錨索支護(hù)在沿空留巷中的應(yīng)用

佟強(qiáng)

摘 要：沿空留巷采用錨索支護(hù)頂板技術(shù)，代替了傳統(tǒng)的留設(shè)煤柱、人工架木棚等支護(hù)方法，既提高了煤炭回采率，又降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了工時(shí)、材料消耗。

關(guān)鍵詞：錨索；支護(hù)；沿空溜巷

1 錨索沿空留巷支護(hù)原理

錨索沿空留巷支護(hù)是根據(jù)頂板懸臂梁原理作為理論支撐的。按照礦山壓力中板塊原理，認(rèn)為沿空留巷的頂板呈懸臂狀態(tài)，原有的石墻支護(hù)是巷道的一個(gè)支撐點(diǎn)，另一個(gè)支撐點(diǎn)是巷道下幫的實(shí)體煤柱，在實(shí)際生產(chǎn)過程中頂板冒落，下幫三角一般破壞的只是偽頂和直接頂?；谶@個(gè)理論另一個(gè)支撐點(diǎn)用錨索來代替，讓錨索打在不易冒落的老頂上，然后用錨索將直接頂?shù)踝?，形成一個(gè)懸吊支撐點(diǎn)來維護(hù)采后巷道的空間，減少頂板下沉量和破壞程度。

預(yù)應(yīng)力加固圍巖的實(shí)質(zhì)，就是通過錨索對(duì)被加固的巖體施加預(yù)應(yīng)力，限制巖體有害變形的發(fā)展，從而保持巖體的穩(wěn)定，在頂板上打注錨索后，由于錨索的錨固點(diǎn)在深部穩(wěn)定的巖層中，根據(jù)懸吊理論，使下部不穩(wěn)定巖層通過錨索懸吊在上部穩(wěn)定巖層中，起到了懸吊頂板的作用，同時(shí)由于錨索預(yù)應(yīng)力作用，對(duì)已有錨桿支護(hù)的下部巖層進(jìn)行組合、加固。錨索能有效的控制頂板下沉，降低回采后頂板的破壞程度。

2 工作面概況

45061采煤隊(duì)現(xiàn)回采九采區(qū)69層左一片，工作面走向長(zhǎng)度為428m，傾向長(zhǎng)度為131m，煤層采高為1.3m，煤層傾角為32°，該煤層層理發(fā)育，偽頂細(xì)砂巖，厚0.5m，深灰色堅(jiān)硬，直接頂，粉砂巖，厚3.7m，灰黑色、致密、堅(jiān)硬。下巷采用石墻配合錨索鋼帶支護(hù)，相對(duì)于以往留煤柱等方式留巷后，巷道片幫變形、頂板下沉、底板鼓起等現(xiàn)象都得到了很好的控制。

3 錨索參數(shù)的確定

沿空留巷中使用錨索支護(hù)技術(shù)，不是消極被動(dòng)去支護(hù)已被破壞的圍巖，而是最大限度的保持圍巖的完整性、穩(wěn)定性、控制圍巖變形，從而更好的維護(hù)采后巷道的空間。錨索支護(hù)設(shè)計(jì)是根據(jù)巷道圍巖特性和使用目的，在理論驗(yàn)算基礎(chǔ)上，加上拉拔試驗(yàn)和監(jiān)測(cè)等手段進(jìn)行的。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，錨索支護(hù)被破壞的形式是錨索和錨體的黏結(jié)破壞或是錨索被從錨體中拔出，所以，錨索支護(hù)技術(shù)的關(guān)鍵就是確定錨索的長(zhǎng)度和錨固長(zhǎng)度，以便錨索真正錨到堅(jiān)硬穩(wěn)定的老頂中，不會(huì)從錨固體中被拉出，真正起到懸吊支撐點(diǎn)的作用，來維護(hù)采后巷道的空間。

錨索錨固長(zhǎng)度計(jì)算：按GBJ86-85要求，錨索錨固長(zhǎng)度L1應(yīng)符合：

，再根據(jù)工程類比法，L1取1.0-2.0，所以在這里L(fēng)1取1.7m。

式中：k-安全系數(shù)，2；d-錨索鋼絞線直徑，18mm；f1-鋼絞線抗拉強(qiáng)度，1860mpa；f2-用高強(qiáng)樹脂做錨固劑，黏結(jié)強(qiáng)度10

錨索長(zhǎng)度計(jì)算：L=L1+L2+L3+L4=1.7+4.2+0.1+0.3=6.3m

式中：L-錨索總長(zhǎng)度；L1-錨固長(zhǎng)度，上面取1.7m；L2-不穩(wěn)定巖層厚度，包括偽頂，直接頂，共4.2m；L3-安裝托盤及鎖具的厚度，0.1；L4-錨索露頭長(zhǎng)度，0.3

為確保安全系數(shù)錨索長(zhǎng)度確定在6.3m，留巷采后采用單排錨索支護(hù)，錨索間距為2m，配合鋼帶支護(hù)。

4 錨索在沿空留巷的施工方法

（1）錨索為單排配合鋼帶打設(shè)，錨索深6300mm。鋼帶規(guī)格：2000mm（長(zhǎng)）×150mm（寬）×6-8mm（厚）中鋼板。（2）錨索配合鋼帶及大托盤沿巷道走向布置，錨索間距為2m。鋼帶每隔2m斷開。（3）錨索的錨固力必須達(dá)到80-100KN，錨索露頭長(zhǎng)度150mm-300mm。（4）鋼帶與頂板之間不嚴(yán)，必須使用木頂帽剎嚴(yán)剎實(shí)。（5）錨索超前工作面煤壁20m，嚴(yán)禁滯后。

5 經(jīng)濟(jì)效益

（1）采用錨索支護(hù)的巷道，有效減少了巷道的維修量，可以使巷道快速投入生產(chǎn)使用。（2）采用錨索支護(hù)取消了傳統(tǒng)的留煤柱，架棚子等留巷方式，從根本上解決了安全問題，既節(jié)省了資源，又極大的降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。（3）采用錨索支護(hù)，可以減少下巷采后工作人員的人數(shù)，增加了采煤隊(duì)的全員效益。

6 結(jié)束語

錨索支護(hù)技術(shù)是新興的支護(hù)手段，尤其是應(yīng)用在沿空留巷技術(shù)上，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和良好的工作環(huán)境，經(jīng)過實(shí)踐證明。和以前不用錨索支護(hù)的采后巷道相比，巷道情況明顯改善，變形量小，恢復(fù)工程量小，為以后的回采提供了安全保障，說明此項(xiàng)技術(shù)科學(xué)合理，以后在我礦將廣泛應(yīng)用。