錨索支護(hù)技術(shù)在東榮二礦的應(yīng)用

文/孫玉明

錨索支護(hù)技術(shù)在東榮二礦的應(yīng)用

文/孫玉明

錨索支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，降低了巷道支護(hù)成本，有效地抑制了圍巖的變形，確保了巷道的長期穩(wěn)定，使巷道頂板的安全可靠性得到了大大提高。雙鴨山礦業(yè)集團公司從1999年11月開始在東榮二礦中一上采區(qū)17層右二皮帶道試用成功，2000年以來，錨索支護(hù)已廣泛應(yīng)用于全集團公司井下各類巷道，特別是綜采工作面切眼、撤架道、大斷面硐室、交叉點等礦山壓力大、礦壓顯現(xiàn)嚴(yán)重、維護(hù)困難的巷道，充分顯示出錨索支護(hù)的特性，是煤礦巷道支護(hù)技術(shù)的突破。

一、錨索支護(hù)的原理和結(jié)構(gòu)

錨索支護(hù)的原理與錨桿支護(hù)基本相同，是作為巷道支護(hù)補強的手段，主要是懸吊作用原理。東榮二礦采用的鉆孔孔徑是Φ30mm的小孔徑預(yù)應(yīng)力錨索，它加固巖體的實質(zhì)是通過錨索對被加固的巖體施加預(yù)應(yīng)力，限制巖體變形，改善圍巖的應(yīng)力狀態(tài)，提高圍巖的自承能力，從而保持圍巖的穩(wěn)定。

東榮二礦使用的預(yù)應(yīng)力錨索由錨固段、自由段和張拉段三部分組成。其中，錨固段是錨索錨固在巖體內(nèi)提供預(yù)應(yīng)力的根基，采用樹脂藥卷錨固，該段長度為0.5m；自由段是連接錨固段與張拉端的錨索部分，通過對錨索的張拉，使自由段產(chǎn)生彈性伸長而實現(xiàn)預(yù)應(yīng)力，一般為3～6m，具體長度可根據(jù)巖層最大破裂面的深度選取；張拉端是錨索位于孔口外的外露部分，是錨索借以提供張拉預(yù)應(yīng)力和錨固鎖定的部位，其長度為0.4m。目前，采用的鋼鉸線為低松弛鋼鉸線，直徑為15.24mm，級別230kN。

二、錨索支護(hù)的應(yīng)用及支護(hù)參數(shù)

試驗地點為中一上采區(qū)十七層右二皮帶道。該巷道巷寬4.0m，斷面11.2m2，直接頂為5m左右厚煤巖互層，原支護(hù)為11#礦用工字鋼梯形支架，錨桿、菱形網(wǎng)、噴漿聯(lián)合支護(hù)、煤厚2.8m，埋藏平均深度420m，與上部16層采空區(qū)層間距為15m，拉門施工150m后，頂板產(chǎn)生離層變形，錨桿失效，噴層脫落，鋼棚變形，采用錨桿錨索聯(lián)合支護(hù)，其中錨索為矩形布置：錨索長6.4m，間距1.8m，排距2.0m。

采用錨桿錨索聯(lián)合支護(hù)后，對該段巷道進(jìn)行觀測，每50m一個觀測點，共設(shè)5個觀測點，以便檢驗錨索支護(hù)效果，為錨索支護(hù)設(shè)計提供依據(jù)，以下為實測數(shù)據(jù)。

表1 實測數(shù)據(jù)

從觀測結(jié)果及該巷道回采期間的礦壓顯現(xiàn)，消除了巷修，杜絕了冒頂、片幫事故，達(dá)到了預(yù)想的支護(hù)效果。

三、錨索施工的規(guī)范操作要求

1.采用錨索支護(hù)補強時，巷道的基本支護(hù)最好選用錨桿，因錨桿支護(hù)可以將巷道頂板圍巖加固成一個有一定承載能力的平衡拱，使頂板不會產(chǎn)生破碎冒落，錨索將巷道頂板懸吊在上部穩(wěn)定巖層中，從而達(dá)到支護(hù)效果。

2.錨索施工可根據(jù)巷道具體情況滯后掘進(jìn)頭不超過50m。

3.鉆錨索孔時要檢查開孔周圍的頂板情況，應(yīng)選擇頂板完整的地點開孔。鉆眼完畢，用水將眼沖洗干凈。然后先放入樹脂錨固劑，用鋼鉸線將錨固劑緩慢送入孔底，用攪拌器將鋼鉸線與錨桿鉆機連接好，開動錨桿鉆機，鋼鉸線將錨固劑均勻攪拌，攪拌時間必須達(dá)到錨固劑要求的時間。上好托板（托梁）和錨具，半小時后進(jìn)行張拉。

4.錨索預(yù)緊力不得小于設(shè)計值。對錨索預(yù)緊力應(yīng)進(jìn)行抽查，每100根最少抽查3根，達(dá)到設(shè)計預(yù)緊力為合格，不合格的錨索應(yīng)重新張拉。

四、錨索支護(hù)技術(shù)的經(jīng)濟和社會效益

1.減少了巷道的支護(hù)、維修和因巷道支護(hù)強度不夠被壓垮影響煤炭生產(chǎn)造成的損失。隨著應(yīng)用范圍的擴大，經(jīng)濟效益增加，預(yù)計綜合經(jīng)濟效益至少1.5億元；增加了巷道的安全性和可靠性。

2.由于采用錨索支護(hù)后，巷道支護(hù)強度有了較大的提高，減少了巷道變形量和冒頂次數(shù)，改善了工人作業(yè)空間，保證了通風(fēng)需要的斷面；降低了木材消耗。

3.由于錨索錨桿支護(hù)效果好，費用低，可以全部取代木棚支護(hù)；保證了回采工作面的正常銜接；回采工作面順槽采用錨索支護(hù)補強后，由于巷道支護(hù)強度提高，可以取消在回采中工作面的過溜抬棚，減少回采時端頭維護(hù)量和維護(hù)時間，延長回采工作面的出煤時間，提高回采工作面單產(chǎn)，減少工序，降低工人勞動強度；有利于巷道布置。

4.以前由于巷道支護(hù)困難，不得不加大巷道間的煤柱尺寸，既浪費資源，降低了經(jīng)濟效益，又使巷道布置不合理，采用錨索支護(hù)技術(shù)后可以減少煤柱尺寸，合理布置巷道，提高了煤柱的回收率。

(作者單位：黑龍江龍煤礦業(yè)集團雙鴨山分公司)

（責(zé)任編輯：李元）