錨網支護施工工藝研究范文

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錨網支護經過多年的研究、改進和生產實踐，已經成為我國煤礦巷道施工的主要支護形式，其主要生產特點是支護費用少、勞動強度低、回采時有利于快速推進。伴隨著煤礦生產條件日益復雜（如地應力、復合頂板、瓦斯區域、富水區域等），煤礦支護施工工藝就需要不斷地改進、探索，滿足生產的需要。

1工程地質概況

1.1煤層賦存情況6377工作面為7煤層，7煤層為復結構中厚煤層，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，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：基本頂為灰色細砂巖，主要成分為石英，長石，泥質膠結，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，泥質膠結，致密，細膩，均一，含豐富植物碎屑化石。平均厚度3.0m。

1.3水文地質情況6377工作面位于-950m三采下部皮帶石門南側，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，其他各煤層均無其它采掘工程，區域內沒有積水。7煤層頂板含水層組為該工作面的直接充水含水層，該含水層在此區域富水性較強，6375工作面在回采過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煤層頂板含水層對工作面涌水補充較充分，不易短期疏干。掘進時的預計涌水量：正常涌水量為34.2m3/h，最大涌水量為：55.2m3/h。

2錨網支護結構及參數要求

2.1巷道支護強度計算，巷道選用矩形斷面，寬度4.8m，高度2.8m。按加固拱原理計算：

2.1.1錨桿長度L式中：N為圍巖影響系數，取1.1；B為巷道跨度，取5m。經計算：L取值為1.76m。

2.1.2錨桿間距D

2.1.3錨桿直徑根據計算，錨桿長度取2.2>1.6m，直徑取20>14.5mm的左旋螺紋金屬錨桿，符合掘進錨桿支護規范要求。

2.1.4錨固長度L2=12d=12×20=240mm,為增加錨固強度，決定采用Z2333型樹脂藥卷，每眼三卷加長錨固，錨固長度為1363.8mm，考慮到鉆孔時鉆桿擺動影響系數（取0.9），錨固長度為1227.4mm。

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

2.2錨桿懸吊重量及拉力驗算

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，取1.8；r為巖石容重，取2.65t/m3；L2為錨桿有效長度，取2.1m；S0為每根錨桿承載面積，取0.61m2。經計算，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度，經計算，P1取值14.26t/根。

2.2.3錨桿的抗拉力：計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到8t為合格。根據實測采用3卷K2333樹脂藥卷加長錨固，錨固力大于8t。

2.3錨網支護結構設計由于煤層頂板屬于富水條件，施工錨桿過程中頂板水順著錨桿眼流出較小，只是滴淋水，但是個別地段施工錨索眼時，流水較大，可以達到0.1m3/min，無法直接注入錨桿藥進行錨索施工。所以在選擇支護結構設計時考慮了兩種情況：“錨桿+金屬網+鋼筋梁+錨索”和“錨桿+金屬網+鋼筋梁+異型支架”。（1）選用“錨桿+金屬網+鋼筋梁+錨索”支護。錨桿長度2.2m，直徑20mm，錨桿間距0.75m，排距0.80m。頂錨桿每眼3卷K2333型樹脂藥卷。金屬網采用12號鉛絲編制的金屬菱形網，規格為5.5m×1m。鋼筋梁使用規格為φ14mm的鋼筋制作的長寬為4890mm×50mm梁。錨索用直徑為17.8mm，5×7股高強度低松弛預應力鋼絞線制造的鳥籠式錨索，長度6.5m。采用4卷K2333型樹脂藥卷錨固。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+鋼筋梁+異型支架”支護。在第一形式中無法進行錨索施工時，在錨桿排距中加補異型支架代替錨索進行施工。架棚支護與錨網支護排距相對應，采取棚距0.8m。這種聯合支護形式支護強度高，更提高了支護的安全性。

3方案施工說明

3.1關于排水系統的施工說明根據排水設計要求，在巷道低洼地點集中建立沉水池，選用好合適的排水泵及排水管路。使用明渠排水地點要及時清理，保證排水暢通。排水池地點泵要備有備用泵，電源要布置雙電源，關鍵部位管路要求雙管路布設，排水系統如圖1所示。

3.2關于利用錨索孔提前泄水的施工說明采用“錨桿+金屬網+鋼筋梁+錨索”支護施工時，隨錨網支護掘進在頂板布置泄水孔進行泄水(圖2)，從而為補打錨索孔創造條件，當泄水孔泄完水時可安設錨索，又可起到錨索孔作用。當頂板水影響錨網巷道范圍較大、距離較遠時，可采取打帶帽點柱臨時代替錨索支護補強作用，直到泄水孔水量小時再補打錨索，并替換下單體柱。

3.3支護措施當頂板富水區利用泄水孔泄水無法滿足要求時，采取“錨桿+金屬網+鋼筋梁+異型支架”支護。利用異型棚子替代錨索進步補強支護，棚子加補滯后迎頭15~20m施工，避免與槽口錨網施工沖突，可平行作業。

4結語

通過在6377工作面實踐證明，在頂板富水區域巷道錨網施工時，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行錨網-棚聯合支護，增強巷道的抗壓性。對此很好地解決了頂板富水地質條件下的錨網施工工藝，又保證了安全生產。

作者：卞立國 單位：開灤能源化工股份有限股份公司 呂家坨礦業分公司