錨網(wǎng)支護(hù)施工工藝研究范文

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錨網(wǎng)支護(hù)經(jīng)過(guò)多年的研究、改進(jìn)和生產(chǎn)實(shí)踐，已經(jīng)成為我國(guó)煤礦巷道施工的主要支護(hù)形式，其主要生產(chǎn)特點(diǎn)是支護(hù)費(fèi)用少、勞動(dòng)強(qiáng)度低、回采時(shí)有利于快速推進(jìn)。伴隨著煤礦生產(chǎn)條件日益復(fù)雜（如地應(yīng)力、復(fù)合頂板、瓦斯區(qū)域、富水區(qū)域等），煤礦支護(hù)施工工藝就需要不斷地改進(jìn)、探索，滿足生產(chǎn)的需要。

1工程地質(zhì)概況

1.1煤層賦存情況6377工作面為7煤層，7煤層為復(fù)結(jié)構(gòu)中厚煤層，光亮-半光亮型，以半光亮型為主。塊狀，中硬。但在本工作面范圍內(nèi)，七煤層不含夾石。煤層平均厚度為3.93m。7s-1～7s-2煤層平均間距為7.07m，7s-2～8煤層平均間距為4.85m，8～9煤層平均間距為10.83m。

1.2頂、底板情況基本頂：基本頂為灰色細(xì)砂巖，主要成分為石英，長(zhǎng)石，泥質(zhì)膠結(jié)，含少量植物碎屑化石，夾粉砂巖薄層。平均厚度4.07m。直接頂：直接頂為深灰色粉砂巖，水平層理，泥質(zhì)膠結(jié)，致密，細(xì)膩，均一，含豐富植物碎屑化石。平均厚度3.0m。

1.3水文地質(zhì)情況6377工作面位于-950m三采下部皮帶石門南側(cè)，其傾斜上方6373工作面回采完畢，6375工作面正在回采。下伏8煤層的6383工作面正在掘進(jìn)，其他各煤層均無(wú)其它采掘工程，區(qū)域內(nèi)沒(méi)有積水。7煤層頂板含水層組為該工作面的直接充水含水層，該含水層在此區(qū)域富水性較強(qiáng)，6375工作面在回采過(guò)程中涌水量仍保持在2.2m3/min，因此7煤層頂板含水層未得到有效的疏降，7煤層頂板含水層對(duì)工作面涌水補(bǔ)充較充分，不易短期疏干。掘進(jìn)時(shí)的預(yù)計(jì)涌水量：正常涌水量為34.2m3/h，最大涌水量為：55.2m3/h。

2錨網(wǎng)支護(hù)結(jié)構(gòu)及參數(shù)要求

2.1巷道支護(hù)強(qiáng)度計(jì)算，巷道選用矩形斷面，寬度4.8m，高度2.8m。按加固拱原理計(jì)算：

2.1.1錨桿長(zhǎng)度L式中：N為圍巖影響系數(shù)，取1.1；B為巷道跨度，取5m。經(jīng)計(jì)算：L取值為1.76m。

2.1.2錨桿間距D

2.1.3錨桿直徑根據(jù)計(jì)算，錨桿長(zhǎng)度取2.2>1.6m，直徑取20>14.5mm的左旋螺紋金屬錨桿，符合掘進(jìn)錨桿支護(hù)規(guī)范要求。

2.1.4錨固長(zhǎng)度L2=12d=12×20=240mm,為增加錨固強(qiáng)度，決定采用Z2333型樹(shù)脂藥卷，每眼三卷加長(zhǎng)錨固，錨固長(zhǎng)度為1363.8mm，考慮到鉆孔時(shí)鉆桿擺動(dòng)影響系數(shù)（取0.9），錨固長(zhǎng)度為1227.4mm。

2.1.5根據(jù)所選錨桿長(zhǎng)度驗(yàn)算錨桿間排距D=0.5×2.2=1.1m，取計(jì)算值1，錨桿懸吊面積為1.0m2，大于計(jì)算實(shí)際錨桿間排距所懸吊面積0.61m3（錨桿間距0.75m、排距取0.8m，計(jì)算得懸吊面積為0.61m3）。

2.2錨桿懸吊重量及拉力驗(yàn)算

2.2.1錨桿懸吊重量：式中：G為錨桿懸吊巖石重量；K為安全系數(shù)，取1.8；r為巖石容重，取2.65t/m3；L2為錨桿有效長(zhǎng)度，取2.1m；S0為每根錨桿承載面積，取0.61m2。經(jīng)計(jì)算，G取值為6.11t/根。

2.2.2錨桿的屈服力式中：P1為錨桿的屈服力；d為錨桿直徑，取20mm；δ1為左旋螺紋金屬錨桿的屈服強(qiáng)度，經(jīng)計(jì)算，P1取值14.26t/根。

2.2.3錨桿的抗拉力：計(jì)算得錨桿懸吊巖石重量小于錨桿的屈服力和抗拉力。故錨桿直徑選擇合理，并確定錨桿的錨固力達(dá)到8t為合格。根據(jù)實(shí)測(cè)采用3卷K2333樹(shù)脂藥卷加長(zhǎng)錨固，錨固力大于8t。

2.3錨網(wǎng)支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于煤層頂板屬于富水條件，施工錨桿過(guò)程中頂板水順著錨桿眼流出較小，只是滴淋水，但是個(gè)別地段施工錨索眼時(shí)，流水較大，可以達(dá)到0.1m3/min，無(wú)法直接注入錨桿藥進(jìn)行錨索施工。所以在選擇支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)考慮了兩種情況：“錨桿+金屬網(wǎng)+鋼筋梁+錨索”和“錨桿+金屬網(wǎng)+鋼筋梁+異型支架”。（1）選用“錨桿+金屬網(wǎng)+鋼筋梁+錨索”支護(hù)。錨桿長(zhǎng)度2.2m，直徑20mm，錨桿間距0.75m，排距0.80m。頂錨桿每眼3卷K2333型樹(shù)脂藥卷。金屬網(wǎng)采用12號(hào)鉛絲編制的金屬菱形網(wǎng)，規(guī)格為5.5m×1m。鋼筋梁使用規(guī)格為φ14mm的鋼筋制作的長(zhǎng)寬為4890mm×50mm梁。錨索用直徑為17.8mm，5×7股高強(qiáng)度低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線制造的鳥(niǎo)籠式錨索，長(zhǎng)度6.5m。采用4卷K2333型樹(shù)脂藥卷錨固。錨桿每排布置7根錨桿，錨索順巷道方向布置，托盤選用400mm“十字”U型鋼制作的錨索托盤。（2）采用“錨桿+金屬網(wǎng)+鋼筋梁+異型支架”支護(hù)。在第一形式中無(wú)法進(jìn)行錨索施工時(shí)，在錨桿排距中加補(bǔ)異型支架代替錨索進(jìn)行施工。架棚支護(hù)與錨網(wǎng)支護(hù)排距相對(duì)應(yīng)，采取棚距0.8m。這種聯(lián)合支護(hù)形式支護(hù)強(qiáng)度高，更提高了支護(hù)的安全性。

3方案施工說(shuō)明

3.1關(guān)于排水系統(tǒng)的施工說(shuō)明根據(jù)排水設(shè)計(jì)要求，在巷道低洼地點(diǎn)集中建立沉水池，選用好合適的排水泵及排水管路。使用明渠排水地點(diǎn)要及時(shí)清理，保證排水暢通。排水池地點(diǎn)泵要備有備用泵，電源要布置雙電源，關(guān)鍵部位管路要求雙管路布設(shè)，排水系統(tǒng)如圖1所示。

3.2關(guān)于利用錨索孔提前泄水的施工說(shuō)明采用“錨桿+金屬網(wǎng)+鋼筋梁+錨索”支護(hù)施工時(shí)，隨錨網(wǎng)支護(hù)掘進(jìn)在頂板布置泄水孔進(jìn)行泄水(圖2)，從而為補(bǔ)打錨索孔創(chuàng)造條件，當(dāng)泄水孔泄完水時(shí)可安設(shè)錨索，又可起到錨索孔作用。當(dāng)頂板水影響錨網(wǎng)巷道范圍較大、距離較遠(yuǎn)時(shí)，可采取打帶帽點(diǎn)柱臨時(shí)代替錨索支護(hù)補(bǔ)強(qiáng)作用，直到泄水孔水量小時(shí)再補(bǔ)打錨索，并替換下單體柱。

3.3支護(hù)措施當(dāng)頂板富水區(qū)利用泄水孔泄水無(wú)法滿足要求時(shí)，采取“錨桿+金屬網(wǎng)+鋼筋梁+異型支架”支護(hù)。利用異型棚子替代錨索進(jìn)步補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)，棚子加補(bǔ)滯后迎頭15~20m施工，避免與槽口錨網(wǎng)施工沖突，可平行作業(yè)。

4結(jié)語(yǔ)

通過(guò)在6377工作面實(shí)踐證明，在頂板富水區(qū)域巷道錨網(wǎng)施工時(shí)，利用泄水孔提前泄水方法可行，取得了很好的效果。局部巷道利用異型棚子進(jìn)行錨網(wǎng)-棚聯(lián)合支護(hù)，增強(qiáng)巷道的抗壓性。對(duì)此很好地解決了頂板富水地質(zhì)條件下的錨網(wǎng)施工工藝，又保證了安全生產(chǎn)。

作者：卞立國(guó) 單位：開(kāi)灤能源化工股份有限股份公司 呂家坨礦業(yè)分公司