[摘要]针对煤巷锚杆支护施工中出现的问题,进行工艺细化和技术分析,为锚杆支护更好地在煤巷掘进中推广应用提供借鉴。
煤巷锚杆支护从割煤、运煤、打眼到锚杆的安装,每一道工序都有它的规律性,若不能深入研究,掌握其规律性,必定会影响到锚杆支护质量,这些也是最容易忽视的问题。
1、围岩
巷道掘进破岩在井巷掘进作业中是一个非常重要的工序,其他后续工序都要围绕它来进行。锚杆支护要求在破岩的同时必须保护好围岩,这是锚杆支护技术的基础。机掘破岩要求司机对巷道成形的操作能力要高,而钻爆法破岩则表现更为突出,因为爆破成形不好就会破坏围岩强度,不利于锚杆托板与顶帮密帖,使锚杆受力条件变差,围岩强化程度变小,减弱了它的抗外载能力,直接影响巷道的维护效果和服务时间。
爆破成形因煤岩条件不同而不同,“三软”煤层由于煤层很软(f<1),采用传统的爆破工艺,掘进巷道成形差,片帮严重,围岩破坏较大,一次爆破成形不能满足支护的要求。采用“底侧预留,刷帮成形”的方法,能够实现既掘出巷道空间又保护围岩的目的。所谓“底侧预留,刷帮成形”就是在爆破图表设计时把炮眼布置成倒八字形,爆破后,顶部巷宽达到巷道设计的宽度,为出煤后顶板及时支护创造条件。下部巷宽比巷道设计宽度小1.0m~1.4m,两侧均匀预留,以保证巷帮的稳定。中硬煤层(f=2~3)采用修边爆破的方法来控制巷道成形。其实质是增加帮眼的数量,缩小帮眼间距和抵抗线间距,合理配置掏槽眼、辅助眼和底眼的装药量,减小顶眼和帮眼装药量的一种控制爆破。这种爆破方法可以减少炮震裂隙,使煤帮整齐稳定,为锚杆支护奠定良好的基础。
2、打眼的顺序和原则
打眼时要以锚杆安装的实际情况而确定锚杆的位置和打眼顺序。一般情况下,顶板和两帮的锚杆的支护顺序为:先支板,后支帮。顶锚杆施工顺序为:先中间,后两边。帮锚杆安装顺序为:先上部,后下部。打眼时须遵守以下原则:
(1)锚杆必须紧跟工作面迎头,施工时,向迎头逐排进行,最大最小空顶距必须在作业规程或措施中明确规定;
(2)顶锚杆眼施工时,一般换钎次数不应超过1次,并合理安排施工顺序,保证施工速度;
(3)打眼前,应根据作业规程设计要求确定孔位,做好标记,锚杆角度误差不超过±5°,锚杆排间距误差不超过±50mm,锚杆孔深误差不超过50mm;
(4)帮锚杆孔内的煤岩粉必须冲、吹、掏干净,不得留有煤岩粉或积水,由于帮锚杆钻孔时,大量的煤岩粉可加速树脂的凝固时间,可能导致锚杆报废,所以帮锚杆钻孔可采用干式打眼,孔口喷雾降尘方式施工,但必须确保外喷降尘的效果。
3、巷道的及时支护
爆破与机掘是顶帮齐直稳定的基础,及时支护则是顶帮齐直稳定的保证,如果没有及时支护,那么成形的帮和稳定的顶也可能被破坏。所谓及时支护就是在巷道围岩条件差的情况下,放炮掘进时,在临时支护的前提下,要求爆破后煤先出一部分,具备顶板支护条件,就进行顶板支护,顶板支护完毕,煤帮分步刷够巷道宽度,分步进行支护。机掘时,要求缩小循环,在临时支护的前提下,先支顶后支两帮,在中硬煤层中掘进,不管是爆破还是机掘,为了保证及时支护,巷道一次成形后,先进行顶板支护,煤帮支护可以始终滞后于顶板作业规程规定的一段距离,不允许任意扩大,这样就既可以保证及时支护,又兼顾了顶帮支护的平行作业,提高了掘进效率。
4、安装锚杆
安装锚杆过程中应严格按照作业规程规定的搅拌、等待时间等安装要求操作,具体往孔中送树脂药卷时,可以采取人工先将锚杆轻轻送到眼前,再用锚杆机边旋转边匀速上推,上推到眼底的时间一般占总搅拌时间的70%,推到眼底后继续搅拌,其时间一般占总搅拌时间的30%,待树脂锚固剂凝胶后,用锚杆钻机或人工风动扳手将紧锚杆螺母紧固。如果使用两种胶凝速度的树脂药卷时,安装树脂药卷的顺序为:快在前,慢在后。
安装锚杆必须满足以下要求:
(1)锚杆螺母与托板之间必须使用减摩垫圈;
(2)拧紧螺母时必须使用专门的机具进行,且必须对螺母进行二次紧固,使螺母扭矩符合作业规程规定要求;
(3)托板应紧帖巷道顶板表面、钢带或金属网或巷道围岩的表面,锚杆托板处及周围浮煤矸必须处理干净,以保证平实;
(4)作为支护的锚杆安装达到规定的扭矩后,不得因网的压茬等原因卸下螺母重新安装。
5、锚杆支护巷道过构造带的处理方法
煤矿井下巷道掘进经常会遇到断层或无炭柱,给锚杆支护带来很多难题,片帮漏顶及锚杆支护失效时有发生。为确保这些地点锚杆支护的安全性和有效性,必须采用有效的技术措施。通常方法有:一是加密支护,增加支护强度;二是缩小循环进度,保证及时支护;三是做好构造面的处理。应以构造面的情况来计算锚杆的使用数量和布置形式,并处理好顶帮,保证网、梁、托板与顶帮密帖;四是在加密支护、缩小循环进度的前提下,根据构造处的围岩条件,为增强其稳定性,可以增加其它支护形式来保证对围岩的控制;五是巷道局部顶板冒顶时,应采用“顶板冒到那里,锚杆必须到那里”的方法,不得瞒顶瞒帮。
评论 (0)