錨帶網(wǎng)索支護技術在童亭煤礦回采巷道中的應用

摘要 介紹了錨桿的支護理論，得出錨桿與錨索聯(lián)合支護的可行性及優(yōu)越性，舉例在淮北童亭煤礦7煤層（三軟煤層）中的應用，得出錨桿與錨索聯(lián)合支護不但為煤礦礦井的高效掘進與回采提供了安全保障，而且為煤礦企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟效益。

關鍵詞 錨桿支護；錨索；聯(lián)合支護

中圖分類號 TD353 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-（2012）122-0199-01

1 錨桿與錨索聯(lián)合支護的概念

錨桿與錨索聯(lián)合支護是煤巷巷道掘進過程中的一種主要支護形式，可以與鋼帶、金屬網(wǎng)聯(lián)合使用。合理選擇錨桿參數(shù)及支護形式，是安全、科學、經(jīng)濟的要求，能起到提高支護質(zhì)量和礦山效益、降低成本的作用。錨桿與錨索聯(lián)合支護是通過圍巖內(nèi)部發(fā)揮其支護作用，其實就是變巷道被動支護為主動支護，提高巷道圍巖的自身承載力。

2 分析錨桿與錨索聯(lián)合支護

錨索是采用有一定彎曲柔性的鋼絞線通過預先鉆出的鉆孔以一定的方式錨固在圍巖深部，外露端通過預張拉壓緊托盤對圍巖進行加固補強的一種手段。其特點是錨固深度大、承載能力高、可施加較大的預緊力，因而可獲得比較理想的支護效果。單根錨桿錨索加固巖體形成錨桿錨索周圍應力包，只要錨桿錨索間距、排距適當時，同時在群錨的作用下，應力相互疊加，形成巖體內(nèi)承載圈加固帶。根據(jù)巖石硬度、完整性、巖體節(jié)理情況、地應力、服務年限及是否受動壓影響等因素，而確定錨桿錨索支護形式。由于偽頂性脆、易碎，直接頂堅實，最常用的是錨桿與錨索、網(wǎng)的聯(lián)合支護形式。錨桿與錨索、鋼帶抗彎強度小易貼頂承受載荷小，頂板平整時常用錨桿加固偽頂，錨桿與錨索加固直接頂，錨桿與鋼帶則能承受較大載荷。若頂板完整性好，分層厚度又大，應該使用錨桿與錨索聯(lián)合支護，利用錨索鋼絞線較長的特點，在圍巖上部形成一個能防止其上部圍巖松動和變形的加固拱，從而保持巷道支護的穩(wěn)定性。

3 錨桿與錨索聯(lián)合支護的應用

童亭礦7216綜采工作面位于82下采區(qū)，7煤層屬于典型的三軟兩高煤層，開采深度達到670 m。煤層厚度平均為2.13 m，直接頂厚1.5 m-2.5 m，為灰黑色致密狀泥巖，老頂厚4.5-8m，為灰白色，硅質(zhì)膠結(jié)，塊狀，中厚層粉砂巖，中間夾細砂，下部裂隙發(fā)育充填含方解石脈。直接底0.5 m-2.0 m，為灰黑色炭質(zhì)泥巖，老底8.8 m-10.9 m，為砂泥巖互層。由于埋深大和構造地應力影響，表現(xiàn)出高應力特點。采用普通支護不久就嚴重變形、破壞，極大的影響了采掘接替，7216機巷設計寬4.2 m、凈中高2.8 m，采用錨帶網(wǎng)索支護。

3.1 頂板錨桿

頂板采用掛5孔4.0 m長M4鋼帶，打5根φ22-L2400 mm高強錨桿配合8#鐵絲編織的菱形金屬網(wǎng)支護，錨桿間排距800 mm±100 mm。

3.2 錨索

每隔3排鋼帶補打2根預應力錨索補強支護，錨索居中布置，間距1.2 m，排距2.4 m。錨索采用Φ15.24 mm×5300 mm鋼絞線。

3.3 幫錨桿

上幫采用掛3.0 m，下幫采用掛2.4 m長M4鋼帶，打φ20-L2000 mm高強錨桿配合10#鐵絲編織的菱形金屬網(wǎng)支護，錨桿間距700 mm，排距800 mm±100 mm。

4 錨桿、錨索安裝質(zhì)量要求

每根錨桿用2卷Z2460樹脂錨固劑加長錨固，頂板錨桿螺母擰緊力矩≮300N.m，錨固力≮80KN；巖幫錨桿螺母擰緊力矩≮300N.m，錨固力≮80KN；煤幫錨桿螺母擰緊力矩≮200N.m，錨固力≮60KN；每根錨索用1卷K2460，2卷Z2460錨固劑錨固，凝固1小時后，用張拉儀上緊，錨索預緊力80～100KN，錨固力≮200KN。

錨桿與巷道輪廓線垂直，夾角≮75°，煤巷頂板靠兩幫的錨桿，與頂板法線夾角呈10°，托盤緊貼巖面。局部掉落導致錨桿外露過長或托盤遠離巖面，要墊上木托盤。錨桿絲紋外露10～40mm，錨桿眼深誤差0～+30 mm。鋼帶、金屬網(wǎng)緊貼巖面，鋼帶調(diào)斜≯100 mm，金屬網(wǎng)連網(wǎng)壓茬≮100 mm，未接觸部位必須鍥緊墊實。錨索外露長度不大于350 mm，不小于150 mm，過長的錨索要及時剪斷并加護套。

最下一排幫錨桿距底板不超過300 mm，軟巖或高地壓巷道應沿底施工最下一排錨桿。

錨桿安裝必須做到“三徑匹配”，即錨桿鉆孔φ28 mm，錨桿φ22 mm，樹脂卷φ24 mm。

5 結(jié)論

1）實踐表明錨桿、錨索、金屬網(wǎng)、M鋼帶等構件組合形成懸吊作用、組合梁作用和加固作用，使被錨固巖層形成一個整體承載結(jié)構，改變了上部巖層受力狀態(tài)，提高了巖層自身承載能力，有效地控制巷道圍巖的早期離層，減少巷道圍巖變形，提高了巷道支護的可靠性。

2）在巷道過斷層期間，頂板破碎，為防止頂板離層，在巷中需打設一排木點柱，增加頂板穩(wěn)定性。

3）遇斷層、破碎帶，及時采取加強支護措施，即縮小錨桿排距為0.7 m，錨索排距為1.4 m，特殊情況下錨索代替錨桿。當錨桿、錨索不能滿足支護要求時采取架棚支護措施。

4）通過分析比較支護效果，以及具體施工實踐表明，采用錨桿與錨索聯(lián)合支護技術，可以加快施工進度，并可以有效的控制巷道頂板圍巖的下沉量，避免巷道前掘后修，能達到預期的支護效果和目的。

5）錨桿與錨索聯(lián)合支護技術有支護效果好、施工快捷、支護成本低、工人勞動強度低、安全可靠性高和作業(yè)環(huán)境好等特點，是一種積極主動的支護方式，應該大力推廣和廣泛應用。

參考文獻

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[3]徐永圻.煤礦開采學[J].徐州：中國礦業(yè)大學出版社，1999.

作者簡介

許子坤（1978—），男，安徽阜陽人，助理工程師，主要從事煤礦掘進、地測技術工作。