錨索托梁加強支護的應用技術研究

【摘要】介紹錨索托梁加強支護構件的組成和性能，以及錨索托梁加強支護在工字鋼棚支護的大跨度和交叉點，沿空留巷的應用，并對使用過程中的技術關鍵進行分析。

【關鍵詞】鋼棚；錨索托梁；加強支護；應用

0.前言

針對大跨度巷道或交叉點采用工字鋼棚支護時，存在支護面積大、支護強度不足及沿空留巷的巷道頂板不好維護等問題，采用錨索托梁配合工字鋼，配合錨桿進行補強支護。由于工字鋼棚支護巷道圍巖松動范圍大，支護跨度和強度均受到限制，而錨索具有錨固深度大，承載能力高、可以施加一定的預緊力等特點，通過錨索以一定方式錨固在圍巖深部穩定巖層，外露端由索具配合托梁對工字鋼及頂板進行懸吊，形成復合支護結構，達到有效加固目的。

1.錨索托梁加強支護構件

1.1錨索

錨索采用有一定彎曲柔性的鋼絞線制成，配有錨具，可施加較大的預緊力，對巷道圍巖進行補強加固。錨索具有抗破壞力高、韌性好；低松弛的特點，有一定強度和韌性，可彎曲并實現自身攪拌樹脂藥卷快速安裝，適合在空間尺寸較小的煤巷中使用，鎖繩一般采用7股?5mm結構鋼絞線，錨索結構可分為：內錨固段、鋼絞線自由段、外錨固段三大部分組成。

1.2鎖具及托梁

錨索的鎖具是為了保持鋼絞線預緊拉力并將其傳遞到被錨圍巖上所用的永久性鎖緊裝置。錨索的鎖具為瓦片式，由錨環和錨塞組成。

托梁一般采用合適長度的槽鋼、工字鋼或鋼板制作而成，托梁上加工有長孔。鎖具外露端穿過托梁的長孔后，依次安裝專用墊塊和鎖具。錨具索緊鋼絞線同時，將托梁緊固在錨具上，使托梁與錨索聯成整體共同發揮作用。

1.3錨固劑

錨固劑有水泥漿、樹脂膠泥和普通樹脂藥卷等。為了簡化安裝工序、使錨索能及時承載，常采用普通樹脂藥卷加長錨固（里段采用快速凝聚的樹脂藥卷、外段采用中速樹脂藥卷）。

2.錨索托梁加強支護應用的實例

2.1平面交叉點的應用

雞東煤礦大部分采區巷道采用工字鋼棚支護，巷道拉門口及聯絡巷與回風巷道相通處。為了保證交叉點支護強度，通常采用錨索托梁對交叉點工字鋼穿梁和抬棚進行加固保證安全。

2.2大斷面峒室或由于巷道多年失修造成的大斷面中的應用

榮華礦一采區屬斜井多水平開拓，建礦時間早，巷道失修多，由于片幫造成的大面積空頂巷道多，大斷面巷道難支護等問題，但采用錨桿配錨索托梁的支護形式得到了很好的解決。錨索長度為5～8m，錨梁長一般為2.0m，排距為2.0m，跨度力的可以多加幾排；錨桿間、排距為1.0m×l.0m，實際應用證明效果很理想。

2.3立體交岔點的應用

3.技術關鍵

3.1有效錨固

采用錨索托梁對工字鋼支架進行加固時，首先要合理確定錨索長度，確保內錨端能錨固在穩定巖層中；錨索孔打好后，安裝前要對鉆孔進行檢查，對塌孔、掉塊應進行處理。為避免樹脂藥卷安裝中出現卡阻現象，可使用安裝套管進行導入安裝。

3.2適度張拉預緊

采用錨索托梁對工字鋼進行加固時，錨索的張拉預緊一定要適度，既要保證托梁與工字鋼緊密接觸并承載，又要防止張拉過緊造成工字鋼支架梁和腿分開?，F場要求工字鋼梁與巷道頂部圍巖之間盡量結實，否則錨梁難以發揮作用，一般預緊力不小于30kN。

3.3構件強度匹配

托梁的承載能力應與索體強度匹配，托梁一般采用合適長度的工字鋼、槽鋼或6～8mm鋼板加工而成，錨梁上直接加工長孔，錨索外霹端穿過錨梁的長孔后，依次安裝專用托塊和錨具。錨梁的承載能力，還與錨梁的享護跨度有關，錨梁上錨索間距一般不超過2m，否則同樣影響支護效果。

4.結論

錨梁作為1種補強支護手段在煤礦井巷支護的實踐中得到廣泛應用。錨梁配合工字鋼棚、錨桿及石墻使用，通過對錨索有效錨固、錨索適度張拉預緊，加強了頂板的完整性。采用錨梁進行補強支護拓寬了錨桿、工字鋼棚支護應用范圍，可以使工字鋼支護斷面適當增大，錨桿巷道沿空留巷的頂板更加完整，降低百萬噸掘進率，降低成本，從而提高礦井效率。 [科]