錨網索梁聯合支護在煤礦井下掘巷的應用

摘要：隨著我國經濟水平的不斷提升和煤炭行業整體水平的不斷進步，錨網索梁聯合支護在煤礦井下掘巷中得到了越來越廣泛的應用。文章從幾個方面出發，對錨網索梁聯合支護在煤礦井下掘巷的應用進行了分析。

關鍵詞：錨網索梁；聯合支護；煤礦井下掘巷

中圖分類號：TD353 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）07-0034-02

在20世紀90年代隨著錨網索梁聯合支護技術整體水平的不斷發展，其在煤礦中的應用一方面極大程度上提升了巷道的支護效果并且增加了巷道的整體安全與此同時很好地節約了煤礦的相關支護費用和維修費用。另一方面，錨網索梁聯合支護在煤礦井下掘巷的應用也很大程度上減少了相關支護材料的運輸工作量并且有效減輕了煤礦工人的工作強度和整體工作量同時有效加快了煤礦的掘進速度并且合理改善了煤礦的井下作業環境，從而為煤礦的高產高效奠定了良好的基礎。因此工作人員在錨網索梁聯合支護在煤礦井下掘巷的應用過程中應當注重對工程概況進行分析并且合理優化支護參數，從而促進煤礦的整體運營水平不斷提升。

1 工程概況

本文以某地區某煤礦為例，該礦井山位于地表下方約395m并且礦井的設計斷面約在19m2左右。根據當地的地質資料可以將該巷將穿34層煤。除此之外，由于該煤層的煤質較軟因此在巷道開挖后如果沒有進行及時的支護工作則會造成抽頂、片幫現象的出現，從而給煤礦的安全運行帶來極大的風險。該煤礦的巷道斷面較大，根據工作人員測量其毛寬在4.9m左右并且毛高在4.7m左右，因此可以采用一次成巷的施工工藝。該煤礦的巷道走向長約在2250m左右，在這之中外段的長度在500m左右而中段的長度在1250m左右，里段的長度在500m左右。該煤礦的煤層厚度約在021～220m左右并且平均厚度120m，煤層傾角7～14b，平均傾角11b。另外，該煤礦的結構較簡單并且煤種為肥煤并且該工作面大中小構造給支護帶來不利。因此需要支護參數的有效優化。

2 巷道寬度確定

在進行錨網索梁聯合支護在煤礦井下掘巷的應用過程中工作人員需要對采空區邊緣掘巷、留小煤柱沿空掘巷、沿尚未穩定的采空區邊緣掘巷這三種沿空掘巷的布置結構和布置方式進行有效的分析。在分析與研究的前提下得出該煤礦采用留小煤柱布置方式的決定。除此之外，在巷道寬度確定過程中工作人員還需要對煤礦的結構塊體、支護圍巖小結構進行分析并且利用FLAC等數值模擬軟件對分析結果進行探討，從而最終能夠更好地確定巷道的最優煤柱寬度。

3 支護參數分析與優化

在錨網索梁聯合支護在煤礦井下掘巷的應用過程中支護參數的分析與優化是其工作的重中之重。通常來說支護參數的合理分析與優化能夠促使巷道在施工完畢后依舊能夠保持較好的通風并且為行人安全創造了便利。以下從幾個方面出發，對支護參數分析與優化進行了分析。

（1）巷道的頂板通常采用7根螺紋鋼錨桿并且采用鋼帶、鋼筋網的聯合支護方式。工作人員在采用加長錨固方式時需要將錨桿的間距確定在855mm左右并且將排距確保在790mm左右。另外，錨桿的預緊力應當大于40kN并且錨固力應當大于140kN。

（2）該煤礦的巷道高幫煤柱側采用6根高強預拉力鋼錨桿并且采用鋼帶、鋼筋網的聯合支護方式。工作人員在需要將錨桿間距控制在690mm左右并且排距在790mm左右。與此同時錨桿預緊力需要大于22kN并且錨固力大于120kN。

（3）在巷道的低幫實體側工作人員需要采取5根高強預拉力鋼錨桿并且采用鋼帶、鋼筋網的聯合支護方式。其中錨桿的間距在590mm左右并且排距在790左右。與此同時錨桿的預緊應當大于30kN并且錨固力大于100kN。

（4）在巷道的頂板工作人員需要每間隔3排錨桿就布置高強預應力錨索梁并且將錨索的角度控制在垂直頂板向外傾斜22b同時確保梁長在200m左右而兩錨索之間的距離在120m左右，從而更好地確保錨固的效果與此同時錨索梁排距為應為110m并且預緊力大于80kN。

（5）工作人員在煤柱側需要每3排錨桿間布置高強預應力錨索桁架支護系統并且使用220m的槽鋼作為架梁與此同時確保錨索的孔距在210m左右并且鋼絞線的夾角在45b左右同時中間用桁架連接器進行連接。當工作人員采用加長錨固方式時需要確保錨桿的預緊力應當大于80kN。由于考慮到該煤礦的巷道壓力很大因此工作人員需要注重加強筋的有效利用，從而促進巷道整體強度的有效提升。

（6）由于該煤礦的頂板完整性較差，因此工作人員需要注重單體錨索的有效安裝，即有效應用2-1-2布置方式。如果在這一過程中頂板保持著較為完整的狀態則工作人員不需要進行單體錨索的施工。另外，在掘進面施工完畢后工作人員需要進行頂板錨索施工并且確保滯后掘進面小于490m。除此之外，如果煤礦巷道的幫、頂處存在破碎現象則工作人員需要采用短錨桿超前支護方式進行控制，從而促進錨網索梁聯合支護在煤礦井下掘巷的應用的安全水平不斷提升。

4 錨網索梁聯合支護基本要求

在錨網索梁聯合支護在煤礦井下掘巷的應用過程中工作人員需要遵循相應的基本要求。例如當工作人員采用爆破法掘進巷道時應當注重控制巷道的形狀并且使用人工輔助方式對巷道進行成型。另外，在進行錨桿排列過程中工作人員應當注重根據相關工程設計對錨桿進行排列。在鋪網方式的選擇上工作人員應當遵循從頂板中部向兩邊鋪、幫部網至底角的鋪網方式。除此之外，在人工二次加扭的過程中工作人員應當確保頂部的扭矩大于140N#m并且幫部大于120N#m，滯后控制在4小班內并且是由專人實施的。這些支護基本要求的有效遵循可以促進錨網索梁聯合支護在煤礦井下掘巷的應用水平的持續提升。

5 結語

在該煤礦的錨網索梁聯合支護過程中其技術取得了較好的突破并且很好地實現了由被動支護轉變為主動支護的進步，從而對今后錨網索梁聯合支護在煤礦井下掘巷的應用提供了成功的案例。根據工程統計人員統計錨網索梁聯合支護在該煤礦井下掘巷中的應用為工程整體節約了15%-18%的支護費用，在取得了良好的經濟效益的基礎上也促進了煤礦整體運營水平的持續提升。

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作者簡介：王鋼（1975—），陜西渭南人，供職于陜西陜煤黃陵礦業集團一號煤礦，研究方向：煤礦

開采。