煤礦急傾斜煤層中錨網支護方法研究

摘 要：我國是世界上煤炭資源最豐富的國家之一，急傾斜煤層在我國分布廣泛，同時開采難度高，近年來發生了多起重特大事故。在煤礦的開采中，深基坑支護主要采用的是錨網支護技術。本文，分析在急傾斜煤層中使用錨網支護的施工工藝以及如何做好質量控制，對急傾斜煤層中應用錨網支護注意的問題進行探討。

關鍵字：急傾斜煤層;錨網支護;方法

中圖分類號：TD353 文獻標識碼：A

中國煤層開采歷史悠久，但由于受到開采工藝、開采設備、國家產業政策以及生產水等的影響，國內目前中小型煤礦特別多，并且煤礦開采技術落后，安全設施不齊全等，就近幾年就連續發生了多起重大安全事故。

急傾斜煤層的開采，由于煤礦分布規律不清楚，急傾斜煤層的開采管理復雜，事故頻繁，因此，對急傾斜煤層采煤工藝進行改進，對安全設備進行嚴格質量管理，做好急傾斜煤層的支護工作對煤礦的安全開采意義重大。不僅促進了煤炭工業的健康安全發展，而且對以后急傾斜煤層的開采具有十分重要的指導意義。

一、急傾斜煤層的特點

首先，急傾斜煤層的結構復雜，斷層多且煤層分布不規律，開采煤層的賦存條件普遍較差，煤礦儲量少，開采難度高等特點，不僅給煤礦開采帶來很大難度，還為煤礦的開采安全支護提出較大的要求。其次，急傾斜煤層的傾斜角度大，開采的煤礦會自動下滑，雖然簡化煤礦的裝運工作，但下滑的煤或石頭容易損壞支護設施，砸傷人員，給煤炭開采帶來一些不安全因素。因此，急傾斜煤層的開采不安全因素多、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支架，但隨著煤礦的開采，傾斜作用力轉移方向，在達到一定受力極限，可能沿傾斜作用力的方向滑動垮落，如果支架穩固性差，急易發生扭曲或傾倒。因此，急傾斜煤層的支護工作難度高。

二、錨網支護施工工藝

錨網支護是在煤礦開采中廣泛使用的一種支護技術，本文主要介紹以下幾方面施工要點，以及幾方面質量控制。

1、錨網支護施工

（1）基坑土方挖掘

基坑土方的挖掘要根據急傾斜煤層的實際情況制定詳細的施工方案，包括挖掘順序、挖掘設備、施工計劃、排水、應急預案等方面。基坑土方挖掘必須按照步驟進行，挖掘土方的深度要根據急傾斜煤層的暴露坡面情況，選擇在土質較好的底層。對土方周圍土層出現變形，有嚴格要求，應采取其它的輔助支護方法來適應工程的特殊需求。

基坑土方的挖掘長度應該根據急傾斜煤層的煤層分布情況以及坡面的穩定情況決定，開挖應該控制好坑底標高，避免超過要求，如果超出要求，應按照規定的標高進行加厚墊層或用砂石夯填。

（2）成孔

在錨桿成孔過程中，應該根據急傾斜煤層的特殊情況選用適當的機械設備。在開始成孔前，應根據設計要求，確定孔位，并拉線確認其在同一水平線。在成孔過程中，如遇到軟土流砂的情況可加套管成孔，如果錨桿較長且土層較硬時，可選用錨桿鉆機成孔。

（3）安裝錨桿

錨桿在安裝前，需對其鋼筋和焊接接頭進行拉伸測試，確保其質量可靠。安裝過程中應避免桿體被扭壓、彎曲，并使錨桿處于孔中心位置。為了保護錨桿的鋼筋不被損害，要設置定位器確保其保護層厚度。然后，用攪拌機把水泥、砂、減水劑和膨脹劑等攪拌均勻，進行灌漿固定。注意灌漿過程應該由里往外進行，對于使用的混凝土混合比，要符合工程標準，在灌漿后不要隨意敲擊錨桿和懸掛重物。

（4）鋪設鋼筋網

按照施工設計的要求進行鋼筋網的鋪設，可以采用鋼或鐵絲網，然后每隔一段距離用短土釘固定，在鋼筋網之間用扎絲。并將錨桿的端部焊接成棱形加強筋，壓住鋼筋網，從而使鋼筋網和錨桿形成一個牢固加強的整體。

（5）混凝土面層

在鋼筋網鋪設完成過后，便進行混凝土面層施工。混凝土面層通常是借助噴射機械進行噴射施工，壓縮空氣或其他動力將攪拌好的混凝土高速噴射坡面上，混凝土凝結后與鋼筋網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，以及混凝土混合質量達到要求標準;施工過程中要把握好噴頭的角度，盡量降低回彈量;在施工結束后，要按照養護標準進行養護，避免混凝土面層出現裂縫。

2、質量控制

急傾斜煤層的支護工作，其質量控制至關重要，如果質量不過關將直接導致嚴重的事故。通常錨網支護的質量控制，除了對常規的施工材料檢驗外，還需要注意以下幾點質量控制：

（1）混凝土面層的抗壓測試，在開采過程中會有很多不可預見的狀況產生，混凝土面層的抗壓能力必須大于設計要求。

（2）錨桿的抗拉伸能力測試，測試錨桿的抗拉伸能力應該選取多組錨桿進行測試，測試結果平均值必須大于設計要求。

（3）墻面噴射混凝土厚度測試，可以采用鑿孔進行測試，對不同坡面的噴射混凝土面進行鑿孔，測試點必須覆蓋整個支護區，且測試平均厚度大于設計要求。

三、問題分析與對策

急傾斜煤層的支護工程，往往伴隨很多難以預見的問題，這些問題如果出現，可能引起嚴重生產事故，對職工的生命財產造成威脅。因此，做好問題的分析以及制定相應的應急措施，對支護工程乃至煤礦開采具有非常重要的意義。

1、如果出現坡體變形等情況，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，避免變形區域的進一步擴大。如果坡體的變形較大，無法用上面的辦法進行控制時，可以先反鏟挖土回填反壓坡腳，再根據實際情況作妥善處理。

四、結語

錨網支護是一種針對不同地質條件，尤其特殊不良地質支護法。其具有節約投資、節省工期、占地空間少、支護安全等特點，應被廣泛應用于急傾斜煤層開采支護。

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作者簡介：鄭留冰（1986.9—），男，漢族，平頂山市人，河南理工大學畢業，本科學歷，現就職于平頂山煤礦設計研究院，助理工程師。