锚网索联合支护技术在松软煤层巷道掘进中的应用

锚网索联合支护技术在松软煤层巷道掘进中的应用

韩圣会

淮河能源集团煤业公司潘二煤矿，安徽淮南 232087

　　摘要：近年来,矿井储量日趋减少，采掘衔接紧张，不少巷道须在地质构造带或动压影响区内开掘,造成巷道支护变形严重，修复工程量大，直接影响生产安全和效益，因此，进行煤巷支护方式的改革已十分必要。从近些年我国煤矿建设与生产实际情况,确定锚网索联合支护技术具有较高的应用价值,将其有效的应用于松软煤层巷道之中,能够大大提高巷道质量。通过实际应用，对松软煤层掘进面采用锚网锚索联合支护技术，很大程度上能够控制好巷道的变形程度，有效的提升支护稳定性。

　　关键词：松软煤层；掘进面；锚网；锚索；联合支护

随着矿井采深的增加，巷道受采动应力叠加影响支护困难。由于传统的支护技术存在支护成本较高、工人劳动强度大等缺点。因此，在目前煤炭市场不景气的情况下，探索既能确保顶板安全，又能降低成本、劳动强度的支护形式，成为矿井支护创新改革的必要任务，锚网锚索联合支护技术通过结合锚网支护技术与锚索支护技术二者的优点，在锚网支护基础上进行锚索支护，能够有效提升掘进面巷道的支护效果，保证作业人员的人身安全。如果掘进面巷道部分岩性较差或者是围岩存在较大的跨度，锚网支护技术对提升巷道稳定性的作用不够明显，掘进面巷道顶部就会存在变形甚至的漏顶的情况。在此基础上，使用锚索技术进行加固，对掘进面巷道围岩的强度进行控制，将掘进面巷道围岩的强度与支护结构融合形成稳定的整体，在掘进面巷道围岩岩性较差或者跨度较高的时候，能够有效的提升掘进面巷道的稳定性。

　　1 锚杆（索）支护理论
　　锚杆支护的原理是将传统的支护架支护掘进面巷道转变成由周围岩层共同支护掘进面巷道顶部岩层。通过锚杆的作用，将掘进面巷道顶部与底部构成一个整体，压力由锚杆与底部共同承担，有效的降低了掘进面巷道顶部的变形程度，提升了整体结构的稳定性。大部分情况下，掘进面巷道的岩层岩性较好，锚杆支护能够起到显著的作用。通过锚网锚索形成的联合支护模式，在锚网的基础上悬吊锚索进行加固，能够有效的提升掘进面巷道的稳定性。锚杆支护形成的锚网能够全面的对掘进面巷道进行整体支护，锚索能够将锚网与掘进面巷道连成一个整体，分担掘进面巷道顶部的压力，提升了整体结构对于掘进面巷道的支撑性能。
锚索是指在吊桥中在边孔将主缆进行锚固时，要将主缆分为许多股钢束分别锚于锚锭内，这些钢束便称之为锚索。 锚索是通过外端固定于坡面，另一端锚固在滑动面以内的稳定岩体中穿过边坡滑动面的预应力钢绞线，直接在滑面上产生抗滑阻力，增大抗滑摩擦阻力，使结构面处于压紧状态，以提高边岩体的整体性，从而从根本上改善岩体的力学性能，有效地控制岩体的位移，促使其稳定，

2 应用实例

2.1 概况

某矿顺槽沿煤层顶板掘进，上半部以半亮型块状硬质煤为主，下半部为半暗型煤，含多层夹矸，结构复杂。直接顶为 1.0 ～ 8.0 m 厚的细砂岩、泥岩，上部致密坚硬，不易垮落。

2.2支护方式

针对该巷地质状况和周围应力情况，采用锚网（索）支护为核心、配以钢筋梯、钢丝绳为筋骨的主动支护方式，能够充分发挥锚网（索）的主动支护作用。先采用加长锚杆、锚索主动加固围岩支护，形成一层有效的组合加固拱，充分发挥围岩自身的承载能力；沿巷道轮廓方向布置 5 根钢筋梯，沿巷道走向以拱顶为中心均匀向两帮打设 5 根钢丝绳，钢筋梯与钢丝绳呈 “ 十字 ” 交叉型，形成密集支护，增大巷道顶板强度，达到主动与被动支护相结合，锚网（索）主动支护为主，钢筋梯、钢丝绳被动支护为辅，减缓了巷道变形；变端锚为全长锚固，提高了锚杆的锚固力，从而增强围岩的自身承载能力，保持围岩稳定性。
　　3 锚杆锚索施工的工艺流程
　　3.1 锚杆施工工艺流程
　　通过计算，确定顶锚杆、护帮锚杆的长度、直径与间距，选取合适的锚杆作为实际施工材料。在掘进面巷道顶部采用锚杆机进行钻孔，然后将选择好的锚杆进行安装，最后将锚杆拧紧，结束锚杆安装的工艺。具体流程如下进行说明。
首先进行敲帮问顶工艺，将掘进面巷道中存在的活矸进行清理。然后将前部探梁进行迁移，确定掘进面巷道中位线以及锚杆的排距，计算好打眼的位置。为了更好的确定打眼位置，可以适当的设置一些丁为锚杆，才能更为快捷与准确的做好打眼工艺。护帮锚杆在安置的过程中，一旦打好了孔眼，就立刻将其进行安置，在打孔过程中需要事先计算好相应的锚索孔位，避免锚索无法进行安置。
　　3.2 锚索施工工艺流程
　　在锚杆施工工艺结束后，就需要进行锚索施工工艺。按照之前锚杆打孔时预留的锚索孔位，做好锚索打孔工艺。在锚索打孔工艺过程中，需要将深钻机反复打孔两到三次，然后使用长度约为一米的钎子进行修正，将孔位深度保证在设计要求范围之内，接着往孔位内放置树脂药卷，并通过钢制的绞线将其压至孔位底部，最后将其进行搅拌，搅拌持续十五秒左右，同时保证持续的压力超过一分钟。在进行作业的时候，至少需要两人合作进行施工，避免钢制绞线弹出设备对人体产生威胁。如果锚索的性能不足以满足实际的施工要求，需要及时进行更换，重新进行打孔作业，保证巷道的稳定性能。

4 施工要求

巷道采用综掘机进行掘进，割煤、运煤完成后，必须先及时剔除顶、帮活煤活煤，尽量保证巷道成型，为实施锚杆等主动支护创造有利条件，保证锚杆孔的倾斜角度和孔深，锚杆孔应与煤层主层面斜交；锚杆托盘必须压紧钢筋梯，未接触煤层面部分必须垫实。锚杆位置按规程要求精确定位，前后成行，上下成排，金属网片铺平伸展，钢丝绳拉直涨紧，并用锚杆压牢，保证整体质量良好。

5锚索网支护质量管理和监测手段

建立规范的煤巷锚网支护质量管理体系，建立从材料进货、加工、储运到现场使用全方位的监控机制，层层落实责任，消除每一个环节的不确定因素，加大对煤巷锚网支护巷道的检查力度，对不合格的锚杆必须补打，对煤巷锚网支护顶板离层监测，按要求布设顶板离层监测仪，确定顶板离层安全临界值，达到临界值必须及时加强支护。

6 结束语

通过优化松软煤层煤巷锚网支护技术，充分发挥煤巷锚网支护技术的优越性，成功解决了多个应力集中区掘进问题。通过锚网加锚索联合支护技术的应用，对掘进面巷道进行了明显的加固，同时，降低了掘进面巷道的维护成本，提升了实际施工人员的工作效率，也显著地提升了掘进面巷道施工作业人员的安全系数。　　

参考文献：
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