锚网梁锚索联合支护技术在涌山矿的应用

王晓俭，李顺闻

（乐平矿务局 涌山煤矿，江西 乐平333305）

乐平矿务局涌山煤矿位于江西省乐平市涌山镇，矿井采用斜井开拓方式，煤层平均倾角为65°～75°，地质构造复杂，煤系地层厚约300～500m，含煤11层，为中近距离煤层群，煤层总厚度为20.86m。煤层较稳定，结构较复杂，含夹矸1～3层，二、三、四、五、八煤为主采煤层，开采煤层均为突出煤层。

涌山煤矿在煤层底板岩巷中应用锚网梁锚索联合支护技术，以“掘进先行”保“采掘平衡”，在31308底板岩巷支护中采用锚网梁锚索联合支护技术取得了成功的经验。巷道布置在三煤底板7.5～10.5m之间的粉砂岩中，三煤直接底为砂岩，硅质胶结，局部含少量煤线，厚3m。粉砂岩抗压强度为534～683kg／cm2，硬度为4.12～5.4，容重为2.4～2.7g／cm3，地质构造较复杂，以往其它的支护形式很难满足本地段地应力的支护要求。

1 问题的提出

涌山矿在煤层底板岩巷支护中，习惯上采用金属支架支护，此种支护方式主要存在以下问题：

1）金属棚子支护，在支护过程中是被动受压，加上本块段地应力大，所以支承压力大，支架变形严重，从而造成断面小，影响通风、运输、行人，对安全生产不利。

2）底板巷采用金属支架支护，由于其初期围岩未来压，支架不牢固，支护质量得不到有效保证；掘进放炮时又易崩倒棚子，因此需要扶棚，安全性差，重复劳动多、劳动工效低、单进速度慢。

3）支护中劳动强度大，主要是放炮会崩倒棚子，经常要花2～3个小时才能修好，增加了额外的劳动工作量，严重影响作业人员的积极性，在掘进施工中，安全、质量、进尺难以保证。

4）架设金属棚子支护巷道，由于巷道变形严重，会造成多次返棚扩巷，即在最后回收金属支架过程中还需要返棚，增加了掘进工作面安全管理的难度和维护费用。

鉴于岩巷支护采用金属支架支护存在上述安全问题，涌山矿针对底板岩巷支护情况，开始在31308底板岩巷应用锚网梁锚索联合支护技术进行支护。

2 支护要素

2.1 断面参数

31308 底板巷道断面形状为四边形，高2.3m，宽2.5 m，在掘进施工与巷道支护过程中，不破坏巷道两侧顶底板岩层。

2.2 支护形式

掘进工作面使用锚杆、锚索、菱形网、梯子梁进行联合支护。

2.3 支护参数

（1）根据工作面岩性，选用Φ18mm的强螺纹钢锚杆，锚杆实际长度取1.8m，锚杆间排距取700mm×800mm。

（2）选用菱形金属网。金属网规格为4.5m×1.0m，网孔尺寸为40mm×40mm，金属网搭接长度为100mm，逐扣搭接并做到金属网片压实压紧。

（3）选择Φ15.24mm的钢绞线锚索，长度为4.5m，锚索孔深度4.3m，外露长度为200～300mm，采用树脂药卷端头锚固。锚索间排距为2500mm×800mm；锚索托盘采用12＃槽钢制成，长度300mm，中心孔为Φ18mm。

（4）采用Φ14mm×100mm×5000mm钢筋梁。在施工中，钢筋梁安装应垂直巷道走向，锚杆锚索要打在钢筋梁预留孔内。

3 支护施工

涌山矿在31308底板巷道掘进、支护、成型施工过程中，严格按照施工工艺流程、施工方法、施工要求进行施工，切实做到安全第一、质量优先、快速施工。

1）施工工艺流程

按施工要求先打锚杆眼、锚索眼，依施工程序紧跟着安装锚杆、锚索，按支护要求再进行挂网、压茬，按规定要求安装托板，最后拧紧螺帽、上锁头、张拉，完成联合支护工艺流程。

2）施工方法

（1）锚杆施工，锚杆眼位置准确，锚杆眼打好后，应将眼内的岩渣、积水用压风清理干净。打眼应按由外向内先顶后帮的顺序依次进行。锚杆安装挂好网，上好托盘，拧上、螺帽拧紧，用气动套筒工具给锚杆加一定的预紧力，使托盘紧压、压正钢筋梁并紧贴岩面。

（2）锚索施工，锚索眼的眼位误差±100mm，方向（钻孔轴线与设计轴线偏差角）误差不得大于3°。锚索安装搅拌时间为45～60秒钟，锚索在孔内养护时间不少于1小时，再放入托盘和锁具，用液压泵配合张拉千斤顶涨紧钢绞线、保证钢绞线外露长度达200～300mm。

3）支护施工要求

（1）锚杆、锚索的施工安装要求孔径、杆（索）直径及锚固剂直径三者要相匹配。锚杆外露长度为20～50mm。

（2）严格按照作业规程及规定操作，施工工区安排人员跟班监督落实。确保锚杆、锚索支护质量，重点控制好锚杆、锚索的搅拌时间和养护时间。

（3）在过断层或围岩破碎带时，采用补打锚索、加固围岩支护。

4 应用效果

涌山矿传统支护在煤层底板巷均采用梯形断面金属棚支护，需要破顶底板岩层才能保证支护的扎脚，破坏了顶底板岩层的完整性。应用锚网梁锚索联合支护技术，则明显地改善了围岩受力状态，通过联合支护使围岩形成稳定的承载圈，有效地控制了围岩变形，实现主动承载，保持了顶、底板的完整性和围岩的稳定性，有效地提高了支护的安全可靠性，同时减轻了工人的劳动强度，提高了工效，降低了成本，实现了安全生产。