测法指的是结合电气设备以往的 以检修，从而制定最完善的设备检修计划。 运行资料同本次监测结果对比，共同搭建一数学模型，预测设备未来 当前，我国电力系统状态检修还处在初级发展阶段。这是由于以 的运行状态；模糊预测法，它是通过模糊逻辑对搜集的状态信息进行 往的设备维修主要是事后维修。但由于该种维修模式存在着维修 处理，得出结果，最终再通过一线性逼近非线性动态系统对二次设备 不充分的缺点，因此，很难从根本上解决存在的问题。但是，对于状 运行状态进行预测，该法是通过借鉴历史数据，开展智能化的学习训 态维修而言，由于采用的是“应修必修 的维修模式，从而大大缩短 练，最终得出的结果。换言之，将本次状态监测结果输入，利用神经 了电力系统大面积停电的时间。 网络得出设备运行状态，以期达到预测的目的。 ４检修对策 ３ 关于电力变压器二次设备运行状态检修方法的论述 ４．经状态检修后，可最终获得变电站二次设备运行状态信息，在确 状态检修指的是依照电气设备当前的运行状态，再结合在线与离 定有检修的必要后，制定完善的检修对策。第一，对设备运行状态进 线等监测手段，搜集设备运转信息，编制相应的检修对策。因此，状 行评估，其评估的内容主要包含故障预期发生时间及可能对系统阐述 态检修内容主要包含状态监测技术、评估技术以及预测技术。利用状 的影响，最终确定设备检修的优先级；第二，结合评估结果编制检修 态检修法，能够抓住最佳检修期，提升设备检修质量。其中，所选检 任务，确定检修时间与范围；第三，安排专人对存在故障的位置进行 修方法主要包含以下几个特点： （１）预知性：由于状态检修是根据 检修。可以说，状态检修的根本目的是准确预测出可能发生故障的位 设备状态的在线监测结果作为参考依据予以检修的，因此，不仅可有 置，再经过科学、合理的分析制定完善的解决对策，从而为后期设备 效预防设备故障的发生，而且避免突发事故的出现，这充分体现出“安 检修提供可靠的技术支持。近年来，随着科学技术的发展及检修人员 全第一、预防为主 的安全生产理念； （２）针对性：受施工现场条 多年积累的工作经验，还应在检修过程中，结合实际情况完善状态检 件与定期检修较大工作量等因素的影响，使得检修工作存在一定的盲 修技术，从而提升状态检修的质量与效果。 目性，因此，检修工作的针对性特征是比较明显的。 一４ 电力变压器二次设备运行状态检修技术和对策的探究 ５结束语 对以往二次设备检修来说，主要参考相应的管理条例要求开展的， 主要是对继电保护装置、安全装置等元件的功能予以校验，目的是为 检查回路接线是否良好。特别是在这段时间范围内，当电力系统出现 故障，那么保护装置将不会动作。 自引入状态检修技术后，其出现安全故障的概率会大大降低。其 中，状态检修主要有三个环节，即监测、诊断与检修决策。因此，为 促进电力事业的发展，必须要对变电站二次设备进行状态监测，有效 避免保护装置产生拒动作。 ４．１监测对象 在电力系统中，关于二次设备的监测对象主要涉及电流、电压互 感器构成的二次回路、电源和信号回路、逻辑判断回路、通信系统等。 这和一次设备的状态检修是不完全相同的，监测对象并不是指的事单 元器件，而是一个单元系统。 一总体来说，本人主要针对电力变压器的二次设备状态检修技术的 运用予以全面分析。并且，随着近年来微机保护装置与自诊断技术的 引入与广泛推广，使得变电站自动化技术在电力系统中也得到了广泛 的应用。同时还会为电力变压器二次设备的状态检修提供可靠的技术 支持。为电力企业发展赢得更大的经济效益与社会效益。同时，也希 望为读者提供更多有价值的参考和借鉴。 参考文献： 【１］李洪旭．变电站二次设备检修工作中状态检修的应用［Ｊ】． 中国 高新技术企业》，２０１ ３，１ ８（２３）；１４１－１４２． ［２甘权．智能变电站二次设备检修策略［２］Ｊ】．《城市建 设》，２０１ ２，１２（３４）：１ ３３－１ ３４． ［３］３梁晓红．变电站二次设备检修及发展问题探讨［Ｊ】．《科技 风》，２０ｌ１，２０（１８）：１２２—１２ ３． 参考文献： 金属矿山．２ ０１１（０１） ［１］王哲．软岩巷道支护理论与施工技术［Ｊ］．煤．２００６（０４） 【２】林世豪，林长柄．破碎围岩及动压巷道的支护技术探索…．煤矿 作者简介：宋德壶（１ ９ ８ ６一），男，辽宁营口人，助理工程师， 安全．２０１ ２（０４） 在职工程硕士，现任河南省济源煤业有限公司二矿副总工 【３】杨胜利，王进学，张鹏等．破碎围岩巷道锚杆支护优化研究［Ｊ］． 程师。
