錨網(wǎng)支護技術淺析

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1、錨網(wǎng)支護技術淺析山西澤州天泰坤達煤業(yè)有限公司位于晉城市以西16km的川底鄉(xiāng)天戶村旁，行政區(qū)劃屬晉城市澤洲縣管轄。一、地質構造寺河井田位于太行山復背斜西翼，沁水盆地東翼南端。屬陽城山字型構造體系脊柱部分的南端及馬蹄形盾地北側，主體構造為軸向近南北的壓扭構造，一系列開闊的背向斜及壓扭性逆斷層南北向貫穿井田。本井田位于寺河井田的東北部，井田內(nèi)構造為一總體走向北東，向北西傾伏的單斜，沿走向有3～4個波狀起伏，地層傾角一般為1～6°。井田內(nèi)大部分為第四系所覆蓋，溝坡處斷續(xù)有基巖出露，據(jù)1/5000地形地質

2、圖資料，井田范圍內(nèi)發(fā)育有兩條中小型斷層。二、斷面形狀及支護方式一般情況下，巷道沿煤層頂板掘進，為兩壁直墻、平底式側梯形斷面，采用端頭錨固金屬錨桿，頂錨桿排距700×700mm，幫錨桿為1000×l000mm，兩幫和頂部均掛鐵絲網(wǎng)，并用金屬錨桿壓緊，網(wǎng)間搭接100mm，并用鐵絲連成整體。三、巷道破壞形態(tài)及分析錨網(wǎng)支護巷道變形破壞的過程可簡述如下：頂板整體穩(wěn)定性遭到破壞而離層彎曲，金屬網(wǎng)下垂形成“兜肚”，頂板下沉與煤壁錯接，嚴重的可達300mm以上；兩幫在頂板巖層擠壓作用下發(fā)生塑性變形，上部錨網(wǎng)控制

3、區(qū)內(nèi)擠壓成凸起，下部溜壁片幫，錨桿失效；底板自由變形，底鼓現(xiàn)象普遍，巷道總體空間收斂。巷道成形后一般10~20d開始變形顯現(xiàn)，且隨埋深的加大而加劇，處于動壓區(qū)時更為嚴重，頂幫移近量最大可達巷道斷面的1/3，一般為1/4----1/6，部分巷道不經(jīng)擴修無法使用，特別是有些深部巷道單純采用錨網(wǎng)支護巷道變形已無法控制。經(jīng)分析認為，隨埋深增加，礦山壓力增加，壓力顯現(xiàn)明顯是主要原因；現(xiàn)行施工工藝不合理、支護參數(shù)設計不當也是錨網(wǎng)支護采準巷道變形破壞的關鍵所在。主要破壞原因有：1、巷道兩幫成形不好煤巷掘進施工

4、中有些炮眼、大藥量、毫秒雷管一次起爆現(xiàn)象，致使煤壁松散，破壞裂隙遍布，造成兩幫凹凸不平，難以刷齊，不能做到全部錨盤緊貼巖面，巷道錨桿受力不等，局部巷幫只靠錨桿剪切力約束，對兩幫圍巖沒有擠壓緊固作用，使圍巖在自由狀態(tài)下變形、破壞，導致滑移線外移，破壞范圍加大。2、錨桿盤緊固不及時端頭錨固金屬錨桿是靠螺絲緊固托盤提供錨固力的，根據(jù)快凝水泥卷3～5min初凝，15min終凝的特點，要求在打注錨桿20～30min后對錨桿進行全面緊固，要求雖然簡單，卻經(jīng)常被忽視；由于緊固不及時，錨桿盤往往在巷道開挖后應力

5、平衡過程中隨圍巖的蠕動變形被自然壓緊，致使初始圍巖運動不受限制，層間結構強度大大減弱，圍巖松動圈進一步擴大，為巷道變形破壞提供了條件。3、放炮影響因巷道爆破參數(shù)掌握不合理，放大炮的現(xiàn)象時有發(fā)生，使本以打注錨桿的巷道因爆炸沖擊波的影響，圍巖裂隙增加和擴展，錨桿絲頭緊固螺絲松動，錨桿錨固力下降，如二次緊固不及時，將導致圍巖變形量增加，裂隙向圍巖深部發(fā)展，兩幫承重巖體外移，頂板相對出露面積加大引起頂板下沉。4、工序不合理現(xiàn)行施工工序某些方面被習慣所左右，只考慮了方便施工，而沒有考慮怎樣提高支護質量，如

6、為了追求施工進度，機前巷道清理不徹底，兩壁被浮煤掩埋，掘進25m移完扒裝機后，才一次性補齊，此時巷幫裸露已達4～5d，圍巖應力已部分釋放，煤壁已遭破壞，使打注錨桿起不到應有的效果。5、錨桿角度不合要求施工中鉆錨桿眼特別是頂眼時，要配合使用短、長鉆桿，采用套釬法施工，機前浮煤要盡量清理干凈，以滿足長鉆桿使用要求。但這些要求往往因趕進尺而大打折扣，導致頂部錨桿穿皮?，F(xiàn)場實測有的錨桿錨深僅0.9m，甚至更小，錨人基巖的長度很少或根本未穿過松動圈，無法控制頂板的離層下沉。6、錨桿設計不合理目前，錨桿支護

7、設計仍停留在經(jīng)驗類比法的基礎上，不論何種圍巖，是否受采動影響，也不論埋深多大，所用錨桿類型、規(guī)格、錨固方式都是一成不變的，唯一不同的是錨桿間排距稍有變化，但也缺乏充分依據(jù)。類比法設計的錨桿支護雖也能滿足部分巷道對支護強度的要求，但更多情況下是強度過大造成隱性浪費，或強度不夠造成巷道破壞。四、優(yōu)化施工工藝，發(fā)展聯(lián)合支護錨網(wǎng)支護是一種先進的柔性主動支護方式，大量實踐也已證明，采準巷道走錨網(wǎng)支護的路子是正確的，但需結合具體地質條件，在合理支護參數(shù)選擇的基礎上，進行科學的施工和組織管理。4.1采取科學的

8、施工方法4.1.1改進爆破方法，搞好巷道成形。兩幫邊眼內(nèi)移一定的距離，放炮后由人工用風鎬(手鎬)“整形”，去除可能的應力集中點，使金屬網(wǎng)及錨盤貼緊煤壁，同時也有利于減少爆炸沖擊波影響，縮小松動圈范圍，為保證錨網(wǎng)質量打下良好基礎。4.1.2改進錨桿施工及安裝工藝放炮后應及時使用前探梁控制頂板，臨時支護所用錨桿要另打，其位置不能妨礙正規(guī)錨桿的打設，嚴禁退掉前探梁在空頂情況下打注錨桿，錨桿要用專用套筒扳手緊固。鋪網(wǎng)工作要與錨桿緊固工作同時進行。4.2因巷制宜，合理選擇錨桿支護參數(shù)要根據(jù)煤巷埋深、松動圈