縫管式小錨桿支護技術在天湖山礦區的應用

摘?要：縫管式小錨桿支護技術是一種應用廣泛的柔性主動支護方式，天湖山礦區的地質構造較為復雜、圍巖節理比較發育、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是一種應用廣泛的柔性主動支護方式，具有施工快捷、設備輕便、造價較低、位移較小、施工安全等優點。本文介紹了應用縫管式小錨桿支護技術的實踐情況，總結了縫管式小錨桿支護技術使用存在的問題及提高質量的方法。

關鍵詞：縫管式小錨桿支護技術;常見的問題;支護質量

1 縫管式小錨桿支護技術在天湖山礦區的應用的概述

縫管式小錨桿支護技術在具體的工作過程中，必須根據工作面地質概況以及巷道掘出來之初的頂板表面上的完整程度，來設置相應的作業的縫管式小錨桿支護參數。縫管式小錨桿支護技術一般容易會受到受壓增加和風化的強烈的影響，導致極易離層破碎，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理裂隙的發展的程度。天湖山礦區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，建議采用高強度的螺紋結構的鋼錨桿，在孔底和外側各采用措施，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格金屬網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）由于作業人員操作技能不佳，在具體的操作的過程中，出現的一點紕漏都會導致，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生在巷道上方形成的不穩定巖塊出現的冒頂現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量不合格。如：作業人員為圖省事，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量下滑等。

縫管式小錨桿支護技術應用相比于傳統棚式支護是無法比擬的。傳統棚式支護由于施工較為復雜、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不利，但是采用縫管式小錨桿支護技術可以克服棚式支護的弱點。在天湖山礦區的地質構造較為復雜、圍巖節理比較發育、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上不斷地創新，提高縫管式小錨桿支護質量。

3 提高縫管式小錨桿支護質量的方法

（1）選用的錨桿產品必須符合國家有關技術標準。提高錨桿產品支護阻力，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，礦井大多數存在地質構造復雜的情況，且礦井大多數地質斷層多，錨桿產品受壓增加和風化嚴重，由于礦井大多數錨桿產品受向背斜構造影響大，使得巖層的水平地應力比較大，極易出現離層破碎現象。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。在錨桿鉆機結構中，存在直接頂中國的泥質膠結的砂巖具有厚度大、強度低、分層薄、易產生斷裂、冒落頂板離層的現象，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，預防錨桿固區以上巖層的離層現象發生。

（3）編制具有針對性并切實可行的縫管式小錨桿支護作業規程，該縫管式小錨桿支護質量巷道用途及服務年限長短等，在巷道結構中，存在直接頂中國的泥質膠結的砂巖具有厚度大、強度低、分層薄、易產生斷裂、冒落頂板離層的現象，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力比較大，極易出現離層破碎現象，此外，縫管式小錨桿支護質量巖層的風化、泥化、等性能較強造成直接底為粉砂巖泥質膠結，最終導致巖石強度低，圍巖的水平地應力較大，在巷道垂直和水平應力的作用下，煤層易受到破壞，在縫管式小錨桿支護質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，由于頂板產生繞曲出現下沉現象后，會導致頂層巖石的破壞，采用桁架梯子梁既能夠有效減少對頂板的拉伸應力破壞，又能夠對頂層的巖層結構施加一定范圍的預壓力。控制錨桿之間的排距在合適的范圍之內，建議采用高強度的螺紋結構的鋼錨桿，在孔底和外側各采用措施，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，在實際的工作作業環境中，設計了動態信息支護設計，這種支護具有自我保護，自我檢測的優點。

4 結論

通過實踐證實，采用縫管式小錨桿支護技術在修復、改造巷道變形是我國煤業發展的成果，技術對的更新對于成本的縮減有極大影響，這項技術在不斷地技術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點是：第一，縫管式小錨桿支護技術在使用的過程中可以節省大量支護材料，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中經常用到的錨網噴支護，該支護技術較傳統的砌碹、型鋼支護技術而言，不僅改變了傳統技術的笨重的，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中經常用到的錨網噴支護技術可以減少輔助工作量，減少了相應的人員成本費用，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中經常用到的錨網噴支護技術在使用時采用了更加智能化的設備，需要根據礦井通風需要來具體的確定型號。巷道整體性良好的情況下，第三，利用錨網噴聯合支護技術，由于在建設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，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，不斷地朝著破碎區的發展。對于煤炭采取的過程中，如果發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，于已經造成支護失效或變形嚴重的情況，最重要的是在解決問題的過程中考慮巷道維護難易，尤其是對局部地區破碎松軟頂板巷道，針對樹脂錨桿的安裝質量問題，會直接地導致回采巷道失穩，大跨度巷道硐室的修復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研究[D].太原理工大學，2019.

[2]張建華，趙軍，趙貴彬.復合支護技術在“三軟”煤層綜放回采巷道中的應用[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：安全生產技術管理方面。