提高掘进巷道成型及支护质量方法研究

贾遵锋

山西锦兴能源有限公司肖家洼煤矿综掘队 山西吕梁 033600

巷道成型和支护质量是掘进队组施工的重点和难点。影响巷道成型和支护质量的因素包括：方法的因素、人的因素、作业环境的因素、机械的因素。在巷道掘进施工过程中，掘进队组质量标准化工作的基础就是巷道成型和支护质量。肖家洼煤矿通过建立质量目标，在锚杆（索）施工工艺中进行了创新，取得较好效果[1]。

1 设计背景

影响巷道成型和支护质量的因素包括：方法的因素、人的因素、作业环境的因素、机械的因素。在方法合理的基础上，要以控制人的因素为基础，严格按照技术方案、工艺、作业规程施工。通过持续创新、技改不断推进巷道成型和支护质量。巷道掘进施工过程中，做好安全质量标准化工作，一直是队组管理的目标，掘进队组质量标准化工作的基础就是巷道成型和支护质量。通过建立质量目标，并在质量管理体系中通过策划、控制、改进实现质量管理目标巷道成型是掘进施工的基础，通过以下几点来保证巷道成型：（1）做好中腰线管理工作，地质测量科及时施工放线，每班施工前复核激光线。根据中线划出巷道轮廓线，每次切割前，必须由专人校正巷道的中线，只有中线的三点都在一条直线上时，方可根据中线截割巷道，并检查巷道规格，将不合格的地方进行处理，达到规程设计要求。（2）做到掘进机组人机固定，每个班组的掘进机司机固定[2]。分为正副两名司机，一名司机割煤，一名司机看中线及帮部，掘进机司机严格按照操作规程施工。（3）加强现场管理，巷道成型中腰线偏差：中线至任何一帮允许误差0至+100mm，腰线至顶底板允许误差0至+200mm。支护质量是我们施工作业过程中的重中之重，支护质量控制难度大，需要控制的因素多，加强锚杆（索）支护质量管理，提高巷道支护的可靠性，首先是锚杆（索）预紧力和锚固力达标，三径匹配，MQT-130型气动锚杆钻机配合S19中空六方钻杆加接方式和Φ28mm双翼钻头湿式打眼，锚杆直径Φ20mm，、药卷直径Φ23mm。符合钻孔与杆体直径之差6-10mm、钻孔与树脂药卷直径之差4-6mm的要求。

2 巷道支护质量的影响因素

支护质量是施工作业过程中的重中之重，支护质量控制难度大，需要控制的因素多，加强锚杆（索）支护质量管理，提高巷道支护的可靠性。（1）锚杆（索）间排距符合作业规程规定要求。（2）锚杆（索）预紧力和锚固力达标。（3）三径匹配。钻孔与杆体直径之差6-10mm、钻孔与树脂药卷直径之差4-6mm。采用MQT-130型气动锚杆钻机配合S19中空六方钻杆加接方式和Φ28mm双翼钻头湿式打眼，锚杆Φ20mm，药卷Φ23mm。（4）锚固深度。在实际施工过程中，因钻杆无刻度，锚杆钻机操作人员为了保证锚杆（索）一次性安装合格，防止锚杆（索）外露过长，往往锚杆（索）孔打得过深，而降低了锚杆（索）的有效锚固长度。

3 改进措施

为了解决这一问题，加工2套钻杆，一套在2150mm处红漆标记，一套在6150mm处红漆标记，操作锚杆钻机人员通过刻度锚杆确定孔深，根据钻杆红漆指示打锚杆（索）孔。改进钻杆，解决了锚索外露长和有效锚固长度的问题，锚杆外露长的问题还是不能很好的解决，通过实际工作、分析，问题出在锚杆上树脂药底座上，原配底座螺扣较多，深度10cm，锚杆搅拌树脂药达不到锚杆预定安装位置，我们通过加工1个辅助螺母（见图1）配合上药底座解决了锚杆外露长的问题[3]。螺母一头焊住作为辅助螺母，上树脂药时，把加工好的辅助螺母拧在锚杆上，然后用底座插在辅助螺母上搅拌锚杆树脂药，搅拌完成后，用力矩扳手拧下辅助螺母，因为辅助螺母一头焊住，可以顶住锚杆，锚杆钻机的扭矩力充分发挥，自从我队使用辅助螺母搅拌树脂药，不仅锚杆外露长问题解决了，而且锚杆一次预紧力也大幅提高，二次预紧时螺母转几下就可以达到200N·m。锚杆外露长合格率95%以上，锚索外露长合格率98%以上。

支护编码管理，从开始第一支护排开始分类编号，按1，2，3……顺序编号。护帮支护按班组代码进行编号，严格落实责任制。严格工程验收标准。锚杆外露长度10-50mm，锚索外露150-250mm；螺纹钢锚杆预紧力200N·m，树脂锚杆50N·m；锚固力：锚杆不小于50kN，锚索不小于150kN；锚杆（索）排间距误差不超过±100mm，网与网搭接长度为100mm-200mm，用双股12#铅丝间隔200mm连接牢固，扭结不少于3圈。实行验收单制度。把每班的掘进进尺、巷道成型、支护质量、安全标准化一一验收，由技术员每天下井验收，所有施工人员工资按验收表结算。

4 创新点

（1）研制了刻度钻杆。使用带标记刻度钻杆打孔，实际孔深误差小于±20mm，符合作业规程孔深小于±50mm。（2）加工辅助螺母，螺母一头焊住，把加工好的辅助螺母拧在锚杆上，然后用底座插在辅助螺母上搅拌锚杆树脂药，因为辅助螺母一头焊住，可以顶住锚杆，能充分发挥锚杆钻机扭矩力，解决锚杆外露长问题，锚杆一次预紧力大幅提高。（3）支护编码管理，从开始第一支护排开始分类编号，按1，2，3……顺序编号。护帮支护按班组代码进行编号，严格落实责任制。通过持续创新、不断改进，巷道成型达到标准，锚杆（索）外露、合格率95%以上，锚杆（索）预紧力、锚固力、抗拉拔力全部100%合格。