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[摘 要]实践证明当巷道过断层时，单独使用锚杆支护很难达到预期效果，而应用锚网喷+锚索联合支护方式效果很好。
[关键词]巷道过断层 锚网喷+锚索 联合支护方式
中图分类号：U695 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）19-0249-01
多年来煤矿施工的各种巷道穿煤巷道，都习惯采用铁棚支护或木棚支护。工字钢梯形铁棚常发生梁腿弯曲，成为矩形或倒梯形。U型钢铁棚支护通常出现收缩量过大，支架顶梁变形损坏，卡缆拉断，巷道断面成马蹄状，木支护巷道更是普遍存在支架断梁折腿现象，影响使用面积维修量大，以上支护不仅成本高，严重影响煤矿安全生产，尤其是在当前木材短缺，钢铁价格飞涨情况下，采用锚索锚杆挂网联合支护替代铁棚木棚支护是矿山今后求生存促发展一条有效途径，也是解放思想，更新观念，大力推广支护新工艺。近年来经过大胆偿试了锚索锚杆挂网支护在煤巷中应用，取得了成功经验和技术经济效益，为今后全面推广锚索锚杆挂网支护新工艺，降低架棚比率创建良好的基础。
通过多年的实践，体会到锚索支护是一种经济合理、技术先进、适应范围广的支护形式。这种支护广泛用于开拓巷道。近一年来，开拓巷道架棚支护基本由锚网喷+锚索联合支护所代替，取得了显著的经济效益。
以往开拓施工穿煤层巷道时采用工字钢梯形架棚或U型可缩性金属支架支护。因煤质较软，并且架棚属于点支护，经过来压后，顶板煤层很容易垮落，形成大面积冒顶，导致铁棚变形失效，修复架棚很困难。至使工人劳动强度增大，支护成本增高，并且施工安全性很差。所以通过学习、推广锚索新技术，锚网喷+锚索联合支护在开拓中逐渐推广并应用。
现以二水平北33层二区-50总回风下山的实际施工作为新工艺应用实例介绍如下：
施工巷道概况：
一、概况
鹤矿集团峻德煤矿位于鹤矿集团井田的南端，年产量260万吨，是一个建矿25年的年轻矿井。但是本矿地质构造复杂，断层多。岩石多为碳质页岩、泥质页岩、细砂岩和粗砂岩，而且含水量较大，巷道很难维护。煤层多为25°—35°的倾斜煤层，现已采至-250标高。
现以二水平北33层二区-50总回风下山为例初步分析巷道难维护的原因。
1、岩性的劣化导致巷道围岩的不稳定
该下山顶、底板岩石均为碳质页岩和泥质页岩，自身强度较低，并且在风化和水的作用下，会产生软化、泥化和膨胀，从而更加明显的降低岩体的强度和承载能力，加剧巷道的变形，造成大面积的片帮和冒顶，威胁着巷道的稳定。
2、围岩裂隙的存在和地下水的作用降低了围岩的承载能力
该下山穿过F12断层，裂隙发育，并且多次穿过次生小断层，由于断层的存在，造成一定范围内的围岩裂隙极其发育，且在深部应力作用下，围岩发生破壞，又造成较大范围内的围岩存在大量裂隙，使得围岩岩体强度大大降低。再则断层和裂隙的存在，使大量地下水渗透到围岩当中，造成围岩软化、泥化，降低岩体强度。
3、支护形式选择不当影响巷道围岩的稳定
锚杆支护是一种主动支护方式，但锚杆支护是一种点支护，围岩松动后易造成锚杆托盘松动，使得整根锚杆失效。且单一锚杆支护允许的极限变形量很小，当围岩变形超过100mm时，锚杆支护很容易失效。
二、巷道过断层时支护方案
实践证明，提高支护强度是控制巷道围岩剧烈变形的关键
因素，只有支护强度大于0.3Mpa时，才能有效的控制巷道围岩的剧烈变形。而只有把单一的锚杆支护方式改为锚网喷+锚索联合支护方式，才能使点支护变为面支护，从而达到支护强度要求。
三、锚网喷+锚索联合支护技术方案的实施
（1）锚索支护：锚索排距为3m，间距2m，每排2根，锚索长度为5m，锚固长度为1.2m，锚索张拉端长度为350mm，外露长度为200mm，锚索设计承载力230KN，钢绞线张拉预应力为其承载力的50—60%。锚索采用7捻钢绞线，Φ=15.24mm。托盘选用不低于12#工字钢或25#U型钢材料，长度为500mm，锚固剂直径23—25mm，长度为600mm，为快速树脂锚固剂。
（2）锚杆支护：锚杆间排距为0.8m，每排7根，锚喷跟迎头，锚杆选20#锰钢或45#左旋无纵筋螺纹钢，直径为16mm，长度为1.6m，托盘选用3#钢，厚度为6mm，尺寸为120×120mm。
（3）金属网选用8#金属编织网，网格100mm×100mm。
2、锚索应与巷道轮廓线垂直布置，按矩形布置。
3、出货后，必须先进行初喷，初喷厚度为50mm，主要用以封闭围岩，防止岩石被严重风化，同时对巷道顶板及两帮起补强作用，改善围岩的力学结构。打锚杆、打锚索、挂网后再进行复喷，复喷厚度为150mm。
4、锚喷必须跟迎头，复喷距场子头不准超过10m。
5、张拉锚索应遵守以下规定：
（1）张拉应在锚固剂搅拌均匀5分钟后进行。
（2）张拉前，先检查油泵、千斤顶，且千斤顶与锁具必须匹配。
（3）张拉时，千斤顶与钢绞线应保持同一轴线。
（4）张拉行程不应超过千斤顶的设计行程，可进行多次张拉。
（5）张拉结束后，将外露长度影响巷道使用的钢绞线切断，钢绞线的外露长度在100—200mm之间。
四、锚网喷+锚索联合支护施工要求
（一）锚索施工
打锚索眼前按设计定好眼位，误差在±100㎜，打锚索眼采用风动锚索机，套钻机，套钎子，28mm，湿式打眼的方式。打眼前量好钢绞线长度，眼深比钢绞线短0.3 m，锚索可滞后场子头5m施工，但在围岩破碎不稳定处必须紧跟场子头施工。 打完眼后，人工用锚索将药卷缓慢送入孔底，防止损坏。锚索另一端用搅拌器与锚索机相连，一人扶住机头，一人操作钻机，一边推进，一边搅拌18-25秒后停止搅拌，保持锚索机推力3分钟后撤下锚索钻机。
搅拌5分钟后，将12#工字钢式25#U型钢材料，索具装上，利用打压机（涨拉千斤顶）紧固索具，张拉力不小于锚索的顶紧力的120%。
在使用锚索机钻进作业过程中，要设专人观察帮、顶围岩状态，发现问题及时处理，确认安全后，方准继续施工。锚索机推进速度和推力要适应，防止卡钻，损坏钻杆、钻头，要注意卡钻产生反阻力，以防受伤。当锚索机腿收缩时，手不要按在气缸上，以防挤手。操作者与锚索机要保持合适的安全距离，以防钻杆断时发生意外。锚索钻机钻进过程中，水流不可中断，放炮时将锚索机等设备放在离放炮地点50m以外的地方，以防止崩坏。
（二）锚杆施工
打锚杆眼前先按照中心、腰线严格检查巷道断面规格，不符合作业规程要求时必须先进行处理。打眼前要先敲帮问顶，仔细检查顶帮围岩情况，找掉危岩，活石，确认安全后按设计定出锚杆眼位，并作出标记。锚杆眼的位置要准确，眼位误差不得超过50㎜，锚杆眼深度应与锚杆长度相匹配，打眼时应在钻杆上做好标记，严格按锚杆长度打眼，锚杆眼打好后应将眼办的岩渣，积水清理干净。打完一個锚杆眼即安装一个合格一个不得一排锚杆眼打完后一起安装。打眼的顺序：应由处向里先打顶后帮的顺序依次进行。钻孔在达到设计深后（严禁超深）停止风钻转动，用钻杆来回抽拉几次，将孔内岩粉拉出。
安装锚杆：安装前必须将锚杆孔内的岩粉，积水用压风吹净，操作人员应该站在孔口一侧，眼子民方向不得有人；把树脂锚固剂送入眼底，把锚杆插入锚杆眼内使锚杆顶住树脂锚固剂，外端头套上螺帽。用气扳机卡住螺帽开动气扳机缓慢匀速推进使气扳机带动杆体旋转，将锚杆旋入树脂锚固剂进行搅拌，直至锚杆达到设计深度。挂好金属网，上好托盘，拧紧螺帽。
五、结论
通过采用锚网喷+锚索联合支护方式，提高了一次成巷率，减少了巷道重复维护的工作量，提高了生产效率，降低了工人的劳动强度，并且节约了大量材料费，同时大大提高了施工安全系数，是一种切实可行的支护方式。
尽管锚索锚杆挂网支护有许多优点，辩证的看也应看到其存在不足之处，对于地质构造复杂，层位及裂隙变化大岩性不稳定的围岩还不能一概而论，特别是锚索锚固剂所在层位的岩体松散破碎时使锚索失去应有作用。对松散煤层锚索端锚固处如在稳定岩层，打锚索要按规定做好拉力试验及煤体离层监测工作。锚索安装要符合《鹤矿集团锚索设计规定规程》中规定要求，我们还要在今后工作中进一步探索积累经验，做好锚索锚杆挂网联合支护在煤巷中的应用。
[关键词]巷道过断层 锚网喷+锚索 联合支护方式
中图分类号：U695 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）19-0249-01
多年来煤矿施工的各种巷道穿煤巷道，都习惯采用铁棚支护或木棚支护。工字钢梯形铁棚常发生梁腿弯曲，成为矩形或倒梯形。U型钢铁棚支护通常出现收缩量过大，支架顶梁变形损坏，卡缆拉断，巷道断面成马蹄状，木支护巷道更是普遍存在支架断梁折腿现象，影响使用面积维修量大，以上支护不仅成本高，严重影响煤矿安全生产，尤其是在当前木材短缺，钢铁价格飞涨情况下，采用锚索锚杆挂网联合支护替代铁棚木棚支护是矿山今后求生存促发展一条有效途径，也是解放思想，更新观念，大力推广支护新工艺。近年来经过大胆偿试了锚索锚杆挂网支护在煤巷中应用，取得了成功经验和技术经济效益，为今后全面推广锚索锚杆挂网支护新工艺，降低架棚比率创建良好的基础。
通过多年的实践，体会到锚索支护是一种经济合理、技术先进、适应范围广的支护形式。这种支护广泛用于开拓巷道。近一年来，开拓巷道架棚支护基本由锚网喷+锚索联合支护所代替，取得了显著的经济效益。
以往开拓施工穿煤层巷道时采用工字钢梯形架棚或U型可缩性金属支架支护。因煤质较软，并且架棚属于点支护，经过来压后，顶板煤层很容易垮落，形成大面积冒顶，导致铁棚变形失效，修复架棚很困难。至使工人劳动强度增大，支护成本增高，并且施工安全性很差。所以通过学习、推广锚索新技术，锚网喷+锚索联合支护在开拓中逐渐推广并应用。
现以二水平北33层二区-50总回风下山的实际施工作为新工艺应用实例介绍如下：
施工巷道概况：
一、概况
鹤矿集团峻德煤矿位于鹤矿集团井田的南端，年产量260万吨，是一个建矿25年的年轻矿井。但是本矿地质构造复杂，断层多。岩石多为碳质页岩、泥质页岩、细砂岩和粗砂岩，而且含水量较大，巷道很难维护。煤层多为25°—35°的倾斜煤层，现已采至-250标高。
现以二水平北33层二区-50总回风下山为例初步分析巷道难维护的原因。
1、岩性的劣化导致巷道围岩的不稳定
该下山顶、底板岩石均为碳质页岩和泥质页岩，自身强度较低，并且在风化和水的作用下，会产生软化、泥化和膨胀，从而更加明显的降低岩体的强度和承载能力，加剧巷道的变形，造成大面积的片帮和冒顶，威胁着巷道的稳定。
2、围岩裂隙的存在和地下水的作用降低了围岩的承载能力
该下山穿过F12断层，裂隙发育，并且多次穿过次生小断层，由于断层的存在，造成一定范围内的围岩裂隙极其发育，且在深部应力作用下，围岩发生破壞，又造成较大范围内的围岩存在大量裂隙，使得围岩岩体强度大大降低。再则断层和裂隙的存在，使大量地下水渗透到围岩当中，造成围岩软化、泥化，降低岩体强度。
3、支护形式选择不当影响巷道围岩的稳定
锚杆支护是一种主动支护方式，但锚杆支护是一种点支护，围岩松动后易造成锚杆托盘松动，使得整根锚杆失效。且单一锚杆支护允许的极限变形量很小，当围岩变形超过100mm时，锚杆支护很容易失效。
二、巷道过断层时支护方案
实践证明，提高支护强度是控制巷道围岩剧烈变形的关键
因素，只有支护强度大于0.3Mpa时，才能有效的控制巷道围岩的剧烈变形。而只有把单一的锚杆支护方式改为锚网喷+锚索联合支护方式，才能使点支护变为面支护，从而达到支护强度要求。
三、锚网喷+锚索联合支护技术方案的实施
（1）锚索支护：锚索排距为3m，间距2m，每排2根，锚索长度为5m，锚固长度为1.2m，锚索张拉端长度为350mm，外露长度为200mm，锚索设计承载力230KN，钢绞线张拉预应力为其承载力的50—60%。锚索采用7捻钢绞线，Φ=15.24mm。托盘选用不低于12#工字钢或25#U型钢材料，长度为500mm，锚固剂直径23—25mm，长度为600mm，为快速树脂锚固剂。
（2）锚杆支护：锚杆间排距为0.8m，每排7根，锚喷跟迎头，锚杆选20#锰钢或45#左旋无纵筋螺纹钢，直径为16mm，长度为1.6m，托盘选用3#钢，厚度为6mm，尺寸为120×120mm。
（3）金属网选用8#金属编织网，网格100mm×100mm。
2、锚索应与巷道轮廓线垂直布置，按矩形布置。
3、出货后，必须先进行初喷，初喷厚度为50mm，主要用以封闭围岩，防止岩石被严重风化，同时对巷道顶板及两帮起补强作用，改善围岩的力学结构。打锚杆、打锚索、挂网后再进行复喷，复喷厚度为150mm。
4、锚喷必须跟迎头，复喷距场子头不准超过10m。
5、张拉锚索应遵守以下规定：
（1）张拉应在锚固剂搅拌均匀5分钟后进行。
（2）张拉前，先检查油泵、千斤顶，且千斤顶与锁具必须匹配。
（3）张拉时，千斤顶与钢绞线应保持同一轴线。
（4）张拉行程不应超过千斤顶的设计行程，可进行多次张拉。
（5）张拉结束后，将外露长度影响巷道使用的钢绞线切断，钢绞线的外露长度在100—200mm之间。
四、锚网喷+锚索联合支护施工要求
（一）锚索施工
打锚索眼前按设计定好眼位，误差在±100㎜，打锚索眼采用风动锚索机，套钻机，套钎子，28mm，湿式打眼的方式。打眼前量好钢绞线长度，眼深比钢绞线短0.3 m，锚索可滞后场子头5m施工，但在围岩破碎不稳定处必须紧跟场子头施工。 打完眼后，人工用锚索将药卷缓慢送入孔底，防止损坏。锚索另一端用搅拌器与锚索机相连，一人扶住机头，一人操作钻机，一边推进，一边搅拌18-25秒后停止搅拌，保持锚索机推力3分钟后撤下锚索钻机。
搅拌5分钟后，将12#工字钢式25#U型钢材料，索具装上，利用打压机（涨拉千斤顶）紧固索具，张拉力不小于锚索的顶紧力的120%。
在使用锚索机钻进作业过程中，要设专人观察帮、顶围岩状态，发现问题及时处理，确认安全后，方准继续施工。锚索机推进速度和推力要适应，防止卡钻，损坏钻杆、钻头，要注意卡钻产生反阻力，以防受伤。当锚索机腿收缩时，手不要按在气缸上，以防挤手。操作者与锚索机要保持合适的安全距离，以防钻杆断时发生意外。锚索钻机钻进过程中，水流不可中断，放炮时将锚索机等设备放在离放炮地点50m以外的地方，以防止崩坏。
（二）锚杆施工
打锚杆眼前先按照中心、腰线严格检查巷道断面规格，不符合作业规程要求时必须先进行处理。打眼前要先敲帮问顶，仔细检查顶帮围岩情况，找掉危岩，活石，确认安全后按设计定出锚杆眼位，并作出标记。锚杆眼的位置要准确，眼位误差不得超过50㎜，锚杆眼深度应与锚杆长度相匹配，打眼时应在钻杆上做好标记，严格按锚杆长度打眼，锚杆眼打好后应将眼办的岩渣，积水清理干净。打完一個锚杆眼即安装一个合格一个不得一排锚杆眼打完后一起安装。打眼的顺序：应由处向里先打顶后帮的顺序依次进行。钻孔在达到设计深后（严禁超深）停止风钻转动，用钻杆来回抽拉几次，将孔内岩粉拉出。
安装锚杆：安装前必须将锚杆孔内的岩粉，积水用压风吹净，操作人员应该站在孔口一侧，眼子民方向不得有人；把树脂锚固剂送入眼底，把锚杆插入锚杆眼内使锚杆顶住树脂锚固剂，外端头套上螺帽。用气扳机卡住螺帽开动气扳机缓慢匀速推进使气扳机带动杆体旋转，将锚杆旋入树脂锚固剂进行搅拌，直至锚杆达到设计深度。挂好金属网，上好托盘，拧紧螺帽。
五、结论
通过采用锚网喷+锚索联合支护方式，提高了一次成巷率，减少了巷道重复维护的工作量，提高了生产效率，降低了工人的劳动强度，并且节约了大量材料费，同时大大提高了施工安全系数，是一种切实可行的支护方式。
尽管锚索锚杆挂网支护有许多优点，辩证的看也应看到其存在不足之处，对于地质构造复杂，层位及裂隙变化大岩性不稳定的围岩还不能一概而论，特别是锚索锚固剂所在层位的岩体松散破碎时使锚索失去应有作用。对松散煤层锚索端锚固处如在稳定岩层，打锚索要按规定做好拉力试验及煤体离层监测工作。锚索安装要符合《鹤矿集团锚索设计规定规程》中规定要求，我们还要在今后工作中进一步探索积累经验，做好锚索锚杆挂网联合支护在煤巷中的应用。