對錨網噴支護用于掘進巷道的探索

摘 要：煤炭行業是傳統能源行業的支柱產業之一，其安全問題對于煤礦企業來說不僅關系到企業的長遠發展，更涉及職工生命安全，因此必須要提高重視。支護技術作為煤礦企業巷道安全的重要因素，是確保煤礦安全生產的關鍵措施。基于此，文章首先對錨網噴支護作用的機理進行簡單介紹，對煤礦頂板事故進行分析，對錨網噴支護用于掘進巷道的施工工藝進行研究。

關鍵詞：錨網噴；支護；掘進；巷道；安全

1 錨網噴支護作用的機理闡述

錨網噴支護一方面是基于錨桿的重要作用，另一方面體現的是噴射混凝土的功能，還有一個重要的作用就是利用網可以使得圍巖表面的破碎圈變得更加完整，使得噴層表面變得更加均勻，同時也大大提升其抗彎與抗剪性能，使之具備一定的柔性與變形量。實際上，錨網噴支護是在傳統支護技術的基礎上進行深入發展，不能簡單的理解為是消極層面對已經發生松動破壞的圍巖進行一定的保護，而是針對圍巖的完整性、穩定可靠性開展相對積極保護，將圍巖的承載作用發揮的淋漓盡致。換言之，就是堅持“以護為主，以支為輔”，對于松動圈則采取必要措施進行加固，這種方法是目前來說最為科學合理的一種技術，而且廣泛適用于具有軟巖變形特點的支護形式。最后，錨網對圍巖松動圈進行再次加固，從而形成錨桿。具體來說，軟巖支護過程中噴射混凝土的具體作用可以概括為以下幾點：

對圍巖進行及時而又準確的封閉，從而起到避免產生風化的作用；對于圍巖應力狀況進行改善，促進強度的增加，對已經張開的裂縫、節理等進行充填，從而發揮補強的作用；柔性支護方面，噴射混凝土可以和圍巖進行緊密結合，厚度較小時產生柔性，可以和圍巖一起移動，還產生支護反力；組合拱作用方面，噴射混凝土對破碎的巖體進行整合，從而形成堅固的承載結構，以此避免在深部圍巖處產生繼續變形的狀況，應當是逐漸達到三向應力狀態。

具體來說，錨網噴支護的作用可以概括為以下四個方面：（1）擠壓加固，主要是在支護時錨桿全長范圍內要避免巖塊發生錯動滑移的現象，圍巖變形也因此情況也受到一定程度的抑制，還有就是兩錨桿之間的巖塊長時間處于較大約束力擠壓情況，從而導致成拱效應的發生，此外結合噴射混凝土的方式，大大提升巖體黏結力，繼而促進圍巖強度的提升；（2）其次就是組合、懸吊，在巷道圍巖處進行錨桿安裝過程中也促進頂板巖層承載性能的提升，對于抑制巖層層間錯動來說有顯著作用，使得噴射混凝土和巖石之間形成緊密聯合，促進圍巖承載能力的提升；（3）再次就是對圍巖應力狀況進行一定程度的改善，尤其是巷道爆破成型之后，迅速噴射出一層混凝土，對于圍巖表面凹凸不平的地方采取措施進行填平，減少由于巖面不平而導致的應力集中的情況。此外，可以讓鋼筋網和巖面結合在一起；（4）抗變形性能，掛網之后能夠讓松動的巖石暫時不脫落，錨桿內露，此過程中形成自然拱，錨桿發揮的是錨固作用，鋼筋網則大大提升了抗彎、抗變形的重要作用。

2 煤礦頂板事故

采掘工作出現冒頂的概率較大，情況非常復雜，然而對近些年煤礦頂板事故進行調查發現，冒頂的現象、原因很多。具體來說，作者對煤礦頂板事故進行分析，其原因有以下幾種：

2.1 頂板壓力變化的影響

采煤工作面開采過程中，有老頂的初次來壓以及一定周期來壓，工作面則主要是利用采空區一側設置的固定支承壓力。假如支護措施無法科學有效地抵抗壓力，因此而出現冒頂事故。掘進巷道布置過程中，假如將其布置于壓力集中區，也非常容易出現冒頂事故。

2.2 地質因素的影響

采掘工作面在遭遇頂板松軟破碎時比較控制，容易出現局部冒頂的情況。然而，頂板堅硬難冒過程中，假如出現冒落情況，則會使得采煤工作面出現較大規模的胃頂事故。還有一種情況就是采掘工作面假如遭遇斷層、風化帶、陷落柱，因為頂板破碎而使得不好控制，出現冒頂事故。

2.3 采掘工序與人的影響

采煤工作面各種工序有可能會對冒頂事故產生直接的影響，包括放炮、采煤機割煤以及移輸送機等，工作面任托偽頂、過斷層等一些等特殊條件下，假如支護措施有誤，則有可能同樣產生冒頂事故。在掘進這個方面，不采用前探梁支護，空間雖然比較大，但是容易出現安全事故。放炮之前假如沒有對工作面支架實行十連鎖也會因為此原因使得棚子被振到。一般來說，發生冒頂事故后，由個人違章操作占比非常大。具體表現為工作責任心問題、規定不夠完善、僥幸心理、欠缺安全意識等。以上各種違章行為大多出現于節、假日及礦井停產檢修前后。

3 錨網噴支護用于掘進巷道的施工工藝

3.1 不同破壞狀況下的施工工藝

3.1.1 破壞較輕

對破壞段進行局部清理和整修，然后把破壞位置噴混凝土，確保填平，以及在破壞面的周邊，底角打注漿錨桿孔，對注漿錨桿進行安裝，注底角注漿錨桿，破壞區域，以及周邊注漿錨桿，上托盤，能夠復噴50mm厚的混凝土。

3.1.2 破壞較重段

對危石進行清理后，首先要初噴大約厚度為50mm的混凝土，無論是在臥底、打注漿錨桿孔，還是對注漿錨桿進行安裝，注底腳注漿錨桿，破壞區域進行注漿錨桿，最后是上托盤，對50mm厚混凝土進行復噴。

3.1.3 全斷、返修段施工工藝

刷大頂幫至少要求尺寸，頂幫普通錨桿孔→安裝頂幫普通錨桿一安裝。注漿時選擇自下而上、左右順序作業的方式，每一個斷面內注漿錨桿的自下而上，首先注底角，再注兩幫，最后注拱頂錨桿。注漿之后按照觀測結果的準確性，判斷是否復注及復注位置，主要是對初次注漿時，注漿效果，實際上二者有些差別。

3.2 施工工藝研究

施工的主要工藝流程如下所示：首先，進行光面爆破，然后對鐵絲網（拱部）進行鋪設，對金屬管縫式錨桿進行安裝，之后初噴混凝土，待鋼筋網全部鋪設完畢，復噴混凝土。實際上，一次支護的相關流程：光面爆破、敲幫問頂、清除覆巖、鉆鑿錨桿空、輻射鐵絲網、安裝金屬管縫式錨桿、初噴混凝土。尤其是一次支護過程中，有許多注意事項，具體如下所示：（1）光爆之后尋找臨時支護，盡可能的降低空頂時間，避免出現片幫、冒頂的情況；（2）安裝錨網后，要做好初噴，降低暴露時間；（3）初噴過程中要對超挖處進行噴實填平，為二次支護做好相關準備；（4）對管縫式錨桿進行安裝過程中，都會在錨桿尾部進行綁扎，大約是一根長度是300mm的8#鐵絲。

在二次錨網支護逐漸開始時，需要搭設簡易的工作臺，拱部必須要進行鋼筋網與安裝樹脂錨桿進行合作，均需要在工作臺上完成二次支護時，具體要求可以如下所示：對鋼筋網進行鋪設時，網片要盡可能的緊貼初噴層面，在一次支護發揮效力時預留的鐵絲綁扎，網片之間的具體要求是搭接240mm。用專用的折鉤工具折彎，鉤在相互搭接的網片邊緣，有效搭鉤要完成總數的60%以上，如果選擇鉆鑿錨桿孔的方式，則是選27mm的鉆頭，孔深不小于1750mm。

4 結束語

綜上所述，從根本上來看，錨網噴聯合支護的超強支護作用毋庸置疑，經過一系列檢驗與投入應用之后，此類巷道逐漸體現出支護強度非常高，但是穩定性強，大大節省原材料，減少了巷道維修工程量，產生了一定的經濟效益。隨著錨網噴聯合支護技術較快的掘進速度，既能夠減輕勞動強度，又可以創造出安全工作場所，同時安全效益也有顯著提升。

參考文獻

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