锚索锚梁新型支护工艺

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【摘 要】锚索锚梁支护作为新型支护方式，目前云南东源煤业镇雄公司已推广运用并取得良好的支护效果和经济效益。

【关键词】锚索锚梁支护煤矿新型支护方式

云南东源镇雄煤业有限公司位于云南省东北部的昭通市东南部，地处云、贵、川三省交界处，东邻四川叙永，南接贵州毕节、赫章，西连彝良，北抵威信，素有“鸡鸣三省”之称。井田地处云贵高原腹部，乌蒙山系北段，属构造剥蚀高原地形。井田内沟谷纵横、坡陡谷深，地形复杂，地势西高东低、北高南低，最高处海拔+2160.0m，最低处海拔+1425.0m，一般高差100～400m，最大相对高差735.0m。

公司现有矿井：朱家湾煤矿、长岭一号煤矿。原两煤矿原采用工字钢支架+锚网联合支护由于巷道顶板压力较大、巷帮松软造成部分地段矿压显现较明显，巷道变形，支护损坏严 重，出现料石破损、脱落，矿工钢支架扭曲变形等现象，造成巷道断面缩小、通风阻力增大、 风量减小、运输困难、投入维修成本高、工期长、劳动组织困难及对安全生产造成较大隐患。公司针对一一问题和安全隐患，研究、调研、改进技术实现快速、优质、安全高效施工，施工组织上实行多工序平行、交叉作业，为使这种作业方式在有限的空间内有序计划均衡进行煤矿劳动组织管理本着安排合理，确保工程安全连续施工的严责组织施工，采用锚索进行支护。

在施工过程中督促项目部，必须从严要求保质、保量、保工期、安全文明确保工程施工严格按质量标准化，规范化施工，确保工程质量合格。目前两矿煤层倾角在2～8度，厚度在1m～2.2米。锚索在支护上必须根据围岩情况进行布置，当达到一定的密度时，起的作用和锚杆相比要大的多，对煤岩体起到挤压拉固作用。对于破碎顶板，可视为粘结力很小的松散体，在锚索+锚梁+工字钢支架（准备巷道煤巷或半煤岩巷使用）、锚索+钢带+锚杆+锚网喷（永久巷道使用）多种支护作用下，锚固范围内的煤岩体形成具有一定承载能力，并适应围岩变形的梯形巷道，对顶板起到有效的拉固作用。由于锚索的长度比锚杆大的多，所以其形成的锚固强度比锚杆的承载力要大很多，完全能锚固到稳定的岩层中，有效控制巷道顶板离层、跨落。为充分发挥锚索的作用，应根据不同的地质条件选择不同的锚索长度。

硐室交岔点处断面大，巷道跨度大，受力不均匀，上部岩梁很容易脱裂，造成不必要的事故，采用加密锚索+钢带支护对这些特殊地点加强支护，可充分拉固顶板，防止岩顶板岩层脱落、造成冒顶事故的发生。

公司两矿井都为综采矿井，永久巷道为直墙半圆拱断面较大、顶板压力大，原采用单一锚索支护造成受力不均，巷道任存在安全隐患。后通过改进采用直径22螺纹钢及直径18、16螺纹钢焊接制成弧形的钢带配上锚索支护，现已有效解决了顶板压力问题。

利用锚索可缩性特点配合锚梁、钢带、锚杆、工字钢支架、金属网等进行联合支护针对围岩松软、松动较大的准备巷道和永久巷道，能有效控制巷道围岩变形，减缓内部岩层压力、提高围岩稳定性。下面主要介绍公司针对半煤岩巷和煤巷采用的锚索锚梁联合支护：

锚索的支护参数

锚索的长度及布置

①巷道断面小于3.6m采用一排两根φ15.2mm，长度可根据顶板岩层而定，一般采用6.3m，间距一般在1.5m～2m之间；②巷道断面大于3.6m，每排可采用3根间排距为1500×1400mm；③当过断层或交岔点时可适当加大密度支护，也可适当加长锚索等，根据现场实际情况确定索+锚梁配合工字钢支架支护。

锚梁制作参数

采用矿用工字钢自制，加工简单。长度根据锚索排距而定。如：锚索排距为1500mm，锚梁长度则一般在2000～2100mm；两端穿孔位置一般在矿用工字钢两端缩进20～25cm进行制作。

锚索锚梁井下安装

φ15.2mm锚索锚索的拉拔力设计为160KN，采用Z2350树脂锚固剂，使用时最少不得少于5支以便满足锚索的拉拔力。

工艺流程：

一、钻孔深度根据锚索长度加大5cm以上，锚索长度一般6300mm；

二、钻孔打好后，将锚固剂推入钻孔，慢慢送到孔底，先送3支，后送2支，确保锚固剂外壳的完整性并有效送入围岩叫稳定的岩层；

三、锚索下端装上专用搅拌驱动器，再将专用搅拌驱动器尾部端头插入锚索机上。一人扶住机头、一人操作锚杆机，边推进边搅拌，前半程用慢速旋转，后半程用快速搅拌，搅拌时间控制在20～30s，中间不得停止操作，确保搅拌均匀、锚固剂的有效锚固力得意运用；

四、停止搅拌后，必须继续保持锚杆机的推力在1分钟以上，然后收回锚杆机。

五、10分钟后，先卸下搅拌器，用已加工好的锚梁代替锚盘穿过锚索，并戴上锚具，并将其压到紧贴顶板的位置。锚索外露长度不得超过10～15cm，预防施工过程中及行人造成安全隐患。

六、操作完成后采用张拉千斤顶进行拉拔力实验，首先将张拉千斤顶套在锚索上，然后开泵进行张拉，并注意观察顶板变化及压力表读数，达到设计预紧力时迅速换向回程，确保锚固力不小于160KN； 七、最后卸下张拉千斤顶（卸千斤顶时注意用手接住，避免坠落伤人），完成锚索安装。

结束语

公司采用锚索配合锚梁、锚杆、工字钢支架、金属网、钢带对矿井准备巷道支护既突破了旧支护、有效减少了成本投入也给安全带来了一定的保障。锚索支护是对锚杆支护的有效补充，与普通锚杆相比，其具有锚杆达不到的特点：锚索长度大，能够锚固在稳定的岩层中，锚索具有预应力，对岩层有效拉固，加上锚梁限制围岩的变形，确保围岩的稳定。

锚索体积小、重量轻、可弯折，便于运输，减轻工人劳动强度，有利于巷道的快速掘进，特别在服务工期上基本不存在维修、有效降低支护和维修成本费用，确保安全生产，避免冒顶事故的发生。至今两煤矿巷道顶板管理已得到有效解决。

参考文献

[1]陈俊，董伟.锚索支护技术在口孜东煤矿的应用

[2]李元.深部巷道顶板组合锚索支护技术研究

[3]王强.预防锚索破断处理技术研究