摘要：文章對(duì)高強(qiáng)錨桿支護(hù)技術(shù)的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了分析，對(duì)施工設(shè)備和工藝程序進(jìn)行了研究和實(shí)踐。
某煤礦5#煤層工作面位于礦井南翼采區(qū)，煤層賦存條件差、構(gòu)造發(fā)育、頂板淋水，煤層厚度3.4m左右，裂隙發(fā)育、松軟，煤體堅(jiān)固系數(shù)0.8。煤層直接頂板為粉砂巖，厚度6.8m，其中夾有1~3層煤線，巖層松散破碎，易于風(fēng)化受水浸泡極易膨脹堅(jiān)固系數(shù)2.0。老頂為粉砂巖，硬度低。底板為粉砂巖，易于膨脹、底鼓。
一、巷道支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)
巷道頂板支護(hù)采用高強(qiáng)螺紋鋼錨桿與φ16mm圓鋼焊接的鋼筋梯子梁和φ6.5mm鋼筋焊接的金屬經(jīng)緯網(wǎng)支護(hù)，高強(qiáng)錨桿φ22mm，長2200mm。錨桿采用SS2360、ZS2360樹脂錨固劑各一根進(jìn)行端錨，錨桿預(yù)緊力不小于80kN，錨桿間、排距為(800~900)mm×800mm，鋼筋網(wǎng)用12#鐵絲連接，間距為200mm。煤幫采用φ18mm圓鋼錨桿與金屬菱形網(wǎng)支護(hù)，圓鋼錨桿長度2.4m，每根錨桿配用一卷ZS2360樹脂錨固劑端錨，錨固預(yù)緊力不小于40kN，錨桿間、排距為700mm×800mm。錨索加固支護(hù)為頂板支護(hù)補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)。錨索采用φ15.24mm低松弛鋼鉸線，長7000mm，采用1根CK2360、2根ZS2360樹脂錨固劑端錨，外露長250~300mm，錨索預(yù)緊力不小于100kN，間排距為2000mm×(1600~2400)mm。
二、施工設(shè)備與工藝
施工中所使用的設(shè)備如表1所示。施工工序流程為：交接班→打眼→裝藥、連線、放炮→吹散炮煙→敲幫問頂→迎頭清理運(yùn)煤→臨時(shí)支護(hù)→永久支護(hù)→延長刮板輸送機(jī)→下一循環(huán)(或清理現(xiàn)場(chǎng)交接班)。
掘進(jìn)工作面組織“三八”制正規(guī)循環(huán)作業(yè)，檢修在早班平行作業(yè)。循環(huán)進(jìn)尺1600mm，2~3循環(huán)/班。
三、現(xiàn)場(chǎng)施工管理及經(jīng)驗(yàn)
(一)加強(qiáng)循環(huán)管理，實(shí)現(xiàn)多工序平行作業(yè)
掘進(jìn)工作面的工藝循環(huán)中，除打眼、放炮工藝無法與支護(hù)工藝平行作業(yè)外，期間可平行安排向迎頭運(yùn)送支護(hù)材料，平行打、注、張拉錨索；平行處理上班遺留問題和本班上循環(huán)兩幫工作；平行機(jī)電工檢修刮板輸送機(jī)、帶式輸送機(jī)及其他工具；支護(hù)頂板時(shí)，平行支護(hù)兩幫、清理積貨；交接班時(shí)間平行檢修好風(fēng)、水管路，平行二次預(yù)緊頂、幫錨桿。
(二)優(yōu)化工序配置，提高作業(yè)效率
錨桿支護(hù)炮掘工作面占用時(shí)間長的工序主要是打眼、頂板支護(hù)。為縮短支護(hù)時(shí)間，在合理選擇炮眼布置參數(shù)和支護(hù)參數(shù)的同時(shí)，保證多臺(tái)機(jī)具打眼、多臺(tái)支護(hù)機(jī)具同時(shí)平行作業(yè)，減小單機(jī)作業(yè)空間，提高單進(jìn)速度。
(三)改造后方運(yùn)輸系統(tǒng)，提高運(yùn)輸能力
運(yùn)輸系統(tǒng)由絞車運(yùn)輸改造為刮板輸送機(jī)、帶式輸送機(jī)運(yùn)輸，這樣可以提高運(yùn)輸能力。運(yùn)輸系統(tǒng)采用SGD-22型刮板輸送機(jī)跟頭，后部搭接B650型帶式輸送機(jī)。每掘進(jìn)100m延長一次帶式輸送機(jī)，迎頭出貨通過SGD-22型刮板輸送機(jī)、B650型帶式輸送機(jī)直接進(jìn)入采區(qū)煤倉。
(四)材料設(shè)備配件定額管理
支護(hù)材料及備用設(shè)備、配件距掘進(jìn)工作面不超過100m，確保使用、更換方便，減少影響生產(chǎn)時(shí)間。供應(yīng)部門設(shè)備、配件準(zhǔn)備及時(shí)，支護(hù)材料供應(yīng)充足，保證領(lǐng)用。
(五)科學(xué)合理地選擇錨桿、錨索的支護(hù)參數(shù)
理想的支護(hù)效果，必須有科學(xué)合理的支護(hù)參數(shù)。錨桿支護(hù)密度太小，造成支護(hù)強(qiáng)度過低，易出現(xiàn)事故；密度太大，勢(shì)必造成支護(hù)時(shí)間長、生產(chǎn)成本高。結(jié)合經(jīng)驗(yàn)及實(shí)際，頂板錨桿支護(hù)密度為1.6~1.78根/m2，幫錨桿支護(hù)密度為1.95根/m2，
同時(shí)根據(jù)煤層及其頂板情況確定錨索支護(hù)密度為0.175~0.194根/m2。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，掘進(jìn)工作面在復(fù)雜條件下，支護(hù)參數(shù)選擇為：頂錨桿間排距為(800~900)mm×800mm；幫錨桿間排距為700mm×800mm；錨索間排距為2000mm×(1600~2400)mm。
(六)保證支護(hù)強(qiáng)度，降低返修率
保證支護(hù)強(qiáng)度是實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)工作面快速掘進(jìn)的關(guān)鍵，要保證支護(hù)強(qiáng)度，必須抓好頂幫錨桿的預(yù)緊和鋪聯(lián)網(wǎng)工作。云駕嶺礦規(guī)定錨網(wǎng)支護(hù)巷道廢除手動(dòng)扳手，頂錨桿預(yù)緊必須用鉆機(jī)緊固，并用BK30型氣動(dòng)扳手檢查，保證預(yù)緊力不低于100kN；幫錨桿必須用BK30型氣動(dòng)扳手緊固，保證預(yù)緊力不低于40kN，聯(lián)網(wǎng)絲扣間距不得大于200mm，必須擰緊，不得松動(dòng)。
四、結(jié)論
復(fù)雜條件煤層巷道錨桿支護(hù)的實(shí)現(xiàn)具有重要的實(shí)踐意義。通過科學(xué)合理地選擇錨桿、錨索的支護(hù)參數(shù)，優(yōu)化工序配置，極大地提高了作業(yè)效率，保證了施工安全可靠，值得在具有相似地質(zhì)和施工條件的礦區(qū)借鑒和應(yīng)用。
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