魏寶國

摘 要： 煤礦巷道支護(hù)方法的確定關(guān)系著巷道掘進(jìn)工作的安全以及進(jìn)度，是煤礦安全生產(chǎn)至關(guān)重要的一環(huán)，因此，在巷道掘進(jìn)工作開始之前，必須根據(jù)圍巖的性質(zhì)，合理選擇支護(hù)形式，確保施工安全和施工進(jìn)度。

關(guān)鍵詞： 高強(qiáng)度錨桿;掘進(jìn);應(yīng)用

【中圖分類號】TD713 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.35.008

1 錨桿支護(hù)參數(shù)的選取

大巷走向長600m，凈寬3.0m，凈高2.0m，矩型斷面，凈斷面積6m2，錨桿間排距按煤礦安全規(guī)程規(guī)定選擇800mm×1 000mm，當(dāng)頂板壓力較大或破碎嚴(yán)重時(shí)縮小為800mm×800mm。錨桿長度選擇考慮鉆機(jī)機(jī)具、巷道斷面尺寸，頂板性質(zhì)及懸吊原則等因素。

（1）錨桿長度。按懸吊理論公式計(jì)算：

L+KH+L1+L2=1.7m

K——安全系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際情況取1.0;

H——軟弱煤、巖層厚度取1.3m;

L1——錨桿錨入穩(wěn)固巖層的深度0.3m;

L2——錨桿外露長取0.1m。

經(jīng)上述計(jì)算，錨桿有效長度1.7m，錨桿外露部分0.1m，所以錨桿全長為1.8m。由于軟弱煤、巖層較厚，為安全起見，取錨桿長為2.0m。

（2）錨桿直徑。選擇直徑為18mm的左旋無縱筋高強(qiáng)度螺紋鋼樹脂錨桿。

（3）錨固劑的選擇。每孔選用2個直徑為23mm樹脂錨固劑，一個為超快速，另一個為快速凝固。

（4）鋼筋托梁與托盤。托梁規(guī)格：托盤：250mm×250mm×10mm。鋼筋直徑16mm，加強(qiáng)筋間距0.2m，

2 施工

施工采用7655鑿巖機(jī)掘進(jìn)。MQT-900型氣動錨桿鉆機(jī)，配六棱形中空鉆桿和直徑28mm鉆頭鉆孔，快速安裝錨桿。要求錨桿托盤緊貼鋼筋托梁，鋼筋托梁緊貼巖面，將螺母擰在錨桿上并插入雙六方套中，用錨桿鉆機(jī)將錨桿連同藥包一起送到孔底，隨即使錨桿快速旋轉(zhuǎn)數(shù)秒后停轉(zhuǎn)，此時(shí)，繼續(xù)保持推力待藥包固結(jié)后，使機(jī)體落下。然后用錨桿鉆機(jī)將螺母擰緊。

3 礦壓觀測及效果分析

3.1 礦壓觀測

根據(jù)井下現(xiàn)場監(jiān)測，試驗(yàn)巷道采用高強(qiáng)度螺紋鋼錨桿端頭錨固樹脂支護(hù)比原來的架木棚支護(hù)有明顯改善。如表1巷道表面位移觀測、表2巷道頂板離層觀測。

從表中的數(shù)據(jù)可知，無論頂板還是兩幫位移都很穩(wěn)定，頂板沒有離層。

3.2 效果分析

（1）徹底改變了前邊掘進(jìn)，后路冒落維修的問題。

（2）巷道頂板及兩幫整體性好。雖然頂板有一定的下沉量，但仍然保持完整、穩(wěn)定、支護(hù)狀態(tài)好。

（3）由于沒有用木棚支護(hù)，不會出現(xiàn)折梁斷腿，減少巷道維護(hù)量。

（4）錨桿支護(hù)后，頂板的安全程度的明顯提高，在延伸刮板輸送機(jī)和膠帶輸送機(jī)過程中，消除了頂板事故隱患，速度明顯提高。

4 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

4.1 采用樹脂錨桿支護(hù)復(fù)合頂板，具有承載快，錨固力大，位移少和可靠性強(qiáng)，錨桿錨固力可達(dá)80kN。

4.2 超快型樹脂錨固劑從幾十秒到幾分鐘強(qiáng)度增長快，30分鐘后可達(dá)到最終強(qiáng)度的65%～90%，最終強(qiáng)度為120MPa，安裝后能及時(shí)承載再加上配合鋼筋托梁作用，使錨桿受力狀態(tài)得以協(xié)調(diào)平衡，發(fā)揮了錨桿群共同承載作用，能與圍巖共同作用，提高圍巖承載能力主動進(jìn)行支護(hù)，有效抑制了圍巖的變形。

4.3 采用錨桿支護(hù)后，錨固范圍內(nèi)巖體的整體性得到加強(qiáng)，頂板的松動離層受到抑制，并產(chǎn)生“組合梁作用”。

4.4 巷道頂板整體性好，說明所選擇的支護(hù)形式和參數(shù)是合理的。

4.5 采用錨桿支護(hù)，工序簡單，施工容易，在同樣情況下，相對減少了巷道斷面，也降低了勞動強(qiáng)度，減少巷道維修量。

4.6 采用錨桿支護(hù)后可提高單進(jìn)，月進(jìn)度由原來100m提高到150m。

4.7 掘送每米巷道采用螺紋鋼錨桿支護(hù)，每米巷道可節(jié)省支護(hù)費(fèi)用114.9元/m，如表3。

結(jié)論：傳統(tǒng)上采用木棚支護(hù)，由于木棚不具有初撐力，施工中，不利于防止直接頂早期離層，礦壓顯現(xiàn)明顯，棚子折損率高，巷道返修率45%，采掘接續(xù)日趨緊張，不能滿足安全生產(chǎn)的需要。引進(jìn)了高強(qiáng)度螺紋鋼樹脂錨桿對掘進(jìn)工作面進(jìn)行支護(hù)試驗(yàn)，取得了顯著成效，該巷道月進(jìn)由原來80m提高到150m。

參考文獻(xiàn)

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