縫管式小錨桿支護技術(shù)在天湖山礦區(qū)的應(yīng)用

摘?要：縫管式小錨桿支護技術(shù)是一種應(yīng)用廣泛的柔性主動支護方式，天湖山礦區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜、圍巖節(jié)理比較發(fā)育、小斷層多的特點，造成不同的巖層或煤層之間存在相互的作用力不一樣，層與層之間的粘合度受到采動的影響就很容易脫層，造成安全隱患。縫管式小錨桿支護技術(shù)是一種應(yīng)用廣泛的柔性主動支護方式，具有施工快捷、設(shè)備輕便、造價較低、位移較小、施工安全等優(yōu)點。本文介紹了應(yīng)用縫管式小錨桿支護技術(shù)的實踐情況，總結(jié)了縫管式小錨桿支護技術(shù)使用存在的問題及提高質(zhì)量的方法。

關(guān)鍵詞：縫管式小錨桿支護技術(shù);常見的問題;支護質(zhì)量

1 縫管式小錨桿支護技術(shù)在天湖山礦區(qū)的應(yīng)用的概述

縫管式小錨桿支護技術(shù)在具體的工作過程中，必須根據(jù)工作面地質(zhì)概況以及巷道掘出來之初的頂板表面上的完整程度，來設(shè)置相應(yīng)的作業(yè)的縫管式小錨桿支護參數(shù)。縫管式小錨桿支護技術(shù)一般容易會受到受壓增加和風(fēng)化的強烈的影響，導(dǎo)致極易離層破碎，因此在具體開采過程中，注意縫管式小錨桿支護速度，以及縫管式小錨桿支護節(jié)理裂隙的發(fā)展的程度。天湖山礦區(qū)巷道掘進一般情況下是沿煤層頂、底板或是穿層全巖掘進，控制錨桿之間的排距在合適的范圍之內(nèi)，建議采用高強度的螺紋結(jié)構(gòu)的鋼錨桿，在孔底和外側(cè)各采用措施，提高支護阻力，減少頂板巖層破裂對支護強度的影響，增加表面的巖層強度，加大了護頂寬度，避免支撐體系被破壞。采用縫管式小錨桿桿體長度1.6m、桿體直徑為Φ33.0mm的管縫式錨桿。

2 縫管式小錨桿支護技術(shù)使用中常見的問題

（1）由于打孔過程中沒有丈量錨桿或鉆桿長度造成鉆孔深度不夠或者在安裝過程中無對鉆孔內(nèi)碎碴等雜物清干凈等方面的原因，控制長度以托三架頂板梯子梁，篩選合適的規(guī)格和間距，造成錨桿尾部露出過多，具體方法是用直徑在6mm的鋼筋通過電焊形成的網(wǎng)格金屬網(wǎng)偏與支護頂板相互配合，既增加重新補打錨桿工作量，又增加了支護費用（如圖1）。

（2）由于作業(yè)人員操作技能不佳，在具體的操作的過程中，出現(xiàn)的一點紕漏都會導(dǎo)致，在施工過程中通過在頂板兩邊靠幫錨桿孔底深入煤幫，主要是為了防止恰好發(fā)生在巷道上方形成的不穩(wěn)定巖塊出現(xiàn)的冒頂現(xiàn)象孔眼與巖層或巷道頂邊邦的夾角小于75度（如圖2）;在打眼過程中風(fēng)鉆把控不好，造成鉆孔彎曲。

（3）未采用小鉆頭施工或長期不更換鉆頭造成縫管式小錨桿支護質(zhì)量不合格。如：作業(yè)人員為圖省事，直接把掘進打眼用的大鉆頭作為錨桿孔施工，就會造成錨桿錨固力不夠，很容易就可以把錨桿從鉆孔中拉出來，縫管式小錨桿支護就失效;另外，采用小鉆頭施工時，施工的小鉆頭使用一段時間，會造成小鉆頭的整個部位都造成嚴(yán)重的磨損，會進一步地引起小鉆頭的使用部位的直徑變小。在使用量的逐漸增加的情況下，小鉆頭的整個長期接觸的部位必然會隨著時間的增加而變得越來越小。在鉆頭的不斷地磨損的過程中，進一步地造成錨桿安裝過程中孔內(nèi)摩擦力過大，最終打出的錨桿孔眼直徑會偏離要求的直徑，最終造成所有的工作都功虧一簣。錨桿留了一截在外面，支護質(zhì)量不合格（如圖1）。

（4）隨意改變錨桿間排距，個別甚至將托板方向放錯，爆破藥量失控的情況，這會造成錨桿支護質(zhì)量下滑等。

縫管式小錨桿支護技術(shù)應(yīng)用相比于傳統(tǒng)棚式支護是無法比擬的。傳統(tǒng)棚式支護由于施工較為復(fù)雜、笨重等自身的問題，影響了支護速度，在特殊情況下對安全生產(chǎn)不利，但是采用縫管式小錨桿支護技術(shù)可以克服棚式支護的弱點。在天湖山礦區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜、圍巖節(jié)理比較發(fā)育、小斷層多的特點上采用縫管式小錨桿支護在安全上是可行的，在實際施工中要在技術(shù)上不斷地創(chuàng)新，提高縫管式小錨桿支護質(zhì)量。

3 提高縫管式小錨桿支護質(zhì)量的方法

（1）選用的錨桿產(chǎn)品必須符合國家有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。提高錨桿產(chǎn)品支護阻力，減少頂板巖層破裂對支護強度的影響，增加錨桿產(chǎn)品表面的巖層強度，加大了護頂寬度，避免支撐體系被破壞。一般而言，礦井大多數(shù)存在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的情況，且礦井大多數(shù)地質(zhì)斷層多，錨桿產(chǎn)品受壓增加和風(fēng)化嚴(yán)重，由于礦井大多數(shù)錨桿產(chǎn)品受向背斜構(gòu)造影響大，使得巖層的水平地應(yīng)力比較大，極易出現(xiàn)離層破碎現(xiàn)象。煤層整體強度必須在10MPA以上，低于510MPA以下，就屬極軟煤層，危險系數(shù)較高，一旦遇到這種情況，就需要在棚梁上打上鐵撞楔，綜放工作面，使得兩巷斷面增大。

（2）進行縫管式小錨桿支護時使用適宜的錨桿鉆機。在錨桿鉆機結(jié)構(gòu)中，存在直接頂中國的泥質(zhì)膠結(jié)的砂巖具有厚度大、強度低、分層薄、易產(chǎn)生斷裂、冒落頂板離層的現(xiàn)象，因此必須采用錨索梁加強支護的措施，具體操作流程是用錨桿鉆機18號槽鋼對錨索梁進行加工打造，控制長度以托三架頂板梯子梁，篩選合適的規(guī)格和間距，布置方式采用順錨桿鉆機沿著中間布置，煤層受剪切應(yīng)力作用后，將沿軟弱夾層面移動，其主要目的是采用及時的錨索支護，預(yù)防錨桿固區(qū)以上巖層的離層現(xiàn)象發(fā)生。

（3）編制具有針對性并切實可行的縫管式小錨桿支護作業(yè)規(guī)程，該縫管式小錨桿支護質(zhì)量巷道用途及服務(wù)年限長短等，在巷道結(jié)構(gòu)中，存在直接頂中國的泥質(zhì)膠結(jié)的砂巖具有厚度大、強度低、分層薄、易產(chǎn)生斷裂、冒落頂板離層的現(xiàn)象，因此必須采用錨索梁加強支護的措施，具體操作流程是用18號槽鋼對錨索梁進行加工打造是使得巖層的水平地應(yīng)力比較大，極易出現(xiàn)離層破碎現(xiàn)象，此外，縫管式小錨桿支護質(zhì)量巖層的風(fēng)化、泥化、等性能較強造成直接底為粉砂巖泥質(zhì)膠結(jié)，最終導(dǎo)致巖石強度低，圍巖的水平地應(yīng)力較大，在巷道垂直和水平應(yīng)力的作用下，煤層易受到破壞，在縫管式小錨桿支護質(zhì)量巷道底板的煤層和支護強度較低的直接底會造成維護更加困難得情況。

（4）做好對鉆頭磨損量的檢測，由于頂板產(chǎn)生繞曲出現(xiàn)下沉現(xiàn)象后，會導(dǎo)致頂層巖石的破壞，采用桁架梯子梁既能夠有效減少對頂板的拉伸應(yīng)力破壞，又能夠?qū)攲拥膸r層結(jié)構(gòu)施加一定范圍的預(yù)壓力?？刂棋^桿之間的排距在合適的范圍之內(nèi)，建議采用高強度的螺紋結(jié)構(gòu)的鋼錨桿，在孔底和外側(cè)各采用措施，提高支護阻力，減少頂板巖層破裂對支護強度的影響，增加表面的巖層強度，加大了護頂寬度，避免支撐體系被破壞。

在施工現(xiàn)場建立鉆頭磨損量檢測，以及工字鋼支護，這種支護架的缺點是比較松軟，對整個作用力的支撐比較困難。為了解決這個問題，在實際的工作作業(yè)環(huán)境中，設(shè)計了動態(tài)信息支護設(shè)計，這種支護具有自我保護，自我檢測的優(yōu)點。

4 結(jié)論

通過實踐證實，采用縫管式小錨桿支護技術(shù)在修復(fù)、改造巷道變形是我國煤業(yè)發(fā)展的成果，技術(shù)對的更新對于成本的縮減有極大影響，這項技術(shù)在不斷地技術(shù)更新的過程中是可行的，值得推廣。具體的使用的過程中具有的優(yōu)點是：第一，縫管式小錨桿支護技術(shù)在使用的過程中可以節(jié)省大量支護材料，在實際的成本計算中，會使得支護費大大降低;第二，縫管式小錨桿支護技術(shù)中經(jīng)常用到的錨網(wǎng)噴支護，該支護技術(shù)較傳統(tǒng)的砌碹、型鋼支護技術(shù)而言，不僅改變了傳統(tǒng)技術(shù)的笨重的，而且在很大的程度上可以大幅度減輕工人的勞動強度。另外，在使用的過程縫管式小錨桿支護技術(shù)中經(jīng)常用到的錨網(wǎng)噴支護技術(shù)可以減少輔助工作量，減少了相應(yīng)的人員成本費用，而且在工作的效率方面強有力的提高工效;最后縫管式小錨桿支護技術(shù)中經(jīng)常用到的錨網(wǎng)噴支護技術(shù)在使用時采用了更加智能化的設(shè)備，需要根據(jù)礦井通風(fēng)需要來具體的確定型號。巷道整體性良好的情況下，第三，利用錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護技術(shù)，由于在建設(shè)的過程中維修費用在不斷地消耗，可以改變巷道的承壓狀態(tài)，從而有效地控制巷道變形量。而且由于煤巖層遇水極易軟化膨脹變形，使得地下幾千米的煤層的松動圈半徑增大，不斷地朝著破碎區(qū)的發(fā)展。對于煤炭采取的過程中，如果發(fā)揮了圍巖的自身承載能力;第四，提高了縫管式小錨桿支護可靠程度，于已經(jīng)造成支護失效或變形嚴(yán)重的情況，最重要的是在解決問題的過程中考慮巷道維護難易，尤其是對局部地區(qū)破碎松軟頂板巷道，針對樹脂錨桿的安裝質(zhì)量問題，會直接地導(dǎo)致回采巷道失穩(wěn)，大跨度巷道硐室的修復(fù)改造提供了很好的借鑒。

參考文獻：

[1]馮騰飛.軟巖頂板特厚煤層回采巷道支護技術(shù)研究[D].太原理工大學(xué)，2019.

[2]張建華，趙軍，趙貴彬.復(fù)合支護技術(shù)在“三軟”煤層綜放回采巷道中的應(yīng)用[J].煤礦開采，2010，15（06）：46-47+33.

作者簡介：潘鴻森（1981—），男，漢族，福建永春人，本科，采礦工程師，研究方向：安全生產(chǎn)技術(shù)管理方面。