[摘要]本文著重說(shuō)明錨桿、鋼筋梯及錨索聯(lián)合支護(hù)在煤巷中的應(yīng)用，獲得成功并取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
巷道在掘進(jìn)過(guò)程中，支護(hù)形式多采用架設(shè)梯形工字鋼或U型棚，和錨噴支護(hù)。在圍巖層節(jié)理不發(fā)育的較穩(wěn)定巖層中現(xiàn)廣泛采用錨噴支護(hù)，但在煤層巷道中極少采用，檢順五煤礦在煤層巷道中，采用錨桿、鋼筋梯及錨索聯(lián)合支護(hù)獲得成功，取到了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
一、地質(zhì)情況
五煤礦煤層頂板為砂礫巖，底板為砂泥巖。煤層裂隙不發(fā)育，但節(jié)理比較發(fā)育。煤系地層含水性較小，構(gòu)造比較簡(jiǎn)單。
二、煤層巷道特征
該礦的采區(qū)巷道都設(shè)計(jì)在煤層中，開(kāi)掘后巷道集中釋放圍巖壓力，收斂穩(wěn)定的時(shí)間較短，為了使巷道一次成巷，采用錨桿、鋼筋梯及錨索聯(lián)合支護(hù)。
三、煤巷斷面形狀的選擇
確定形狀時(shí)主要考慮以下幾個(gè)方面
1 巷道受力狀態(tài)好。
2 便于施工。
3 巷道不易片幫、抽頂。
4 無(wú)安全隱患。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐確定巷道斷面采用倒梯形。
四、錨桿參數(shù)的選擇
錨桿參數(shù)主要指錨桿長(zhǎng)度，錨桿間距和錨固端長(zhǎng)，巷道支護(hù)的目的是使巷道圍巖形成擠壓加固拱主動(dòng)承載，按擠壓加工拱原理，錨桿長(zhǎng)度和間距必須滿足下列關(guān)系式：
錨桿長(zhǎng)度L=N（1.1+B/10）
錨桿間距D≤0.5L
式中B——巷道跨度
N——圍巖穩(wěn)定影響系數(shù)，Ⅲ類圍巖（中度穩(wěn)定）N=1.0
根據(jù)以上關(guān)系式，施工時(shí)采用1.6m的錨桿，間距0.8m，排距1.0m
錨桿材料選∮16鋼筋，每組9根，錨固端用樹脂藥卷，進(jìn)行端頭錨固，考慮到倒梯形支護(hù)不可避免的產(chǎn)生應(yīng)力集中點(diǎn)，為解決特殊地點(diǎn)力的問(wèn)題，施工中采用了加長(zhǎng)錨桿和增加錨固端長(zhǎng)度的方法。
五、巷道規(guī)格、支護(hù)要求：
1 巷道支護(hù)采用錨桿、鋼筋梯及錨索聯(lián)合支護(hù)。
2 巷道斷面修改為：上凈寬：3.0米，下凈寬：2.8米，凈高：2.2米，凈斷面：6.38米。
3 幫采用錨桿和鋼筋梯配套支護(hù)，錨桿排間距為1.0×1.0米，每排4根錨桿，每側(cè)2根錨桿，錨桿使用的是長(zhǎng)度為1.6米，φ16mm螺紋錨桿，每根錨桿使用1個(gè)樹脂藥卷固定，鋼筋梯規(guī)格為：長(zhǎng)×寬=1.1m×0.08m，采用直徑10mm粗鋼筋焊接而成的。所打錨桿必須成線，錨桿和鋼筋梯布置。
4 頂板采用錨桿、錨索支護(hù)，頂板布置5根錨桿，錨桿使用的是長(zhǎng)度為1.6米，φ16mm螺紋錨桿，每根錨桿使用1個(gè)樹脂藥卷固定，應(yīng)力集中點(diǎn)錨桿使用的是長(zhǎng)度為2.0米，φ20mm螺紋錨桿，沿走向每隔3m施工一根工字鋼托梁，打3根錨索。
5 錨桿外露長(zhǎng)度不得大于：35mm，錨索外露長(zhǎng)度不得大于：150mm，
錨索托梁與巷道走向成90°
6 巷道斷面規(guī)格符合設(shè)計(jì)規(guī)定，方準(zhǔn)打錨桿，圍巖及煤體狀態(tài)穩(wěn)定時(shí)，每根錨桿裝一個(gè)藥卷，圍巖狀態(tài)不穩(wěn)定時(shí)，每根錨桿裝二個(gè)藥卷，攪拌時(shí)間為8-15s，初凝時(shí)間為1min。
六、錨索支護(hù)技術(shù)的原理及應(yīng)用范圍
錨索支護(hù)技術(shù)是通過(guò)預(yù)應(yīng)力錨索加固煤、巖體，其實(shí)質(zhì)就是通過(guò)錨索對(duì)被加固的煤、巖體施加預(yù)應(yīng)力，限制煤、巖體有變形的發(fā)展，可以明顯易見(jiàn)改變的發(fā)展，可以明顯改善圍巖及煤體的應(yīng)力狀態(tài)，提高圍巖的自身平衡承受能力，從而保持圍巖及煤體的穩(wěn)定。
錨索支護(hù)技術(shù)主要用于對(duì)常規(guī)支護(hù)的補(bǔ)強(qiáng)和圍巖及煤體極為破碎巷道的支護(hù)，是目前跨度較大，圍巖破碎巷道，礦壓顯現(xiàn)嚴(yán)重最有效的支護(hù)方式。
七、技術(shù)參數(shù)
1 錨索鉆具及主要原因材料：
錨索鉆機(jī)型號(hào)MQT-70C張拉千斤頂型號(hào)YDC-180手動(dòng)油泵型SDB1.8×70，鉆頭使用∮27mm合金鉆頭，鉆具DUM-15-1型，托梁用11號(hào)礦工字鋼加工，長(zhǎng)度2200mm，錨固劑∮23×640mm樹脂錨固劑兩個(gè)，鉆桿選用22mm六角鉆桿。
2 錨索支護(hù)參數(shù)
（1） 根據(jù)圍巖地質(zhì)條件，錨索采用直徑21.6mm粗的鋼絞線，錨索長(zhǎng)度確定為4.3m，應(yīng)力集中點(diǎn)錨索長(zhǎng)度確定為6.3m，錨索終端必須打在頂板巖石中，過(guò)穩(wěn)定頂板巖石1.3m。
?。?） 錨索承載力為180KN，鋼絞線張預(yù)緊力90KN。
八、施工要求：
1 工序要求：
?。?） 所施工的巷道內(nèi)沿走向每隔3m施工一根工字鋼托梁，錨索垂直巷道頂板打，每排三根，外露長(zhǎng)度不得大于：150mm，使用2.2m長(zhǎng)的工字鋼當(dāng)托梁。
?。?） 在圍巖及煤體破碎有地壓發(fā)生的地段，錨索距工作面不大于2.0m，與錨桿、鋼筋梯聯(lián)合使用。
?。?） 放完炮后，立即使用前探梁、鐵剎桿、護(hù)頂板臨時(shí)支護(hù)，及時(shí)出貨。
?。?） 出完貨后，立即拆掉前探梁、鐵剎桿、護(hù)頂板臨時(shí)支護(hù)，使用兩根不小于Φ14cm粗的圓木打好帶帽頂子當(dāng)臨時(shí)支護(hù)，頂子必須打在硬底上，并用木楔子緊固，帶帽頂子間距1.0m在巷道內(nèi)均勻布置，臨時(shí)支護(hù)打好后，立即進(jìn)行錨桿、錨索施工，錨索托梁與巷道走向成90？
2 鉆孔前準(zhǔn)備工作
?。?） 鉆孔前要對(duì)巷道做臨時(shí)支護(hù)，不準(zhǔn)空頂作業(yè)，臨時(shí)支護(hù)要及時(shí)使用。
（2） 確定孔位，間排距誤差不超過(guò)+200mm。
?。?） 檢查鉆機(jī)是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，風(fēng)壓、水壓是否符合要求。
3 鉆孔
?。?） 鉆孔時(shí)至少兩人進(jìn)行，開(kāi)鉆時(shí)一人扶鉆，安孔位，一人開(kāi)鉆。
（2） 開(kāi)鉆時(shí)先開(kāi)水，后開(kāi)壓風(fēng)；停鉆時(shí)先停壓風(fēng)，后停水。為減少粉塵，延長(zhǎng)鉆頭使用壽命，嚴(yán)禁干打眼。
?。?） 開(kāi)鉆時(shí)要緩慢升氣腿，使鉆桿頂住巷道頂板，緩慢鉆進(jìn)50-100mm后，再全力開(kāi)鉆，鉆進(jìn)時(shí)推力要均勻，不要將鉆桿頂彎曲。
?。?） 接換鉆桿時(shí)，不應(yīng)挪動(dòng)鉆機(jī)，保持鉆機(jī)鉆桿與鉆孔同心。
（5） 鉆孔時(shí)，不要用手扶摸旋轉(zhuǎn)的鉆桿，操作者嚴(yán)禁戴手套，鉆機(jī)收縮時(shí)，手不要扶在氣腿上。
?。?） 鉆孔完畢后，用水將鉆孔沖洗干凈。
4 錨索安裝
先將3卷錨固劑放入孔內(nèi)，用鋼絞線將錨固劑緩慢送入孔底，用攪拌器將鋼絞線與錨桿鉆機(jī)連接好，開(kāi)動(dòng)錨桿鉆機(jī)，鋼絞線將錨固劑攪拌均勻，攪拌時(shí)間為30秒+5秒。
5 張拉錨索
?。?）張拉應(yīng)在錨固劑攪拌均勻30分鐘后進(jìn)行。
?。?）張拉前應(yīng)對(duì)油泵、千斤頂進(jìn)行全面檢查。
?。?）張拉時(shí)，千斤頂與鋼絞線應(yīng)保持同一軸線。
?。?）張拉時(shí)，油泵必須設(shè)置壓力表，壓力表測(cè)試應(yīng)達(dá)到30MPa。
?。?）張拉行程不應(yīng)超過(guò)千斤頂設(shè)計(jì)行程，可以進(jìn)行多次張拉。
?。?）張拉結(jié)束后，將外露長(zhǎng)的鋼絞線切斷，鋼絞線的外露長(zhǎng)度不超過(guò)150mm。
九、施工中需要注意的幾個(gè)問(wèn)題
1.巷道進(jìn)度不宜過(guò)大，應(yīng)保持在1.0m，防止抽頂，片幫。
2.巷道造型平整，圓滑。
3.錨桿眼，錨索眼方向以垂直于煤層層理方向?yàn)橐恕?/div>
4.錨固端長(zhǎng)度嚴(yán)格按設(shè)計(jì)制作。
5.托盤要擰緊，有足夠的預(yù)應(yīng)力。
6.鋼絞線的盤放，必須兩人進(jìn)行，防止傷人。
7、樹脂錨固劑運(yùn)輸過(guò)程中嚴(yán)禁接觸明火，使用過(guò)程中避免與人皮膚直接觸。
8、施工前，施工機(jī)具應(yīng)布置在安全地帶。
9、張拉和切斷鋼絞線時(shí)，無(wú)關(guān)人員應(yīng)遠(yuǎn)離5m以外。
十、結(jié)束語(yǔ)
?。?）采用金屬棚支護(hù)施工工藝簡(jiǎn)單，人員配備少，施工速度快，但這種被動(dòng)支護(hù)在煤巷施工時(shí)，頂板不容易控制，容易造成抽頂，通風(fēng)阻力大，并且以后的維護(hù)費(fèi)用高。
（2）錨桿、鋼筋梯及錨索聯(lián)合支護(hù)，施工工藝簡(jiǎn)單，服務(wù)年限長(zhǎng)，使用過(guò)程中不需要維護(hù)，通風(fēng)阻力小，施工速度快，成本低。但要求施工隊(duì)伍的素質(zhì)比較高。各道工序的質(zhì)量必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
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