周文龙
(江西棠浦煤业有限公司,江西 宜丰336304)
锚网支护在矿井顶板破碎,伪顶较厚,煤、岩层倾角较大,层间容易脱落的岩巷、煤巷中特别适用。它具有服务年限长、安全保障性能好、强度高等优点。但与锚网支护配套使用的临时支护—前探梁,没有一个实用性、适应性强的规范装置,确实是个重大安全隐患。要解决这个问题,消除这个重大隐患就必须想办法,寻找一个适应性强,职工容易接受,操作简单,安全可靠的锚网临时支护前探梁装置。
开始巷道采用锚网支护时,曾经采用过2根扁木做顶梁,4根圆木做支柱,榴双边树做临时支护;采用过2根扁木做顶梁,4根内柱式单体液压支柱,榴双边树做临时支护;采用过链条式铁管前探梁装置和吊环式槽钢前探梁装置,这些前探梁装置都能起到临时支护的作用。但采用木支护和内柱式单体液压支柱做临时支护,好像是多余的,因为这两种方法本身就是在敞棚下作业,很不安全。用做这种临时支护的时间基本可以锚好网,做好永久支护,更何况支好了这些临时支护之后,这些柱子在打眼锚网时碍手碍脚很不方便,职工都不想用。采用链条式铁管前探梁装置和吊环式槽钢前探梁装置,能起到临时支护的作用。虽然链条式铁管前探梁装置重量轻,操作简单,适应性强,但实用性较差。一是不平整,二是当巷道来压时,链条上的绳卡松不开,要用钢锯来锯,另一个是即使加固了,但在放炮时还是会摇摆松动,效果不好。吊环式槽钢前探梁装置,经久耐用,在巷道成型好的情况下,使用方便。但在巷道凹凸不平、成型不好的情况下又用不上,因为它的安装是先把吊环套在槽钢前探梁上,后两人抬起前探梁,再把吊环扣在锚杆上,不容易安装。
链条式铁管前探梁装置和吊环式槽钢前探梁装置,做临时支护都是利用锚杆外露的丝口做生根固定点,再用铁管或槽钢伸向垱头做前探梁护顶。但链条式铁管前探梁装置,绳卡不容易松开,放炮时会摇摆松动,影响效果;吊环式槽钢前探梁装置,巷道凹凸不平、成形不好时用不上。经过多次改进反复试验,在2012年4月棠浦煤业公司找到一种放炮时不会摇摆,容易整平,容易安装,在巷道凹凸不平、成型不好的情况下又能安全使用的套筒螺帽杆式槽钢前探梁新装置,这种装置遇上凹凸不平、成型不好的巷道时,可拧紧或松动螺帽,或用2根套筒螺帽杆连接加长的办法来解决这个问题。
1)锚网套筒螺帽杆前探梁装置的制作
(1)制作套筒螺帽杆:用1根长230mm直径26mm的圆铁,将一头加工成长180mm、直径16mm锚杆一样大小,其中端头50mm,加工成锚杆一样大小的丝口,另一头做成螺帽形状,螺帽丝口深38mm,直径16mm,(见图1)。一般一副套筒螺帽杆前探梁需要5根套筒螺帽杆,其中1根备用。
图1 锚网前探梁套筒螺帽杆切面示意
(2)制作槽钢前探梁:用1根120mm×50mm的优质槽钢,长3500mm(上山用2700mm),在前探梁后端200 mm位置以前挖长1000mm宽18mm的后眼孔,中间留300mm又向前挖前眼孔长800mm,宽18mm,前端1400 mm(见图2)。前探梁最大控顶距1600mm,这个前眼孔和后眼孔是插入套筒螺帽杆的位置,眼孔长度是防止锚杆排距不规范时而可以前后移动准备的,最大滑移距800mm。
图2 槽钢锚网前探梁示意
2)套筒螺帽杆槽钢前探梁的安装
以先安装一边的前探梁为例:①将2根套筒螺帽杆的螺帽一头分前后拧在锚网巷道顶板一边外露的锚杆上;②把1根槽钢前探梁的前端推向垱头;③将这根槽钢前探梁的后眼孔和前眼孔分别套在第①步安装好的2根套筒螺帽杆上,槽口向上;④在槽钢前探梁下面外露的套筒螺帽杆丝口放上托板;⑤再用锚网用的螺帽套在丝口上拧紧,一边的套筒螺帽杆前探梁就安装好了。用以上同样的方法安装另一根套筒螺帽杆前探梁,2根前探梁都安装好后,用准备好的5块大板放在2根槽钢前探梁上(大板规格:长1500mm,宽150mm,厚50mm),再在大板上铺上锚网,使前探梁形成一个整体,最后用木楔在大板和锚网之间尖紧即可(见图3)。
图3 套筒螺帽杆槽前探梁安装断面示意
该套筒螺帽杆槽钢前探梁装置,克服了链条式前探梁和吊环式前探梁的缺点,创新了它们的优点:①该装置在平巷、斜巷上山都可以使用;②在短掘短支时可以前后滑移,使用灵活;③在巷顶成型不好、凹凸不平的巷道中也可使用;④使用该装置后巷道成型好、质量可靠(见图4);⑤该装置适应性强,整体性能好又经久耐用;⑥该装置能防止放炮炸坏顶板锚网,能起到保护锚网的作用;⑦该装置在安装前、后始终在有支护的情况下进行,避免了空顶作业、敞棚作业,护顶效果安全可靠。
图4 套筒螺帽杆槽钢前探梁锚网巷道示意
图5 放炮后套筒螺帽杆槽钢前探梁剖面示意
使用套筒螺帽杆槽钢前探梁的整个操作过程始终在有支护的情况下进行。每班放炮后,扒掉少许煤、矸,看好位置,安装好套筒螺帽杆,把前探梁前端放在放炮后的煤、矸上推向垱头,前探梁最大控顶距1600mm(见图5),再安装好前探梁,而后出净煤、矸,打眼锚网做永久支护。如果本班要第二次进尺的话,要短掘短支,放炮后可把前探梁底下的螺帽松掉,把前探梁向垱头滑移推进,循环使用。通过使用套筒螺帽杆槽钢前探梁装置,减少了垮顶影响,提高了工效,单头半煤巷掘进(人工扒煤、矸),从原来的每月90m提高到每月120m。自制作到投入试用以来,先后在江西棠浦煤业有限公司掘进区494平巷、338大巷,开拓队3608回风巷工作面得到实际应用。使用该装置后,掘进、开拓工作面的职工没有一例因垮顶、片帮发生伤人事故,实现了掘进、开拓锚网巷道的安全生产,减少了顶板事故的发生,套筒螺帽杆槽钢前探梁装置,深受作业人员的欢迎。