探討煤巷圍巖控制與錨網(wǎng)支護技術(shù)

楊 永，李占龍，艾國防

鄂爾多斯市營盤壕煤炭有限公司

探討煤巷圍巖控制與錨網(wǎng)支護技術(shù)

楊 永，李占龍，艾國防

鄂爾多斯市營盤壕煤炭有限公司

煤巷是目前煤礦回采巷道的主要形式，由于煤礦井下施工環(huán)境復雜，煤巷所處底層的條件多樣,圍巖的性質(zhì)多變,因此研究煤巷圍巖控制技術(shù)對于煤礦安全生產(chǎn)來說具有非常重要的作用。錨網(wǎng)支護技術(shù)作為有效的煤巷支護方式，其對煤巷圍巖具有強化作用，因此本文通過研究煤巷圍巖控制與錨網(wǎng)支護技術(shù),提出優(yōu)化錨網(wǎng)支護技術(shù)在煤巷圍巖控制中的應用。

煤巷；圍巖控制；錨網(wǎng)支護技術(shù)

引言

煤巷圍巖因為受到采動而出現(xiàn)變形，所以實現(xiàn)煤巷圍巖構(gòu)造支護能力的提升以及避免出現(xiàn)煤壁片幫是確保煤巷安全的基礎(chǔ)，其中一種有效支護煤巷的手段是錨網(wǎng)支護技術(shù)，其能夠明顯地提升煤巷圍巖強度，以及這種支護手段的費用比較少，并且可以實現(xiàn)煤巷斷面使用率的提升。當今很多國家都應用錨網(wǎng)支護技術(shù)，在國內(nèi)煤礦企業(yè)當中也普遍地應用錨網(wǎng)支護技術(shù)。

1 煤巷圍巖控制與錨固的原理分析

1.1 煤巷圍巖控制的原理

煤巷圍巖控制的原理是圍巖跟支護互相影響的原理，由于屬于地下工程的煤巷有別于通常的工程，巖體有著一定的承載性能，因此巖體跟支護手段互相滲透。換言之，以支護的方式提高煤礦開采空間可靠性的提升，體現(xiàn)巖體的承載性能。能夠劃分煤巷圍巖控制原理為被動支護以及主動支護。主動支護即借助支架將事前準備好的預應力施加給圍巖，像是錨索和錨桿預緊力等，其重點是加固處理圍巖。被動支護就是對圍巖不實施任何的預應力，支架重點支護圍巖散體荷載，像是巷道鋼拱支架，其并非加固圍巖。

1.2 煤巷圍巖的錨固理論

錨固理論重點是對錨固構(gòu)造和圍巖的力學影響原理進行分析，應用錨固原理能夠從技術(shù)上支撐煤巷圍巖控制。有關(guān)錨固理論存在非常多的說法，然而，其都立足于假設(shè)理論。為此，錨固理論要遠遠滯后于實踐。當今的錨固理論是組合拱壓縮拱理論、最大水平應力理論、懸吊理論、圍巖松動圈理論、組合梁理論等，這一系列的理論各具特點，錨桿支護的早期理論是懸吊理論，其在頂板下是松散巖層以及頂板上是穩(wěn)定巖層的狀況下適宜應用，然而未曾兼顧破碎巖層強度的提升和錨桿的抗剪能力。加固拱理論在軟巖巷道適用，其兼顧了整體的錨桿支護性。組合梁理論在層狀巖層適用，其重點錨桿對對巖層滑動和離層的制約性形成影響。

2 錨網(wǎng)支護技術(shù)及其應用過程

2.1 錨網(wǎng)支護的工藝技術(shù)

2.1.1 支護巷道的施工次序

支護巷道的次序為；首先在挖掘巷道之后，應當實時地開展臨時支護，臨時支護的前探梁需要應用兩根鋼管，確保鋼管的長度是3.5米和厚度是3.0英寸，再借助鋼圈與螺帽在錨桿上懸吊，從而支護巖層頂板，以及借助剎桿背實頂板，從而進行臨時支護。其次，對支護巷道的其它設(shè)備進行及時安裝，像是跟圍巖配合的支護（錨索、金屬網(wǎng)、錨桿等），確保礦井采掘空間的穩(wěn)定。最后，應當對混凝土進行及時地噴射，以及確保噴射混凝土的厚度符合相應的標準。

2.1.2 安裝臨時支架技術(shù)

首先，在檢查巷道通風性之后，操作者站于永久支護的下面，借助2.5米以下的工具清理干凈幫和頂?shù)拿?，操作者快速往前探梁需要的距離移動之后，在前探梁放置金屬片，以及絞盡。通常需要有5人上前探梁。其次，在操作的時候，倘若頂板的壓力太大，以及頂板發(fā)出響聲，需要迅速地暫停作業(yè)，以及快速地撤出施工者，在穩(wěn)定頂板支護，從外至里支護柱帽再進行施工。倘若頂板出現(xiàn)較大的不平情況，前探梁難以在巷道開口位置應用，那么臨時支護務必借助較輕的單體液壓支柱。

2.2 安裝錨索、錨桿的過程

2.2.1 頂板錨桿支護的過程

首先，操作者在臨時支護的下面站好，根據(jù)鋼筋托鏈規(guī)定孔位，通常首先對中間頂錨桿鉆眼，再開展其它的錨桿。安裝頂錨桿的次序是：鉆眼、清孔、將樹脂藥卷注入眼孔中、借助擰上螺母的錨桿頭頂住樹脂藥卷且向孔眼中放置、借助攪拌機跟鉆矸機錨桿尾部相連接，以及借助鉆眼機對錨固劑進行攪拌，時間大概是20秒，再停止進行攪拌，再等候1分鐘借助鉆機將螺母擰上。其次對頂板錨桿進行安裝。安裝頂板錨桿的次序是先中間、再兩邊。通常頂板錨桿借助短釬桿進行鉆孔，再對長釬桿進行更換，應用的鉆頭需要是Φ28mm，借助鉆孔機鉆孔之前，要先提升錨桿機，以及在相應的位置放置鉆頭，進而確保鉆頭鉆孔之角度，確保鉆孔實現(xiàn)要求的深度，在完成鉆孔之后，應當清理孔眼的泥漿和煤灰。務必確保鉆孔間距跟安裝錨桿的距離需要相符合，能夠使鉆孔排距值小于或者是大于50mm,根據(jù)間距進行錨桿施工要。

2.2.2 幫錨桿支護的過程

首先，在施工幫錨桿支護之前，對錨桿眼進行布置，借助有色筆對巖石面鉆眼位置進行確定，幫錨桿的安裝技術(shù)跟頂板錨桿的施工技術(shù)類似，其都是首先對鉆眼角度進行確定，再借助短釬桿套長釬桿手段實施幫錨桿支護鉆眼。在以上工藝結(jié)束之后，將樹脂藥卷注入鉆孔，通常選用的是Z2360中速藥卷，結(jié)合施工的要求，倘若巷道在3米以上，那么在一旁實施錨桿支護。只有確保3噸的預緊力和5噸的幫錨桿重量，才可以確保巷道空間的安全性。

2.2.3 錨索支護的過程

安裝錨索支護重點涵蓋下面的過程：（1）安裝錨索。首先緊跟工作面安裝錨索，不允許滯后。其次，將樹脂藥卷注入到錨索鉆孔位置，藥卷的注入次序是：首先將超快速藥卷注入，再將中速藥卷注入，以及在鉆孔當中推進藥卷。借助專門的錨索機和攪拌機連接錨索，在開始攪拌的時候，應當對攪拌的速度進行有效地控制，防止太快，在錨索孔進入全部的錨索支護進行加速，通常是大概30秒的攪拌時間，在完成攪拌之后等待大概1分鐘將設(shè)備拆除。最后，結(jié)束攪拌半個小時之后安裝其他的裝置，確保實現(xiàn)10噸的預緊力。（2）務必在暫停一系列裝置的時候拆除裝置，防止安全事故的出現(xiàn)，并且務必在鉆機底部插入攪拌機，注藥的時候人為地護住鋼絞線，防止傷人現(xiàn)象的發(fā)生。

3 結(jié)語

總而言之，因為礦井的施工環(huán)境比較復雜，煤巷存在多樣性條件的底層，圍巖性質(zhì)存在多變性的特點，所以對煤巷圍巖控制技術(shù)進行分析意義重大。而錨網(wǎng)支護技術(shù)這種支護煤巷的手段非常有效，其能夠強化煤巷圍巖，因此倡導廣泛地應用這種技術(shù)。

[1]雷博,雷照源.錨網(wǎng)支護技術(shù)的基本特性分析[J].陜西煤炭, 2012（04）:102-103.

[2]劉德健.矩形斷面錨網(wǎng)支護技術(shù)在煤礦中的應用—以山西汾西礦業(yè)新陽煤業(yè)為例[J].科技風,2012（20）:156-157.

[3]石志林.依靠科技進步,推進煤巷錨網(wǎng)支護技術(shù)穩(wěn)步發(fā)展[J].科技資訊,2012（04）:187-188.

楊永（1989-），男，漢族，山東汶上人，本科，助理工程師，主管技術(shù)員，研究方面：綜掘支護技術(shù)。