煤巷掘进的锚网支护技术.pdf

P 吣产1 尹1 产吣p 护喝◇护n 产扩1 产’产吣产啊p 吣 { 煤{ { 巷；{ 掘{ ；进{ { 的{ { 锚{ { 网{ { 支{ { 护{ { 技{ { 术{ ‰_ ． 善‰_ 。 善‰- I 善t t 。A j 吣， 。A 善‰自A } A 善电 l 善k l m - 1 5k i ． 善k - 自- j ．I I J 盘江煤电 集团 公司月亮田矿胡永忠 摘要通过与传统架棚支护工艺的比较，在煤巷掘进中运用树脂锚网支护技术，不仅加 快掘进速度，而且减少人工投入、降低材料支出，降低生产成本，有利于企业经营管理和经济效 益的提高。 关键词树脂锚网支护架棚支护经济效益 l 采用锚网支护技术的必要性 随着煤炭企业的发展，紧紧围绕着以市场为 中心，以提高经济效益为目的，应用先进的新技 术、新工艺来降低生产成本，是企业管理的一个重 要内容。 盘江煤电 集团 公司始建于1 9 6 6 年，至今已 有近4 0 年的历史，在过去的开拓巷道的施工中， 生产系统、通风系统以及提升系统的主要巷道都 采用2 5 ’U 型钢支护。由于地质条件比较复杂， 巷道压力大，加上2 5 。U 型钢棚与围岩之间出现 空隙，不能有效地控制巷道的变形，而刹帮背顶的 杉杆由于年久风化，出现冒顶、片帮，巷道断面日 趋变小，给生产、提长、一通三防等管理带来了困 难，尤其对于瓦斯治理增加了难度，不能满足安全 生产的需要，造成巷修工程量增大，新的不安全隐 患同时增加，也从生产成本上加大了投入。 近年来锚杆支护的兴起，解决了巷道支护变 被动为主动的问题，它充分利用围岩的自撑能力， 其支护强度高，巷道变形小，能有效地控制巷道严 重变形的状况，并且劳动强度低，施工难度小，速 度快，为降低生产成本，提高经济效益提供了重要 的途径。 2 采用锚杆支护技术的可行性分析 2 ．1 技术及支护原理 架棚支护是利用金属骨架的抗弯曲强度，铺 上金属网和杉杆，抵抗巷道周边松动圈范围内的 围岩变形，基本上为钢性支护，属被动型。虽然有 工艺简单，不需严格操作技术，施工条件要求低易 达工程质量要求，管理简单等优点。但也存在劳 动强度大，工效低；对巷道支护不彻底的缺点。树 脂锚杆支护是利用锚杆配合锚固剂和W 型钢带 及钢筋网对巷道围岩松动前进行加固，使巷道围 岩浅部形成加固层，将围岩由载荷体变为承载体， 对巷道实施主动支护，能够有效地控制围岩变形。 其优点是工艺简单，安全可靠，劳动强度低，工效 高。施工成巷工程质量高，锚杆安装要求严，更有 利于对围岩的支护。通过现场实践，随着开采深 度的增加，伴随地质构造的复杂化，施工中采用U 型钢棚支护时，作用于支架上的地应力远远大于 支架的抗弯曲能力，导致支架变形严重，巷道出现 断面过小，不能满足安全生产的需要，也就加快巷 道的维修，缩短巷道的服务年限，增加巷修工程 量，增加了生产成本，同时也出现了安全隐患。煤 巷锚网支护对巷道进行的是主动支护，它是通过 锚入围岩内部的杆体，改变围岩本身的力学状态， 在巷道周围形成一个整体而又稳定的承载带和围 岩共同作用，从而达到维护巷道的目的，充分利用 了围岩的自撑能力，支护强度高，巷道变形小，有 效地控制了巷道的变形，延长了巷道的服务年限， 有利于安全生产。 2 ．2 经济效益分析 从下表中可以看出，在相同的断面下，假定机 械使用费、工资总额相同，每米的支护费用为采 用U 型钢棚1 7 7 4 ．4 8 元，采用树脂锚杆支护 9 8 8 ．2 8 元，后者比前者降低消耗7 8 6 ．2 元。在经 济方面减少了生产成本的投入，所以，树脂锚杆支 护优于U 型棚支护。 2 ．3 煤巷锚杆支护技术在月亮田矿巷道掘进中 应用的优越性 月亮田矿是建于1 9 6 6 年，设计能力为9 0 万t 的矿井，现已结束上水平的开采，开拓延深是目前 矿井生存和发展的重点，保证采掘接续的正常，加 快掘进速度，减少材料投入，采用锚网支护技术， 提高大断面煤巷单进水平就尤为重要。 万方数据 l Q 煤贮遮让塑 生箜鱼期 表1支护费用比较表 支护方式断面名称 单位 数量单价费用 元 U 型棚U 型棚架1 ．4 38 3 01 l 跖．9 棚距为 1 2 ．2 5卡缆 付 5 ．7 24 42 5 1 ．7 硼0 m m卡缆螺母个1 1 ．40 ．66 ．9 拉杆根 4 5 ．2 2 2 ．4 拉杆螺母个4 ．3O ．61 0 ．3 2 钢筋网m1 7 ．21 6 ．6 31 8 6 ．2 6 木背板1 1 ．28 0 其它3 0 合计 1 7 7 4 ．4 8 锚杆支护顶锚杆根6 ．2 61 91 1 8 ．7 5 排距为 1 2 ．2 5帮锚杆 根 1 0 1 5 1 5 0 8 0 m m正托盘件1 ．2 57 ．79 ．9 3 斜托盘件2 ．1 591 3 5 锚固荆 卷 3 8 ．7 531 1 6 ．2 5 W 钢带 米 1 6 ．2 5 9 1 4 6 ．2 5 钢筋网块 1 1 ．2 51 6 ．61 8 7 ．1 其它31 2 5 合计9 踞．2 8 月亮田矿是1 9 9 8 年底开始推广使用煤巷锚 杆支护技术的，在1 8 1 、1 8 2 煤层掘进中，断面 在8 。1 0 矗，所用材料为W 型钢带、螺纹锚杆、托 盘、6 ’钢筋网、锚固剂，曾在2 0 0 0 年9 月在1 1 1 8 2 5 运输巷掘进中创月进3 6 5 m 的成绩。 3 施工概况 由于该地区地质构造复杂，下山均沿1 8 煤层 顶板掘进，该煤层正常煤厚为2 ．2 米，但在掘进中常 出现片帮、顶板破碎、离层、煤层变化过大，甚至出现 无煤带，所在位置钻孔只有三个，无法预测巷道掘 进中将出现的问题，给施工管理带来很大的难度。 1 I S n 图l 巷道断面设计图 3 ．1 现场施工组织 如图1 延深巷道掘进断面1 4 秆，净断面1 2 ．2 5 m 2 ， 掘进宽度3 ．5 m ，巷道支护采用高强锚杆支护系 统，为锚杆、钢带、金属网联合支护，锚杆排距8 0 0 8 0 0 姗，顶锚间距8 0 0 8 0 0 姗，帮锚8 0 0 ‰，每排1 3 根锚杆，顶锚5 根，帮锚每帮4 根， 顶锚采用也‰1 I I l 螺纹钢树脂锚杆杆体长2 ．5 m ， 帮锚杆杆体长1 ．8 m ，钢带采用w 型，长3 ．5 m ，顶 网和帮网均采用1 2 0 0 9 0 0 I I l m 的6 。钢筋网。 在巷道施工中采用炮掘，锚杆机型号为 M 饥一C 1 型，运输采用S 卜8 0 皮带输送机，迎头 采用S G W 叫0 T 刮板输送机。 每小班进尺4 m ，日进1 2 m ，全月确保3 6 0 m 。 对于断层、无煤区及煤层变薄地带，采用技术员现 场跟班指导，并且每隔2 5 m 安设一个顶板离层 仪，每天由技术人员进行跟踪检查、收集统计分析 数据，及时调整施工工艺。在施工过程中，采用铺 钢筋网、上W 钢带、打顶锚、帮锚同时施工的平行 作业方式。 经过现场实际操作和l 4 月份的统计，掘进工 效为O ．3 l I l ，工日，仅4 月份就创造了进尺3 5 I 钿的 纪录，为月亮田矿加快开拓延深进尺创造了条件。 月亮田矿开拓进尺为1 8 9 6 1 m ，树脂锚杆支护 费用比U 型棚支护费用节省1 8 9 6 l m 7 8 6 ．2 元m 5 1 8 ．8 9 万元，全矿猢1 年计划进尺舭，仅支 护费用就节省妣7 8 6 ．2 元／m 2 3 5 ．8 6 万元。 因此，月亮田矿开拓延深工程在煤巷中进行锚杆支 护后，不仅加快了施工速度，同时也提高了现场管 理水平，更重要的是减少了生产成本的投人，延长 了巷道的服务年限，为企业提高经济效益，保证安 全生产奠定了坚实的基础。 4 结语 通过在现场实际施工的运用，树脂锚网支护 技术不仅使企业降低了巷道支护费用，同时延长 了巷道的服务年限，减少了巷修工程量，在施工 中，降低了施工人员的劳动强度，提高了巷道掘进 速度，尤其是对还没有彻底走出困境的煤炭企业 来说，减少成本投入、提高企业经济效益尤其重 要。在盘江煤电 集团 公司今年的六个生产矿井 中，有四个在进行开拓延深，月亮田矿在煤巷中进 行锚网支护技术的成功运用，为在其它煤巷中进 行大断面掘进探索了一条有效的途径。 责任编辑章新敏 万方数据