錨索支護技術在東榮二礦的應用

文/孫玉明

錨索支護技術在東榮二礦的應用

文/孫玉明

錨索支護技術的應用，降低了巷道支護成本，有效地抑制了圍巖的變形，確保了巷道的長期穩定，使巷道頂板的安全可靠性得到了大大提高。雙鴨山礦業集團公司從1999年11月開始在東榮二礦中一上采區17層右二皮帶道試用成功，2000年以來，錨索支護已廣泛應用于全集團公司井下各類巷道，特別是綜采工作面切眼、撤架道、大斷面硐室、交叉點等礦山壓力大、礦壓顯現嚴重、維護困難的巷道，充分顯示出錨索支護的特性，是煤礦巷道支護技術的突破。

一、錨索支護的原理和結構

錨索支護的原理與錨桿支護基本相同，是作為巷道支護補強的手段，主要是懸吊作用原理。東榮二礦采用的鉆孔孔徑是Φ30mm的小孔徑預應力錨索，它加固巖體的實質是通過錨索對被加固的巖體施加預應力，限制巖體變形，改善圍巖的應力狀態，提高圍巖的自承能力，從而保持圍巖的穩定。

東榮二礦使用的預應力錨索由錨固段、自由段和張拉段三部分組成。其中，錨固段是錨索錨固在巖體內提供預應力的根基，采用樹脂藥卷錨固，該段長度為0.5m；自由段是連接錨固段與張拉端的錨索部分，通過對錨索的張拉，使自由段產生彈性伸長而實現預應力，一般為3～6m，具體長度可根據巖層最大破裂面的深度選取；張拉端是錨索位于孔口外的外露部分，是錨索借以提供張拉預應力和錨固鎖定的部位，其長度為0.4m。目前，采用的鋼鉸線為低松弛鋼鉸線，直徑為15.24mm，級別230kN。

二、錨索支護的應用及支護參數

試驗地點為中一上采區十七層右二皮帶道。該巷道巷寬4.0m，斷面11.2m2，直接頂為5m左右厚煤巖互層，原支護為11#礦用工字鋼梯形支架，錨桿、菱形網、噴漿聯合支護、煤厚2.8m，埋藏平均深度420m，與上部16層采空區層間距為15m，拉門施工150m后，頂板產生離層變形，錨桿失效，噴層脫落，鋼棚變形，采用錨桿錨索聯合支護，其中錨索為矩形布置：錨索長6.4m，間距1.8m，排距2.0m。

采用錨桿錨索聯合支護后，對該段巷道進行觀測，每50m一個觀測點，共設5個觀測點，以便檢驗錨索支護效果，為錨索支護設計提供依據，以下為實測數據。

表1 實測數據

從觀測結果及該巷道回采期間的礦壓顯現，消除了巷修，杜絕了冒頂、片幫事故，達到了預想的支護效果。

三、錨索施工的規范操作要求

1.采用錨索支護補強時，巷道的基本支護最好選用錨桿，因錨桿支護可以將巷道頂板圍巖加固成一個有一定承載能力的平衡拱，使頂板不會產生破碎冒落，錨索將巷道頂板懸吊在上部穩定巖層中，從而達到支護效果。

2.錨索施工可根據巷道具體情況滯后掘進頭不超過50m。

3.鉆錨索孔時要檢查開孔周圍的頂板情況，應選擇頂板完整的地點開孔。鉆眼完畢，用水將眼沖洗干凈。然后先放入樹脂錨固劑，用鋼鉸線將錨固劑緩慢送入孔底，用攪拌器將鋼鉸線與錨桿鉆機連接好，開動錨桿鉆機，鋼鉸線將錨固劑均勻攪拌，攪拌時間必須達到錨固劑要求的時間。上好托板（托梁）和錨具，半小時后進行張拉。

4.錨索預緊力不得小于設計值。對錨索預緊力應進行抽查，每100根最少抽查3根，達到設計預緊力為合格，不合格的錨索應重新張拉。

四、錨索支護技術的經濟和社會效益

1.減少了巷道的支護、維修和因巷道支護強度不夠被壓垮影響煤炭生產造成的損失。隨著應用范圍的擴大，經濟效益增加，預計綜合經濟效益至少1.5億元；增加了巷道的安全性和可靠性。

2.由于采用錨索支護后，巷道支護強度有了較大的提高，減少了巷道變形量和冒頂次數，改善了工人作業空間，保證了通風需要的斷面；降低了木材消耗。

3.由于錨索錨桿支護效果好，費用低，可以全部取代木棚支護；保證了回采工作面的正常銜接；回采工作面順槽采用錨索支護補強后，由于巷道支護強度提高，可以取消在回采中工作面的過溜抬棚，減少回采時端頭維護量和維護時間，延長回采工作面的出煤時間，提高回采工作面單產，減少工序，降低工人勞動強度；有利于巷道布置。

4.以前由于巷道支護困難，不得不加大巷道間的煤柱尺寸，既浪費資源，降低了經濟效益，又使巷道布置不合理，采用錨索支護技術后可以減少煤柱尺寸，合理布置巷道，提高了煤柱的回收率。

(作者單位：黑龍江龍煤礦業集團雙鴨山分公司)

（責任編輯：李元）