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[摘 要]着本文着重论述了在煤巷中锚网架棚喷碹支护的优缺点的可行性和操作方法以及需注意的问题。
[关键词]锚杆 钢筋网 U型可缩支架 喷碹 应用
中图分类号：U443.24文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）21-0011-01
前言
锚网架棚喷碹联合支护作为一种新的巷道支护形式，与传统支护方式相比，在改善支护效果、降低支护成本、加快成巷速度、减轻劳动强度、提高巷道断面利用率、简化回采面端头区维护工艺等方面的优越性十分突出。因而受到了世界主要产煤国家的普遍重视，代表了煤矿巷道支护技术的发展方向。
目前，龙煤集团鹤岗分公司振兴矿在回采巷道支护中，回掘巷道已经普遍采用了锚网架棚喷碹联合支护形式。取得了较为显著的经济效益和安全效果，但是，长期以来，锚网架棚喷碹联合支护一直在邻近矿区得到应用，振兴矿采用这种新工艺才刚刚起步。
振兴矿主要掘进巷道主要布置在三水平18#层及15#层回采巷道上，截止目前，振兴矿已利用锚网U型钢可缩支架支护喷碹联合支护技术安全掘进煤巷5000余米。在煤巷掘进过程中，通过采取合理确定支护参数、强化现场施工管理和顶板监测，重点做好后路顶板维护和掘进工作面迎头工程地质条件监测等措施，成功杜绝了煤巷掘进顶板事故，以及二次恢复节省了费用，取得了显着成效。
一、支护作用原理
煤巷锚网架棚喷碹联合支护是锚杆、钢筋网、U型钢可缩支架、喷碹联合支护，共同支撑煤巷的一种新型混合支护技术，它的作用原理就是利用锚杆支护强化和提高巷道顶板一定范围岩层的抗剪压能力，形成强化承压拱，抵抗巷道围岩变形，达到支撑维护巷道的目的。其具体作用就是通过对顶锚杆在一定预紧力作用下进行端锚，使端锚范围内的复合岩层在锚杆的弹性压缩下形成组合梁，同时利用锚杆配合钢筋网对围岩进一步增强组合梁的支护强度，锚网支护是主动支护，架棚支护是被动支护，这两种主、被动支护联合在一起，加上喷碹跟迎头大大加强了回采巷道的支护强度及服务时间，有效的预防顶板事故的发生，自采用这种新的支护形式以后，我们矿没有发生一次顶板事故，在当今煤矿安全生产的主旋律下，应当广泛的推广。
单一煤巷锚网支护是利用巷道围岩自身进行主动支护。围岩变形有一个从弹性到塑性，最后丧失抵抗力的过程，这种特性决定了锚网支护的煤巷顶板变形要经过一定变形量的积累，当顶板变形量积累达到一定程度，就会导致煤巷顶板突然垮塌造成顶板事故。
二、锚网喷碹
根据工作面地质条件，合理参照邻近工作面地质力学评估资料，依据秦巴列维奇理论按自然平衡拱原理对掘进工作面围岩破坏范围和围岩压力进行计算。并以此为依据，结合其他矿井的生产实践合理确定锚杆支护参数。
（一）支护材料
1、锚杆材料：每套锚杆由杆体、螺母和托盘组成，锚杆材料采用45#左螺旋无纵筋锚杆，钢筋直径Φ20mm，锚杆长度不小于2.0米，按设计要求规定的材质、规格备料，并进行调直、除锈、除油，以保证锚杆的施工质量和施工的顺利进行，金属托盘用3#钢，厚度不小于8mm，直径不小于120mm，锚杆间排距0.8m。
2、树脂锚固剂药卷必须采用正大公司出厂的产品；其中锚固剂药卷各项指标：锚固剂药卷直径为23～25mm，围岩稳定时使用一个药卷，遇有断层或围岩破碎时使用两个药卷，实现加长锚固，锚杆眼底部为速凝药卷，外部为中速凝固药卷；药卷搅拌时间不得超过15～20秒，固化时间不得超过40秒钟，锚固剂锚粘胶结厚度为6mm，锚固力不低于6吨。
3、打锚杆用的钻头直径为28mm，施工锚杆时必须做到三径匹配；上锚杆时必须锚杆钻机，上螺丝时使用大功率42KN气动扳手，确保足够的预紧力。
（二）锚杆安装工艺
1、打锚杆眼：打眼前按照中心、腰线严格检查巷道断面规格，不符合《作业规程》要求必须进行处理。打眼前首先敲帮问顶，仔细检查围岩情况，找掉危岩、浮石，确认安全无误后方可进行工作：
2、安装锚杆：
①安装前应用掏勺等工具将眼内的岩渣、积水清理干净。
②用锚杆将树脂药卷送入眼底，使用气扳机搅拌药卷时间为15～20秒后上锚杆托盘螺母，待固化时间（7分钟）后上紧螺冒；顶板锚杆必须使用锚索钻机打，防止打穿皮锚杆；两腮锚杆加长200mm，底板锚杆与底板成30°，距底板不大于0.5m。
③锚杆托盘要紧贴煤（岩）壁，螺母上紧，严禁出现松动现象，严禁打“穿皮”锚杆，锚杆与煤（岩）壁角度不得小于75°。
④发现失效、穿皮锚杆必须重新补打。
⑤打完一个锚杆眼，安装好一根锚杆，并且确保有效一根，严禁全眼打完后一起安装。
（三）挂钢筋网施工
钢筋网使用Φ6.5，网格为15㎝×15㎝，固结在锚杆端头上钢筋网规格：长2m×宽1m。
钢筋须调直除锈，按规定长度下料、安扎、焊、顺序堆放在工作面上使用。
钢筋必须安装顺直，紧贴煤壁表面，钢筋网成形后，网与网搭接20cm，在喷碹时，钢筋极少颤动。
（四）架设U型可缩支架
U型可缩支架是具有结构简单、用钢量少、受力结构条件好、加工制造方便、架設工艺简单等优点，对于巷道软弱破碎围岩加强地段的施工和处理险情、冒顶处理都是一种有效的施工措施和手段。
（五）喷碹施工
用压缩空气将掺有速凝剂的喷碹材料通过喷浆罐高速喷射到成型的巷道表面上迅速凝固而起支护使用。
喷碹可分为干喷、潮喷、湿喷三种方式。我们回采巷道采用湿喷法。
喷浆罐所需设备：喷射机、空气压缩机、搅拌机、上拌机具、供水设施。
（六）加强顶板观测，及时获得顶板稳定状况的信息
（1）巷道按设计要求每隔50m布设1个观测点，断层及围岩破碎带、应力集中区、交岔点等特殊地点加设观测点，顶板离层仪安设在巷道顶板，巷道断面中部，深基点固定在顶板上方7m处，浅基点固定在顶板上方3m处。
（2）顶板离层仪由施工班队长负责及时跟头安装（安装离层仪时距前头距离：炮掘≤10m）。
（3）观测点实行挂牌管理，牌板上写明观测点号、安装人员、安装日期和初始数据，并指定专人负责观测数据，填写原始记录，建立观测档案。
（4）观测人员每天及时上报观测数据。
（5）井负责部门对收集的观测数据进行认真分析，从中总结顶板变化的规律性，对观测数据异常点要进行现场调查，若现场确定该处巷道顶板活动异常威胁安全生产时，立即上报主管领导采取相应措施。
（七）锚网支护巷道出现顶板事故预兆要及时维护
井下作业人员随时观察巷道顶板及煤壁活动情况，一旦发现顶板异常，出现顶板事故预兆要及时向井值班人员汇报并采取相应措施，杜绝事故发生。
（八）根据地质条件及时调整支护密度或变更支护
该井田范围内地质构造发育，煤系地层不稳定，煤巷顶板岩石具有不稳定性，巷道掘进时经常遇到断层、顶板破碎带、顶板岩性变化带，巷道工程地质条件变化较大，为了保证巷道支护科学合理生产段队要注意观察巷道围岩条件变化，时刻与技术部门联系，工程技术人员要根据工程地质条件变化随时修改锚网架棚喷碹联合支护密度，在支护不能满足安全生产需要时及时变更支护形式。
结语
振兴矿在推广应用煤巷锚网索支护的过程中，经历了试验、总结改进。在煤巷锚网架棚喷碹联合支护推广之后，杜绝了后路顶板事故，从此至今，振兴矿未发生一起顶板事故。
[关键词]锚杆 钢筋网 U型可缩支架 喷碹 应用
中图分类号：U443.24文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）21-0011-01
前言
锚网架棚喷碹联合支护作为一种新的巷道支护形式，与传统支护方式相比，在改善支护效果、降低支护成本、加快成巷速度、减轻劳动强度、提高巷道断面利用率、简化回采面端头区维护工艺等方面的优越性十分突出。因而受到了世界主要产煤国家的普遍重视，代表了煤矿巷道支护技术的发展方向。
目前，龙煤集团鹤岗分公司振兴矿在回采巷道支护中，回掘巷道已经普遍采用了锚网架棚喷碹联合支护形式。取得了较为显著的经济效益和安全效果，但是，长期以来，锚网架棚喷碹联合支护一直在邻近矿区得到应用，振兴矿采用这种新工艺才刚刚起步。
振兴矿主要掘进巷道主要布置在三水平18#层及15#层回采巷道上，截止目前，振兴矿已利用锚网U型钢可缩支架支护喷碹联合支护技术安全掘进煤巷5000余米。在煤巷掘进过程中，通过采取合理确定支护参数、强化现场施工管理和顶板监测，重点做好后路顶板维护和掘进工作面迎头工程地质条件监测等措施，成功杜绝了煤巷掘进顶板事故，以及二次恢复节省了费用，取得了显着成效。
一、支护作用原理
煤巷锚网架棚喷碹联合支护是锚杆、钢筋网、U型钢可缩支架、喷碹联合支护，共同支撑煤巷的一种新型混合支护技术，它的作用原理就是利用锚杆支护强化和提高巷道顶板一定范围岩层的抗剪压能力，形成强化承压拱，抵抗巷道围岩变形，达到支撑维护巷道的目的。其具体作用就是通过对顶锚杆在一定预紧力作用下进行端锚，使端锚范围内的复合岩层在锚杆的弹性压缩下形成组合梁，同时利用锚杆配合钢筋网对围岩进一步增强组合梁的支护强度，锚网支护是主动支护，架棚支护是被动支护，这两种主、被动支护联合在一起，加上喷碹跟迎头大大加强了回采巷道的支护强度及服务时间，有效的预防顶板事故的发生，自采用这种新的支护形式以后，我们矿没有发生一次顶板事故，在当今煤矿安全生产的主旋律下，应当广泛的推广。
单一煤巷锚网支护是利用巷道围岩自身进行主动支护。围岩变形有一个从弹性到塑性，最后丧失抵抗力的过程，这种特性决定了锚网支护的煤巷顶板变形要经过一定变形量的积累，当顶板变形量积累达到一定程度，就会导致煤巷顶板突然垮塌造成顶板事故。
二、锚网喷碹
根据工作面地质条件，合理参照邻近工作面地质力学评估资料，依据秦巴列维奇理论按自然平衡拱原理对掘进工作面围岩破坏范围和围岩压力进行计算。并以此为依据，结合其他矿井的生产实践合理确定锚杆支护参数。
（一）支护材料
1、锚杆材料：每套锚杆由杆体、螺母和托盘组成，锚杆材料采用45#左螺旋无纵筋锚杆，钢筋直径Φ20mm，锚杆长度不小于2.0米，按设计要求规定的材质、规格备料，并进行调直、除锈、除油，以保证锚杆的施工质量和施工的顺利进行，金属托盘用3#钢，厚度不小于8mm，直径不小于120mm，锚杆间排距0.8m。
2、树脂锚固剂药卷必须采用正大公司出厂的产品；其中锚固剂药卷各项指标：锚固剂药卷直径为23～25mm，围岩稳定时使用一个药卷，遇有断层或围岩破碎时使用两个药卷，实现加长锚固，锚杆眼底部为速凝药卷，外部为中速凝固药卷；药卷搅拌时间不得超过15～20秒，固化时间不得超过40秒钟，锚固剂锚粘胶结厚度为6mm，锚固力不低于6吨。
3、打锚杆用的钻头直径为28mm，施工锚杆时必须做到三径匹配；上锚杆时必须锚杆钻机，上螺丝时使用大功率42KN气动扳手，确保足够的预紧力。
（二）锚杆安装工艺
1、打锚杆眼：打眼前按照中心、腰线严格检查巷道断面规格，不符合《作业规程》要求必须进行处理。打眼前首先敲帮问顶，仔细检查围岩情况，找掉危岩、浮石，确认安全无误后方可进行工作：
2、安装锚杆：
①安装前应用掏勺等工具将眼内的岩渣、积水清理干净。
②用锚杆将树脂药卷送入眼底，使用气扳机搅拌药卷时间为15～20秒后上锚杆托盘螺母，待固化时间（7分钟）后上紧螺冒；顶板锚杆必须使用锚索钻机打，防止打穿皮锚杆；两腮锚杆加长200mm，底板锚杆与底板成30°，距底板不大于0.5m。
③锚杆托盘要紧贴煤（岩）壁，螺母上紧，严禁出现松动现象，严禁打“穿皮”锚杆，锚杆与煤（岩）壁角度不得小于75°。
④发现失效、穿皮锚杆必须重新补打。
⑤打完一个锚杆眼，安装好一根锚杆，并且确保有效一根，严禁全眼打完后一起安装。
（三）挂钢筋网施工
钢筋网使用Φ6.5，网格为15㎝×15㎝，固结在锚杆端头上钢筋网规格：长2m×宽1m。
钢筋须调直除锈，按规定长度下料、安扎、焊、顺序堆放在工作面上使用。
钢筋必须安装顺直，紧贴煤壁表面，钢筋网成形后，网与网搭接20cm，在喷碹时，钢筋极少颤动。
（四）架设U型可缩支架
U型可缩支架是具有结构简单、用钢量少、受力结构条件好、加工制造方便、架設工艺简单等优点，对于巷道软弱破碎围岩加强地段的施工和处理险情、冒顶处理都是一种有效的施工措施和手段。
（五）喷碹施工
用压缩空气将掺有速凝剂的喷碹材料通过喷浆罐高速喷射到成型的巷道表面上迅速凝固而起支护使用。
喷碹可分为干喷、潮喷、湿喷三种方式。我们回采巷道采用湿喷法。
喷浆罐所需设备：喷射机、空气压缩机、搅拌机、上拌机具、供水设施。
（六）加强顶板观测，及时获得顶板稳定状况的信息
（1）巷道按设计要求每隔50m布设1个观测点，断层及围岩破碎带、应力集中区、交岔点等特殊地点加设观测点，顶板离层仪安设在巷道顶板，巷道断面中部，深基点固定在顶板上方7m处，浅基点固定在顶板上方3m处。
（2）顶板离层仪由施工班队长负责及时跟头安装（安装离层仪时距前头距离：炮掘≤10m）。
（3）观测点实行挂牌管理，牌板上写明观测点号、安装人员、安装日期和初始数据，并指定专人负责观测数据，填写原始记录，建立观测档案。
（4）观测人员每天及时上报观测数据。
（5）井负责部门对收集的观测数据进行认真分析，从中总结顶板变化的规律性，对观测数据异常点要进行现场调查，若现场确定该处巷道顶板活动异常威胁安全生产时，立即上报主管领导采取相应措施。
（七）锚网支护巷道出现顶板事故预兆要及时维护
井下作业人员随时观察巷道顶板及煤壁活动情况，一旦发现顶板异常，出现顶板事故预兆要及时向井值班人员汇报并采取相应措施，杜绝事故发生。
（八）根据地质条件及时调整支护密度或变更支护
该井田范围内地质构造发育，煤系地层不稳定，煤巷顶板岩石具有不稳定性，巷道掘进时经常遇到断层、顶板破碎带、顶板岩性变化带，巷道工程地质条件变化较大，为了保证巷道支护科学合理生产段队要注意观察巷道围岩条件变化，时刻与技术部门联系，工程技术人员要根据工程地质条件变化随时修改锚网架棚喷碹联合支护密度，在支护不能满足安全生产需要时及时变更支护形式。
结语
振兴矿在推广应用煤巷锚网索支护的过程中，经历了试验、总结改进。在煤巷锚网架棚喷碹联合支护推广之后，杜绝了后路顶板事故，从此至今，振兴矿未发生一起顶板事故。