锚网索支护在煤巷的实施

时间:2022-05-31 09:57:36

摘要:为了确保开采作业顺利进行,降低事故发生几率,要加强对各种施工技术的探讨,特别是锚网索支护在煤巷中的应用。此论述对相关工作人员可以有所帮助,促进煤矿行业发展。

关键词:锚网索支护;煤矿开采;煤巷;锚杆施工

锚杆支护是煤矿开采证的一种主动支护方式,通过对其进行应用,可以加固围岩,通过对围岩自身强度的应用,共同承担荷载,从而减少围岩变形现象的发生。随着综采放顶煤技术的应用及大功率高效综采设备的引进与应用,提高作业面开采效率,为了满足作业快速开采要求,采用锚网索支护,为开采作业顺利进行提供强有力支持。

1工程概况

某煤矿工程16层六分段下块为综采二队接续面,对该区域地质情况进行分析可以发现,地质结构相对简单,煤层赋存稳定,整体性良好,底板岩石以致密坚硬灰白色细砂岩为主,16层煤厚约为14.8m,巷道掘进于16层底板岩石中,在遇到16层煤之后,沿着16层煤底板开展后续开采作业。

2设计巷道支护参数

巷道掘进宽度为4.75m,高位3.18m,锚杆直径为16mm,顶板锚杆长度为2.4m,两帮采用的锚杆长度为2.21m,锚杆排、间距离为0.82m,每排设置了14根锚杆。锚索采用直径为14mm钢绞线,长度约为6.42m,间距为2.48m,每排设置了两个钢绞线,采取工字钢作为锚索托梁,托梁长度为0.82m,在中心钻一个直径大小为20.0mm的小孔,采用的锚杆厚度不得小于6.8mm,直径要控制在125mm以上。锚杆锚固力大小不得低于6.5t,采用的锚索锚固力需要控制在20.0t以上[1]。采用气腿式岩凿机,锚索施工利用风动锚索,在实际施工作业开展时,为了确保施工作业顺利开展,保证工程质量能够达到要求标准,要将循环进度控制在0.78m,最小空顶距为0.3m,最大空顶距为1.2m[2]。对于超前支护,要对前探梁进行应用,将2根作为一组,需要施工人员特别注意的是:为了提高作业质量,每根前探钢梁至少要利用2副吊环,对其进行固定,在进行固定时,应当将吊环固定在锚杆上,将护顶板铺设在前探钢梁上[3]。考虑到作业中采用的顺槽巷道通常都在一年以内,因此,不必对其进行特殊处理。

3锚网索支护施工分析

3.1锚杆施工

3.1.1锚杆打眼进行锚杆打眼前,工作人员需要严格依据中线、腰线对巷道的具体断面情况进行检查,如果经过检查发现,不符合规程要求时,必须要严格依据要求进行科学处理。在进行打眼作业前,要敲帮问顶,对顶板围岩具体情况进行前面检查,找到全部活石、危岩,经过检查确定安全之后,再依据事先做好的设计,对锚杆眼位进行确定,要将误差大小控制在4.8cm,并且锚杆眼深度要与锚杆长度匹配[4]。在进行打眼时,要标记好钻杆,依据锚杆长度进行打眼,完成打眼后,要清理眼内的积水、岩渣。需要注意的是,为了确保作业安全性,应对每当打完一个锚杆之后,确定其合格后,立即安装,不得打完一排锚杆眼后,再进行安装,以免锚杆眼内进入杂物,对安装作业造成不良影响,导致安装后的锚杆质量达不到要求标准。进行锚杆打眼时,应对按照先顶后帮,由外向里顺序开展,当钻孔达到设计深度之后,关闭风钻,让其停止转动,不得出现钻孔过深情况[5]。进行打眼时,施工人员要来回抽拉几次钻杆,通过该方式,能够将钻孔内的岩粉全部拉出。3.1.2锚杆安装锚杆安装是一项对技术要求很高的工作,一旦出现问题,势必会造成严重危害。因此,在安装锚杆前,施工人员要清除锚杆内的岩粉,利用压力风将孔内积水清除,在该过程中操作人员需要站在孔口一侧进行操作,孔眼方向不得站人。工作人员要将树脂锚固剂送入到孔眼底部,将作业中应用的锚杆插入到锚杆眼内,利用锚杆将锚树脂锚固剂顶住,将螺帽套在外端头上,采用气扳机将螺帽卡住,启动气扳机,缓慢匀速推进,让气扳机在旋转过程中可以能够带动杆体进行旋转,从而让锚杆旋入树脂锚固剂,实现对锚固剂的合理搅拌,整个作业要持续到锚杆达到指定设计深度位置[6]。完成上述作业后,施工人员要将金属网挂好,上好托盘,将应用的螺帽拧紧。为了确保锚杆质量能够达到要求标准,安装锚杆的质量要达到下列要求:1)树脂锚杆锚固力要超过6.5t。2)锚杆排间距误差要控制在4.8cm以内。3)锚杆托盘必须紧贴岩壁,采用力矩扳手或机械拧紧,该项操作要以无法拧动为标准,托盘外锚杆长度要则需要控制在4.8cm以内。4)进行锚杆布置时,要让锚杆与岩面或巷道轮廓保持垂直[7]。

3.2锚索施工

打锚索作业开展前,要进行眼位设定,将误差大小控制在80mm之间,利用风动锚索钻机进行打锚索眼,采取湿式法进行钻眼作业。在打锚索眼前,要先对钢脚线长度进行量测,采用的钢绞线要比眼深长0.3m,一般来说,锚索可以滞后场子头5.0m左右距离开展施工,需要特别注意的是,如果围岩破碎不稳定,在进行施工作业开展时,必须紧跟场子头。完成锚索打眼后,通过人工方式将三个药卷缓慢输送到锚索孔顶部,避免其遭受破坏,对煤矿开采造成不良影响。锚索另一端通过搅拌机与锚索机相连,为了确保作业顺利进行,应对边推进边搅拌,快推猛搅20s左右,然后停止搅拌,让锚索钻机推进180s后,将锚索钻机撤下。搅拌锚索12min后,工作人员严格依据要求装上索具、工字钢,然后通过打压机对采用的锚索进行紧固处理,预紧力需要达到32MPa。采用锚索机进行钻进作业时,要主指派专人对帮岩状态、顶围岩状态进行观察,在观察过程中如果发现问题,必须要及时采取相应措施进行处理,确定帮岩状态、顶围岩状态安全后,才能开展下一步施工。锚索推进力度和推进速度必须适中,以免发生卡钻问题,导致钻杆、钻头遭受破坏,无法继续开展作业,该过程中,需要提高对卡钻产生反扭力的重视,避免受伤。锚索钻机支腿收缩时,工作人员不得用手按住气缸,避免手遭受挤压,受到伤害。操作人员需要与锚索钻机保持一定距离,避免在作业开展时,钻杆发生折断,引发意外。同时,采用锚索钻机进行钻进期间,要让水流保持持续,不得发生中断,进行放炮作业时,要调整作业中应用的锚索钻机等各项设备,让各项设备与放炮距离保持在60m之外,避免由于放炮,导致设备遭受破坏。

4锚网索支护技术应用综合效益分析

锚网索支护技术在煤巷中应用的效益主要体现在以下几个方面:1)技术方面。与架棚支护技术相比,锚网索支护技术在具体应用时具有显著技术优势。锚网索支护是一种主动支护方式,对其进行应用,能够实现对破裂煤体的加固,进而使残煤体残余强度得到进一步提高。同时,锚网索支护应用效果良好,而且材料消耗低,动压适应强,可以在大变动采动巷道中应用,能够在高效高产作业面中应用。2)社会方面。采用锚网索支护可以大幅度降低劳动强度,同时,与传统铁硼支护相比,可以减少坑木、钢材施工量,降低辅助运输作业量,千米巷道能够减少坑木约210m3和钢材850t,减少材料运输中各种安全因素。此外,锚网索支护在一定程度上简化了作业面端头支护施工,而且其抵抗煤帮变形能力强,进行支护之后,基本不发生片帮现象,确保作业人员在工作期间能够顺利通行。同时,锚网索支护可以为作业面中采用的各种设备更新提供支持。3)经济方面。锚索网支护技术在煤巷中应用,与铁棚支护相比,每米能够节省约1100元,经济效益显著。

5结语

通过锚网索的应用能够实现对巷道的保护与支撑,提高巷道稳定性,确保煤矿开采作业的顺利进行。同时,将锚网索应用在煤巷中,也具有较好的技术效益、社会效益、经济效益。

参考文献

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[2]史青,苗国庆.深井大倾角高地压松软煤巷锚网索支护技术应用[J].山东煤炭科技,2020,38(12):6-8.

[3]王栋.锚网索联合支护在高山煤矿中厚煤层巷道中的应用[J].现代矿业,2019,35(9):113-115.

[4]梁玉柱.深部松软破碎煤巷高强锚网支护技术研究与应用[J].现代矿业,2019,35(2):217-219;224.

[5]梁向军.煤巷快速掘进锚网索联合支护技术应用[J].山西化工,2018,38(4):176-177;180.

[6]曾晋.深埋大断面软岩巷道锚网索支护在某矿的试验及应用[J].矿业安全与环保,2018,45(2):77-80.

[7]李闯,刘教朋,徐亚锋.锚网索支护工艺在“三软”突出煤层煤巷掘进中的探索与应用[J].内蒙古煤炭经济,2017(13):118-119.

作者:王建国 单位:汾西矿业集团调度指挥部