浅谈锚网梁、锚锁连锁支护在综采工作面收尾中的应用

【摘 要】通过对锚网梁、锚锁连锁支护在综采工作面收尾的可行性分析，总结出该种支护方式与以往用圆木支护收尾的安全系数以及物料消耗的优点以及实施的具体步骤及注意事项。为综采工作面安全、快速、高效收尾提出更为广阔的发展前景和更为严谨的科学管理体系，

【关键词】综采工作面；锚网梁、锚锁连锁支护；快速；高效；

平煤股份一矿于1957年12月动工兴建，1959年12月25日简易投产，后经多次改扩建，使矿井设计生产能力达到480万吨/年。随着开采深度的增加，采面顶板矿压增大，加之综采工作面所使用的液压支架的吨位、控顶距不断加大造成综采工作面收尾过程中超前支护的宽度高度也不断增大，顶板管理受到严重威胁。同时，由于木梁支护在回收工序中形成支护工序多，影响到收尾的进度，这同我矿目前综采工作面频繁搬家跳眼的现状形成矛盾，因此会造成综采工作面的正常接替，不利于我矿稳产、高产，以至于严重影响我矿工作面接替的一个因素。因此，必须寻求新的支护形式，从而克服对顶板管理的威胁、提高收尾速度，保证综采工作面的正常接替。

通过我们不断的研究以及在收尾工作中的实践，我们制定出了一套在综采工作面收尾工艺中出架通道用锚网梁、锚锁连锁支护取代圆木棚支护顶板，从而克服了这一制约我矿收尾工期长，采面接替紧张这一难题，具体设计如下：

一、在支护强度方面

锚网梁、锚锁连锁支护强度计算：

1.顶板锚杆

锚锁长度：L=L1+B+L2=50+1500+400=1950（mm），为安全起见，锚杆长度至2.0米。

式中L1―锚锁外露长度，取50mm

L2―锚锁伸入稳定岩层的长度，取400mm

B―顶板岩层松动范围，经测定及计算，戊组煤层顶板围岩松动圈为B―1500mm。

顶锚锁直径：选φ20右旋等强锚杆，锚固采用树脂药包

锚锁间排距：综合各种因数分析，根据经验，先确定锚锁间排距为750×600mm，再对各参数进行考核计算。每根锚锁所支护的顶板岩石重量为Q=25×3.6×1.4×0.7÷5=17.64（KN）

安全系数K为：

K=Q/q=36/17.6=2.8（因为k>2，所以满足要求）

式中Q―锚杆设计锚固力，取36KN；

K―安全系数；

Q―每根锚杆所担负的松动岩石重量。

2.帮锚杆

由于综采工作面收尾工艺中的出架空间使用期较短，故可选用φ20mm异形锚杆作为外帮锚杆，长度1500mm，间排距750×800mm。每根帮锚杆锚固力为15KN，略大于煤帮侧压14KN。

3. 出架空间顶板及帮壁采取锚网支护，顶锚网采用10×1.2米卷网，锚杆采用φ20×2000mm螺纹钢锚杆。帮网用10×1.2米卷网，锚杆采用φ20mm×1500mm树脂锚杆。

二、在安全性能方面

通过以上数据可以得出锚网梁、锚锁连锁支护的安全系数K的数值大于2，因此完全满足顶板所需的支护强度，强有力的保证了锚网梁的控顶能力。

三、锚网梁、锚锁连锁支护的施工工序以及布置：

1.施工工序：落煤―打临时支护―打锚杆眼―安装锚杆―铺网（挂网）―推溜―锚杆质量检测―清理―移液压钻机。

利用采煤机做出架空间，采面停止拉架，割煤卧底100±50mm。煤机煤割0.6m为一个循环，每割0.6m，三机闭锁进行临时支护、打眼，上锚杆，铺网的工作，临时支护采取铰接梁配合单体柱打顺山或走向支护顶板。

2.锚杆眼的布置：锚杆眼眼距750mm、排距600mm，第一排眼进入支架前梁300mm，共施工五排，第一排和第五排与顶板夹角600―700，第二.三.四排不得小于750。

锚杆安装包括：装锚固剂，插入锚杆，搅拌药卷和紧固螺母。

打眼、上网保证质量，装锚固剂前检查眼空及锚杆构件质量，严禁使用过期的药卷，搅拌时间30±5秒，连续进行，锚盘上好后，锚杆外露不得大于50mm。

派专人对锚杆加预紧力，用专用长柄套筒工具或力矩扳手，预紧扭矩不小于100―140KN.M。

上述完毕，开始在煤壁挂两排单网，打好锚杆护好煤壁，锚杆自上面下打齐四排，排、间距800×750mm。压力大时用180×2200mm的圆木打贴帮柱。

四、锚网梁、锚锁连锁支护与圆木棚支护经济效益分析

以每组支架的支护消耗计算

锚网梁、锚锁连锁支护：每架顶板需要5排两列共10套锚索，每套27元

帮锚杆需要4排2列共8套，每套21元

树脂药卷2.5元每根

每架需10*27+8*21+18*2.5=483元

圆木支护：每架顶板需2根Φ180Х2900mm的圆木梁，需2根Φ180Х2800mm的圆木腿0.59立方米+0.57立方=1.16立方，圆木670元每立方

每架需1.16*670=777元

通过以上数据可以得出锚网梁、锚锁连锁支护经济消耗明显少于圆木支护。

五、锚网梁、锚锁连锁支护与圆木棚支护收尾与否的优缺点分析：

锚网梁、锚锁连锁支护收尾的优点

1：在安全性能方面：锚网梁、锚锁连锁支护 比圆木支护强度更大，控顶效果更加安全。

2：物资消耗方面：用锚网梁、锚锁连锁支护很大程度取代了圆木的消耗，降低了收尾成本。

3.有效的降低了职工的劳动强度，使职工能够更加安全高效的组织好各项工序，从而保证了我矿的安全生产。

锚网梁、锚锁连锁支护收尾的缺点

①对顶板破碎，地质条件复杂的采面不适用。

②对开采的煤柱采面不适用。

对顶板不稳定的采面不能够很好的应用，该项工艺只适用于顶板相对稳定的采煤工作面。

通过锚网梁、锚锁连锁支护收尾工艺的成功实践应用，真正实现了技术上合理、经济上可行、安全上可靠，可使综采工作面收尾更加安全可靠，收尾速度明显提高，收尾材料消耗显着下降，从而降低了不必要的材料消耗以及收尾周期，该项技术解决了平顶山煤业集团一矿采煤工作面接替紧张的不利局面，为今后稳定顶板的收尾工作提供了可靠的技术保证，并积累了宝贵的经验。