摘要：針對我國南方地層埋藏淺的特點，在采面上下順曹掘進施工中進行增大錨桿索間、排距支護改革，取得了良好效果。
錨（桿）索支護方式的使用，其最大優(yōu)點是支護本身與圍巖構(gòu)成共同承載整體，充分利用了圍巖的自承力，使掘進頂板管理安全狀況得到了根本性好轉(zhuǎn)。而且，錨（桿）索支護材料簡單、重量輕、安裝容易、成本低，可以大大節(jié)約巷道掘進的一次性投入。馬臨公司依據(jù)本礦煤層頂板地質(zhì)條件及圍巖應(yīng)力狀況，經(jīng)過六個月的改革試點，共計掘進巷道1711m，節(jié)約資金26.56萬元。施工過程中無一例輕傷以上頂板事故。這里把改革情況簡要敘述如下：
一、施工巷道圍巖性質(zhì)
支護改革所選巷道為C8煤層回采巷道。C8煤層上部由0.05～1.20m厚的水云母粘土巖夾矸將其分為二個分層，上分層煤厚在0.30m左右，下分層煤厚在1.20～1.80m之間，全煤層厚1.20～2.29m，平均1.82m。直接頂主要由粉砂巖和細砂巖構(gòu)成，厚2.0～2.5m，老頂為砂質(zhì)泥巖，厚3.0～5.0m。C8煤層頂板冒落帶最大高度2.29～4.58m。
二、錨桿（索）使用情況
?。ㄒ唬╁^桿（索）主要技術(shù)參數(shù)
本公司所用錨桿主要為山東焱鑫礦用材料加工有限公司生產(chǎn)的“等強螺紋鋼式樹脂錨桿金屬桿體”，其主要技術(shù)參數(shù)為：
①桿體公稱直徑18～20mm；
?、跅U體長度1600～2200mm；
③桿體最小屈服強度335Mpa；
?、軛U體最小抗拉強度490Mpa；
?、輻U體最小錨固力105KN。錨索主要為貴州省遵義市鋼繩廠生產(chǎn)的鋼絞線，直徑16mm，長度6000mm。
（二）錨桿（索）使用情況
在二水平中央采區(qū)一區(qū)段2081和2082機、風(fēng)巷使用中，錨桿布置間、排距為0.8～1.0m，平均錨桿消耗量為1.43根/m2。在2081風(fēng)巷，施工斷面為10.5m2的梯形斷面，下寬3.7m，矮幫高2.3m，高幫高3.36m。錨桿布置：頂板每組5根，間距0.825m，排距0.8m，平均錨桿消耗量1.69根/m2；矮幫每組3根，間距0.8m，排距0.8m，平均錨桿消耗量1.63根/m2；高幫每組4根，間距0.8m，排距0.8m，平均錨桿消耗量1.49根/m2。錨索布置：錨索僅布置在巷道頂板，排距1.6m，每組2根，平均錨索消耗量1.25根/m。2081風(fēng)巷平均每掘進一米需消耗錨桿15根，錨索1.25根。若合理加大錨桿間、排距，2081風(fēng)巷頂板、高幫、矮幫各減少錨桿1根，同時增大錨桿排距為1.0m，錨索排距為2.0m，則平均每掘進一米巷道節(jié)約錨桿6根，節(jié)約錨索0.25根。
三、加大錨桿間距（或排距）的可行性分析
根據(jù)《采礦工程設(shè)計手冊》中單體錨桿懸吊作用計算，安全錨桿間、排距（a）為：
顯然，本礦C8煤層回采巷道支護中，若選用上述錨桿支護，則錨桿間距（或排距）只要小于或等于1418mm（即1.418m），在使用安全方面是可行的。
四、1085、2083機風(fēng)巷支護參數(shù)確定
1085、2083機風(fēng)巷計劃均采用錨桿（索）支護，施工斷面為梯形斷面，凈斷面10.4m2，下寬3.7m，矮幫高2.3m，高幫高3.36m。錨桿布置：頂板每組4根，間距1.1m，排距1.0m，平均錨桿消耗量1.038根/m2；矮幫每組2根，間距1.2m，排距1.0m，平均錨桿消耗量0.869根/m2；高幫每組3根，間距1.2m，排距1.0m，平均錨桿消耗量0.892根/m2。
以上所選錨桿間、排距1.1m（1.2m）、1.0m，均小于1.418m，符合安全規(guī)定。
錨索支護參數(shù)選擇。錨索支護是在對巷道頂板采取錨桿等支護方式基礎(chǔ)上的加強支護方式，作用主要是防止直接頂脫落。直接頂主要由粉砂巖和細砂巖構(gòu)成，厚2.0～2.5m，老頂為砂質(zhì)泥巖，厚3.0～5.0m。經(jīng)多年觀測，C8煤層頂板冒落帶最大高度為2.29～4.58m，于是選擇直徑16mm、長6m的鋼絞線為所用錨索。其布置方式為間距1.5～2.0m，排距為2倍錨桿排距，本礦?。洪g距1.5m，排距2.0m。
五、1085、2083機風(fēng)巷支護改革后預(yù)計節(jié)約投入
?。ㄒ唬┕?jié)約錨桿投入
1085、2083機、風(fēng)巷進行支護改革后，錨桿消耗量與2081風(fēng)巷比較，頂板支護節(jié)約量為：1.69-1.038=0.652（根/m2）；矮幫支護節(jié)約量為：1.63-0.869=0.761（根/m2）；高幫支護節(jié)約量為：1.49-0.892=0.598（根/m2）。
1085、2083機、風(fēng)巷計劃施工4000m，施工斷面為梯形斷面，下寬3.7m，矮幫高2.3m，高幫高3.36m。于是，根據(jù)下式可以計算出四條巷道施工結(jié)束能節(jié)約錨桿投入數(shù)量：
△T=總工程量×（巷寬×頂板支護節(jié)約量+矮幫高×矮幫支護節(jié)約量+高幫高×高幫支護節(jié)約量）
=4000m×（3.7m×0.652根/m2+2.3m×0.761根/m2+3.36m×0.598根/m2）=24688根
上述錨桿每根市場價格約33元，于是，可節(jié)約錨桿資金投入
△Q1=24688根×33元/根=814704元=81.4704萬元
?。ǘ┕?jié)約錨固劑投入
錨桿支護中錨桿必須配合錨固劑使用，每根錨桿平均消耗錨固劑2.5節(jié)，錨固劑市場價3元/節(jié)，每打一根錨桿需消耗錨固劑折合人民幣7.5元。
于是，節(jié)約錨固劑資金投入
△Q2=24688根×7.5元/根=185160元=18.516萬元
六、問題與建議
1085、2083機、風(fēng)巷進行支護改革后，預(yù)計總工程4000m巷道竣工可節(jié)約資金投入106.56萬元人民幣，數(shù)目可觀。然而，在錨網(wǎng)索支護中，加大錨桿間、排距后，錨桿控制點減少，網(wǎng)格單元加大，容易產(chǎn)生兜網(wǎng)現(xiàn)象。給施工中工程質(zhì)量的管理提出了更高的要求。
?。ㄒ唬?085、2083機、風(fēng)巷計劃采用綜掘機掘進，要求盡可能割平頂?shù)装搴蛢蓭?，幫、頂找平后再進行打眼工作，為布網(wǎng)平整創(chuàng)造良好條件。
（二）錨眼布置嚴格按設(shè)計間、排距規(guī)格拉線作業(yè)，確保眼孔成排成行；若遇頂板離層或局部頂板較破碎時應(yīng)適當(dāng)減少錨桿（索）間、排距，加大錨桿（索）支護密度。
?。ㄈ┤繇敯咫x層、破碎，易冒落時必須改用可縮性金屬支架進行支護，并用木材絞架接頂，用背木、竹笆背嚴兩幫，嚴防大面積冒頂事故發(fā)生。
?。ㄋ模╉斁W(wǎng)、幫網(wǎng)分別用8#、12#冷撥絲（或PPN塑料網(wǎng)）編制，其規(guī)格應(yīng)與間、排距加大后的錨孔相對應(yīng)，確保網(wǎng)間搭接互錯200mm。
（五）布網(wǎng)必須平整并緊貼頂板、兩幫，不松動，不皺折，確保頂板來壓時支護受力盡可能均勻可靠。
?。┌惭b錨桿工作嚴格按操作歸程要求完成安托板、裝藥、攪拌、緊固錨桿等工序，確保安裝后錨桿緊固、托板緊貼頂板或兩幫。
?。ㄆ撸┭b藥時藥卷必須捅破并攪拌均勻，同時確保藥量不得少于規(guī)程規(guī)定。
?。ò耍┧x錨桿、金屬網(wǎng)、塑料網(wǎng)和錨固濟等必須為正規(guī)廠家生產(chǎn)的取得國家質(zhì)量認證的并有煤安標志的物資，嚴防假冒偽劣物質(zhì)進入庫房和井下。
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