破碎淋水頂板煤巷錨索網(wǎng)帶聯(lián)合支護(hù)技術(shù)

王曉東

（山西宏宇誠鑄建設(shè)工程有限公司，山西 朔州 038300）

1 概況

53盤區(qū)5306回風(fēng)順槽設(shè)計(jì)長(zhǎng)度1137m，位于53盤區(qū)西部，2#溜煤眼以西1392m處。巷道由東南向西北掘進(jìn)，與皮帶巷呈61°夾角。該區(qū)域地質(zhì)及水文地質(zhì)條件中等。上覆無采空區(qū)和積水存在，下伏奧灰水最高水位均在8#煤層以下，對(duì)本層開采無影響。本工作面地質(zhì)構(gòu)造較為簡(jiǎn)單，為一不對(duì)稱傾伏背斜構(gòu)造，背斜軸部位于450m處，預(yù)計(jì)5306回風(fēng)巷掘至340m時(shí)，將會(huì)遇到一條落差3.5m正斷層，對(duì)掘進(jìn)有一定影響。5#煤層煤厚15.30～10.96m，平均12.10m，含有三到六層夾石，單層夾石最大厚度1.02m。該煤層在本區(qū)域賦存較穩(wěn)定，根據(jù)F1020鉆孔顯示，工作面北西部煤層下部3.59m為風(fēng)化煤。直接頂為深灰色砂質(zhì)泥巖，厚6.5m，基本頂為灰白色粗粒砂巖。

5306回風(fēng)順槽掘進(jìn)巷道大部分為下山掘進(jìn)，低洼區(qū)會(huì)存在裂隙水及煤層含水，特別是在遇見斷裂構(gòu)造和裂隙發(fā)育地段含水量會(huì)明顯增大，掘進(jìn)期間及時(shí)跟進(jìn)排水管路及排水設(shè)備，執(zhí)行“有掘必探”的原則確保掘進(jìn)過程的安全。

2 支護(hù)設(shè)計(jì)及工藝流程

2.1 錨+索+網(wǎng)+帶聯(lián)合支護(hù)

頂幫錨桿采用左旋無縱筋螺紋鋼錨桿，直徑為Ф20mm，長(zhǎng)度為2200mm，鋼號(hào)HRB400，頂幫錨桿為6排布置，排間距為900×1000mm。W型6眼鋼帶規(guī)格為4800×150×3mm。錨索為Ф17.80×8000mm的1860級(jí)低松弛鋼絞線，二一二模式布置，排間距2500×2000mm。工作面護(hù)幫錨桿3排布置；W型單眼鋼帶規(guī)格為450×280×5mm，排間距為900×1000mm；炸幫嚴(yán)重時(shí)縮小錨桿間距為500mm。頂幫網(wǎng)采用8#菱形金屬網(wǎng)（網(wǎng)孔80×80mm），頂網(wǎng)規(guī)格：3000×3000mm；護(hù)幫網(wǎng)規(guī)格：3000×2500mm。每間隔100m金屬網(wǎng)斷開800mm（頂幫金屬網(wǎng)），用塑料網(wǎng)搭接頂幫金屬網(wǎng)。如圖1所示。

圖1 頂板支護(hù)示意圖

全巖（泥巖）段巷道支護(hù)為U29鋼棚（拱形支架）或采用錨索網(wǎng)+U29鋼棚（拱形支架）雙層聯(lián)合支護(hù)。棚間距1000mm，棚與棚之間用Ф16mm拉桿拉緊，頂幫用砼背板密排背頂背幫接實(shí)，循環(huán)進(jìn)尺為1000mm。頂板壓力增大時(shí)鋼棚間距縮小為500mm。

若頂板破碎、頂板淋水區(qū)域，及時(shí)補(bǔ)打錨索，錨索排距不變，間距縮小為1m，采用5眼組合錨索加強(qiáng)對(duì)頂板的支護(hù)，并進(jìn)行防銹處理。如果地質(zhì)狀況出現(xiàn)較大變化，必須及時(shí)向有關(guān)部門匯報(bào)，及時(shí)調(diào)整支護(hù)結(jié)構(gòu)。

2.2 工藝流程

2.2.1 錨桿支護(hù)工藝及要求

掘進(jìn)夠一個(gè)循環(huán)距離→敲幫問頂、處理頂幫活矸、活煤→鋪金屬網(wǎng)→支護(hù)前探梁臨時(shí)支護(hù)→鉆頂板中部錨桿孔→清孔→安裝樹脂錨固劑和錨桿→用錨桿鉆機(jī)攪拌樹脂錨固劑至規(guī)定時(shí)間→停止攪拌后等待1min左右→擰緊螺母至200N·m→從中向外依次安裝其他頂板錨桿→用力矩板手檢查扭力是否合格→頂錨桿支護(hù)結(jié)束后→打護(hù)幫錨桿→用力矩板手檢查扭力是否合格→下一個(gè)循環(huán)。錨桿的外露長(zhǎng)度螺母外10～50mm。

2.2.2 錨索支護(hù)工藝及要求

掘進(jìn)夠一個(gè)循環(huán)距離→敲幫問頂、處理頂幫活矸、活煤→畫錨索眼位置→用風(fēng)動(dòng)錨桿機(jī)鉆孔→清孔→添加樹脂錨固劑→插入錨索→樹脂錨固劑推至孔底→錨索下端用專用攪拌器與錨桿鉆機(jī)相連→用錨桿鉆機(jī)攪拌樹脂錨固劑先慢后快，將錨索插入鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求深度，按規(guī)定時(shí)間使用全速螺旋攪拌器攪拌，攪拌均勻后1min左右即可穩(wěn)定固化→將錨桿鉆機(jī)收起→卸下攪拌器→安裝托板與鎖具→用錨索漲拉力機(jī)具漲拉緊鋼絞線，達(dá)到24MPa后方可進(jìn)行下一操作。錨索在鎖具外保留150～250mm。

2.2.3 樹脂藥安裝及要求

錨桿和錨索安裝之前，需要對(duì)樹脂錨固劑狀態(tài)進(jìn)行檢查。嚴(yán)禁使用過期（小于3個(gè)月）、凝結(jié)、破裂等變質(zhì)的錨固劑。

樹脂藥檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：樹脂藥必須有合格的檢驗(yàn)合格證；樹脂藥要質(zhì)地柔軟、裝填飽滿、顏色均勻；樹脂藥膠泥不分層、沉淀；樹脂藥內(nèi)管不存在開裂、滲漏、封口不嚴(yán)現(xiàn)象；樹脂藥卷無變形。

樹脂藥卷按照先長(zhǎng)后短的安裝順序放入錨桿、錨索孔中。樹脂錨固劑內(nèi)含有固化劑，固化劑以及樹脂膠泥具有較強(qiáng)的腐蝕性，工作人員不能直接碰觸。若不慎出現(xiàn)直接接觸事件，必須立刻進(jìn)行沖洗。對(duì)樹脂藥的使用有嚴(yán)格的用量要求，并且必須進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)和實(shí)施正確的工藝順序。

3 支護(hù)效果

（1）針對(duì)5306回風(fēng)順槽頂板破碎淋水地質(zhì)條件，提出錨固加固支護(hù)技術(shù)，頂板圍巖得到強(qiáng)化，采用錨+索+網(wǎng)+帶聯(lián)合支護(hù)設(shè)計(jì)，錨索二一二模式布置，取得良好的支護(hù)效果。

（2）巷道錨固加固支護(hù)技術(shù)，能夠有效地控制破碎淋水煤層頂板圍巖的穩(wěn)定性，降低了巷道支護(hù)工作的勞動(dòng)強(qiáng)度和施工成本，使巷道的掘進(jìn)和回采可以高效、穩(wěn)定、安全、快速地完成。