六盤區膠帶機北巷掘進支護工藝研究

王 晉

（晉城乾泰安全技術有限責任公司， 山西 晉城 048000）

引言

礦井掘進過程中會因為突水、瓦斯等各類地質災害的發生，給掘進安全帶來極大的危害[1]。因此，礦井巷道掘進中必須要依靠穩定安全有效的支護工藝，保證掘進工作的順利進行。結合長平煤礦六盤區膠帶機北巷掘進施工的具體情況，總結錨桿、錨索、金屬網聯合支護的工藝技術，實現六盤區膠帶機北巷掘進永久支護，保證井下安全施工。

1 永久支護工藝流程

1.1 使用鉆車永久支護流程

1）使用鉆車施工巷道頂錨桿、幫錨桿工藝流程為：安全檢查（敲幫問頂）→找掉危巖→畫孔位→操作鉆車鉆臂鉆孔→清孔→安裝錨固劑→上錨桿、用錨桿頭部頂住樹脂藥卷并送入孔內→升起鉆臂并用攪拌器聯接鉆機和錨桿尾部→用鉆機攪拌錨固劑（20～40 s）→停止攪拌待1 min后→進行二次轉動鉆機扭緊螺母（根據現場需要）→收縮鉆機→施工下一根錨桿→最后統一使用風動扳手預緊，再用力矩扳手緊至400 N·m。

2）使用鉆車施工頂幫錨索施工工藝流程：安全檢查（敲幫問頂）→找掉危巖→畫孔位→操作鉆臂鉆錨索孔→清孔→上錨固劑→上錨索、用錨索頭部頂住樹脂藥卷并送入孔底→操作鉆臂頂錨索并用攪拌器聯接錨索鉆機和錨索尾部→操作鉆臂攪拌錨固劑（20～40 s）→停止攪拌并等待1 min后→收縮鉆臂，卸掉攪拌器再等15 min→安裝托板和索具→用漲拉千斤頂漲拉到設計預緊力→卸下千斤頂。

1.2 使用液鉆、煤幫鉆永久支護流程

1）使用液鉆施工巷道頂錨桿工藝流程為：安全檢查（敲幫問頂）→找掉危巖→畫孔位→用錨桿鉆機鉆孔→清孔→安裝錨固劑→上錨桿、用錨桿頭部頂住樹脂藥卷并送入孔內→升起鉆機并用攪拌器聯接鉆機和錨桿尾部→用鉆機攪拌錨固劑（20～40 s）→停止攪拌待1 min后→進行二次轉動鉆機扭緊螺母→收縮鉆機→施工下一根錨桿→最后統一使用風動扳手預緊，再用力矩扳手檢測。

2）使用液鉆施工頂錨索施工工藝流程：安全檢查（敲幫問頂）→找掉危巖→畫孔位→用錨索鉆機鉆錨索孔→清孔→上錨固劑→上錨索、用錨索頭部頂住樹脂藥卷并送入孔底→升起錨索鉆機并用攪拌器聯接錨索鉆機和錨索尾部→用錨索鉆機攪拌錨固劑（20～40 s）→停止攪拌并等待1 min后→收縮錨索鉆機，卸掉攪拌器再等15 min→安裝托板和索具→用漲拉千斤頂漲拉到設計預緊力→卸下千斤頂。

3）使用氣動煤幫鉆機施工幫錨桿施工工藝流程：安全檢查（敲幫問頂）→找掉危巖→畫孔位→用氣動煤幫鉆機鉆孔→清孔→上錨固劑→上錨桿、用錨桿頭部頂住樹脂藥卷并送入孔內→用攪拌器聯接氣動煤幫鉆機和錨桿尾部→轉動氣動煤幫鉆攪拌錨固劑（20～40 s）→停止攪拌并等待1 min→上托盤、墊圈和螺母→施工下一根錨桿→最后統一使用風動扳手預緊，再用力矩扳手檢測。

4）使用氣動煤幫鉆機施工幫錨索施工工藝流程：安全檢查（敲幫問頂）→找掉危巖→畫孔位→用氣動煤幫鉆機鉆孔→清孔→上錨固劑→上錨索、用錨索頭部頂住樹脂藥卷并送入孔底→用攪拌器聯接氣動煤幫鉆機和錨索尾部→轉動氣動煤幫鉆機攪拌錨固劑（20～40 s）→停止攪拌并等待1 min后→卸掉攪拌器再等15 min→安裝托板和索具→用漲拉千斤頂漲拉到設計預緊力→卸下千斤頂。

2 支護施工順序

2.1 一次割一排時

1）使用液壓鉆車進行支護時，根據現場情況錨桿的施工順序可靈活地進行變化，在支護過程中，如遇部分區域圍巖不完整、破碎，要先施工圍巖不完整、破碎區域的錨桿、錨索。施工完當排的錨桿錨索后，再統一進行預緊錨桿和漲緊錨索到達指定數值。

2）使用液壓鉆機進行支護時，頂錨桿：一臺鉆時從左向右（或從右向左）進行施工；兩臺鉆時從兩邊向中間施工；幫錨桿：自上而下進行施工。需將頂錨桿施工完畢后（使用液鉆進行預緊即可），方可施工幫錨桿。在支護過程中，如遇部分區域圍巖不完整、破碎，要先施工圍巖不完整、破碎區域的錨桿、錨索。施工完當排的錨桿錨索后，再統一進行預緊錨桿和漲緊錨索到達指定數值[2]。

2.2 一次割兩排時

1）使用液壓鉆車進行支護時：液壓鉆機支護時，由于臨時支護面積較小，可先對第一排上網支護（第一排支護完頂錨桿、頂錨索，兩幫上部兩根錨桿，即可進行第二排支護），再對第二排進行上網支護，支護過程中每排錨桿、錨索施工順序可靈活變動。施工完一排的錨桿錨索后，必須進行預緊錨桿和漲緊錨索到達指定數值。

2）使用液壓鉆機進行支護時：支護完第一排頂錨桿、頂錨索后（一臺鉆時從左向右進行施工，兩臺鉆時從兩邊向中間施工），方可進行第二排頂板支護，頂錨索施工順序可靈活變動。頂錨桿施工完畢后，方可施工當排巷幫錨桿，自上而下進行施工。

3 施工方法、技術要求和質量要求

3.1 施工方法

錨桿眼方向與層面夾角嚴格按設計角度布置。打眼采用濕式打眼。頂幫錨桿、頂錨索應緊跟掘進迎頭及時支護，巷道施工過程中存在頂幫不能對齊的情況，可根據現場實際情況空幫不足幫錨桿設計排距時可下一排施工。頂幫網片搭接均不小于100 mm，連接采用雙股16號鐵絲對折后扭接[3-4]。

3.2 技術要求

1）頂錨桿的技術要求：鉆孔眼深2290～2310mm；錨桿錨固力不小于150 kN，預緊力矩為400 N·m，錨桿外露出螺母的長度10～50 mm。錨桿排間距允許偏差±100 mm；頂錨桿與頂板角度為90°。

2）幫錨桿的技術要求：鉆孔眼深2290～2310mm；錨桿錨固力不小于150 kN，預緊力矩為400 N·m，錨桿外露出螺母的長度10～50 mm。幫錨桿排間距允許偏差±100 mm；幫錨桿與幫角度為90°。

3）錨索的技術要求：8.3m頂錨索眼深7950～8050 mm；6.3 m頂錨索眼深5 950～6 050 mm；錨索外露出鎖具的長度 150～160 mm；錨索排間距允許偏差±100 mm；頂錨索與頂板角度為90°[5]。

3.3 質量要求

掘進時造成巷道超高或超寬補打錨桿、錨索規定：

當巷道超寬頂錨桿距幫距離超過設計值且大于100 mm時，采取補打單體錨桿配W鋼帶托盤的方法加強支護，如幫部最下一根錨桿距底超過600 mm，需要補打超高錨桿。

當巷道超寬中線至任何一幫超過設計寬度0.4～0.7 m時，頂部采取補打單體頂錨索的方式加強支護，超寬0.7～1.2 m時補打頂錨索，與原設計錨索間距不超過2.0 m[6]。

4 永久支護距工作面迎頭的距離

一次掘進一排時：最大空頂距≯1 550 mm，最小空頂距≯550 mm。

一次掘進兩排時：最大空頂距≯2 550 mm，最小空頂距≯550 mm。

當圍巖破碎、壓力增大或巷道處于構造帶時，為加強頂板管理，可將施工排距縮小為0.8 m，并加密錨桿、錨索，確保頂板穩定可靠。

永久支護前一次掘進一排時：頂錨索距迎頭的最大距離為2 050 mm。

永久支護前一次掘進兩排時：頂錨索距迎頭的最大距離為3 050 mm。

永久支護后：頂錨索距迎頭的最大距離為1050mm。

5 結語

針對長平煤礦六盤區膠帶機北巷掘進具體情況，采用錨桿、錨索、金屬網聯合的永久支護方式，確實有助于提高巷道掘進工作的安全性，極大地提高了六盤區井下掘進工作的高效性，增加了六盤區的綜合經濟效益，對六盤區的持續發展具有重要作用。未來會繼續對井下巷道永久支護工藝進行完善和優化，確保井下生產安全。