韓琳

摘 要：近年來，綜放技術及其大采高技術得到了快速的進步，更多的回采巷道逐步趨向于煤層掘進式發(fā)展，但是以往的支護方案難以保障煤層的安全開采，這嚴重阻礙著我國現代社會高產礦井的發(fā)展，錨網支護成為當前巷道支護的基本方向。本文為了系統(tǒng)性分析大斷面巷道綜掘錨網支護快速掘進技術，以云南省開遠市大莊煤礦為案例，針對33011綜采工作面的實際現狀，明確巷道中“錨網+錨索”的支護方案，并且進一步計算錨索、錨桿等的支護參數及其關鍵技術，以期為相關工作人員提供理論參考依據。

關鍵詞：大斷面煤巷；綜掘錨網支護；掘進技術

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.060

0 前言

錨網支護技術較為先進，能夠有效提升成巷效率，完善支護質量，并能夠大幅度降低支護資金投入，其屬于新時期回采巷道的主要支護方案，該技術有助于提升巷道斷面的使用效率，就回采工作面的維護技術來說更加方便與快捷。現階段，錨網支護技術已經逐漸發(fā)展成為主要支護方式，將其作為提升采煤質量及其采煤效果的切入點，尤其是在我國，大部分煤礦企業(yè)已經具備成形的錨網支護設備及其相關施工工藝，同時，錨網支護技術也是巷道支護創(chuàng)新改革的基本方向。因此，為了進一步提升巷道錨網支護技術的經濟性、便捷性及其安全性，有關工作人員應當強化對于大斷面煤巷綜掘錨網支護技術的研究，以此逐步提升煤礦開采經濟效益，降低安全事故發(fā)生率，為煤礦企業(yè)的快速發(fā)展奠定基礎。

1 大斷面煤巷工程概況

云南省開遠市大莊煤礦有限公司屬于資源整合性礦井，井田內煤層已經具備多年開采歷史，在以往的開采過程中，巷道均使用炮掘架棚支護模式。由于機械化程度不高，加之受到巷道圍巖壓力的限制，需要耗費大量的人力與物力，同時也對掘進施工進度造成了阻礙[1]。近年來，隨著采煤技術的快速發(fā)展，有關人員通過多年的研究與分析，逐步推廣使用錨網支護技術、綜掘技術等，有效提升了煤礦企業(yè)的施工效益。本次主要以大莊煤礦33011工作面作為案例進行系統(tǒng)性分析。

33011工作面運輸槽總長度700m，切眼130m；巷道斷面為矩形，毛寬為4.5m，凈寬4.4m，毛高3.0m，凈高2.9m，毛斷面面積為13.14m2，凈斷面面積為12.96m2；煤層厚度為4.8m，煤層傾角為40-70；煤層接力發(fā)育正常，不存在自燃趨勢，煤塵爆炸風險率較低；頂板中巖石包括7.35m砂質泥巖（斷口參差不齊，包含少量植物化石碎片，顏色呈灰色，層理均勻，中厚層狀）以及4.63m粉砂巖（斷口處少量炭屑，層理均勻，顏色呈深灰色，中厚層狀）；底板中巖石包含7.12m粉砂巖及其黑泥巖（斷口參差不齊，包含少量云母片，層理均勻，顏色呈灰色，中厚層狀）以及2.0m細粒砂巖（主要成分為石英及長石，顏色呈灰色，層理均勻，中厚層狀）。

2 大斷面煤巷道快速掘進施工

大斷面煤巷道快速掘進施工主要設備為EBZ-50型綜合掘進機，掘進機自底板處截割煤層，并將其自動裝收，通過輸送機運輸到煤倉中。在啟動機器之前，應當做好準備工作，保障掘進機能夠正常工作，同時提前準備開采所需支護材料機器必要工具。在掘進過程中應當安排兩位施工人員，保障其具備較高的掘進機操作技能水平，在截割煤層的過程中，必須按照截割軌跡進行，保障截割面的平整性，禁止隨意或者自由截割，同時應當確保一次成巷，避免多次來回延長時間。在截割完畢之后，施工人員必須將掘進機退至支護區(qū)域中，放下截割頭。

3 錨網支護參數設計

3.1 頂板支護

頂板支護采用聯合支護方案，具體包括錨桿、錨索、金屬網、鋼筋梯子梁等，保障錨桿長度為2.0m，錨固通過樹脂加長，采用樹脂錨固劑（通常為Z2360型、$2360型兩種），錨固長度控制在1655mm；排距為1.00m，間距為0.97mm，各排均設置5根；每2m設置1排補強錨索，將其置于兩錨桿之間，保障至巷道兩邊距離一致；錨索長度設置為6.4m，基本材料為鋼絞線，直徑長為18.00mm，鉆孔深度為6m，外漏約0.2m，各孔均使用樹脂錨固劑$2360型（一卷）、Z2360型（兩卷）。錨固長度為2.00m，基本形式為端頭錨固，設置多功能鋼板為錨索托板（長：寬：高=0.25m：0.25m：0.016m）。通過15mm鋼筋制作鋼筋梯子梁，其總寬為80mm，總長為3928mm，各焊接兩條縱筋于錨桿位置；金屬網為菱形，其長度為4.5m，寬度為1.2m（網孔為55mm×55mm），使用鐵絲編制（3mm）[2]。

3.2 支護技術

3.2.1 頂板支護

頂板臨時支護的基本技術流程為：退出機組——閉電關鎖——敲幫問頂——連接錨網——前探梁設置金屬網、鋼筋托梁——調節(jié)前探梁至施工標準——臨時點柱的設置——臨時支護錨桿的打注（依據鋼筋托梁孔位進行/自兩側至上兩根）。

巷道掘進工作面的臨時支護方案為：臨時點柱+前探梁，工作面控定距設置在0.5m—1.5m之間；前探梁基本構成包括：無縫鋼管兩根（直徑為80mm，長度為3000mm）；木板梁一根（長度1.2m/寬度為0.16m/厚度為0.10m）；單體液壓柱共三根（DW35—180/IIOXL型）。在掘煤循環(huán)一周之后，管理人員核查頂板，在保障頂板安全系數達到施工標準的情況下，吊裝前探梁，保障其與兩排錨桿距離的適當性。安排兩位施工人員站立于支護之下，挑接網片移動鋼管至煤墻上，設置木板梁，在科學調整之后，自木板梁絞頂，同時在工作面設置臨時點柱。

在臨時支護設置結束之后，開展永久錨網支護工程。首先針對頂板之間的錨桿，保障其深度為2.20m，外露的錨桿控制在20mm左右，各孔注入樹脂錨固劑，要求在注入$2360型（1卷）后注入Z2360型（1卷），然后使用錨桿設備進行攪拌，維持半分鐘，使用錨桿機安裝螺絲，并設置檢查試驗，保障預緊力達不低于100N。

3.2.2 錨網支護

在頂板支護施工結束之后，全面檢測巷幫，以支護參數標準眼位作為基本依據，眼位標定為2.0m，各孔均注入樹脂錨固劑，要求在注入$2360型（1卷）后注入Z2360型（1卷），以錨桿將樹脂錨固劑抵至底部，然后使用錨桿設備進行攪拌，維持半分鐘，使用錨桿機安裝螺絲，并設置檢查試驗，保障預緊力達不低于100N。

3.2.3 錨索支護

以錨索排距、錨索行距作為根本出發(fā)點，設定錨索孔的實際位置，在鉆孔之后將其清理干凈，保障鉆孔深度在5.0m，各孔均注入樹脂錨固劑，要求在注入$2360型（1卷）后注入Z2360型（1卷），安排兩名施工人員將樹脂錨固劑抵至底部，開啟鉆機攪拌20s左右，在攪拌之后等待60s，保障錨索外露不超過0.3m。使用收縮機拆卸攪拌器，保持半小時后裝設鎖具、托板，然后漲拉錨索至100KN以上。

4 錨固質量及其頂板離層檢測

4.1 錨固質量檢測

在支護工作結束之后，檢測員針對錨桿螺母進行抽樣檢查，各組三根檢測一根，若第一次檢測不合格，應當抽取下一組，仍不合格則需要對所有錨桿重新緊固。

由管理人員定期開展試驗，檢測錨桿、錨索是否正常，就錨桿而言，每一百組抽取一組進行檢測，各組為三根錨桿，抽檢比例應當在1%以上。原則上來說，被檢測組都應當與設計目標相一致，否則繼續(xù)抽檢。針對錨索來說每20根檢測一組，保障試驗為非破壞性抽拉，如果發(fā)現存在伸長現象則繼續(xù)張拉，如果多次抽檢均存在問題，則應當技術通知技術管理人員，明確施工環(huán)節(jié)存在的問題，并及時提出具備針對性的解決措施。抽檢要求為頂錨桿達9800N/幫錨桿4900N為有效，外移量應當控制在0.02m間，超出應當重新抽檢計算。

4.2 頂板動態(tài)檢測

由管理人員檢測頂板動態(tài)，距離掘進面15米范圍內觀測，每三天檢測一次，連續(xù)觀察一個月，如果數據逐步趨向穩(wěn)定，則可以延長觀測時間為一周一次。錨桿頂層指標應當在15mm-10mm之內，如果檢測數據與指標參考值不符，則應當及時檢查頂層并提出完善策略。如果錨桿在錨固范圍外離層，則可以提升錨固力或者增大支護量。如果錨桿在錨固范圍內離層，則應當通過金屬結構強化支護，或者延長錨索長度也有助于提升安全性。

5 施工安全技術要求

管理人員應當定期安排專門人員檢查支護材料，禁止使用質量不合格的材料。如果頂部出現異?，F象，例如厚度增加、煤層破碎或者松軟等，應當技術調整錨桿密度及其長度等參數，若有必要可以注漿，提高其牢固性，保障其滿足施工要求。在施工中如果錨桿等斷裂，應當提升支護質量，減小排距、行距或者增大錨索直徑，避免錨索斷裂造成人身傷害，降低生產效益。需要指出的是，如果支護大面積斷裂，應當要求施工人員及時撤出，停止施工[3]。

6 結束語

綜掘錨網支護技術的運用相比以往的支護方式，能夠有效提升圍巖的牢固性與穩(wěn)定性，有助于降低安全事故的發(fā)生率。有關人員應當提高重視，通過綜掘機的掘進，達到節(jié)約人力物力，提升生產效率及其效益。

參考文獻：

[1]王林.大斷面煤巷綜掘錨桿支護快速掘進關鍵技術研究[J].內蒙古煤炭經濟，2015，01（15）：90-92.

[2]王毛旦，劉隨方.綜掘及錨網支護技術在煤巷掘進中的應用[J].能源與節(jié)能，2016，01（20）：129-131.

[3]李強，張艷君.巖巷綜掘機快速掘進錨網噴聯合支護施工工藝實踐[J].現代商貿工業(yè)，2016，06（29）：895-897.