缝管式小锚杆支护技术在天湖山矿区的应用

    

    

    摘?要：缝管式小锚杆支护技术是一种应用广泛的柔性主动支护方式，天湖山矿区的地质构造较为复杂、围岩节理比较发育、小断层多的特点，造成不同的岩层或煤层之间存在相互的作用力不一样，层与层之间的粘合度受到采动的影响就很容易脱层，造成安全隐患。缝管式小锚杆支护技术是一种应用广泛的柔性主动支护方式，具有施工快捷、设备轻便、造价较低、位移较小、施工安全等优点。本文介绍了应用缝管式小锚杆支护技术的实践情况，总结了缝管式小锚杆支护技术使用存在的问题及提高质量的方法。

    关键词：缝管式小锚杆支护技术;常见的问題;支护质量

    1 缝管式小锚杆支护技术在天湖山矿区的应用的概述

    缝管式小锚杆支护技术在具体的工作过程中，必须根据工作面地质概况以及巷道掘出来之初的顶板表面上的完整程度，来设置相应的作业的缝管式小锚杆支护参数。缝管式小锚杆支护技术一般容易会受到受压增加和风化的强烈的影响，导致极易离层破碎，因此在具体开采过程中，注意缝管式小锚杆支护速度，以及缝管式小锚杆支护节理裂隙的发展的程度。天湖山矿区巷道掘进一般情况下是沿煤层顶、底板或是穿层全岩掘进，控制锚杆之间的排距在合适的范围之内，建议采用高强度的螺纹结构的钢锚杆，在孔底和外侧各采用措施，提高支护阻力，减少顶板岩层破裂对支护强度的影响，增加表面的岩层强度，加大了护顶宽度，避免支撑体系被破坏。采用缝管式小锚杆杆体长度1.6m、杆体直径为Φ33.0mm的管缝式锚杆。

    2 缝管式小锚杆支护技术使用中常见的问题

    （1）由于打孔过程中没有丈量锚杆或钻杆长度造成钻孔深度不够或者在安装过程中无对钻孔内碎碴等杂物清干净等方面的原因，控制长度以托三架顶板梯子梁，筛选合适的规格和间距，造成锚杆尾部露出过多，具体方法是用直径在6mm的钢筋通过电焊形成的网格金属网偏与支护顶板相互配合，既增加重新补打锚杆工作量，又增加了支护费用（如图1）。

    （2）由于作业人员操作技能不佳，在具体的操作的过程中，出现的一点纰漏都会导致，在施工过程中通过在顶板两边靠帮锚杆孔底深入煤帮，主要是为了防止恰好发生在巷道上方形成的不稳定岩块出现的冒顶现象孔眼与岩层或巷道顶边邦的夹角小于75度（如图2）;在打眼过程中风钻把控不好，造成钻孔弯曲。

    （3）未采用小钻头施工或长期不更换钻头造成缝管式小锚杆支护质量不合格。如：作业人员为图省事，直接把掘进打眼用的大钻头作为锚杆孔施工，就会造成锚杆锚固力不够，很容易就可以把锚杆从钻孔中拉出来，缝管式小锚杆支护就失效;另外，采用小钻头施工时，施工的小钻头使用一段时间，会造成小钻头的整个部位都造成严重的磨损，会进一步地引起小钻头的使用部位的直径变小。在使用量的逐渐增加的情况下，小钻头的整个长期接触的部位必然会随着时间的增加而变得越来越小。在钻头的不断地磨损的过程中，进一步地造成锚杆安装过程中孔内摩擦力过大，最终打出的锚杆孔眼直径会偏离要求的直径，最终造成所有的工作都功亏一篑。锚杆留了一截在外面，支护质量不合格（如图1）。

    （4）随意改变锚杆间排距，个别甚至将托板方向放错，爆破药量失控的情况，这会造成锚杆支护质量下滑等。

    缝管式小锚杆支护技术应用相比于传统棚式支护是无法比拟的。传统棚式支护由于施工较为复杂、笨重等自身的问题，影响了支护速度，在特殊情况下对安全生产不利，但是采用缝管式小锚杆支护技术可以克服棚式支护的弱点。在天湖山矿区的地质构造较为复杂、围岩节理比较发育、小断层多的特点上采用缝管式小锚杆支护在安全上是可行的，在实际施工中要在技术上不断地创新，提高缝管式小锚杆支护质量。

    3 提高缝管式小锚杆支护质量的方法

    （1）选用的锚杆产品必须符合国家有关技术标准。提高锚杆产品支护阻力，减少顶板岩层破裂对支护强度的影响，增加锚杆产品表面的岩层强度，加大了护顶宽度，避免支撑体系被破坏。一般而言，矿井大多数存在地质构造复杂的情况，且矿井大多数地质断层多，锚杆产品受压增加和风化严重，由于矿井大多数锚杆产品受向背斜构造影响大，使得岩层的水平地应力比较大，极易出现离层破碎现象。煤层整体强度必须在10MPA以上，低于510MPA以下，就属极软煤层，危险系数较高，一旦遇到这种情况，就需要在棚梁上打上铁撞楔，综放工作面，使得两巷断面增大。

    （2）进行缝管式小锚杆支护时使用适宜的锚杆钻机。在锚杆钻机结构中，存在直接顶中国的泥质胶结的砂岩具有厚度大、强度低、分层薄、易产生断裂、冒落顶板离层的现象，因此必须采用锚索梁加强支护的措施，具体操作流程是用锚杆钻机18号槽钢对锚索梁进行加工打造，控制长度以托三架顶板梯子梁，筛选合适的规格和间距，布置方式采用顺锚杆钻机沿着中间布置，煤层受剪切应力作用后，将沿软弱夹层面移动，其主要目的是采用及时的锚索支护，预防锚杆固区以上岩层的离层现象发生。

    （3）编制具有针对性并切实可行的缝管式小锚杆支护作业规程，该缝管式小锚杆支护质量巷道用途及服务年限长短等，在巷道结构中，存在直接顶中国的泥质胶结的砂岩具有厚度大、强度低、分层薄、易产生断裂、冒落顶板离层的现象，因此必须采用锚索梁加强支护的措施，具体操作流程是用18号槽钢对锚索梁进行加工打造是使得岩层的水平地应力比较大，极易出现离层破碎现象，此外，缝管式小锚杆支护质量岩层的风化、泥化、等性能较强造成直接底为粉砂岩泥质胶结，最终导致岩石强度低，围岩的水平地应力较大，在巷道垂直和水平应力的作用下，煤层易受到破坏，在缝管式小锚杆支护质量巷道底板的煤层和支护强度较低的直接底会造成维护更加困难得情况。

    （4）做好对钻头磨损量的检测，由于顶板产生绕曲出现下沉现象后，会导致顶层岩石的破坏，采用桁架梯子梁既能够有效减少对顶板的拉伸应力破坏，又能够对顶层的岩层结构施加一定范围的预压力。控制锚杆之间的排距在合适的范围之内，建议采用高强度的螺纹结构的钢锚杆，在孔底和外侧各采用措施，提高支护阻力，减少顶板岩层破裂对支护强度的影响，增加表面的岩层强度，加大了护顶宽度，避免支撑体系被破坏。

    在施工现场建立钻头磨损量检测，以及工字钢支护，这种支护架的缺点是比较松软，对整个作用力的支撑比较困难。为了解决这个问题，在实际的工作作业环境中，设计了动态信息支护设计，这种支护具有自我保护，自我检测的优点。

    4 结论

    通过实践证实，采用缝管式小锚杆支护技术在修复、改造巷道变形是我国煤业发展的成果，技术对的更新对于成本的缩减有极大影响，这项技术在不断地技术更新的过程中是可行的，值得推广。具体的使用的过程中具有的优点是：第一，缝管式小锚杆支护技术在使用的过程中可以节省大量支护材料，在实际的成本计算中，会使得支护费大大降低;第二，缝管式小锚杆支护技术中经常用到的锚网喷支护，该支护技术较传统的砌碹、型钢支护技术而言，不仅改变了传统技术的笨重的，而且在很大的程度上可以大幅度减轻工人的劳动强度。另外，在使用的过程缝管式小锚杆支护技术中经常用到的锚网喷支护技术可以减少辅助工作量，减少了相应的人员成本费用，而且在工作的效率方面强有力的提高工效;最后缝管式小锚杆支护技术中经常用到的锚网喷支护技术在使用时采用了更加智能化的设备，需要根据矿井通风需要来具体的确定型号。巷道整体性良好的情况下，第三，利用锚网喷联合支护技术，由于在建设的过程中维修费用在不断地消耗，可以改变巷道的承压状态，从而有效地控制巷道变形量。而且由于煤岩层遇水极易软化膨胀变形，使得地下几千米的煤层的松动圈半径增大，不断地朝着破碎区的发展。对于煤炭采取的过程中，如果发挥了围岩的自身承载能力;第四，提高了缝管式小锚杆支护可靠程度，于已经造成支护失效或变形严重的情况，最重要的是在解决问题的过程中考虑巷道维护难易，尤其是对局部地区破碎松软顶板巷道，针对树脂锚杆的安装质量问题，会直接地导致回采巷道失稳，大跨度巷道硐室的修复改造提供了很好的借鉴。

    参考文献：

    [1]冯腾飞.软岩顶板特厚煤层回采巷道支护技术研究[D].太原理工大学，2019.

    [2]张建华，赵军，赵贵彬.复合支护技术在“三软”煤层综放回采巷道中的应用[J].煤矿开采，2010，15（06）：46-47+33.

    作者简介：潘鸿森（1981—），男，汉族，福建永春人，本科，采矿工程师，研究方向：安全生产技术管理方面。