煤礦急傾斜煤層中錨網(wǎng)支護(hù)方法研究

摘 要：我國(guó)是世界上煤炭資源最豐富的國(guó)家之一，急傾斜煤層在我國(guó)分布廣泛，同時(shí)開(kāi)采難度高，近年來(lái)發(fā)生了多起重特大事故。在煤礦的開(kāi)采中，深基坑支護(hù)主要采用的是錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)。本文，分析在急傾斜煤層中使用錨網(wǎng)支護(hù)的施工工藝以及如何做好質(zhì)量控制，對(duì)急傾斜煤層中應(yīng)用錨網(wǎng)支護(hù)注意的問(wèn)題進(jìn)行探討。

關(guān)鍵字：急傾斜煤層;錨網(wǎng)支護(hù);方法

中圖分類號(hào)：TD353 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中國(guó)煤層開(kāi)采歷史悠久，但由于受到開(kāi)采工藝、開(kāi)采設(shè)備、國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策以及生產(chǎn)水等的影響，國(guó)內(nèi)目前中小型煤礦特別多，并且煤礦開(kāi)采技術(shù)落后，安全設(shè)施不齊全等，就近幾年就連續(xù)發(fā)生了多起重大安全事故。

急傾斜煤層的開(kāi)采，由于煤礦分布規(guī)律不清楚，急傾斜煤層的開(kāi)采管理復(fù)雜，事故頻繁，因此，對(duì)急傾斜煤層采煤工藝進(jìn)行改進(jìn)，對(duì)安全設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格質(zhì)量管理，做好急傾斜煤層的支護(hù)工作對(duì)煤礦的安全開(kāi)采意義重大。不僅促進(jìn)了煤炭工業(yè)的健康安全發(fā)展，而且對(duì)以后急傾斜煤層的開(kāi)采具有十分重要的指導(dǎo)意義。

一、急傾斜煤層的特點(diǎn)

首先，急傾斜煤層的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，斷層多且煤層分布不規(guī)律，開(kāi)采煤層的賦存條件普遍較差，煤礦儲(chǔ)量少，開(kāi)采難度高等特點(diǎn)，不僅給煤礦開(kāi)采帶來(lái)很大難度，還為煤礦的開(kāi)采安全支護(hù)提出較大的要求。其次，急傾斜煤層的傾斜角度大，開(kāi)采的煤礦會(huì)自動(dòng)下滑，雖然簡(jiǎn)化煤礦的裝運(yùn)工作，但下滑的煤或石頭容易損壞支護(hù)設(shè)施，砸傷人員，給煤炭開(kāi)采帶來(lái)一些不安全因素。因此，急傾斜煤層的開(kāi)采不安全因素多、安全性較差。最后，急傾斜煤層的頂板壓力通常垂直作用于支護(hù)支架，但隨著煤礦的開(kāi)采，傾斜作用力轉(zhuǎn)移方向，在達(dá)到一定受力極限，可能沿傾斜作用力的方向滑動(dòng)垮落，如果支架穩(wěn)固性差，急易發(fā)生扭曲或傾倒。因此，急傾斜煤層的支護(hù)工作難度高。

二、錨網(wǎng)支護(hù)施工工藝

錨網(wǎng)支護(hù)是在煤礦開(kāi)采中廣泛使用的一種支護(hù)技術(shù)，本文主要介紹以下幾方面施工要點(diǎn)，以及幾方面質(zhì)量控制。

1、錨網(wǎng)支護(hù)施工

（1）基坑土方挖掘

基坑土方的挖掘要根據(jù)急傾斜煤層的實(shí)際情況制定詳細(xì)的施工方案，包括挖掘順序、挖掘設(shè)備、施工計(jì)劃、排水、應(yīng)急預(yù)案等方面?；油练酵诰虮仨毎凑詹襟E進(jìn)行，挖掘土方的深度要根據(jù)急傾斜煤層的暴露坡面情況，選擇在土質(zhì)較好的底層。對(duì)土方周圍土層出現(xiàn)變形，有嚴(yán)格要求，應(yīng)采取其它的輔助支護(hù)方法來(lái)適應(yīng)工程的特殊需求。

基坑土方的挖掘長(zhǎng)度應(yīng)該根據(jù)急傾斜煤層的煤層分布情況以及坡面的穩(wěn)定情況決定，開(kāi)挖應(yīng)該控制好坑底標(biāo)高，避免超過(guò)要求，如果超出要求，應(yīng)按照規(guī)定的標(biāo)高進(jìn)行加厚墊層或用砂石夯填。

（2）成孔

在錨桿成孔過(guò)程中，應(yīng)該根據(jù)急傾斜煤層的特殊情況選用適當(dāng)?shù)臋C(jī)械設(shè)備。在開(kāi)始成孔前，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，確定孔位，并拉線確認(rèn)其在同一水平線。在成孔過(guò)程中，如遇到軟土流砂的情況可加套管成孔，如果錨桿較長(zhǎng)且土層較硬時(shí)，可選用錨桿鉆機(jī)成孔。

（3）安裝錨桿

錨桿在安裝前，需對(duì)其鋼筋和焊接接頭進(jìn)行拉伸測(cè)試，確保其質(zhì)量可靠。安裝過(guò)程中應(yīng)避免桿體被扭壓、彎曲，并使錨桿處于孔中心位置。為了保護(hù)錨桿的鋼筋不被損害，要設(shè)置定位器確保其保護(hù)層厚度。然后，用攪拌機(jī)把水泥、砂、減水劑和膨脹劑等攪拌均勻，進(jìn)行灌漿固定。注意灌漿過(guò)程應(yīng)該由里往外進(jìn)行，對(duì)于使用的混凝土混合比，要符合工程標(biāo)準(zhǔn)，在灌漿后不要隨意敲擊錨桿和懸掛重物。

（4）鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)

按照施工設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行鋼筋網(wǎng)的鋪設(shè)，可以采用鋼或鐵絲網(wǎng)，然后每隔一段距離用短土釘固定，在鋼筋網(wǎng)之間用扎絲。并將錨桿的端部焊接成棱形加強(qiáng)筋，壓住鋼筋網(wǎng)，從而使鋼筋網(wǎng)和錨桿形成一個(gè)牢固加強(qiáng)的整體。

（5）混凝土面層

在鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)完成過(guò)后，便進(jìn)行混凝土面層施工?；炷撩鎸油ǔＪ墙柚鷩娚錂C(jī)械進(jìn)行噴射施工，壓縮空氣或其他動(dòng)力將攪拌好的混凝土高速噴射坡面上，混凝土凝結(jié)后與鋼筋網(wǎng)形成薄壁混凝土面板。在混凝土面層的施工中，要保證混凝土的噴射厚度，以及混凝土混合質(zhì)量達(dá)到要求標(biāo)準(zhǔn);施工過(guò)程中要把握好噴頭的角度，盡量降低回彈量;在施工結(jié)束后，要按照養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，避免混凝土面層出現(xiàn)裂縫。

2、質(zhì)量控制

急傾斜煤層的支護(hù)工作，其質(zhì)量控制至關(guān)重要，如果質(zhì)量不過(guò)關(guān)將直接導(dǎo)致嚴(yán)重的事故。通常錨網(wǎng)支護(hù)的質(zhì)量控制，除了對(duì)常規(guī)的施工材料檢驗(yàn)外，還需要注意以下幾點(diǎn)質(zhì)量控制：

（1）混凝土面層的抗壓測(cè)試，在開(kāi)采過(guò)程中會(huì)有很多不可預(yù)見(jiàn)的狀況產(chǎn)生，混凝土面層的抗壓能力必須大于設(shè)計(jì)要求。

（2）錨桿的抗拉伸能力測(cè)試，測(cè)試錨桿的抗拉伸能力應(yīng)該選取多組錨桿進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果平均值必須大于設(shè)計(jì)要求。

（3）墻面噴射混凝土厚度測(cè)試，可以采用鑿孔進(jìn)行測(cè)試，對(duì)不同坡面的噴射混凝土面進(jìn)行鑿孔，測(cè)試點(diǎn)必須覆蓋整個(gè)支護(hù)區(qū)，且測(cè)試平均厚度大于設(shè)計(jì)要求。

三、問(wèn)題分析與對(duì)策

急傾斜煤層的支護(hù)工程，往往伴隨很多難以預(yù)見(jiàn)的問(wèn)題，這些問(wèn)題如果出現(xiàn)，可能引起嚴(yán)重生產(chǎn)事故，對(duì)職工的生命財(cái)產(chǎn)造成威脅。因此，做好問(wèn)題的分析以及制定相應(yīng)的應(yīng)急措施，對(duì)支護(hù)工程乃至煤礦開(kāi)采具有非常重要的意義。

1、如果出現(xiàn)坡體變形等情況，要盡可能在坡頂減載或削坡，其次還可以使用石塊或者土包等材料反壓坡腳，避免變形區(qū)域的進(jìn)一步擴(kuò)大。如果坡體的變形較大，無(wú)法用上面的辦法進(jìn)行控制時(shí)，可以先反鏟挖土回填反壓坡腳，再根據(jù)實(shí)際情況作妥善處理。

四、結(jié)語(yǔ)

錨網(wǎng)支護(hù)是一種針對(duì)不同地質(zhì)條件，尤其特殊不良地質(zhì)支護(hù)法。其具有節(jié)約投資、節(jié)省工期、占地空間少、支護(hù)安全等特點(diǎn)，應(yīng)被廣泛應(yīng)用于急傾斜煤層開(kāi)采支護(hù)。

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作者簡(jiǎn)介：鄭留冰（1986.9—），男，漢族，平頂山市人，河南理工大學(xué)畢業(yè)，本科學(xué)歷，現(xiàn)就職于平頂山煤礦設(shè)計(jì)研究院，助理工程師。