1、浅谈煤矿井下底板易发火煤层机道大断面采用锚网索吊梁喷碹支护摘 要本文介绍在易发火松软煤层沿底板施工大断面机道，采用锚网索吊梁喷碹联合支护，对其应用进行了分析，取得了较好的效果。 关键词底板易发火、松软大断面、锚网索喷碹联合支护。 中图分类号：T125 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）13-0335-01 一、概况 兴安矿 11 号煤层为主采煤层，该区域位于四水平北 11 层二区一段底板层，工作面走向长 320 米，倾斜宽 131 米，平均倾角 26，煤层平均厚度 9.5 米，煤层结构复杂，煤质较软，层理、节理都较发育，属半光亮型煤，煤层含一层 0.3 米厚夹矸，该煤层顶
2、板有一层 0.31.0 米伪顶，为深灰色凝灰质粉砂岩，破碎。其上为 3-5 米厚直接顶，为灰色细砂岩，坚硬。底板为灰色细砂岩，坚硬。距上覆 9 号不可采层煤 45 米，已采。下伏 12 层煤尚未开采，层间距 12 米左右。发火期短，13 个月。二、施工设计 机道采用锚网索吊梁、喷浆联合支护，机道宽 5.5 米，中高 3.5 米，净断面：18m2，巷道形状：三心拱形（图 1） 。 （1）超前支架：采用锚杆为 20mm 左旋无纵筋螺纹钢，长 2.0 米，锚杆间距 0.1 米，每前进 1.6 米打一排超前支架，超前支架的外露部分与钢筋网固定在一起。 （2）锚杆：机道由南向北施工时顶板采用 6 根 2
3、0mm 左旋无纵筋螺纹钢，长 2.0 米。两帮每帮 3 根 20mm 左旋无纵筋螺纹钢，长 2.0 米。锚杆排距 0.8 米，顶锚杆间距 0.8 米，帮锚杆间距 0.8 米。每根锚杆采用 2 根 L：0.45 米树脂锚固剂进行端头锚固。顶锚杆锚固力不小于 100K N，帮锚杆锚固力不小于 60KN。 （3）锚索：每施工 0.8 米在锚杆排空内打 3 根 8.3 米长的锚索，锚索均匀布置，锚索采用直径17.8mm 左捻 7 股钢绞线，托梁采用 2.4 米长中间钻孔拱形棚梁做托梁，锚索锚固剂采用长 0.45 米的树脂药卷，每孔 3 卷，锚固长度 1.35 米，端头锚固。锚索的设计锚固力不小于180
4、KN，锚索外露长度 0.3m。 （4）锚索必须打入 11 层煤顶板 1.5 以上，确保锚索锚固在稳定岩石内，如煤层厚度发生变化，根据实际煤层厚度适当调整锚索长度。 （5）顶板铺双网，里面一层菱形网，外面一层钢筋网，两帮铺单层钢筋网，网搭接 0.2 米，双丝双扣，逢网格必连。 （6）喷射混凝土 采用 200#混凝土，水泥标号为 425#，配比率：水泥比过火岩=1：4（体积比） 。喷浆厚度为 0.1 米，分初喷和复喷，过火岩粒径为5mm8mm，速凝剂掺入量一般为水泥重量的 4.4%，顶板有淋水时，可酌情加大速凝剂掺入量，速凝剂必须在喷浆机内均匀洒入。喷射混凝土距场子头不超过 5 米。 （7）机道施
5、工时采用炮掘施工，由于机道沿底板施工，11 层平均煤厚 9.5 米，有 6 米的煤顶，容易抽漏顶。施工过程中，如遇到顶板破碎、顶板压力增大、煤层松软易抽漏时采取以下措施： 1）施工时锚杆排距缩至 0.7 米/排，棚距缩至 0.7 米/架，必须一片网一施工，严禁超空顶距作业。 2）施工时必须使用好前探刹杆、护顶板，并及时前探至煤壁。 3）施工时及时支护，减少空顶时间，及时锚网、打锚索。 4）施工时打前探锚杆支架施工，前探锚杆使用长 2.0 米直径 20mm锚杆，外漏长度不得超过 0.5 米，前探锚杆间距 0.2 米，交错布置，每 0.7米（一架棚）为一循环，前探锚杆末端与顶梁固定在一起。 5）煤
6、质松软抽漏严重时，采用留煤垛施工方式。 6）如顶板发生抽漏，打穿楔施工时，穿楔使用木板，打穿楔时铁与铁之间严禁硬碰撞，防止产生火花。 三、施工顺序 超前支架打眼装药放炮安装顶锚杆铺顶网打锚索安装帮锚杆铺帮网喷浆。 四、安装质量 锚杆间排距，误差30mm。 锚杆布置：锚杆应垂直于轮廓线或煤表面，角度不小于 75。 锚杆托盘：应紧贴煤壁，并用风动扳手拧紧，锚杆外露长度不大于50mm。锚索外露长度 300?L。 对锚杆，锚索锚固力进行测试，必须达到设计要求，对不合格的锚杆、锚索必须重新补打。 五、支护原理 先采用打前探支架护顶，然后采用锚网索吊梁支护，通过锚杆对煤体进行主动加固，保持煤体的完整性，限
7、制煤体松动范围的增大。挂网主要是避免煤体表面破碎片落，同样也起到限制其松动范围向煤体深部发展的效果。喷射混凝土的作用一方面及时利用压风高速喷射到煤体表面的节理、裂隙中，把节理、裂隙分隔的煤体联结起来，有效地阻止煤体的松动和脱落；另一方面，喷射混凝土形成一种紧贴煤体的封闭层，隔绝了水和空气对煤体的氧化和剥蚀作用，延长了煤层的自然发火期，机道使用预应力锚索，形成锚杆、钢筋网、混凝土、预应力锚索的加固体，与煤体一起构成“刚性梁”承受外来压力，从而保证巷道的稳定。 六、效益分析 （1）通过打前探支架和台阶式施工提高了支护效果，防止了煤体因暴露时间过长而引起的抽漏现象。 （2）采用锚网、锚索支护解决了在
8、松软的煤层中施工，巷道变形量大、平整度很难控制、喷碹造型不美观、地质条件复杂等缺点。 （3）进行喷碹支护，隔绝了空气与煤体的接触，防止了抽顶和煤体的氧化，解决了煤层自然发火的问题。 （4）通过观察，巷道很快趋于稳定，由掘进引起的巷道移动程度轻微，保持了顶板的完整性，提高了支护的安全可靠性。同时简化了施工工艺。 （5）大幅度提高了掘进速度，缩短了机道施工工期。 （6）安全状况得到明显改善，过去在单体木梁支护过程中，经常出现局部冒顶、压力大、巷道变形严重等事情，在该机道施工中未发生此类现象。 （7）直接经济效益得到显著提高，支护形式的改变，比以前机道单体钢梁节省了材料，而且大大节省了人工费用。同时
9、大幅度降低了工人的劳动强度，提高了工作效率，加快了施工速度。 （8）采面安装时，不用回收和替柱，安装时间短。 七、结论 这种锚网、锚索吊梁和喷浆联合支护具有以下优点：安装工序简单，提高施工速度；施工机具轻，投资少，工人劳动强度底；树脂锚固剂固化速度快，锚索能及时主动承载，支护效果非常明显，这种主动支护形式，在该大倾角机道一次成巷的施工过程中取得了显著的效果。并且为综采安装创造了有利条件，安装成功率高，缩短了综采安装的时间，提高效率，经济合理。锚索及锚网喷支护形式，可以非常有效的解决围岩稳定相性差、支护难度大的支护问题，可显著提高安全可靠性。 此综放工作面采用锚网、锚索喷联合支护获得成功表明，根据不同的地质条件，只要选择合理的技术参数，并严格按设计施工，就能够有效地控制了围岩变形，达到一次成巷，所以这是一种技术先进，经济合理，安全可靠的支护方式。 参考文献 1 锚索关键部位二次支护技术研究及其应用何满潮 李春华著 作者简介 施程权，男，1987 年 12 月出生，毕业于黑龙江科技学院，现任龙煤鹤岗矿业公司兴安煤矿掘进一区助理工程师。
