冀中能源峰峰集團(tuán)生產(chǎn)礦井錨噴支護(hù)現(xiàn)狀分析及對(duì)策

文/張廣湖 董華斌

錨噴支護(hù)是一種快速、經(jīng)濟(jì)、安全的巷道支護(hù)形式，從根本上改變了巷道支護(hù)狀況，由被動(dòng)支護(hù)變?yōu)橹鲃?dòng)支護(hù)，對(duì)煤礦支護(hù)技術(shù)是一次重大的革命和飛躍。但是隨著礦井的開(kāi)拓延深，高應(yīng)力巷道支護(hù)、軟巖巷道支護(hù)等問(wèn)題日益突出，錨噴支護(hù)尚有很多難題需要解決。

一、峰峰集團(tuán)錨噴支護(hù)現(xiàn)狀

通過(guò)調(diào)查，峰峰集團(tuán)生產(chǎn)礦井在籍巷道總長(zhǎng)度為635290m，其中錨噴支護(hù)的巷道長(zhǎng)度為256324m，錨噴支護(hù)失修的巷道長(zhǎng)度為42569m，失修率為16.6%，詳見(jiàn)表一。

表一 峰峰集團(tuán)各礦錨噴巷道損壞情況調(diào)查表

二、峰峰集團(tuán)錨噴支護(hù)巷道損壞的原因分析

1.巷道支護(hù)設(shè)計(jì)不當(dāng)

（1）巷道布置的層位選擇不好。例如二礦泉頭井由-400水平向-620水平延深，軌道下山掘進(jìn)過(guò)一座煤層時(shí)，由于一座煤附近的巖層松軟，剛剛施工過(guò)去不久，巷道的頂部就開(kāi)裂，兩幫收斂，頂板下沉，復(fù)噴后仍難以支護(hù)。

（2）錨桿銹蝕后失效。最早的錨噴巷道的錨桿是鋼絲繩的，再后是管縫錨桿，直到現(xiàn)在的樹(shù)脂錨桿。鋼絲繩和管縫錨桿長(zhǎng)時(shí)間受水的作用發(fā)生銹蝕后失效，造成巷道的損壞。

（3）巷道受采動(dòng)影響。例如新三礦東翼大巷的壓風(fēng)機(jī)房通路掘進(jìn)時(shí)，布置在大煤底板，巷道層位較好，但距上部采空區(qū)的水平距離為30～40m，雖然上部的回采工作面早已結(jié)束，受集中應(yīng)力的影響，頂板開(kāi)裂破壞。

（4）處于孤立煤柱集中應(yīng)力帶內(nèi)。例如羊渠河礦的42絞車(chē)房，處于斷層煤柱以及集中應(yīng)力帶內(nèi)，井巷工程完工后，準(zhǔn)備安裝絞車(chē)時(shí)發(fā)現(xiàn)底板全部鼓起，根本無(wú)法安裝，返工重做后，仍達(dá)不到理想的效果。

2.巷道施工質(zhì)量不足

（1）對(duì)初錨力認(rèn)識(shí)不足，而錨桿的初錨力是作用于圍巖的關(guān)鍵抗力。

（2）巷道的光爆成型不好。光爆參數(shù)見(jiàn)表二，巖巷光爆參數(shù)仍需要進(jìn)一步探索。

表二 冀中能源峰峰集團(tuán)巖巷光爆參數(shù)表

（3）施工質(zhì)量低。噴漿料沒(méi)按配比要求使用料斗；復(fù)噴前沒(méi)有用凈水沖洗巷道，形成兩層皮，噴層開(kāi)裂后不能有效地支護(hù)巷道；有的錨桿角度不符合設(shè)計(jì)要求，造成施工質(zhì)量低下。

（4）對(duì)巷道的養(yǎng)護(hù)工作重視程度不夠。有的巷道施工僅注意工程質(zhì)量，忽視了巷道的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量或養(yǎng)護(hù)不及時(shí)，使錨噴體達(dá)不到設(shè)計(jì)的強(qiáng)度而開(kāi)裂破壞。

3.對(duì)地質(zhì)條件異常變化考慮不足

（1）埋藏深，礦壓大。九龍礦一水平-600m，二水平-900m，地面標(biāo)高為+117m,埋藏達(dá)1000m。由于埋藏深，礦壓大，現(xiàn)在全礦的巷道失修損壞已到非常嚴(yán)重的情況，失修率高達(dá)60%，很難保證礦井的正常生產(chǎn)。

（2）地質(zhì)構(gòu)造影響。例如九龍礦的北二下山采區(qū)的皮帶下山、軌道下山和回風(fēng)下山的巷道因斷層影響失修嚴(yán)重。軌道下山中部有一段巷道的一幫就像一面墻一樣往巷道內(nèi)移動(dòng)了1m左右，根本不能保證正常生產(chǎn)需要。

三、峰峰集團(tuán)生產(chǎn)礦井錨噴支護(hù)錨桿支護(hù)對(duì)策

1.科學(xué)設(shè)計(jì)

根據(jù)取得的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)巷道圍巖穩(wěn)定性類(lèi)別、預(yù)計(jì)圍巖移近量，根據(jù)巷道用途和斷面來(lái)選擇支護(hù)形式、確定支護(hù)參數(shù)。使錨噴支護(hù)設(shè)計(jì)逐步由經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和定性評(píng)估向定量分析和科學(xué)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化。

2.合理加大投入，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理

整修巷道的成本一般都比掘進(jìn)同斷面的巷道大。從降低成本、減少對(duì)生產(chǎn)的影響的角度，也應(yīng)提高初錨力，加大對(duì)錨噴巷道第一次支護(hù)的投入。錨噴支護(hù)從光爆、錨桿安裝、噴漿、養(yǎng)護(hù)等十幾道工序，現(xiàn)場(chǎng)管理非常重要，要針對(duì)錨噴支護(hù)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，做細(xì)致的工作，來(lái)提高錨噴支護(hù)的內(nèi)在質(zhì)量。

3.選擇合理的錨固方式

現(xiàn)在的錨桿錨固的方式有端錨和全長(zhǎng)錨固，巷道圍巖好時(shí)可采取端錨方式；巷道圍巖破碎時(shí)應(yīng)采取全長(zhǎng)錨固的方式。在圍巖比較破碎時(shí)，可考慮使用錨桿與注漿合二為一的錨注錨桿技術(shù)，使松動(dòng)圈的圍巖重新提高強(qiáng)度，來(lái)達(dá)到支護(hù)住巷道的目的。

4.要注重底板的治理，加強(qiáng)施工巷道的養(yǎng)護(hù)工作

在注重巷道上部的支護(hù)和治理的同時(shí)，要重視底板的支護(hù)和治理，要加底腳錨桿，盡管其施工比較困難。同時(shí)，只有對(duì)巷道進(jìn)行有效的養(yǎng)護(hù)才能達(dá)到設(shè)計(jì)的支護(hù)強(qiáng)度，才能達(dá)到滿意的支護(hù)效果。

5.大力推廣先進(jìn)的錨桿探測(cè)儀

目前有兩大種錨桿探測(cè)儀：一種是MT－1型錨桿探測(cè)儀，另一種是MT－2型錨桿探測(cè)儀，其探測(cè)深度≤200mm，定位精度：探測(cè)所確定的錨桿位置與實(shí)際錨桿邊緣的距離≤10mm。從而可以有效地控制錨桿的間排距。

6.充分考慮錨索和錨桿聯(lián)合支護(hù)的二次耦合時(shí)間，及時(shí)進(jìn)行二次補(bǔ)強(qiáng)

實(shí)踐證明，在圍巖表面與錨桿錨固段之間巖層急劇變形期內(nèi)，錨索不宜支護(hù)；在圍巖表面與錨桿錨固段之間巖層變形由急劇向緩慢變形轉(zhuǎn)化時(shí)，是錨索的最佳支護(hù)期。

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，錨桿螺母扭矩和錨索托板的錨托力都經(jīng)過(guò)一個(gè)急速下降期、快速承載期和緩慢承載期的過(guò)程，甚至有的錨桿的錨托力、螺母扭矩會(huì)下降到零，因此這也就解釋了裝巖機(jī)之前錨桿必須裸露以便對(duì)錨桿的錨固力進(jìn)行二次補(bǔ)強(qiáng)。