摘要:锚杆支护是一种根据悬吊理论总结出来的支护方式,它在煤巷和岩石巷道中得到了广泛应用,而且对于大断面巷道采用锚杆联合支护,效果更好,便于施工,应该推广使用。结合具体企业,根据近几年现场实际使用效果进行总结分析。
吉林省煤业集团下属辽源矿业集团西安煤业公司六区是一个开采近50年的老矿区。由于本井田范围内煤炭可采量仅够开采5年左右,为了解决矿区接续问题,近几年在矿区西北部进行了地质勘探工作,结果新探明储量800万吨。为了合理开采,少投入,早产出,利用六区现有-200水平大巷进行了延伸。此延伸大巷设计3000m,于2011年4月5日开始动工,到2014年3月末已经施工3000m。全部采用锚网支护,采用组合锚杆联合支护。
1具体做法及经济效果
1.1几种锚杆对比
西安煤业公司六区开拓段施工的-200水平机轨大巷,该巷主要穿过的岩层是泥质页岩、砂质页岩互层。掘进断面15.2m2采用三八正规循环作业,用120型锚杆机打眼,二掘一喷作业方式。在该巷道我们采取顶板用直径176mm,长7.3m锚锁和直径22mm,长2.4m的螺纹钢锚杆组合使用。两帮使用直径16mm,长1.6m的螺纹钢锚杆。对这几种锚杆从打眼时间、安装时间、锚固力进行了测算和估算,通过综合分析确定了最优的锚杆型式。
(1)锚固力。对这三种锚杆的实际锚固力来看:锚固力最大的是锚索锚杆,可达20吨。
除此之外,我们还对几种不同直径的锚杆进行了锚固力对比,最好的是直径22mm,长2.4m的螺纹钢锚杆配树脂锚药。
(2)打眼时间。在使用大钻头打锚杆眼时,因为钻头大不易开眼,尤其是当钻杆与岩层节理面不垂直时很难在眼位处打眼。使用小钻头后,钻眼阻力小,钻眼速度快,小钻头在砂页岩中速度可提高20%。
(3)安装时间。螺纹钢锚杆安装时间是2-3分钟,锚索安装时间是5-6分钟。安装时间包括送锚药、搅拌锚药、上锚杆托盘、拧螺丝。
1.2大断面组合锚杆使用
(1)巷道技术特征。由于该机轨大巷全部在泥质页岩中掘送,泥质页岩层理较发育松软,有的地方是砂质页岩。该巷道是一个为综采服务的运输巷,机轨合一。掘进断面15.2m2,宽4.6m,高3.8m。
(2)组合锚杆使用技术参数。沿巷道掘送方向在顶板打锚索一组三根锚索,即巷道中心方向打一根。沿中心线向两侧间距1.2m各打一根,形成一组锚索。当巷道掘送一定距离时沿巷道中心方向相距3m再打一组,组于组间距3m。锚索打完后,然后再打螺纹钢锚杆,螺纹钢锚杆间排距0.8m,铺钢筋网子,网子规格:1.2m×1.2m。两帮锚杆间距0.8m。这种方式和采用的参数锚网效果好,能有效的控制住顶板和两帮。
(3)施工工艺。综掘机截割完后先敲帮问顶,使用吊环式前探杆,在前移前探杆时铺好钢筋网,使好临时支护后打顶板锚杆,其顺序是:打锚杆孔-清孔安放树脂锚药和锚杆-搅拌药卷(4-5秒)-套上托盘和螺母-用风动扳手上紧螺母。打完顶板锚杆后,再依次打其他锚杆。
(4)效果分析。组合锚杆能够在综采大断面内安全有效地支护巷道,而且施工速度均高于架棚巷道,正常情况下班进3.5m,并完成循环,月成巷280m左右。
2组合锚杆的优越性
实践证明,组合锚杆支护,在如此大的范围内能够有效安全地支护巷道,从矿压观测数据看,其顶底板移近量均比较小,另外在施工中穿过的破碎带,至今支护效果比较好,这在一定程度上减少了U型钢的投入,节约了成本,而且在经济上。技术上、安全上也具有无法比的优越性。
(1)从支护效果上看,组合锚杆是一种主动支护,能有效地阻止围岩松动圈的发展,而且架棚是一种被动支护,不能有效地防止围岩松动圈的发展。而且由于组合锚杆护顶采用密连金属网,悬矸不易掉下增强了巷道整体安全性。
(2)从施工进度上看,组合锚杆施工进度快。约是架棚的1-1.5倍。另外,使用组合锚杆减轻工人劳动强度。也不存在放炮崩倒棚子的问题。
总之,组合锚杆是一种新工艺,安全性好。以上是对组合锚杆使用的看法和体会。
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