浅谈锚网索支护在煤巷施工的应用

浅谈锚网索支护在煤巷施工的应用
作者：栾刚
来源：《中国科技博览》2018年第19期
[摘要]近年来，随着我国的煤矿开采深度的不断增加，深井煤巷支护问题突显，集中体现在巷道支护强度不够，受地压影响，巷道支护变形严重，严重威胁到煤矿的安全高效生产。

同时需要对其进行反复维护，耗费大量的人力、物力和财力，造成支护成本的不断增加。

为了提高掘进速度、降低工人劳动强度高、减少支护成本，研究决定优化某某运输巷的锚杆锚索支护设计方案，以确保生产过程中巷道的安全使用。

[关键词]锚网索支护；煤港；应用
中图分类号：TD353 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）19-0368-01
引言
我国于20世纪80年代将锚杆支护技术推广到煤巷支护，由于其具有安全、高效、低成本等优点，目前在我国大部分矿区已经得到推广应用，有些矿区的锚杆支护巷道比例已经达到了100%。

国内外锚杆支护成功经验表明，锚杆支护形式和支护参数的合理选择对于充分发挥锚杆支护的优越性具有重要意义。

1、巷道概况
1.1 巷道基本情况
某某煤矿为兼并重组矿井，位于孝义市西南35km处，井田面积9.47km2，核定生产能力150Mt/a。

批准开采的4#、9#、10#、11#煤层为近距离煤层。

4#煤层、9#煤层已基本采空，目前正在开采10#煤层，10#煤层厚度1.17～1.90m，平均1.57m；11#煤层厚度3.7～7.0m，平均4.71m。

10#煤层下距11#煤层0.2～8.8m，平均3.11m，在井田中西部和东南部10#煤层与11#煤层合并。

10107运输巷为近距离煤层动压巷道，位于一采区北部，设计走向长度为876m。

10107运输巷掘进方向右侧为10105工作面，10105工作面切巷长度150m，目前正在回采，回采长度10m，左侧为10107工作面。

10107运输巷布置图如图1所示。

1.2 巷道地质条件
10107运输巷处10#煤层与11#煤层合并，10107运输巷沿11#煤层底板掘进。

11#煤层直接底为砂质泥岩，厚5.08m，砂质分布不均匀，呈厚层状，裂隙发育；10#和11#煤合并层厚6.0m，含2层夹矸，易碎，裂隙发育；10#与11#煤合并层之上为泥岩，厚3.95m，裂隙发育；上部为9#煤采空区，高4.8m；再往上为K2灰岩，厚3.71m，致密、坚硬。

1.3 巷道现有支护形式
10107运输巷现支护方式采用“锚杆+金属网+工字钢棚”联合支护。

1）工字钢棚的顶梁和棚腿均采用11#矿用工字钢，顶梁长3.5m，棚腿长3.0m，叉角81°，柱窝深度不小于
250mm，棚间距1.0m，压力大时，棚距缩小到0.5m，必要时采用对棚。

采用“三、五”盘帮和“四、六”勾顶，撑木构件齐全。

工字钢棚迎山角为3°～5°，施工过程中确保工字钢棚迎山有力。

2）顶、帮锚杆均使用Φ20mm×2200mm的螺纹钢锚杆。

顶锚杆每排4根，间排距均为1.0m，顶锚杆距两帮距离为0.25m。

帮锚杆每排3根，间排距均为1.0m，帮锚杆距顶板距离为0.35m，距底板距离为0.35m。

每根锚杆配套使用一块350mm×220mm×5mm的W钢带，一块100mm×100mm×6mm的方形托盘，两卷CK2360树脂锚固剂。

3）网与网之间每200mm联一道绑丝，绑丝采用16#铁丝，双股对折，至少拧三圈，保证搭接紧固。

10107运输巷现支护方式如图2所示。

2、锚杆支护优化设计
1）锚杆及布置参数。

顶板和两帮锚杆均采用Φ22mm×2000mm左旋无纵筋螺纹钢筋，锚杆屈服强度105kN。

托盘采用方形带拱托盘，尺寸为150mm×150mm×8mm，配套调心球垫和1010尼龙垫圈；采用树脂加长锚固方式，顶板锚杆采用两支树脂药卷，规格为CK2340和
Z2360，各一只；两帮锚杆采用一支树脂药卷，规格为Z2360。

顶板锚杆间距900mm，排距900mm，每排布置5根锚杆；两帮锚杆间距1000mm，排距900mm，每帮每排布置3根。

锚杆预紧扭矩要达到300N·m，但不能超过500N·m。

2）W钢护板。

规格：长×宽×厚
=450mm×280mm×4mm，中间圆形孔规格为Φ50mm。

3）金属网。

网片规格：顶板为
4400mm×1000mm；两帮为2600mm×1000mm；网孔30mm×30mm；网片搭接采用16#铁丝，双丝双扣，孔孔相连，保证联网质量。

4）锚索及布置参数。

顶板和煤柱帮均采用Φ17.8mm、1×7股高强度低松弛预应力钢绞线锚索进行补强支护，顶板锚索规格为Φ17.8mm×5300mm，煤柱帮锚索规格为Φ17.8mm×4300mm，极限破断力327kN。

托盘采用方形带拱锚索托盘，尺寸300mm×300mm×14mm，含调心球垫，承载能力不低于400kN。

顶板和煤柱帮锚索均采用三支树脂药卷，规格为Z2360（两支）和CK2340（一支）。

顶板锚索采取“三·二”布置方式，排距1800mm，锚索张拉锁定后预紧力不低于200kN；煤柱帮锚索采用“二·二”布置方式，排距为1800mm，锚索张拉锁定后预紧力不低于150kN。

10107运输巷支护示意图如图3所示。

10107运输巷优化后支护材料清单见表1。

结束语
综掘锚网支护技术的运用相比以往的支护方式，能够有效提升围岩的牢固性与稳定性，有助于降低安全事故的发生率。

有关人员应当提高重视，通过综掘机的掘进，达到节约人力物力，提升生产效率及其效益。

参考文献
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[2] 王毛旦，刘随方.综掘及锚网支护技术在煤巷掘进中的应用[J].能源与节能，2016，01（20）：129-131.
[3] 李强，张艳君.岩巷综掘机快速掘进锚网喷联合支护施工工艺实践[J].现代商贸工业，2016，06（29）：895-897.。