全煤巷道錨桿支護應注意的問題

馮?，F

平頂山天安煤業九礦有限責任公司 河南平頂山 467044

全煤巷道錨桿支護應注意的問題

馮?，F

平頂山天安煤業九礦有限責任公司 河南平頂山 467044

錨桿支護密度對支護系統的可靠性至關重要，合理支護密度應以保證安全為前提，并以最低的支護成本達到所要求的支護效果，不能認為支護密度越大越好。不能為降低支護成本，隨意增大錨桿支護間、排距，則達不到支護強度，造成頂板冒落事故，所以必須確定合理支護密度。

全煤巷；道錨桿支護；注意問題

一、全煤巷道錨桿支護

從全煤巷道錨桿支護看，掘進期間圍巖較穩定，但是在服務期間，特別是在回采期間，巷道圍巖(煤體)變形較大，頂板及兩幫表面煤體發生破碎。在每排錨桿之間由于壓力作用出現大煤兜，但有錨桿及鋼筋框架位置變形較小，這說明有錨桿及鋼筋框架位置支護阻力高，控制了圍巖變形量。在斷層、復雜地質條件地點，每排錨桿之間由于金屬網支護強度低，當巷道頂、幫壓力大時，不能達到維護圍巖強度，圍巖發生變形較大，在此類地質條件下，應提高支護密度，縮小錨桿支護間距、排距，將錨桿支護間距、排距設計為0.6m為宜，并且在施工中要將金屬網貼緊頂、幫，拉緊固牢，以增大支護剛度及強度，控制圍巖變形。錨桿支護間距、排距可按下列經驗公式計算:D≤0.25Lm式中:D錨桿支護間排距(m)；L一錨桿長度。

二、錨固形式選擇及錨固效果

全煤巷道錨桿支護使用的錨固劑一般采用樹脂錨固劑，比快速水泥錨固效果好，安全可靠，設計錨固力可以得到保證，操作方便，有利于快速掘進。一般錨固形式有全長錨固、加長錨固、端頭錨固三種。全煤巷道錨桿支護不宜選擇加長錨固、端頭錨固，應選擇全長錨固。因為全煤巷道錨固的頂板及巷道兩幫均為煤體，其強度及整體性、穩定性低于巖石易破碎，使用全長錨固后頂板的整體性得以加強，有利于防止頂板層間的相互錯動或離層，而且使錨桿不易失效，頂板的整體性和穩定性得到提高。由于全長錨固使錨桿全長都和圍巖產生較強的粘結，所以在錨固范圍內任意一點發生離層和變形時都能有效地提供錨固力，提高支護系統剛度，控制圍巖變形。采用全長錨固，使錨桿沿鉆孔的全部長度范圍內的圍巖都受到變形約束，限制離層現象發生，特別是頂板淺部圍巖離層能得到較好的控制，而保持頂板圍巖的穩定性。施工中還應注意錨固效果問題，一是要達到設計錨固力，二是要達到實際錨固長度，才能有效地控制巷道圍巖變形，特別是能控制巷道表面圍巖變形。

三、巷道規格、質量問題

煤礦巷道規格、質量是煤礦生產管理的重要工作，是煤礦實現安全生產、文明生產的前提，是關系到能否安全生產關鍵問題。特別是在錨桿支護中顯得尤為重要，施工全煤巷道錨桿支護，要求掘出的巷道斷面規格符合設計要求，嚴禁超高、超寬，并且要求掘出的巷道頂板平整、煤壁平直，才能使鋼帶、錨桿、金屬網、鋼筋架合理布置，達到最佳支護效果，這是煤巷錨桿支護最基礎、最關鍵的問題。

四、錨桿長度、托盤選擇

從經濟上來說，錨桿越長，錨桿本身的材料費用也越高。但從整個錨桿支護系統來說，錨桿長度不能過短，過短就使整個錨桿加固圍巖強化圈的厚度過小，強度低，不利于圍巖的穩定。錨桿長度選擇對巷道變形影響較大。全煤巷道錨桿支護實踐表明，使用全長錨固全煤巷道時，錨桿長度增加時，圍巖變形量相對變小，支護效果是明顯的。因此在全煤巷道錨桿支護中要比相同地質條件下的巖石頂板錨桿長18%左右為宜。錨桿托盤較巖層支護適當大些，一般為150×150×6mm鋼板。

五、錨桿安裝

支護工藝巷道掘出斷面后要及時對暴露頂板進行支護，采取快速施工，快速安裝錨桿。安裝錨桿采取攪拌樹脂，上托盤，擰緊螺母，一次完成。并且支護到迎頭，不空頂，以減少頂板離層或下沉。安裝鋼帶、金屬網、鋼筋框架、托盤時要緊貼頂板及巷道兩幫，拉緊固牢，以增大支護剛度和支護阻力，并且使用力矩扳手檢查螺母緊固性，以保證支護效果。在地質條件復雜、斷層、軟煤地段必須采用錨桿與錨索聯合支護形式，并且錨索錨固深度達到老頂巖石位置。

六、全煤巷道己16-17-22061風巷試驗分析

（一）己16-17-22061風巷地質情況

己16-17-22061采面位于己二下延采區西翼，東起采區皮帶下山，西至井田邊界，上部為已回采的己15-22060采面，下部無采掘活動。

根據已開采的己15-22060采面及鉆孔資料分析，煤層厚度在4.5～5.5m之間，平均5.0m。煤層傾角東陡西緩,傾角16°～25°，平均21°，賦存不穩定。（見下表）

該工作風巷相鄰邊莊逆斷層，受斷層的影響，工作面次生斷層較多，隱伏小斷層發育，且工作面煤層賦存不穩定，煤層傾角、厚度及走向坡度變化較大。結合己15-22060采面中的無煤帶及附近鉆孔資料分析，在工作面風巷里段預計煤層賦存不穩，斷層會給掘進施工帶來一定影響。

（二）巷道支護設計

該巷道設計為梯形，支護方式：錨網索+W鋼帶（頂）+W鋼帶（幫）或護幫板支護；

（1）凈寬：4600mm，中線至兩幫誤差：0～100mm；

凈高：3300mm（中心處），允許誤差：0～100mm。（2）錨桿間排距：800×800mm，誤差-100～100mm。（3）錨桿角度：與巷道輪廓線或巖面夾角≥75°。

（4）金屬網鋪設平整、緊貼巖面，網間壓接≥100mm，每200mm用12#以上鐵絲扎接一道。

（6）錨桿外露長度：10～40mm。

（7）錨索成矩形布置，間排距：1600×1600mm，偏差-100～100mm。

（9）錨索外露長度：安裝后鎖頭以下150～250mm。

（10）頂板末端和巷幫上末端錨桿上下垂直距離不超過300mm。

（11）巷道兩幫使用護幫板或者W鋼帶進行支護加固，護板規格：400×300mm，鋼帶規格長×寬×厚=4600/2000×275×4mm。

該工作風巷相鄰邊莊逆斷層，受斷層的影響，工作面次生斷層較多，隱伏小斷層發育，且工作面煤層賦存不穩定，煤層傾角、厚度及走向坡度變化較大。結合己15-22060采面中的無煤帶及附近鉆孔資料分析，在工作面風巷里段預計煤層賦存不穩，斷層會給掘進施工帶來一定影響。

（三）通過全煤巷道錨桿支護實踐、分析和總結

①全煤巷道錨桿支護要結合不同地質條件，確定技術上可行，經濟上合理的錨桿支護密度；②選擇全長錨固形式，它可以沿錨桿體全長都使圍巖和桿體產生較強的粘結，所以對錨固范圍內任意一點發生離層和變形都能有效地提供錨固力，而保持頂板圍巖穩定性；③全煤巷道錨桿支護要求掘出的巷道頂板平整，煤壁平直，才能使錨桿、鋼帶、金屬網、鋼筋框架等合理布置，達到最佳支護效果；④錨桿長度對控制巷道圍巖變形影響較大，錨桿過短加固圍巖強化圈的厚度過小，不利于巷道圍巖穩定，過長則材料費用大，全煤巷道錨桿長度較巖層長18%左右為宜；⑤全煤巷道要求錨桿支護及時，快速施工、快速安裝、且支護到迎頭，不空頂；⑥全煤巷道錨桿支護施工期間要進行錨桿錨固力、拉拔力測試，并且對頂板進行日常監測，確保巷道支護穩定性?？傊?，不斷總結經驗、掌握不同地質條件下錨桿支護參數和施工工藝、巷道壓力顯現規律，才能使全煤巷道錨桿支護技術不斷完善，全煤巷道錨桿支護得到廣泛應用。

煤層頂底板情況頂底板名稱 巖石名稱 厚度 (m) 巖性特征老頂 細中粒砂巖 7.0m 灰白色中厚層狀中粒砂巖直接頂 砂質泥巖 4.0m 深灰色砂質泥巖偽頂 炭質泥巖 0.2m 深灰色泥巖直接底 泥巖 0.1～0.8m 深灰色泥巖老底 細中粒砂巖 5.8m 灰白色中細粒砂巖及砂質泥巖互層