锚梁网索支护技术在大断面煤巷快速掘进中的应用

锚梁网索支护技术在大断面煤巷快速掘进中的应用

李传鹏

淮沪煤电有限公司丁集煤矿安徽淮南232001

摘要：随着矿井的发展和科技的进步，为了满足煤矿井下行人、通风和运输等方面的安全需要，煤矿施工大断面巷道的情况越来越多，文章结合实际，介绍了如何在大断面煤巷快速掘进中利用锚梁网索支护技术实现快速掘进的技术及工艺。

关键词：锚梁网索；支护技术；快速掘进

淮南矿业集团丁集煤矿是一座煤电联营的合资矿井。该矿施工的1111（3）运顺原则上采用锚梁网索支护，锚网断面为矩形断面（净宽×净高=5.5×3.4m，皮带机头段净宽×净高=5.8×3.4m）。巷道过破碎带、顶板破碎时，必须采用29U型棚支护。我们主要探讨锚梁网索支护在该巷道中的应用。

1掘进方式及注意事项

1.1掘进方式

巷道采用EBZ160综掘机掘进，皮带机、刮板机联合出货。巷道支护形式以锚梁网索支护为主，根据地质变化适时架29U型棚支护。多工序平行交叉作业，一次成巷、分台阶支护的施工方法。

具体综掘机进刀路线如图1

采用锚网索支护时，每循环进尺为2000mm，最大控顶距不超过2300mm；架棚支护时，每循环进尺为1200mm，最大控顶距不超过1500mm；为确保工程质量，司机应对掘进断面的煤岩分布及其层理结构有足够的了解，切割时应根据巷道围岩的变化、煤岩分布情况及破碎难易度等合理选择切割起始点；司机启动综掘机前或检修需要启动调试前，必须先发出报警，确定机器周围危险区域内无人，掘进机切割臂旋转范围内、铲板和刮板机工作范围内严禁有人作业或停留。移动或改变掘进机作业方位前，应事先提醒综掘机作业范围内人员注意并撤离。

2支护工艺及技术

巷道跟13-1或13-2煤层顶板（根据岩性情况，跟完整顶）掘进，若13-1与13-2煤层间距小于2m时，原则上施工时跟13-2煤层顶板掘进；若13-1与13-2煤层间距大于2m时，原则上施工时跟13-1煤层顶板掘进。为尽可能保持顶板的完整性，完整砂质泥岩及砂岩顶板区段一次掘进2排，不完整顶板及泥岩顶板区段一次掘进1排。

2.1工艺流程

交接班→安全检查（检查顶底板、煤帮、瓦斯、工程质量、探头位置）→挖掘(出货)→敲帮问顶→找平顶板→铺顶网→临时支护、架钢梁→打顶部锚杆（索）眼、安装锚杆（索）→裁帮→打帮部锚杆眼、挂帮网、上钢带、安装锚杆

2.2常规锚网支护顶板支护工艺

（1）顶板排距严格按照设计要求进行施工；

（2）铺设并联接金属网。金属网搭茬100mm，绑扎间距不大于200mm；

（3）架设顶板M5钢带，并压紧金属网的搭茬头；

（4）钻顶板锚杆孔。钻头穿过钢带中的定位孔并垂直顶板钻进。孔深2750mm，孔径Φ34mm，孔深允许误差50mm；

（5）安装顶板锚杆，巷道顶板采取Φ22×2800mm高强锚杆全长锚固支护锚杆孔内顶板端部上方使用1节K2860型快速树脂药卷，凝胶时间约60s，端部下方使用2节Z2880型中速树脂药卷，凝胶时间约180s，搅拌时间不低于30s，搅拌结束50秒后，然后重新开启掘锚机锚杆机马达慢速旋转，使锚杆螺母的剪力销剪断，将螺母压紧于锚杆托盘上直至马达堵转以达到初锚预紧力要求，最终扭矩不小于180N.m。

（6）铺设Ω锚索梁和钻锚索孔。Ω锚索梁位于两根钢带之间。钻头（Φ32mm）穿过Ω锚索梁中的定位孔并垂直顶板钻进。孔深6000mm，孔径34mm，保证钢绞线外露150～250mm。

（7）安装顶板锚索。顶板锚索孔内安装3支Z2360树脂药卷，推钢绞线送入孔底后，搅拌树脂药卷45秒，搅拌结束2分钟后，卸下钻机。搅拌结束10分钟后，安装托板和锚具，然后涨拉锚索，锚索涨拉预紧力30Mpa。

2.3常规锚网支护巷帮支护工艺

在安装顶板锚杆和锚索的同时，进行巷帮成型与支护，尽量缩短巷帮支护滞后时间和实现平行作业。

（1）铺设巷帮金属网。相邻金属网搭接100mm并联网。在巷帮与顶板的交界处，巷帮金属网须与顶板上的金属网相联接；

（2）铺设巷帮钢带。巷帮钢带竖直布置；

（3）钻帮锚杆孔。钻头28mm，帮锚杆孔深2450mm，孔径30mm，孔深允差50mm；

（4）安装帮锚杆。钻孔内安装1支Z2360树脂药卷，巷帮锚杆的安装与搅拌工艺同顶板锚杆。

2.4锚网支护施工工序

（1）迎头施工时，先施工顶板4.4m+1m长M5钢带上锚杆。

（2）迎头锚杆施工完毕后，应及时补打顶板中部Ω钢梁及锚索。

（3）片帮区域，帮部锚杆滞后迎头距离不超过1排；不片帮区域，帮部锚杆滞后迎头距离不超过2排。

3锚网支护技术质量要求

根据要求，巷道顶、帮锚杆的预紧力矩均不得小于180N.m。由于锚杆钻机机具的平均输送力矩只有130N.m，因此施工时必须进行二次预紧；两帮底部、肩窝部锚杆应向下扎、上扎15°，其余锚杆均应垂直于岩面布置；锚杆施工要做到“三径”匹配；锚杆托板应紧压钢带，钢带及金属网应紧贴岩面。顶板出现起伏时，钢带、金属网应拿弯紧贴岩面，不得在托板与岩面间填充煤矸；施工过程中因片帮或其他原因，巷道断面（宽度、高度）超过设计断面400mm以上时，必须及时补打锚杆（索），并保证网（带）紧贴顶、帮壁面。

锚杆螺母必须拧紧，顶、帮锚杆安装好，螺母的预紧力矩不应小于180N.m，锚固剂凝固15分钟后，用风动扳手将螺母拧紧，帮顶锚杆最终力矩均不应小于180N.m；严格控制钻孔深度，锚杆端部必须推至孔底，堵片必须顶掉，尾端露出螺母10～50mm；锚杆的两个垫片要齐全，塑料垫片在里面，靠近托板；铁垫片在外面，靠近螺帽；金属网之间必须压茬搭接，搭接长度为100mm，所有网搭茬处均用双股16#铁丝绑扎牢固，铁丝绕扎不少于3圈，绑扎每隔200mm一道，并使用工具扭紧。

帮部钢带可以使用2.45m长M5钢带配合1m长M5钢带压茬搭接使用。1m钢带滞后迎头距离不超过4排施工，施工时需将底角裁齐。2.45m钢带最下一根锚杆可待施工1m钢带时补打，施工1m钢带时不得出现倒扎角；底脚锚杆可滞后迎头距离4排施工，为保证巷道施工质量，巷道两帮底角应裁齐，不得成倒“八”形；锚杆（索）的间、排距偏差-100～100mm，锚杆露出螺母长度10-50mm，锚索露出锁具长度150-250mm。

4结束语

实践证明，大断面煤巷快速掘进中，采用锚梁网索支护技术完全可行，可以加快掘进速度，且该项技术安全可靠。各矿在使用过程中要结合自身实际进行调整和改进，一定可以取得较高的使用效果，取得较好的经济和社会效益。

参考文献：

[1]李社柱,陈文卿;锚网索支护在松软煤巷掘进中的应用[J];煤;2001(02)

[2]孙显志.煤矿松软煤巷锚网索支护技术研究[J].魅力中国,2018,(36):289.