論巷道支護改革與提高經濟效益

摘要:通過分析和實踐對巷道支護的多種形式，及錨網支護的作用及參數，進行了論述，大力提倡推廣和應用新技術，推廣錨桿支護為集團公司節支降成做出貢獻。

關鍵詞:

支護;錨桿支護;節支降成

中圖分類號:TB

文獻標識碼:A

文章編號:1672-3198(2010)16-0357-01

1 前言

遼源礦業集團公司的巷道支護改革，歷經了木支護、碹體支護、工字鋼支護、U型鋼支護到軟巖錨噴、煤巷錨網支護的艱苦歷程。1995年以前，木支護和碹體支護在全公司支護中還占一定的比重，不僅支護成本增加，翻修量大，安全存在一定的風險。

近些年來，針對集團公司梅河礦、金寶屯礦軟巖巷道和西安礦殘煤開采巷道支護的特點，我們因地制宜的加大了礦井支護材料的投入，采用U型鋼支護逐步取代了木支護和料石發碹支護，收到了較好的效果，生產條件和環境得到了改善，生產事故大大降低。但是，近兩年來隨著鋼材價格的迅猛上漲，礦井支護成本大大增加。為了降低支護成本，找出適應軟巖巷道支護的新方法，我們通過外出考察學習確定了在軟巖巷道中大力推廣錨噴錨網支護。

2 錨網支護的作用機理

2.1 錨桿的作用

錨桿作為一種主動支護方法，可以緊鎖破碎的巖體，使之強度提高。每根錨桿在其全長范圍對圍巖巖體提供作用力，形成一個加壓區。所有錨桿加固區相互聯結，就使巷道圍巖形成一個連續的加固拱(或加固圈)，這個加固圈具有拱的效應，既能承受外部巖體地壓，防止其變形，又能使本身強度提高，增強自支承效應。錨桿將圍巖松動圈進行加固，形成錨桿一圍巖共同承載的組合拱，并可隨圍巖共同移動。

2.2 網的作用

網主要使圍巖表面破碎圈完整化，同時增加抗彎、抗剪能力，并具有較高的柔性和較大的變形量。錨網聯合支護解決了錨桿抗拉不抗剪的特性，同時也使由于圍巖破碎造成錨桿失效的不足得以補充，二者有機結合，使加固拱形成一個更完整的機體，使圍巖的自承能力大大提高。

3 合理選擇錨桿支護參數

由于煤的普氏系數較低，一般在1~3之間，煤層直接頂相對穩定性也較差，巷道圍巖松動圈相對來講要大一些。因此在全煤巷道施工時，在進行錨桿支護設計時，應適當加大錨桿長度并減小錨桿的間排距，在應用工程類比法計算錨桿長度及間排距的同時，應用松動圈理論進行參考。

4 對應力集中點的處理

一般情況下，煤巷應力集中點一般集中在頂與幫的連接處。該處首先易于變形抽漏，因此，加密該應力集中點至關重要，一般情況下頂部錨桿距該點不應大于0.1~0.2m，幫錨桿距該點不應大于0.1~0.3m。

5 臨時支護的選擇

臨時支護可根據頂板不同性質及類型及斷面的不同形狀加以選擇，我們遼源礦業集團公司各礦井都是拱形巷道可選用前探鐵剎桿及吊環配套進行。各施工地點應依據現場實際選擇不同的臨時支護方式。

6 實施光面爆破

光面爆破可使掘進的巷道輪廓基本符合設計要求，使圍巖表面光滑，成形規整，巖幫基本不受破壞，裂隙少，穩定性高，有利于巷道的維護。因此，在錨網支護的巷道必須使用光面爆破。煤巷光面爆破也應預留光爆層，光爆層厚度一般在400mm左右，周邊眼眼距一般在400~300mm左右。在幫頂交點處每側應施工一個導向的空心眼，且幫眼與頂眼與空心眼間距應以不大于200mm為宜。放炮時，應分次放炮，按拘槽、輔助、周邊眼的順序進行，光爆周邊眼裝藥量一般在150g左右，裝藥結構一般采用單段空氣柱式結構。

7 錨桿眼的施工及錨桿安裝

在錨網支護施工中，錨桿眼的角度至關重要，在順山支護的巷道中，頂部錨桿角度應盡量垂直巖層(煤層)的層理方向，兩腿錨桿與層面有角度時，錨桿的有效支護長度應大于拱區加圓拱的厚度，施工中嚴禁施工串皮錨桿。錨桿安裝前，應先用吹風管吹凈眼內殘余的煤(巖)粉末，樹脂藥卷的個數應就具體情況而定，攪拌時應符合要求，上錨桿托盤及螺絲時，必須使網緊貼煤(巖)避，并將網拉緊。

8 錨桿、錨索聯合支護

錨索是將錨網支護形成的組成懸吊在穩定的巖石中，起到加強支護的作用，因此，全煤巷道應根據煤層厚度情況，復合頂板應根據軟巖厚度確定錨索長度，樹脂藥卷個數應根據實際確定。一般錨固力在于20.0kN左右，在錨索施工的巷道中，由于錨索機加斜桿的高度確定，因此，巷高應大于錨索機高度加釬桿高度，根據各礦實際，巷高不小于2.2m。9 錨桿支護的實踐

從2003年初我們就開始在全公司推廣螺紋鋼錨桿，配樹脂藥卷的錨噴支護，其支護工藝要求是:錨桿采用直徑22㎜，長2.4m的螺紋鋼錨桿，配樹脂藥卷。施工時錨桿間距0.5~0.7m;在壓力大、頂板破碎的巷道加打錨索，錨索長5~8m，間距1~2m。掛網采用菱形網，噴射混凝土厚50~100㎜，使頂板支護取得明顯成效。為全面推廣這一支護新工藝，我們從集團公司到礦都采取了硬性的措施，梅河礦明確提出除斷層帶、舊采跡下、過舊巷、泥巖段、遇冒頂以上五種條件可以不錨外，其余的巷道支護必須采用錨噴支護，并且凡是使用U型鋼的地點，必須經過集團公司、礦共同現場鑒定。由于認真實施這一硬性規定，有力地推動了錨噴、錨網支護工作力度。同時我們還不斷擴大錨噴支護使用范圍，突出抓了梅河礦、金寶屯礦特殊條件軟巖巷道的支護攻關，并在大修巷道中采用錨噴、錨網支護試驗，均取得了可喜的成功。從而使U型鋼的投入大幅度降低，年減少1882噸，節省費用783萬元，降低了礦井支護成本。特別是梅河礦的掘進巷道支護實現了鋼鐵化，其中的開拓巷道95%以上實現了錨噴支護。

在大力推廣錨噴、錨網支護的同時，我們還十分重視對新技術的引進。重點對錨噴、錨網支護的設備進行了更新換代，投入資金100多萬元，對梅河礦各井的噴漿罐、壓風機及錨噴機具進行了更新，提高了錨噴、錨網支護巷道的工程質量和速度。梅河三井巖石巷道錨噴支護單進達到了102m的水平，并做到錨桿縱成線、橫成行。金寶屯礦N106區開切眼開大幫，跨度7.5m，如果按以往的常規支護方法采用坑木或U型鋼給大棚，上完綜采架子難以回收，浪費十分嚴重。現采用錨噴、錨網錨索聯合支護，獲得成功，節約U型鋼300多噸，節省資金110萬元，取得了較好的技術經濟效益，也為快速安全上綜采架子創造了良好條件。針對樹脂藥卷用量越來越大，為進一步降低支護成本，我們經過學習和考察，在梅河礦自行建成了樹脂藥卷自制加工廠，經反復試驗取得成功，現已批量生產投入井下使用。全集團公司每年將使用90萬支藥卷，僅此一項可節省成本135萬元。

總之，錨桿支護是適應巷道圍巖變化的一種支護形式，我們將大力推廣錨桿支護，特別是在軟巖巷道中推廣錨桿支護，為集團公司節支降成做出貢獻。