煤矿岩巷锚喷支护技术改进.pdf

收稿日期 2009 - 12 - 10 作者简介许松超1985 , 男,河南尉氏人,技术员, 2006年毕业于河南工程技术学校,现从事生产技术管理工作。煤矿岩巷锚喷支护技术改进许松超,于泰鹏,胡宏涛郑煤集团金龙煤业公司,河南巩义 451271 摘要金龙煤业公司采用锚喷支护作为岩石巷道施工的主要支护方式,但在实际使用过程中尚存在一些问题,影响了支护效果。分析了传统锚喷支护存在的问题,从施工工艺和现场管理两方面进行了改进。改进后,巷道变形量明显减小,巷道围岩收缩率大大下降,减少了巷道的维修。关键词锚喷支护;岩巷;施工工艺;现场管理中图分类号 TD35315 文献标识码B 文章编号 1003 - 05062010 01 - 0069 - 01 锚喷支护作为岩石巷道施工的主要支护方式, 在金龙井田已经得到广泛的应用, 2009年岩巷锚喷支护率达到100。但是,由于对锚喷支护的机理、工序和工艺等缺乏深入细致研究,造成支护设计不够合理,支护工艺不规范,隐蔽工程难以控制,工程质量无法保证。根据岩巷锚喷支护的先进理念和金龙煤业公司锚喷支护的实际做法,分析了传统锚喷支护存在的问题,提出了岩巷锚喷施工的具体意见和建议,以达到规范施工、提高质量、杜绝事故、减少消耗的目的。 1 传统锚喷支护存在问题 1传统支护设计、方法有缺陷。采用工程类比的方法设计支护参数,爆破后直接挂网打锚杆,受光爆效果限制,锚杆托盘与暴露围岩表面的接触形式为点接触或线接触,很难达到紧贴壁面,随着巷道两帮移近量的增加锚杆工作载荷没有提高,变为被动承载,从而失去对围岩的预应力。① 金属网的位置不正确。每茬炮后挂网打锚杆为临时支护,要求金属网紧贴岩面,金属网位于喷混凝土最里侧,对喷层没有约束,起不到喷层中的骨架作用。② 混凝土喷层过厚。③ 在施工过程中很难做到光面爆破,超挖严重,喷浆时为了弥补超挖、追求巷道成型,刻意用增大喷浆量来弥补,局部喷厚甚至在200 mm以上。由于喷层较厚,巷道使用过程中很容易造成喷体开裂、剥落。 2现场工程质量管理不到位。① 支护机具选择不当。直接用YT228气腿式钻机施工锚杆钻孔安装锚杆,钻孔孔壁不够光滑,钻孔孔径、锚杆直径、锚固剂直径“ 三径 ” 不匹配; YT228气腿钻机转速慢,搅拌锚固剂不均匀,施工的锚杆锚固力没有保证,为围岩提供了位移的时间和空间,对控制围岩变形十分不利。② 施工不能做到一次成巷。由于矿车供应紧张和施工组织的习惯行为,巷道两帮容易留“ 赤脚 ”一是在后期处理“ 赤脚 ” 进行帮部成巷时不便于与拱部网的搭接,甚至不挂网;二是帮部没有得到及时支护,无法控制围岩早期变形。③ 混凝土配比不均。受现场条件及职工素质、责任心等原因限制, 喷浆用混凝土的配比随意性很大,主要依靠经验,配比很难达到设计要求,混凝土强度无法保证。 2 改进措施 211 改进施工工艺 1“ 锚喷喷 ” 改为“ 喷锚喷 ” 。每茬炮后采用初喷作为临时支护,喷厚30～50 mm,初喷不仅起到封闭围岩改善围岩应力状态和结构,有效控制围岩早期变形的作用,还在于找平岩面,便于打锚杆时锚杆托盘紧贴壁面,保证锚杆安装质量;同时,还可以防止破碎岩石条件下打锚杆时掉渣伤人。初喷60 min后开始挂网打锚杆,钢筋网位于初喷混凝土层之外一是起到混凝土强度补强作用;二是对初喷层形成包围,即使喷层开裂则有金属网约束,也不至于脱落。 2锚杆二次补强。锚杆安装后一段时间内, 锚杆螺母扭矩和托盘锚托力会经过急速下降期快速承载期缓慢承载期的过程,为了防止锚杆在锚托力急速下降期被动承载,在复喷之前必须对锚杆进行二次补强,以保证锚杆安装后自始至终都有一定的锚托力。下转第108页 96 2010年第1期中州煤炭总第169期 3抓好制度宣传。对制度建设的典型做法、典型事例和典型单位要及时进行宣传报道,营造严格按制度办事的舆论氛围。 4强化主管部门监督。各相关职能部门在带头落实本部门制度的同时,认真履行主管职责,严格把好业务监督关,及时发现和纠正各种违规行为。 5落实群众监督。要充分保障群众对制度建设和落实情况的知情权、参与权、表达权和监督权。 6引入“ 第三方 ” 监督。邀请有关专家和社会咨询评估机构,对制度建设和执行情况进行定性定量评估,并公布结果。 7兑现奖惩措施。加强制度执行和落实情况考核,兑现各项奖励处罚规定,做到奖罚分明。 8建立文化体系。开展各类安全文化活动, 提高全员的安全意识、安全技能,进而让人人都“ 懂安全、要安全、会安全、能安全 ”,确保安全。 9实行反馈机制。追踪制度的执行效果,认真收集制度执行过程中发现的问题以及管理和服务对象的意见和建议。 217 制度修订要按照制度执行过程中出现的问题和公司内外部环境变化情况,对原有制度中无法适应和满足安全工作要求的条款及时进行修订完善,使制度建设实现闭环管理。 3 结语制度建设是企业安全生产管理的基础,企业要从安全生产制度制订的各个方面深入调查研究,制定出科学性、政策性和可操作性强的制度,并采取严格有效的管理措施和手段,加强对制度执行和落实情况的考核,确保安全生产管理制度的实施。责任编辑林春凤上接第69页 3复喷封闭巷道。网外喷厚不大于40 mm, 不小于20 mm,网位于整个喷体的中部偏外层。锚杆头一般情况下外露,并用浆体覆盖以防锈蚀。 4正确选择支护机具。采用专用锚杆钻机施工锚杆钻孔,做到钻孔直径、锚杆直径、锚固剂直径 “ 三径 ” 匹配锚杆性能与“ 三径 ” 匹配关系密切相关,研究表明,在锚杆与钻孔直径相差4～10 mm的情况下,锚固效果较好。实验表明,两者相差6～12 mm为宜,如要选择 20 mm的锚杆,则与之匹配的钻孔直径为28 mm,锚固剂的直径为23 mm。使用锚杆搅拌器安装锚杆,搅拌时间 ≥30 s,充分搅匀锚固剂。 212 加强现场管理 1坚持正规循环作业,提高正规循环率。坚持一次成巷。扒渣机距离掘进面不得超过20 m,当班结束掘进面不得有积渣,避免因积渣造成“ 赤脚 ” 。特别是破碎软弱岩石,要本着“ 控顶先控帮 ” 原则,尽量缩短帮部裸露时间。 2规范混凝土配比。采用自动上料机自动配比或专用量具严格按照设计配比混凝土,保证支护强度。 3提高光爆效果。加强职工技术培训,严格推进光面爆破。成立专门研究小组,探索光爆施工工艺,树立示范队伍,逐步解决巷道光爆成型问题, 为锚喷施工创造良好条件。 3 支护效果对比改进后的支护方式在22轨道上山试验,为方便对比,设点观测。相同地质条件的22胶带上山仍采用传统锚喷支护。2条巷道收敛变形值见表1。表1 改进前后巷道两帮移近量对比mm 项目巷道掘出时间/d 102030405060708090 改进前53113156197245293335367397 改进后3777111140164189213227237 1依据巷道表面位移观测数据分析,新工艺施工的巷道变形量明显减小,即使出现喷层开裂,也不会造成喷层脱落形成安全隐患。 2新工艺施工的锚喷巷道与传统工艺施工的巷道相比,巷道围岩收缩率下降40。 3新工艺施工的巷道帮顶变形小,断面能够满足生产需要;特殊条件巷道配合锚注支护,巷道基本不需要维修就能保证正常使用。 4 结语通过分析比较支护效果,结合具体施工实践,认为改进后的锚喷支护技术可以有效地控制巷道围岩的变形,避免巷道的重复翻修,围岩基本趋于稳定, 使巷道服务期限延长1～2 a。责任编辑梁郁鑫 801 2010年第1期中州煤炭总第169期