錨網(wǎng)索支護(hù)技術(shù)在口孜東礦煤巷施工中的應(yīng)用

摘要：文章通過(guò)分析煤礦巷道破壞機(jī)理，在口孜東礦典型巷道運(yùn)用現(xiàn)代錨網(wǎng)索支護(hù)技術(shù)，采用錨桿全長(zhǎng)錨固、打密集錨索、雙層網(wǎng)支護(hù)、沿中線增設(shè)托棚及在煤巖交界處增補(bǔ)錨桿等技術(shù)措施，成功解決了深井煤巷支護(hù)問(wèn)題。實(shí)踐證明，錨網(wǎng)索支護(hù)技術(shù)具有廣泛的推廣前景。

關(guān)鍵詞：錨網(wǎng)索技術(shù)；深井煤巷；煤礦巷道；支護(hù)技術(shù)

中圖分類號(hào)：TD353 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）11-0125-02

近年來(lái)隨著煤礦開采深度的不斷增加，深井煤巷支護(hù)問(wèn)題突顯，集中體現(xiàn)在巷道支護(hù)強(qiáng)度不夠，受地壓影響，巷道支護(hù)變形嚴(yán)重，嚴(yán)重威脅到煤礦的安全高效生產(chǎn)。同時(shí)需要對(duì)其進(jìn)行反復(fù)維護(hù)，耗費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力，造成支護(hù)成本的不斷增加。因此，研究一種適合深井煤巷的支護(hù)技術(shù)迫在眉睫。

1 工程概況

口孜東礦井田位于淮南煤田西部，一水平-967m。井田內(nèi)共有可采煤層10層，首采煤層為13-1煤層，13-1煤層直接頂主要為泥巖層和細(xì)砂巖層，泥巖層裂隙發(fā)育，局部較松軟。首采面111303面機(jī)巷在掘進(jìn)初期，巷道變形量極大，前面一個(gè)掘進(jìn)隊(duì)伍施工，后面必須有1個(gè)巷修隊(duì)及時(shí)

維護(hù)。

2 巷道變形破壞機(jī)理分析

2.1 巷道破壞現(xiàn)象分析

111303面機(jī)巷頂板平均標(biāo)高-870m，凈斷面積21.33m2，掘進(jìn)深度大，巷道斷面大，造成圍巖應(yīng)力大。錨網(wǎng)索支護(hù)遇到如下問(wèn)題：（1）松動(dòng)圈范圍較大，錨桿支護(hù)無(wú)法生根到松動(dòng)圈以外的范圍，錨桿懸吊作用受到了限制；（2）組合拱無(wú)法承受強(qiáng)大的地應(yīng)力。巷道開掘以后，泥巖很快被風(fēng)化，出現(xiàn)離層、片幫、掉頂；（3）泥巖遇水易膨脹，井下巷道施工多采用風(fēng)錘、錨索機(jī)等工具，其流出的水進(jìn)入迎頭后面的巷道底板后，巷道在施工后短期內(nèi)就出現(xiàn)了底鼓；（4）煤層和巖層交界面摩擦力較小，且直墻半圓拱巷道肩窩處壓力較大，造成兩肩窩煤體沿煤巖交界處被擠出，組合拱局部被破壞后，整體隨之發(fā)生嚴(yán)重的變形。

2.2 巷道支護(hù)技術(shù)措施

采取錨桿全長(zhǎng)錨固，讓錨桿與巖體充分的結(jié)合成為整體；使用雙層網(wǎng)，增強(qiáng)對(duì)巖體表面的約束力，防止由于局部巖體破碎掉落引起的承載結(jié)構(gòu)失衡；在煤巖交界面附近增補(bǔ)錨桿。增加煤層和巖層之間的粘著力，沿中線打一路托棚，增加拱形的承載能力；減小錨索的間排距，增加錨索的數(shù)量。運(yùn)用錨索的懸吊作用，將組合拱懸吊在組合拱以外的穩(wěn)定巖層中，讓組合拱與穩(wěn)定巖層形成整體。

3 錨網(wǎng)索支護(hù)優(yōu)化設(shè)計(jì)

3.1 斷面形狀及尺寸

斷面形狀：直墻半圓拱形；斷面尺寸：凈寬×凈高=5800×4300mm，墻高1400mm，凈斷面積21.33m2。

3.2 支護(hù)參數(shù)

3.2.1 采用左旋無(wú)縱筋專用Ⅱ級(jí)高強(qiáng)螺紋鋼錨桿，規(guī)格為Φ22×2500mm。每排22根錨桿（含增補(bǔ)錨桿），錨桿間排距700×700mm（增補(bǔ)錨桿與同排臨近錨桿間距350mm）。在巷道上幫自正頂向下第三根第五根錨桿之間各增補(bǔ)一根錨桿，下幫自正頂向下第四至第七根之間各增補(bǔ)一根錨桿，每排增補(bǔ)錨桿共5根。

3.2.2 頂部每根錨桿采用1卷MSK2850型、3卷MSM2850型樹脂藥錨固；幫部采用7655鑿巖機(jī)配合Φ32mm一字型鉆頭打眼時(shí)每根錨桿用1卷MSK2850型、3卷MSZ2850型樹脂藥錨固，采用幫部錨桿機(jī)配合Φ28mm麻花鉆桿打眼時(shí)每根錨桿用1卷MSK2350型、3卷MSZ2350型樹脂藥錨固。

3.2.3 錨索采用Φ21.8mm鋼絞線加工，長(zhǎng)度為6300mm。每排布置7根錨索，間排距為1200×1400mm，縱向加壓M鋼帶，每根錨索采用4卷MSK2850型樹脂藥錨固。

3.2.4 網(wǎng)片采用塑料網(wǎng)片與鋼筋網(wǎng)片雙層鋪設(shè)，先鋪設(shè)塑料網(wǎng)片（采用塑料配合鋼絲鑄成，規(guī)格為：長(zhǎng)×寬=2000×1000mm，網(wǎng)孔規(guī)格為40×40mm），再鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)片，鋼筋網(wǎng)片排間搭接處加壓普通H型鋼帶，鋼筋網(wǎng)搭接處采用雙股12#鐵絲聯(lián)網(wǎng)。

3.2.5 沿中線偏下幫100mm布置一排一梁四柱托棚，托棚梁規(guī)格：4/5Φ200×3200mm圓木，托棚腿采用Φ200×4400mm圓木，棚柱間距800mm。

4 施工工藝

4.1 工藝流程

安全檢查→綜掘機(jī)切割→敲幫問(wèn)頂→臨時(shí)支護(hù)→校驗(yàn)尺寸→打眼→洗眼→鋪雙層網(wǎng)、H鋼帶→送樹脂藥卷→攪拌樹脂→緊固錨桿→打錨索

4.2 施工要求

施工要求為：（1）拱部錨桿支護(hù)緊跟迎頭，拱部錨桿在下一循環(huán)進(jìn)尺前必須打齊；（2）幫部錨桿滯后迎頭不超過(guò)6排，距離底板高度不大于1.3m，大于1.3m時(shí)必須立即補(bǔ)打，巷道開掘后24小時(shí)內(nèi)必須對(duì)墻體進(jìn)行錨桿支護(hù)，巖性差時(shí)幫部錨桿支護(hù)緊跟迎頭；（3）錨索必須生根在穩(wěn)定巖石段不少于2m，否則必須調(diào)整錨索長(zhǎng)度6.3～11.3m。正頂三根錨索支護(hù)滯后迎頭不超過(guò)5m，剩余4根錨索支護(hù)滯后迎頭不超過(guò)15m，巖性不好緊跟迎頭；（4）錨網(wǎng)支護(hù)時(shí)，必須由外向里逐排打齊頂板錨桿。頂部逐排打9根頂部錨桿方可進(jìn)行下一排的施工；錨桿不得沿層面、裂隙面布置，不許穿皮。每班接班后及時(shí)將迎頭10m內(nèi)扭矩不夠的錨桿墊板上緊上牢；（5）鋼筋網(wǎng)片排間搭接處加壓普通H型鋼帶，鋼筋網(wǎng)搭接處采用雙股12#鐵絲聯(lián)網(wǎng)，聯(lián)網(wǎng)間距不大于300mm，兩個(gè)循環(huán)之間的錨網(wǎng)搭接，應(yīng)采用超前掛網(wǎng)的方法進(jìn)行壓接，不準(zhǔn)卸掉錨桿墊板螺帽，不準(zhǔn)插接；（6）托棚施工緊跟皮帶機(jī)機(jī)尾；（7）錨桿螺母扭矩不小于260N·m；（8）每掘進(jìn)30m安裝一部頂板離層儀，并建立兩幫、頂?shù)孜灰朴^測(cè)站。對(duì)數(shù)據(jù)異常地點(diǎn)及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)；（9）在迎頭設(shè)置臨時(shí)水泱，防止施工用水流到巷道底板；（10）建立嚴(yán)格的支護(hù)質(zhì)量管理制度，嚴(yán)把工程質(zhì)量，對(duì)不合格品及時(shí)進(jìn)行整改。

5 結(jié)語(yǔ)

111303面機(jī)巷錨網(wǎng)索支護(hù)技術(shù)優(yōu)化后，掘進(jìn)隊(duì)在掘進(jìn)過(guò)程中嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)施工，進(jìn)行了嚴(yán)格的工程質(zhì)量管理。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的觀察與監(jiān)測(cè)，該巷道支護(hù)效果較好，各項(xiàng)指標(biāo)均正常，巷道變形量得到了有效的控制。說(shuō)明該段巷道在支護(hù)參數(shù)選擇方面較為合理，滿足了巷道穩(wěn)定性的要求，可以在類似地質(zhì)條件下的巷道支護(hù)中推廣使用，為深井煤巷支護(hù)提供了有益的經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：李竟超（1984—），男，江蘇阜新人，國(guó)投新集能源股份有限公司口孜東礦技術(shù)員，采礦助理工程師，研究方向：采礦。

（責(zé)任編輯：趙秀娟）