[摘要]錨桿支護是利用深入圍巖內(nèi)部的錨桿桿體對圍巖進行加固，提高被錨固圍巖自身的穩(wěn)定性來達到支護的目的。根據(jù)圍巖性質(zhì)和結(jié)構(gòu)不同，錨桿可起到懸吊、組合梁、擠壓加固拱等作用。錨桿支護的主要優(yōu)點是工藝較簡單、安裝速度快、效率高、便于機械化作業(yè)、勞動強度低，可節(jié)約支護材料，降低支護成本。
自錨桿支護工藝進入井巷支護以來，在支護上是一個重大突破、跨越。從以前的被動剛性支護跨越到主動支護。錨桿網(wǎng)支護技術已基本替代以前的其他剛性支護，但是在我們的錨網(wǎng)巷道支護中，多數(shù)礦井、施工現(xiàn)場施工、檢測都重視內(nèi)錨固質(zhì)量，對外錨固力的要求、檢測均不到位，檢查手段缺乏，從而致使我們的主動支護演變成被動支護，造成巷道周邊巖層裂變、氧化，致使巷道變形嚴重，失修嚴重，給企業(yè)造成嚴重的經(jīng)濟損失和安全威脅。通過我們大量的現(xiàn)場調(diào)研，發(fā)現(xiàn)我們的現(xiàn)場操作工藝過程中，多數(shù)內(nèi)外錨固力均達不到技術參數(shù)要求而造成大面積巷道變形、冒頂。鋼筋網(wǎng)之間的搭接方式，以前靠松動第一排已經(jīng)安設好的錨桿錨盤卸下重新壓接，造成頂板的再次松動而形成空頂，給施工人員操作帶來了安全隱患。掘進迎頭放采后空頂作業(yè)，無超前臨時支護給員工生命安全帶來嚴重威脅。因此，為了企業(yè)發(fā)展、成長，安全環(huán)境的改善，保護員工生命，減少巷道維修量和維修投入，國內(nèi)做了大量研發(fā)工作，終于成功研制了錨桿內(nèi)外攪拌緊固器、采用碟形錨盤搭接鋼筋網(wǎng)及新型前探梁，并已經(jīng)成功推廣使用，效果明顯。使得巷道失修逐步減少，保證掘進巷道施工過程中的安全，給企業(yè)帶來了明顯的經(jīng)濟效益。
一、緊固裝置的研制及使用
1、錨桿支護的作用原理：起懸吊、組合梁、擠壓拱作用，錨桿外錨固力預緊，是擠壓拱形成關鍵，形成擠壓拱后才能充分發(fā)揮其支護作用，形成整體，分解壓力，真正體現(xiàn)了錨桿支護的作用原理。雖然錨桿的內(nèi)錨固力均達到設計要求，若錨桿外錨固力達不到設計要求，就會使錨桿網(wǎng)與巷道周邊圍巖存在較大的間隙，從而使巷道周邊圍巖離層、裂變，以錨桿網(wǎng)與圍巖間隙為中心，逐漸形成松動圈，致使巷道圍巖松動下沉，若松動圈大于錨桿支護的最大距離時，就會使巷道發(fā)生垮冒。只有在頂板來壓、變形的情況下，才能起到被動支護作用，從而就失去了錨桿主動支護的作用，形成被動支護。
我們通過不斷的嘗試、研究、革新，試制了一套有效、安全、簡單、易操作的支護工藝，徹底解決了錨桿的內(nèi)錨固力及外錨固力不能同時達到設計要求這一重大難題，使錨桿網(wǎng)支護真正起到了應有的支護作用，大大減少了巷道的失修量，降低了頂板事故的發(fā)生率。錨桿網(wǎng)緊固裝置共4個，分別是頂錨桿內(nèi)錨固攪拌器、幫錨桿內(nèi)錨固攪拌器、頂錨桿緊固器、幫錨桿緊固器。
動力：利用錨桿機、風煤鉆轉(zhuǎn)矩力進行緊固。
2、錨網(wǎng)緊固裝置一套共四件，分別是：
（1）、頂錨桿內(nèi)錨固攪拌器（2）、頂錨桿緊固器
（3）、幫錨桿內(nèi)錨固攪拌器（4）、幫錨桿緊固器
以上四件中，頂錨桿內(nèi)錨固攪攔器與頂錨桿緊固器配套，用錨桿機進行操作，用于巷道頂部的錨桿支護；幫錨桿內(nèi)錨固攪拌器與幫錨桿緊固器配套，用風煤鉆進行操作，用于巷道兩幫的錨桿支護。
二、鋼筋網(wǎng)的搭接
新工藝要求鋼筋網(wǎng)與網(wǎng)之間的搭接采用碟形錨盤進行搭接，搭接長度為100mm（一個網(wǎng)格距離），將鋼筋網(wǎng)的最邊緣的一個網(wǎng)孔，套入已施工好的錨桿內(nèi)，采用一個碟形錨盤進行搭接，碟形錨盤凹面貼向鋼筋網(wǎng)，凸面一側(cè)上齊螺帽采用外錨固緊固器進行緊固。這樣既解決以往因撤卸原錨盤造成鋼筋網(wǎng)松動而使外錨固失效和空頂作業(yè)的問題，又使鋼筋網(wǎng)與網(wǎng)之間的連接更加緊密穩(wěn)固，新的鋼筋網(wǎng)搭接工藝，使支護的鋼筋網(wǎng)連成了一個整體，強化了巷道支護，鋼筋網(wǎng)與巷道圍巖之間沒有間隙，杜絕了巷道圍巖逐漸分層垮冒。
三、前探梁的研制及使用
為了保證掘進迎頭采后的臨時支護有效，杜絕空頂作業(yè)，減少迎頭施工中的危險，經(jīng)過實際調(diào)研制作了新型前探梁，操作起來方便、靈活、適應性強，在巷道掘進出現(xiàn)超欠挖時同樣能有效地對頂板起到臨時支護作用。
新型前探梁采用L=4m，Φ76.2mm的無縫鋼管，配合專門研制的4個吊環(huán)使用。每個吊環(huán)設計為三連環(huán)，當頂板出現(xiàn)超欠挖凹凸不平時，通過三連環(huán)可以調(diào)節(jié)前探梁的上下固定位置，使前探梁達到水平超前支護。前探梁上采用鋼筋網(wǎng)鋪設接頂（短筋緊貼巖面，長筋在下方），前探梁與鋼筋網(wǎng)之間采用半圓木背接牢固。每一根前探梁用兩個吊環(huán)固定，兩個吊環(huán)一前一后間隔兩根錨桿排距（1.5m～1.7m），沿巷道中軸線間隔1根錨桿布置在巷道中間。前探梁吊環(huán)采用螺帽緊固在錨桿上，以錨桿作為懸掛支點。前探梁尾段設有定位銷，可以適用于上、下山掘進巷道，避免前探梁因重力而自行滑落。
將前探梁架設好后，人員站在前探梁下方進行支護作業(yè)，既保證錨網(wǎng)支護質(zhì)量，又有效防止掘進磧頭掉矸傷人事故的發(fā)生，使掘進磧頭作業(yè)人員的生命安全得到充分保障。在較寬的巷道內(nèi)，因巷道斷面較大，應相應地增加1～2根前探梁的數(shù)量，保證整個頂板得到有效支護。
四、支護工藝流程及主要優(yōu)缺點：
?。ㄒ唬⒅ёo工藝流程
敲幫找頂→上前探梁→鋪設鋼筋網(wǎng)→背接牢固鋼筋網(wǎng)→采用碟形錨盤將鋼筋網(wǎng)與上一張鋼筋網(wǎng)進行搭接→用緊固器緊固搭接錨桿螺母→打錨桿眼→裝樹脂藥卷→采用內(nèi)錨固攪拌器攪拌樹脂藥卷裝入錨桿→上錨盤、螺母采用緊固器緊固錨桿。
?。ǘ?、主要優(yōu)缺點
1、采用新的支護工藝后，使錨桿外固力100%達到設計要求，錨桿外錨固力預緊，形成擠壓拱，充分發(fā)揮其支護作用，形成整體，分解壓力，真正體現(xiàn)了錨桿支護的作用原理，達到一次性預緊、形成整體，大大減少了巷道周邊圍巖離層、裂變、松動下沉的現(xiàn)象，杜絕巷道發(fā)生垮冒。
2、不再拆卸原有已經(jīng)達到預緊的錨盤，直接使用碟形錨盤來壓接鋼筋網(wǎng)，避免了因拆卸錨盤而造成外錨固失效、再次形成空頂而發(fā)生冒頂事故。
3、新型前探梁以錨桿作為懸掛支撐點，操作簡便、適應性強，能進行靈活調(diào)節(jié)來適應因巷道超欠挖、斷面變化及上、下山施工的超前支護，有效防止空頂作業(yè)。
4、新工藝的推廣應用，首先保證了員工操作安全、降低了巷修成本、提高支護質(zhì)量和工效。
5、經(jīng)濟性分析
因為大大減少了巷道的維修量，所有節(jié)約了巷修人工費用、錨桿材料費用、鋼筋網(wǎng)材料費用、噴漿水泥石粉材料費用、木點柱消耗材料費用。提高了巷道工程質(zhì)量，保證了井巷施工安全，為全礦井安全生產(chǎn)和采掘正常接替做出了巨大貢獻。
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