錨網(wǎng)梁錨索聯(lián)合支護(hù)技術(shù)在涌山礦的應(yīng)用

王曉儉，李順聞

（樂(lè)平礦務(wù)局 涌山煤礦，江西 樂(lè)平333305）

樂(lè)平礦務(wù)局涌山煤礦位于江西省樂(lè)平市涌山鎮(zhèn)，礦井采用斜井開(kāi)拓方式，煤層平均傾角為65°～75°，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，煤系地層厚約300～500m，含煤11層，為中近距離煤層群，煤層總厚度為20.86m。煤層較穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，含夾矸1～3層，二、三、四、五、八煤為主采煤層，開(kāi)采煤層均為突出煤層。

涌山煤礦在煤層底板巖巷中應(yīng)用錨網(wǎng)梁錨索聯(lián)合支護(hù)技術(shù)，以“掘進(jìn)先行”?！安删蚱胶狻?，在31308底板巖巷支護(hù)中采用錨網(wǎng)梁錨索聯(lián)合支護(hù)技術(shù)取得了成功的經(jīng)驗(yàn)。巷道布置在三煤底板7.5～10.5m之間的粉砂巖中，三煤直接底為砂巖，硅質(zhì)膠結(jié)，局部含少量煤線，厚3m。粉砂巖抗壓強(qiáng)度為534～683kg／cm2，硬度為4.12～5.4，容重為2.4～2.7g／cm3，地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜，以往其它的支護(hù)形式很難滿足本地段地應(yīng)力的支護(hù)要求。

1 問(wèn)題的提出

涌山礦在煤層底板巖巷支護(hù)中，習(xí)慣上采用金屬支架支護(hù)，此種支護(hù)方式主要存在以下問(wèn)題：

1）金屬棚子支護(hù)，在支護(hù)過(guò)程中是被動(dòng)受壓，加上本塊段地應(yīng)力大，所以支承壓力大，支架變形嚴(yán)重，從而造成斷面小，影響通風(fēng)、運(yùn)輸、行人，對(duì)安全生產(chǎn)不利。

2）底板巷采用金屬支架支護(hù)，由于其初期圍巖未來(lái)壓，支架不牢固，支護(hù)質(zhì)量得不到有效保證；掘進(jìn)放炮時(shí)又易崩倒棚子，因此需要扶棚，安全性差，重復(fù)勞動(dòng)多、勞動(dòng)工效低、單進(jìn)速度慢。

3）支護(hù)中勞動(dòng)強(qiáng)度大，主要是放炮會(huì)崩倒棚子，經(jīng)常要花2～3個(gè)小時(shí)才能修好，增加了額外的勞動(dòng)工作量，嚴(yán)重影響作業(yè)人員的積極性，在掘進(jìn)施工中，安全、質(zhì)量、進(jìn)尺難以保證。

4）架設(shè)金屬棚子支護(hù)巷道，由于巷道變形嚴(yán)重，會(huì)造成多次返棚擴(kuò)巷，即在最后回收金屬支架過(guò)程中還需要返棚，增加了掘進(jìn)工作面安全管理的難度和維護(hù)費(fèi)用。

鑒于巖巷支護(hù)采用金屬支架支護(hù)存在上述安全問(wèn)題，涌山礦針對(duì)底板巖巷支護(hù)情況，開(kāi)始在31308底板巖巷應(yīng)用錨網(wǎng)梁錨索聯(lián)合支護(hù)技術(shù)進(jìn)行支護(hù)。

2 支護(hù)要素

2.1 斷面參數(shù)

31308 底板巷道斷面形狀為四邊形，高2.3m，寬2.5 m，在掘進(jìn)施工與巷道支護(hù)過(guò)程中，不破壞巷道兩側(cè)頂?shù)装鍘r層。

2.2 支護(hù)形式

掘進(jìn)工作面使用錨桿、錨索、菱形網(wǎng)、梯子梁進(jìn)行聯(lián)合支護(hù)。

2.3 支護(hù)參數(shù)

（1）根據(jù)工作面巖性，選用Φ18mm的強(qiáng)螺紋鋼錨桿，錨桿實(shí)際長(zhǎng)度取1.8m，錨桿間排距取700mm×800mm。

（2）選用菱形金屬網(wǎng)。金屬網(wǎng)規(guī)格為4.5m×1.0m，網(wǎng)孔尺寸為40mm×40mm，金屬網(wǎng)搭接長(zhǎng)度為100mm，逐扣搭接并做到金屬網(wǎng)片壓實(shí)壓緊。

（3）選擇Φ15.24mm的鋼絞線錨索，長(zhǎng)度為4.5m，錨索孔深度4.3m，外露長(zhǎng)度為200～300mm，采用樹(shù)脂藥卷端頭錨固。錨索間排距為2500mm×800mm；錨索托盤采用12＃槽鋼制成，長(zhǎng)度300mm，中心孔為Φ18mm。

（4）采用Φ14mm×100mm×5000mm鋼筋梁。在施工中，鋼筋梁安裝應(yīng)垂直巷道走向，錨桿錨索要打在鋼筋梁預(yù)留孔內(nèi)。

3 支護(hù)施工

涌山礦在31308底板巷道掘進(jìn)、支護(hù)、成型施工過(guò)程中，嚴(yán)格按照施工工藝流程、施工方法、施工要求進(jìn)行施工，切實(shí)做到安全第一、質(zhì)量?jī)?yōu)先、快速施工。

1）施工工藝流程

按施工要求先打錨桿眼、錨索眼，依施工程序緊跟著安裝錨桿、錨索，按支護(hù)要求再進(jìn)行掛網(wǎng)、壓茬，按規(guī)定要求安裝托板，最后擰緊螺帽、上鎖頭、張拉，完成聯(lián)合支護(hù)工藝流程。

2）施工方法

（1）錨桿施工，錨桿眼位置準(zhǔn)確，錨桿眼打好后，應(yīng)將眼內(nèi)的巖渣、積水用壓風(fēng)清理干凈。打眼應(yīng)按由外向內(nèi)先頂后幫的順序依次進(jìn)行。錨桿安裝掛好網(wǎng)，上好托盤，擰上、螺帽擰緊，用氣動(dòng)套筒工具給錨桿加一定的預(yù)緊力，使托盤緊壓、壓正鋼筋梁并緊貼巖面。

（2）錨索施工，錨索眼的眼位誤差±100mm，方向（鉆孔軸線與設(shè)計(jì)軸線偏差角）誤差不得大于3°。錨索安裝攪拌時(shí)間為45～60秒鐘，錨索在孔內(nèi)養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于1小時(shí)，再放入托盤和鎖具，用液壓泵配合張拉千斤頂漲緊鋼絞線、保證鋼絞線外露長(zhǎng)度達(dá)200～300mm。

3）支護(hù)施工要求

（1）錨桿、錨索的施工安裝要求孔徑、桿（索）直徑及錨固劑直徑三者要相匹配。錨桿外露長(zhǎng)度為20～50mm。

（2）嚴(yán)格按照作業(yè)規(guī)程及規(guī)定操作，施工工區(qū)安排人員跟班監(jiān)督落實(shí)。確保錨桿、錨索支護(hù)質(zhì)量，重點(diǎn)控制好錨桿、錨索的攪拌時(shí)間和養(yǎng)護(hù)時(shí)間。

（3）在過(guò)斷層或圍巖破碎帶時(shí)，采用補(bǔ)打錨索、加固圍巖支護(hù)。

4 應(yīng)用效果

涌山礦傳統(tǒng)支護(hù)在煤層底板巷均采用梯形斷面金屬棚支護(hù)，需要破頂?shù)装鍘r層才能保證支護(hù)的扎腳，破壞了頂?shù)装鍘r層的完整性。應(yīng)用錨網(wǎng)梁錨索聯(lián)合支護(hù)技術(shù)，則明顯地改善了圍巖受力狀態(tài)，通過(guò)聯(lián)合支護(hù)使圍巖形成穩(wěn)定的承載圈，有效地控制了圍巖變形，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)承載，保持了頂、底板的完整性和圍巖的穩(wěn)定性，有效地提高了支護(hù)的安全可靠性，同時(shí)減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工效，降低了成本，實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn)。