百善煤礦沿空掘進(jìn)巷道錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)改進(jìn)及應(yīng)用

引言

錨桿支護(hù)是主動(dòng)支護(hù)，具有使用靈活、成本低等優(yōu)點(diǎn)，百善煤礦工廣煤柱1風(fēng)巷為沿空掘進(jìn)，存在頂板變形、底板鼓起以及兩幫內(nèi)擠及巷道變形量大支護(hù)問(wèn)題，為保障正常的工作，實(shí)測(cè)礦壓規(guī)律的變化特征及巷道圍巖應(yīng)力分布規(guī)律，提供科學(xué)的支護(hù)技術(shù)體系。

1 工作面情況

工廣煤柱1工作面走向長(zhǎng)824m左右，傾斜寬162-183m左右，兩極煤厚2.9～4.0m，平均煤厚3.5m，煤層傾角2°～13°，平均7°，容重1.42t/m3萬(wàn)t，煤種為3號(hào)無(wú)煙煤。

2 風(fēng)巷支護(hù)參數(shù)

工廣煤柱1風(fēng)巷斷面規(guī)格為，寬×高=3.4×2.4，頂板采用4根φ20×2200mm的左旋無(wú)縱筋螺紋鋼錨桿配合長(zhǎng)3.2米的W型鋼帶，每孔用2卷Z2550型樹(shù)脂藥卷，幫部采用3根φ18×2000mm錨桿配合長(zhǎng)2米的W型鋼帶和網(wǎng)格為100×100mm的金屬網(wǎng)進(jìn)行支護(hù)，并用錨桿壓茬搭接，金屬網(wǎng)搭接處用12#鐵絲雙股聯(lián)網(wǎng)。頂板每4米在巷中打一根錨索進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)，規(guī)格為15.24×5=6500mm。

3 巷道加固支護(hù)設(shè)計(jì)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)跟班觀察，原設(shè)計(jì)方案支護(hù)效果不理想，經(jīng)過(guò)研究決定在原來(lái)支護(hù)設(shè)計(jì)上進(jìn)行加強(qiáng)。

（1）將幫部支護(hù)的W型鋼帶換成用鋼帶為直徑10mm的鋼筋焊制成的梯子狀鋼帶，鋼帶之間搭接用鐵絲聯(lián)在一塊。

（2）在幫部安裝錨桿時(shí)，在每個(gè)錨桿鉆孔增加一卷樹(shù)脂藥卷。

（3）引用力學(xué)中的桁架原理，將梯子狀鋼帶上下部置于頂?shù)撞康募绺C處用錨桿固定，使其連接成為一個(gè)整體。

（4）當(dāng)頂板破碎或者過(guò)斷層時(shí)候，可以適當(dāng)減少頂幫錨桿的排距。

4 施工要求

（1）打錨桿時(shí)，頂部錨桿必須緊跟迎頭，夠一排打一排；幫部錨桿依次從上到下安裝，幫錨桿滯后迎頭不超過(guò)5m。打錨桿時(shí)按照先頂板后兩幫的順序。

（2）錨桿安裝牢固，托板緊帖巖面，未接觸部位必須楔緊，并用扭矩扳手二次擰緊，不松動(dòng)，頂扭矩不小于150N·M，幫扭矩不小于60N·M。

（3）使用樹(shù)脂劑時(shí)必須用掃眼器清掃錨桿孔內(nèi)浮塵及積水；用錨桿將錨固劑推至孔底，啟動(dòng)攪拌器帶動(dòng)桿體旋轉(zhuǎn)（攪拌器轉(zhuǎn)速>150轉(zhuǎn)/min）勻速將桿體推至眼底，攪拌時(shí)間小于凝膠時(shí)間。Z2550型樹(shù)脂劑攪拌時(shí)間15s～20s，凝膠時(shí)間41s～90s，5min后上托盤，30min后即可測(cè)試錨固力。

（4）錨桿必須推到孔底，錨桿絲扣外露長(zhǎng)度10～50mm。因掉頂或片幫造成錨桿外露超標(biāo)的，采用加金屬墊板或木墊板的措施能夠保證錨桿支護(hù)質(zhì)量符合規(guī)定，且墊板累計(jì)厚度頂部錨桿不超過(guò)30mm、幫部錨桿不超過(guò)60mm，可不予報(bào)廢補(bǔ)打。

（5）鋼帶之間的連接應(yīng)正好位于錨桿眼位置，且連接長(zhǎng)度100～150mm范圍內(nèi)，并使用錨桿固定。鋼筋網(wǎng)之間須壓茬搭接，壓茬長(zhǎng)度為50～100mm，金屬網(wǎng)搭接處用14#以上的鐵絲聯(lián)網(wǎng)一道。

5 礦壓觀測(cè)及分析

在巷道掘進(jìn)期間，礦壓的觀測(cè)采用“十字”布點(diǎn)法，利用安裝的頂板離層指示儀及時(shí)掌握巷道變形及礦壓顯現(xiàn)情況，具體情況如表1、表2所示。

通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可知，經(jīng)過(guò)加固支護(hù)后，巷道的頂板下沉量、底板底鼓量減少，左右兩幫的位移量顯著減少，使得巷道得到了加強(qiáng)，確保了工程質(zhì)量。

6 結(jié)束語(yǔ)

實(shí)踐證明了，在沿空掘進(jìn)時(shí)，遇到一些復(fù)雜條件，采用普通的錨桿支護(hù)效果不是理想，保證不了安全，在這種情況下，采用鋼筋焊制成的梯子狀鋼帶，增加每孔的樹(shù)脂藥卷和利用力學(xué)原理采用桁架結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)支護(hù)，在百善煤礦工廣煤柱1風(fēng)巷、機(jī)巷的成功應(yīng)用，很好的控制了巷道的變形程度，減少頂?shù)装搴蛢蓭偷奈灰屏?，取得了良好的效果?/p>

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作者簡(jiǎn)介：李海朋（1987-），男，安徽亳州人，助理工程師，2012年畢業(yè)于安徽理工大學(xué)采礦工程專業(yè)，現(xiàn)從事煤礦生產(chǎn)技術(shù)工作。