核心期刊论文锚网支护在急倾斜煤层大巷的应用

　　【摘 要】以尚义煤矿大坝沟井为例，介绍了“钢筋树脂锚杆支护”在急倾斜煤层大巷的应用。核心期刊论文通过锚网支护与木支护材料费用对比分析，实践证明煤巷采用锚网支护可较大幅度降低支护成本。

　　【关键词】锚网支护;急倾斜煤层;锚杆安装工艺; 材料费用对比

　　引言

　　为了强化小煤矿基础管理，促进小煤矿安全生产水平提高和进步，提升小煤矿安全保障能力，我矿从建矿到现在已有50多年的历史，多年来岩巷支护方式从木支护逐步改进到砌碹、工字钢、锚喷支护，而煤巷一直全部采用木支护。为了执行落实上级文件要求，改革支护方式，结合我矿大坝沟井煤岩层条件，进行了论证，认为在尚义煤矿大坝沟井1号煤层大巷使用“钢筋树脂锚杆支护”从技术上是可行的，从成本费用对比分析，经济效果显著。通过试用，效果很好。

　　一、概况

　　尚义煤矿大坝沟井建于1984年，设计生产能力为6万t/a，为低瓦斯矿井，井田面积1.58km²。该矿井采用斜井阶段石门开拓方式，通风方式为中央并列式，主井为串车提升，大巷采用蓄电池电机车运输。第一生产水平为+1000m水平，回风水平为+1120m水平，+1000m水平以下采用暗斜井开拓。目前主采水平为暗井+920m水平和+850m水平，采深425m。煤系地层为侏罗系中、下统，地质构造简单，1号煤层为主采煤层，煤层赋存较稳定，煤层厚度1.5～3.5m，煤质较硬，煤层倾角45°～52°，属急倾斜煤层，截止2007年底矿井保有储量为246.2万t。顶板岩性为砂岩、砂砾岩，底板岩性为细砂岩、粉砂岩，顶板较稳定，为中等冒落型—难冒落型顶板，即Ⅱ类—Ⅰ类，底板不易滑脱。

　　二、支护材料

　　锚杆及锚固剂：锚杆采用端头锚固式麻花头钢筋锚杆。托盘为正方形，，用10mm厚的钢板压制成弧形，同时在钢托板下面衬垫一块木托板。树脂锚固剂型号为K2335(快速)、K2355(中速)，每孔各装1卷。当围岩稳定性较差时，要加挂钢带或钢筋梯加强支护。

　　挂网：采用12#铅丝制成的经纬网，网要压茬连接，搭接长度不小于80mm，相临两块网要用12#铅丝连接，连接点均匀布置，间距200mm。

　　三、锚杆安装工艺

　　1.钻眼设备

　　采用石家庄煤机厂生产的MQT-130/2.8型气动锚杆钻机和MQS-45C气动手持式帮锚杆机打锚杆眼。

　　气动锚杆钻机特点是体积小，重量轻，操作简单，维护方便。齿轮式气动马达，运转稳定，可靠性高，转进速度快。还可搅拌和安装树脂药卷类锚杆、锚索，无需其他设备，即可实现锚杆螺母一次安装拧紧，达到初锚预紧力的要求。

　　MQT-130气动锚杆钻机采用新型玻璃钢气腿设计，安全防爆、使用寿命更长。广泛适用于岩石硬度≤f10的巷道，特别适应煤巷的锚杆支护作业，既可钻顶板锚杆孔，又可钻锚索孔。

　　MQS-45C气动手持式帮锚杆机通过改装机头，既可打锚杆眼又可代替煤电钻打炮眼，实现掘进工作面无电作业，从而改善工作面安全环境。

　　2.断面设计

　　根据急倾斜煤层顶、底板特点，为了不破坏顶板的稳定性，巷道断面形状设计为不规则形，人行道放在靠底帮一侧。断面大小可根据运输、通风、行人等条件进行验算，并考虑30～50mm的顶板移近量和50～150mm的煤帮移近量。

　　3.打锚杆眼

　　锚杆眼间排距800mm×800mm，打眼前，首先严格按中、腰线检查巷道断面规格，不符合设计要求时必须先进行处理;打眼前要按照由外向里、先顶后帮的顺序检查顶帮，找掉活矸危岩，确认安全后方可进行作业。锚杆眼位置要准确，眼位误差不得超过100mm，眼向误差不得大于15°，锚杆眼深度应与锚杆长度相匹配，顶眼深1500mm，帮眼深1750mm、1150mm，且帮眼深度尽量探入煤层底板200mm以上，打眼时应在钻钎上做好标记;锚杆眼孔径应与锚杆直径相匹配，钻头直径为28mm;打眼按由外向里、先顶后帮的顺序依次进行。

　　4.安装锚杆

　　锚杆眼打好后，首先将眼孔内的积水和岩粉用压风吹干净，吹扫时操作人员站在孔口一侧，眼孔方向不得有人。然后把2卷树脂锚固剂用锚杆顶入眼底，锚杆外端套上2个螺母并拧紧，安上锚杆安装连接装置，用锚杆钻机带动杆体旋转将锚杆旋入树脂锚固剂，对锚固剂进行搅拌，边推进边搅拌，直至锚杆达到设计深度，搅拌时间为30s±5s，凝固后撤去锚杆钻机和连接装置，12min后，卸下螺母，挂好网，上好托板，拧上螺母，拧紧螺母给锚杆施加一定预紧力，拧紧力矩不小于120N·m，托盘要紧贴岩面。

　　四、矿压观测

　　通过安装的“顶板下沉仪”测定，煤层直接顶板移近量为10～20mm，煤帮移近量为50～80mm，没有发生脱层、片帮及冒顶现象。“锚网支护”适用于采准巷道，如果煤层巷道服务时间较长在3年以上，可在锚网支护的基础上喷砼砂浆进行加强支护。实践证明，煤巷采用“锚网支护”后期维护量少，安全条件好。

　　五、结语

　　目前“锚网支护”在煤大巷试验取得初步成效，通过进一步改进完善，下一步将在副巷、顺槽、上山推广使用，彻底取消木支护，其经济效益会更为明显，前景广阔。

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