錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)淺析

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1、錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)淺析山西澤州天泰坤達(dá)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(zhì)構(gòu)造寺河井田位于太行山復(fù)背斜西翼，沁水盆地東翼南端。屬陽(yáng)城山字型構(gòu)造體系脊柱部分的南端及馬蹄形盾地北側(cè)，主體構(gòu)造為軸向近南北的壓扭構(gòu)造，一系列開(kāi)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(gòu)造為一總體走向北東，向北西傾伏的單斜，沿走向有3～4個(gè)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(zhì)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(hù)方式一般情況下，巷道沿煤層頂板掘進(jìn)，

2、為兩壁直墻、平底式側(cè)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(hù)巷道變形破壞的過(guò)程可簡(jiǎn)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(cuò)接，嚴(yán)重的可達(dá)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(kāi)始變形顯現(xiàn)，且隨埋深的加大而加劇，處于動(dòng)壓區(qū)時(shí)更為嚴(yán)重，頂幫移近量最大可達(dá)

3、巷道斷面的1/3，一般為1/4----1/6，部分巷道不經(jīng)擴(kuò)修無(wú)法使用，特別是有些深部巷道單純采用錨網(wǎng)支護(hù)巷道變形已無(wú)法控制。經(jīng)分析認(rèn)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(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)不當(dāng)也是錨網(wǎng)支護(hù)采準(zhǔn)巷道變形破壞的關(guān)鍵所在。主要破壞原因有：1、巷道兩幫成形不好煤巷掘進(jìn)施工中有些炮眼、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(pán)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(duì)兩幫圍巖沒(méi)有擠壓緊固作用，使圍巖在自由狀態(tài)下變形、破壞，導(dǎo)致滑移線外移，破壞范圍加大。2、錨桿盤(pán)緊固不及時(shí)端頭

4、錨固金屬錨桿是靠螺絲緊固托盤(pán)提供錨固力的，根據(jù)快凝水泥卷3～5min初凝，15min終凝的特點(diǎn)，要求在打注錨桿20～30min后對(duì)錨桿進(jìn)行全面緊固，要求雖然簡(jiǎn)單，卻經(jīng)常被忽視；由于緊固不及時(shí)，錨桿盤(pán)往往在巷道開(kāi)挖后應(yīng)力平衡過(guò)程中隨圍巖的蠕動(dòng)變形被自然壓緊，致使初始圍巖運(yùn)動(dòng)不受限制，層間結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大大減弱，圍巖松動(dòng)圈進(jìn)一步擴(kuò)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(shí)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(kuò)展，錨桿絲頭緊固螺絲松動(dòng)，錨桿錨固力下降，如二次緊固不及時(shí)，將導(dǎo)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

5、對(duì)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(xí)慣所左右，只考慮了方便施工，而沒(méi)有考慮怎樣提高支護(hù)質(zhì)量，如為了追求施工進(jìn)度，機(jī)前巷道清理不徹底，兩壁被浮煤掩埋，掘進(jìn)25m移完扒裝機(jī)后，才一次性補(bǔ)齊，此時(shí)巷幫裸露已達(dá)4～5d，圍巖應(yīng)力已部分釋放，煤壁已遭破壞，使打注錨桿起不到應(yīng)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(shí)，要配合使用短、長(zhǎng)鉆桿，采用套釬法施工，機(jī)前浮煤要盡量清理干凈，以滿足長(zhǎng)鉆桿使用要求。但這些要求往往因趕進(jìn)尺而大打折扣，導(dǎo)致頂部錨桿穿皮?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)有的錨桿錨深僅0.9m，甚至更小，錨人基巖的長(zhǎng)度很少或根本未穿過(guò)松動(dòng)圈，無(wú)法控制頂板的離層下沉。6

6、、錨桿設(shè)計(jì)不合理目前，錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)仍停留在經(jīng)驗(yàn)類(lèi)比法的基礎(chǔ)上，不論何種圍巖，是否受采動(dòng)影響，也不論埋深多大，所用錨桿類(lèi)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(lèi)比法設(shè)計(jì)的錨桿支護(hù)雖也能滿足部分巷道對(duì)支護(hù)強(qiáng)度的要求，但更多情況下是強(qiáng)度過(guò)大造成隱性浪費(fèi)，或強(qiáng)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(hù)錨網(wǎng)支護(hù)是一種先進(jìn)的柔性主動(dòng)支護(hù)方式，大量實(shí)踐也已證明，采準(zhǔn)巷道走錨網(wǎng)支護(hù)的路子是正確的，但需結(jié)合具體地質(zhì)條件，在合理支護(hù)參數(shù)選擇的基礎(chǔ)上，進(jìn)行科學(xué)的施工和組織管理。4.1采取科學(xué)的施工方法4.1.1改進(jìn)爆破方法，搞好巷道成形。兩幫邊眼內(nèi)移一定的

7、距離，放炮后由人工用風(fēng)鎬(手鎬)“整形”，去除可能的應(yīng)力集中點(diǎn)，使金屬網(wǎng)及錨盤(pán)貼緊煤壁，同時(shí)也有利于減少爆炸沖擊波影響，縮小松動(dòng)圈范圍，為保證錨網(wǎng)質(zhì)量打下良好基礎(chǔ)。4.1.2改進(jìn)錨桿施工及安裝工藝放炮后應(yīng)及時(shí)使用前探梁控制頂板，臨時(shí)支護(hù)所用錨桿要另打，其位置不能妨礙正規(guī)錨桿的打設(shè)，嚴(yán)禁退掉前探梁在空頂情況下打注錨桿，錨桿要用專(zhuān)用套筒扳手緊固。鋪網(wǎng)工作要與錨桿緊固工作同時(shí)進(jìn)行。4.2因巷制宜，合理選擇錨桿支護(hù)參數(shù)要根據(jù)煤巷埋深、松動(dòng)圈