錨網梁錨索聯合支護技術在涌山礦的應用

王曉儉，李順聞

（樂平礦務局 涌山煤礦，江西 樂平333305）

樂平礦務局涌山煤礦位于江西省樂平市涌山鎮，礦井采用斜井開拓方式，煤層平均傾角為65°～75°，地質構造復雜，煤系地層厚約300～500m，含煤11層，為中近距離煤層群，煤層總厚度為20.86m。煤層較穩定，結構較復雜，含夾矸1～3層，二、三、四、五、八煤為主采煤層，開采煤層均為突出煤層。

涌山煤礦在煤層底板巖巷中應用錨網梁錨索聯合支護技術，以“掘進先行”?！安删蚱胶狻保?1308底板巖巷支護中采用錨網梁錨索聯合支護技術取得了成功的經驗。巷道布置在三煤底板7.5～10.5m之間的粉砂巖中，三煤直接底為砂巖，硅質膠結，局部含少量煤線，厚3m。粉砂巖抗壓強度為534～683kg／cm2，硬度為4.12～5.4，容重為2.4～2.7g／cm3，地質構造較復雜，以往其它的支護形式很難滿足本地段地應力的支護要求。

1 問題的提出

涌山礦在煤層底板巖巷支護中，習慣上采用金屬支架支護，此種支護方式主要存在以下問題：

1）金屬棚子支護，在支護過程中是被動受壓，加上本塊段地應力大，所以支承壓力大，支架變形嚴重，從而造成斷面小，影響通風、運輸、行人，對安全生產不利。

2）底板巷采用金屬支架支護，由于其初期圍巖未來壓，支架不牢固，支護質量得不到有效保證；掘進放炮時又易崩倒棚子，因此需要扶棚，安全性差，重復勞動多、勞動工效低、單進速度慢。

3）支護中勞動強度大，主要是放炮會崩倒棚子，經常要花2～3個小時才能修好，增加了額外的勞動工作量，嚴重影響作業人員的積極性，在掘進施工中，安全、質量、進尺難以保證。

4）架設金屬棚子支護巷道，由于巷道變形嚴重，會造成多次返棚擴巷，即在最后回收金屬支架過程中還需要返棚，增加了掘進工作面安全管理的難度和維護費用。

鑒于巖巷支護采用金屬支架支護存在上述安全問題，涌山礦針對底板巖巷支護情況，開始在31308底板巖巷應用錨網梁錨索聯合支護技術進行支護。

2 支護要素

2.1 斷面參數

31308 底板巷道斷面形狀為四邊形，高2.3m，寬2.5 m，在掘進施工與巷道支護過程中，不破壞巷道兩側頂底板巖層。

2.2 支護形式

掘進工作面使用錨桿、錨索、菱形網、梯子梁進行聯合支護。

2.3 支護參數

（1）根據工作面巖性，選用Φ18mm的強螺紋鋼錨桿，錨桿實際長度取1.8m，錨桿間排距取700mm×800mm。

（2）選用菱形金屬網。金屬網規格為4.5m×1.0m，網孔尺寸為40mm×40mm，金屬網搭接長度為100mm，逐扣搭接并做到金屬網片壓實壓緊。

（3）選擇Φ15.24mm的鋼絞線錨索，長度為4.5m，錨索孔深度4.3m，外露長度為200～300mm，采用樹脂藥卷端頭錨固。錨索間排距為2500mm×800mm；錨索托盤采用12＃槽鋼制成，長度300mm，中心孔為Φ18mm。

（4）采用Φ14mm×100mm×5000mm鋼筋梁。在施工中，鋼筋梁安裝應垂直巷道走向，錨桿錨索要打在鋼筋梁預留孔內。

3 支護施工

涌山礦在31308底板巷道掘進、支護、成型施工過程中，嚴格按照施工工藝流程、施工方法、施工要求進行施工，切實做到安全第一、質量優先、快速施工。

1）施工工藝流程

按施工要求先打錨桿眼、錨索眼，依施工程序緊跟著安裝錨桿、錨索，按支護要求再進行掛網、壓茬，按規定要求安裝托板，最后擰緊螺帽、上鎖頭、張拉，完成聯合支護工藝流程。

2）施工方法

（1）錨桿施工，錨桿眼位置準確，錨桿眼打好后，應將眼內的巖渣、積水用壓風清理干凈。打眼應按由外向內先頂后幫的順序依次進行。錨桿安裝掛好網，上好托盤，擰上、螺帽擰緊，用氣動套筒工具給錨桿加一定的預緊力，使托盤緊壓、壓正鋼筋梁并緊貼巖面。

（2）錨索施工，錨索眼的眼位誤差±100mm，方向（鉆孔軸線與設計軸線偏差角）誤差不得大于3°。錨索安裝攪拌時間為45～60秒鐘，錨索在孔內養護時間不少于1小時，再放入托盤和鎖具，用液壓泵配合張拉千斤頂漲緊鋼絞線、保證鋼絞線外露長度達200～300mm。

3）支護施工要求

（1）錨桿、錨索的施工安裝要求孔徑、桿（索）直徑及錨固劑直徑三者要相匹配。錨桿外露長度為20～50mm。

（2）嚴格按照作業規程及規定操作，施工工區安排人員跟班監督落實。確保錨桿、錨索支護質量，重點控制好錨桿、錨索的攪拌時間和養護時間。

（3）在過斷層或圍巖破碎帶時，采用補打錨索、加固圍巖支護。

4 應用效果

涌山礦傳統支護在煤層底板巷均采用梯形斷面金屬棚支護，需要破頂底板巖層才能保證支護的扎腳，破壞了頂底板巖層的完整性。應用錨網梁錨索聯合支護技術，則明顯地改善了圍巖受力狀態，通過聯合支護使圍巖形成穩定的承載圈，有效地控制了圍巖變形，實現主動承載，保持了頂、底板的完整性和圍巖的穩定性，有效地提高了支護的安全可靠性，同時減輕了工人的勞動強度，提高了工效，降低了成本，實現了安全生產。