淺談泥質粉砂巖與粉砂巖互層頂板支護工藝改進及其應用

李東莉（雞西市煤炭生產安全管理局，黑龍江雞西 158100）

淺談泥質粉砂巖與粉砂巖互層頂板支護工藝改進及其應用

李東莉
（雞西市煤炭生產安全管理局，黑龍江雞西 158100）

對煤礦井下泥質粉砂巖與粉砂巖互層頂板支護工藝改進，降低支護成本、加快成巷速度、減輕勞動強度、提高煤炭回收率。對煤礦井下泥質粉砂巖與粉砂巖互層頂板支護工藝改進；為煤礦改善支護效果、降低支護成本、加快成巷速度、減輕勞動強度、提高巷道斷面利用率、提高煤炭回收率等方面的優越性十分突出。

互層頂板 錨索鋼帶 支護 巖層應力 改進及其應用

1　項目解決的主要技術難點和問題及創新點

對煤礦井下泥質粉砂巖與粉砂巖互層頂板支護工藝改進，由原來的木棚支護，改為錨索鋼帶支護，即錨索鋼帶支護。把層理較發育的巖層或類似復合頂板巖層錨固在一起加固巖石，通過沿錨索和巖石界面物理連接產生的摩擦力實現緊固作用。安裝錨索鋼帶的預緊施加一定量的張力到錨索上，使頂板通過錨索鋼帶緊固成一體，即組合梁，阻止頂板頂板下沉垮落。

把層理較發育的巖層或類似復合頂板巖層錨固在一起加固巖石，通過沿錨索和巖石界面物理連接產生的摩擦力實現緊固作用。安裝錨索鋼帶的預緊施加一定量的張力到錨索上，使頂板通過錨索鋼帶緊固成一體，即組合梁，阻止頂板頂板下沉垮落。根據井下巷道頂板下沉和圍巖應力的實測，下運輸巷為高應力圍巖巷道，支護參數和施工工藝根據組合錨固梁，采用聯合支護技術。

（1）頂板錨索支護參數：錨索直徑∮15.25mm、長4500mm二根、長2000mm一根，額定張拉力 180KN；排間距1000mm×1000mm；錨固樹脂藥卷K2350。桿體材料為20螺紋鋼，錨桿長2000mm，配鋼帶長2000mm、厚2.5mm；設計錨索錨固力不小于300KN。

（2）經濟效益、社會效益：原來支護成本：452.5元/米（包括重復維修費用）；現在支護成本：199元/米；降低支護成本253.5元/米；每米巷道多產煤炭2.43噸；每米巷道直接增加產值1225.5元；均價計算煤炭每噸400元。

（3）其他指標：藥卷規格∮×L=27×180mm，重量0.12kg；MQTB-60/1.6氣動支腿式幫錨桿鉆機。在工作實踐中與煤礦技術管理人員現場實際研究指導，改進支護方法；在雞西市雞東縣銀豐煤礦30#煤層井下采掘中得到實際應用后，滿足了安全生產需要，達到了設計研究效果。頂板安全管理得到徹底改善，標準化建設有了提升，煤礦的噸煤成本費用、重復維修的人工費、材料費大幅度降低，有效的改善了采掘失調；增加了礦井的服務年限，增加了煤礦的經濟效益和社會效益。

2　技術工藝流程及巷道支護原理

在井巷施工實際應用中，與煤礦技術管理人員現場實際研究，不斷摸索、研究總結、改進。發現問題——提出改進方案——研究計算——實際應用——總結——改進——再總結改進——得出結論。

錨索鋼帶聯合支護巷道適用于巷道頂板壓力顯現明顯，與錨桿支護相比，錨索支護具有錨固深度大，錨固力大、可施加較大預緊力等儲多優點，是大松動圈支護加固不可缺少的重要手段。其加固范圍、支護強度、可靠性是普通錨桿支護所無法比擬的。于是在錨索、鋼梁聯合支護的共同作用下，將錨固范圍的圍巖構成一個組合錨固體，直到有效的支承作用，控制圍巖離層、變形、位移和裂隙發展，主動地保持圍巖的完整性、穩定性，解決了高應力條件下的巷道支護難題。

3　達到的主要指標及預期效益

原來支護成本：452.5元/米（包括多次重復維修費用，按照最低成本計算）；現在支護成本：199元/米；降低支護成本253.5元/米；每米巷道多產煤炭2.43噸；每米巷道直接增加產值1225.5元；均價計算煤炭每噸400元。

4　行業內發展趨勢

受到大型產煤企業的普遍重視，代表煤礦巷道支護技術的發展新方向，只有正確設計和應用錨索鋼帶支護，加深對其支護機理認識，以完善的錨索鋼帶支護理論作為指導，才能使技術在現場管理中更好的服務于井巷施工。

［1］徐家林.巖層移動與控制的關鍵層理論及其應用［D］.徐州：中國礦業大學，1999.

［2］王岐成.礦山壓力與巖層控制技術［M］.北京：煤炭工業出版社，2007.09.

［3］牛克洪.礦山壓力與巖層控制技術［M］.北京：煤炭工業出版社.