錨網索聯合支護在大斷面煤巷中的推廣應用

摘要：本文對方莊二礦煤巷大斷面使用錨網索聯合支護進行了介紹，并對支護效果進行了礦壓觀測，總結了該礦在煤巷支護改革的一些方法，為日后施工提供了借鑒經驗。

關鍵詞：大斷面煤巷 錨網索 聯合支護

1、前言

方方莊二礦回采工作面上下風道幾十年來一直采用傳統的炮掘架棚小斷面施工，架棚支護為被動支護，斷面小，巷道在服務期間需要不斷翻修，成本高且安全性差，嚴重影響礦井的安全生產。為了解決這些問題，方莊二礦在23091下風道推廣應用錨網索聯合支護技術，取得了良好的技術經濟成果。

2、施工巷道概況

23091工作面下風道位于23采區南翼，巷道長度715m，煤層頂板標高—482.5～—506.3m，煤層走向為N偏E200左右，煤層厚度5.2m，煤層穩定，結構簡單，煤層傾角200左右，煤層頂板為泥巖、砂質泥巖和砂巖，底板為砂質泥巖和砂巖。

3、支護設計

錨桿支護技術已經相當成熟，在煤巷支護中得到大面積推廣應用，在一般條件下取得了良好的支護效果。但是在大斷面巷道，由于頂板壓力大，會出現錨桿強度不足，造成錨桿拉斷或整體實效，嚴重影響支護效果。因此采用錨網索聯合支護，將巷道兩肩窩深部巖體做為錨索錨固點，用專用張拉機具將鋼絞線鎖緊，實現對頂板淺部圍巖的兜護，將錨桿支護形成的預應力承載結構與深部圍巖相連，提高預應力承載結構的穩定性，充分調動深部圍巖的承載能力。同時使用液壓柱叉子棚做為補強措施，有效減小跨度。

23091下風道斷面為梯形，高×寬為3m×4m，設計凈斷面為12m2，采用錨網+錨索 +液壓柱叉子棚聯合支護。

頂板：錨桿型號為φ20×2400mm螺紋鋼錨桿，使用CK2360、Z2360樹脂錨固劑各一卷，采用φ6mm鋼筋焊制的經緯網配合φ16mm梯形梁施工，錨固力≥ 80KN，錨桿間排距650×700mm，每排7根。

兩幫：錨桿型號為φ20×2400mm螺紋鋼錨桿，使用Z2360樹脂錨固劑兩卷，采用φ6mm鋼筋焊制的經緯網配合φ16mm梯形梁施工，錨固力≥50KN，錨桿間排距650×700mm，每排上幫6根，下幫4根。

錨索：巷道頂板錨索規格為φ15.24×8300mm，間排距為2000×2100mm，用Z2360錨固劑5支錨固，錨固力≥180KN。錨索托梁為12#工字鋼，使用鎖具預緊；幫部短錨索規格Φ15.24×4300mm，上、下幫中部錨索各1根，短錨索使用Z2360樹脂藥卷4支錨固，錨固力≥150KN，托盤采用12#礦用舊工鋼，長度500mm，橫向壓緊煤壁。

液壓柱叉子棚：液壓柱長3.15m，一梁兩柱，液壓柱穿鐵鞋，下墊雙排工鋼。

4、支護效果分析

4.1 觀測內容

觀測方法：每一個測站設一個觀測斷面，用鋼尺實測巷道頂、底板和兩幫移近量（采用十字布點法），根據巷道相對變形量，從而判斷穩定性；頂板中部安設頂板離層儀，讀取離層儀數據，判斷錨固區頂板離層量、錨固區外部頂板離層量。

4.2 觀測數據

從井下現場觀測結果可以看出：巷道開掘30d內的頂板離層量大，之后逐漸趨于穩定，表明頂板得到了有效控制。兩幫收縮量要比頂板離層量大，開掘30日后逐漸趨于穩定。

5、結論

（1）巷道支護設計是合理的，斷面收縮、圍巖變形都在可控范圍內。

（2）錨網充分發揮了懸吊加固作用，加上錨索的懸吊補強作用，使巷道頂幫保持穩定。采用聯合支護使錨固巖層形成一個整體承載結構，將頂板下部不穩定巖層和上部穩定巖層錨固成一體，改變了巖層的受力狀態，提高了巖層自承和承載能力，能有效地控制圍巖變形。

（3）巷道掘進中要及時進行頂板和兩幫支護，并保證預緊力達到要求，及時控制圍巖早期離層。

（4）聯合支護雖能有效控制巷道變形，考慮到壓力影響，要預留10%的巷道允許變形量。