引言

 

　　近年来，随着煤矿机械化水平的提高和大型综采支架及设备的应用，对掘进巷道断面的要求越来越高，传统的工字钢棚支护已不能满足生产需要，必须进行巷道支护改革，推广新技术、新材料、新工艺，这是巷道支护的发展方向，锚杆支护技术先进，能降低支护成本，减轻工人的劳动强度，减少大量资金投入，巷道变形量小，减少巷道修复工作量，经济效益显著。

 

　　1地质概况

 

　　23115工作面位于Ⅱ1采区下部，煤层赋存稳定，平均煤厚3.6m，煤层平均倾角12°，局部有0.2m厚的页岩伪顶，直接顶为深灰色泥岩，厚度3.5m；老顶为浅灰色细～中粒沙岩，厚度2.0m；直接底为深灰色泥岩。

 

 

　　锚杆的作用就是把巷道顶板软弱岩层悬吊在上部稳定岩层中，以增强软岩的稳定性，锚杆通过托盘和锚固体对围岩提供支护阻力，使围岩的强度得到加强，锚固区域的岩体承载能力得到提高，从而改善围岩的应力状态，有利于保持巷道围岩的稳定。

 

 

　　3.1切眼断面的确定

 

　　根据综采支架运输和安装的要求，确定切眼断面尺寸：巷道净宽6800mm，巷道净高2600mm。

 

　　3.2支护方案

 

　　根据回采巷道围岩的稳定性分类和煤巷锚杆支护设计规范，确定切眼的锚杆支护方案：顶板采用锚带网联合支护，用锚索进行补强支护，两帮采用锚带网支护，成型巷道用一梁三柱的顺山挑棚管理。

 

　　3.3支护参数

 

　　（1）顶板采用左旋高强螺纹钢锚杆支护，锚杆直径20㎜，锚杆长度2200㎜，每根锚杆配K2550mm型和Z2550mm型树脂锚固剂各一支，锚杆的锚固力不小于80KN，锚杆的扭矩不小于300Nm，锚杆的间距800mm，锚杆的排距800mm；顶板铺设M型钢带和菱形金属网，M型钢带长度3400mm，宽度200mm；菱形金属网用10号铁丝加工而成，其的规格：长度3600mm，宽1000mm。

 

　　（2）两帮采用直径为18mm，长度1800mm的等强锚杆，每帮4根，每根锚杆配K2535mm型和Z2550mm型树脂锚固剂各一支，锚杆的锚固力不小于60KN，锚杆的扭矩不小于200Nm，锚杆的间距800mm，锚杆的排距800mm，同时铺设双抗塑料网和轻型钢带。

 

　　（3）顶板每隔3排锚杆安装一套锚索作为补强支护，锚索的钢胶线长5400mm，钢胶线的直径15.24mm，每根钢胶线配K2535型树脂锚固剂一支和Z2550型树脂锚固剂两支，锚索的锚固力不小于200KN，钢绞线的外露长度不大于200mm。

 

　　（4）施工导峒时在需要刷大的一侧M型钢带头用单体支柱顶住顶板，用板皮和大笆背帮管理，切眼刷大前，先对导硐用铰接顶梁和D2.8型单体支柱打上顺山挑棚管理，单体支柱要颗颗穿上铁鞋并拴好防倒绳，单体支柱的初撑力不小于70KN/颗，刷大时成形巷道同样用顺山挑棚管理，挑棚滞后迎头不大于5米。

 

 

　　4.1施工顺序

 

　　先施工导峒，管理切眼上口，然后向老塘侧刷大；先施工顶部锚杆，后施工帮锚杆，再安装锚索，最后打顺山挑棚。顶锚杆要紧跟迎头，空顶距不大于500mm，帮锚杆距迎头不大于3m，锚索滞后迎头不大于3m，顺山挑棚距迎头的距离不大于5m。

 

　　4.2施工工艺

 

　　（1）顶锚杆的施工工艺

 

　　放炮落煤—→敲帮问顶—→出货—→铺金属网和M钢带—→临时支护—→钻眼—→安装锚杆—→拆除临时支护。

 

　　（2）帮锚杆的施工工艺

 

　　手稿刷帮—→打眼—→刺眼器刺眼—→铺塑料网和轻型钢带—→安装锚杆。

 

 

　　5.1钻孔质量

 

　　孔直度要高，打眼换钎时，要确保锚杆钻机底座不动，使孔径成一直线；孔深要准确，要采用与锚杆等长的钻杆钻眼，眼深要比锚杆长度小50mm，孔壁要清洁，钻孔完成后要反复冲洗孔壁，直至把岩粉冲出。

 

　　5.2保证锚杆具有极高初锚力的措施

 

　　（1）三径匹配要合理，它直接影响锚杆的锚固效果、初锚力及锚杆支护的安全可靠性。

 

　　（2）选用大功率，大扭矩的锚杆钻机。

 

　　（3）锚固剂的安装顺序要正确，先安装快速锚固剂，后安装中速锚杆剂。

 

　　（4）锚固剂的搅拌要及时充分待锚固剂被推到眼底时开始匀速搅拌，搅拌时间不少于30秒，锚固剂的凝固时间在60秒以上。

 

　　（5）掉顶处的处理，掉顶处要用方木、垫板等物料接顶，使金属网紧贴岩面。

 

　　（6）锚杆安装的合格标志，锚杆的减磨垫圈必须严重变形或被挤出。

 

　　（7）必须有专人对锚杆进行二次拧紧，使锚杆的预紧力和扭矩达到设计要求。

 

　　5.3提高工程质量采取的措施

 

　　（1）打眼时要控制顶眼距顶板、周边眼距帮的距离，避免掉顶、片帮造成锚杆外露过长或刷帮不直。

 

　　（2）安装激光定向，提高定中顶锚杆眼的准确性。

 

　　（3）每班施工前必须拉调斜，发现调斜及时改正过来，钢带调斜不得大于200mm。

 

　　（4）刷帮要直，要量中线点到帮的距离拉线来刷帮，顶网、帮网要在肩窝处闭合。

 

　　（5）锚索的钢胶线外露不大于300mm，多余的部分用液压剪剪掉，并用废旧橡胶管套住，避免伤人。

 

　　5.4施工导洞和刷大期间，每班要设专人对单体支柱的初撑力进行检测，发现处撑力不够的及时补液，失效的支柱及时更换。

 

　　23115工作面紧靠23113工作面老塘，切眼上口已采用工字钢棚支护，顶板裂隙发育，为保证切眼上口满足综采支架的运输安全，导峒与风巷贯通后，先对切眼上口架棚处进行顶板加固，采用压注法加固顶板围岩，首先按设计要求打注浆孔，待孔打好以后，用麻布、聚氨脂包着注浆钢管将注浆钢管插入注浆孔中，待聚氨脂反应后体积膨胀封住注浆钢管和孔壁之间的空隙，钻孔封好60分钟后就可以用高压乳化液泵向注浆孔内压入聚氨脂，两种聚氨脂通过管道经三通混合后压入钻孔，浆液沿着钻孔渗透到顶板围岩细小裂隙中，聚氨脂发泡后把顶板围岩加固成一个整体，最后用锚索、钻眼的工字钢将原工字钢棚梁托住以减少顶板对棚腿的压力，控制了巷道变形，保证了切眼上口刷大和运输综采支架的安全。

 

 

　　通过23115切眼锚杆支护的施工、切眼上口管理和综采支架的运输、安装，说明综采切眼采用大断面锚杆支护技术上可行、设计上合理、安全上可靠、施工上高效、支护效果良好，经济效益显著，对在三软煤层推广大断面锚杆支护技术具有示范作用，为三软煤层的矿井采用锚杆支护、提高单进，实现安全、高产、高效提供技术保障。