锚网索支护技术在口孜东矿煤巷施工中的应用

摘要：文章通过分析煤矿巷道破坏机理，在口孜东矿典型巷道运用现代锚网索支护技术，采用锚杆全长锚固、打密集锚索、双层网支护、沿中线增设托棚及在煤岩交界处增补锚杆等技术措施，成功解决了深井煤巷支护问题。实践证明，锚网索支护技术具有广泛的推广前景。

关键词：锚网索技术；深井煤巷；煤矿巷道；支护技术

中图分类号：TD353 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）11-0125-02

近年来随着煤矿开采深度的不断增加，深井煤巷支护问题突显，集中体现在巷道支护强度不够，受地压影响，巷道支护变形严重，严重威胁到煤矿的安全高效生产。同时需要对其进行反复维护，耗费大量的人力、物力和财力，造成支护成本的不断增加。因此，研究一种适合深井煤巷的支护技术迫在眉睫。

1 工程概况

口孜东矿井田位于淮南煤田西部，一水平-967m。井田内共有可采煤层10层，首采煤层为13-1煤层，13-1煤层直接顶主要为泥岩层和细砂岩层，泥岩层裂隙发育，局部较松软。首采面111303面机巷在掘进初期，巷道变形量极大，前面一个掘进队伍施工，后面必须有1个巷修队及时

维护。

2 巷道变形破坏机理分析

2.1 巷道破坏现象分析

111303面机巷顶板平均标高-870m，净断面积21.33m2，掘进深度大，巷道断面大，造成围岩应力大。锚网索支护遇到如下问题：（1）松动圈范围较大，锚杆支护无法生根到松动圈以外的范围，锚杆悬吊作用受到了限制；（2）组合拱无法承受强大的地应力。巷道开掘以后，泥岩很快被风化，出现离层、片帮、掉顶；（3）泥岩遇水易膨胀，井下巷道施工多采用风锤、锚索机等工具，其流出的水进入迎头后面的巷道底板后，巷道在施工后短期内就出现了底鼓；（4）煤层和岩层交界面摩擦力较小，且直墙半圆拱巷道肩窝处压力较大，造成两肩窝煤体沿煤岩交界处被挤出，组合拱局部被破坏后，整体随之发生严重的变形。

2.2 巷道支护技术措施

采取锚杆全长锚固，让锚杆与岩体充分的结合成为整体；使用双层网，增强对岩体表面的约束力，防止由于局部岩体破碎掉落引起的承载结构失衡；在煤岩交界面附近增补锚杆。增加煤层和岩层之间的粘着力，沿中线打一路托棚，增加拱形的承载能力；减小锚索的间排距，增加锚索的数量。运用锚索的悬吊作用，将组合拱悬吊在组合拱以外的稳定岩层中，让组合拱与稳定岩层形成整体。

3 锚网索支护优化设计

3.1 断面形状及尺寸

断面形状：直墙半圆拱形；断面尺寸：净宽×净高=5800×4300mm，墙高1400mm，净断面积21.33m2。

3.2 支护参数

3.2.1 采用左旋无纵筋专用Ⅱ级高强螺纹钢锚杆，规格为Φ22×2500mm。每排22根锚杆（含增补锚杆），锚杆间排距700×700mm（增补锚杆与同排临近锚杆间距350mm）。在巷道上帮自正顶向下第三根第五根锚杆之间各增补一根锚杆，下帮自正顶向下第四至第七根之间各增补一根锚杆，每排增补锚杆共5根。

3.2.2 顶部每根锚杆采用1卷MSK2850型、3卷MSM2850型树脂药锚固；帮部采用7655凿岩机配合Φ32mm一字型钻头打眼时每根锚杆用1卷MSK2850型、3卷MSZ2850型树脂药锚固，采用帮部锚杆机配合Φ28mm麻花钻杆打眼时每根锚杆用1卷MSK2350型、3卷MSZ2350型树脂药锚固。

3.2.3 锚索采用Φ21.8mm钢绞线加工，长度为6300mm。每排布置7根锚索，间排距为1200×1400mm，纵向加压M钢带，每根锚索采用4卷MSK2850型树脂药锚固。

3.2.4 网片采用塑料网片与钢筋网片双层铺设，先铺设塑料网片（采用塑料配合钢丝铸成，规格为：长×宽=2000×1000mm，网孔规格为40×40mm），再铺设钢筋网片，钢筋网片排间搭接处加压普通H型钢带，钢筋网搭接处采用双股12#铁丝联网。

3.2.5 沿中线偏下帮100mm布置一排一梁四柱托棚，托棚梁规格：4/5Φ200×3200mm圆木，托棚腿采用Φ200×4400mm圆木，棚柱间距800mm。

4 施工工艺

4.1 工艺流程

安全检查综掘机切割敲帮问顶临时支护校验尺寸打眼洗眼铺双层网、H钢带送树脂药卷搅拌树脂紧固锚杆打锚索

4.2 施工要求

施工要求为：（1）拱部锚杆支护紧跟迎头，拱部锚杆在下一循环进尺前必须打齐；（2）帮部锚杆滞后迎头不超过6排，距离底板高度不大于1.3m，大于1.3m时必须立即补打，巷道开掘后24小时内必须对墙体进行锚杆支护，岩性差时帮部锚杆支护紧跟迎头；（3）锚索必须生根在稳定岩石段不少于2m，否则必须调整锚索长度6.3～11.3m。正顶三根锚索支护滞后迎头不超过5m，剩余4根锚索支护滞后迎头不超过15m，岩性不好紧跟迎头；（4）锚网支护时，必须由外向里逐排打齐顶板锚杆。顶部逐排打9根顶部锚杆方可进行下一排的施工；锚杆不得沿层面、裂隙面布置，不许穿皮。每班接班后及时将迎头10m内扭矩不够的锚杆垫板上紧上牢；（5）钢筋网片排间搭接处加压普通H型钢带，钢筋网搭接处采用双股12#铁丝联网，联网间距不大于300mm，两个循环之间的锚网搭接，应采用超前挂网的方法进行压接，不准卸掉锚杆垫板螺帽，不准插接；（6）托棚施工紧跟皮带机机尾；（7）锚杆螺母扭矩不小于260N・m；（8）每掘进30m安装一部顶板离层仪，并建立两帮、顶底位移观测站。对数据异常地点及时进行补强支护；（9）在迎头设置临时水泱，防止施工用水流到巷道底板；（10）建立严格的支护质量管理制度，严把工程质量，对不合格品及时进行整改。

5 结语

111303面机巷锚网索支护技术优化后，掘进队在掘进过程中严格按照设计施工，进行了严格的工程质量管理。经过长时间的观察与监测，该巷道支护效果较好，各项指标均正常，巷道变形量得到了有效的控制。说明该段巷道在支护参数选择方面较为合理，满足了巷道稳定性的要求，可以在类似地质条件下的巷道支护中推广使用，为深井煤巷支护提供了有益的经验。

参考文献

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作者简介：李竟超（1984―），男，江苏阜新人，国投新集能源股份有限公司口孜东矿技术员，采矿助理工程师，研究方向：采矿。