煤礦全煤巷道錨桿支護工藝探討

姬軍權

神華神東煤炭集團開拓準備中心生產辦

我國在煤礦巖巷中使用錨桿支護也已有近50余年的歷史。從1956年起在煤礦巖巷中使用錨桿支護，20世紀60年代錨桿支護開始進入采區(qū)，但由于煤層巷道圍巖松軟，受采動影響后圍巖變形量很大，對支護技術要求很高，因此，對煤礦全煤巷道錨桿支護工藝探討有必要性。

一、施工準備

1、現(xiàn)場調查

施工前，與設備管理單位共同調查周圍地質病害及病害歷史資料，既有圍巖填料種類等。針對圍巖狀態(tài)、施工干擾程度等制定專項施工技術方案，按規(guī)定程序審批后嚴格執(zhí)行。對于施工單位的技術人員，進行詳細的設計文件核對討論工作，促使廣大施工人員可以準確的了解設計方案的目的和要求，勘查地形及地質資料，復核圍巖中線并引測坐標控制點和水準點,做好安全、技術交底工作。

2、施工方案審批、簽訂安全協(xié)議及三電遷改

施工前編制詳細的施工方案，報請監(jiān)理、集通鐵路公司審批，并與工務段等有關設備管理部門簽訂安全協(xié)議。施工方案審批、簽訂安全協(xié)議后進行三電遷改及保護，確保施工時管線安全。在工程圍巖開工前，同所在管轄范圍內的鐵路派出所簽訂“入網協(xié)議”，按照要求在入網處建立安全門并派專人員防護。

3、土工試驗

對工程圍巖擬用取土場及原地面土進行取樣，按照標準試驗方法，作自檢試驗，自檢試驗資料報監(jiān)理站。取土場按每5000～10000m3進行一次取樣試驗。

4、施工測量

工程圍巖復測結果都符合設計及規(guī)范要求，導線點、水準點加密控制網布置完善，橫斷面也按規(guī)范及監(jiān)理工程師要求復測完畢。清表后的填前碾壓壓實度自檢合格后，交監(jiān)理工程師抽檢，抽檢合格后，用全站儀重新進行放樣，恢復路線中樁、邊樁，確定填土面積及坡腳位置；并按照工程圍巖施工平面布置圖進行高程和壓實度測點布置，定出距離控制樁，在填筑前后用50m鋼尺丈量出各測點；測出各高程控制點高程H0。

5.施工工藝

在施工中應用全錨保護系統(tǒng)，在錨桿屈服強度的設置上，不能低于540Mpa，同時破斷強度要超過700Mpa，延伸程度在10%到20%之間，并且外形結構要以增強錨固力和促進樹脂攪拌為目的。施工人員應當根據巷道和圍巖破碎的程度，調整注漿錨索的強度，一般以500kN以上的破斷力為適當。在錨固劑、錨桿附件以及鋼帶的強度選擇上，依據錨桿輕度靈活調整。在進行智能化監(jiān)測錨桿支護的過程中，使用相關的頂板離層監(jiān)測系統(tǒng)，由于該系統(tǒng)具有較高的記錄能力，所以能夠使用60個位移傳感器來監(jiān)測頂板離層的狀態(tài)信息，根據收集的信息還能及時輸出監(jiān)測數(shù)據并對臨界值進行警報。。另一方面，該系統(tǒng)能夠以多種簡易規(guī)格來顯示巷道地形等情況，而且測力錨桿的運用可以提高測量準確程度。在和有關廠家的開發(fā)合作過程中，大扭矩、大推力的支腿式錨桿機已經推廣應用，并且在打眼效率和預緊力上有了明顯提升。

二、強化煤礦全煤巷道錨桿支護工藝

巷道支護是煤礦安全生產中的重要保證，我國煤礦以井工開采為主，需要在井下開掘大量巷道，而80%以上是煤巷、半煤巖巷，或為松軟破碎巖巷，或為遇水軟化膨脹圍巖巷。確保巷道的安全、快速掘進，確保巷道使用期間的暢通、與圍巖穩(wěn)定，確保巷道的支護與維護成本較低等，是建設安全高效礦井的一項重要工作，具有重要意義。

1.重視圍巖垮塌應急

根據工程的特點及施工，認真的組織了對一些高發(fā)事故的學習，如路塹挖方段易發(fā)生垮塌，既有線圍巖挖臺階導致既有線圍巖沉降等易發(fā)生事故施工點分析，特制定緊急事故的應急處理預案，進行必要培訓教育和模擬演練，進而提升有關操作人員處理事故的能力，從而將突發(fā)事故造成的損失和不利影響降到最低程度。一旦發(fā)生既有線施工安全突發(fā)事件，現(xiàn)場安全員或防護員,一是攔截阻止列車通行，二是立即向有關設備管理部門和指揮部安質部及隊領導報告。指揮部安質部在接到通知后，立即通知指揮部領導，指揮部安質部及領導在接到報告后立即前往現(xiàn)場察看，同項目部、隊領導現(xiàn)場共同制定搶險處理措施。

2.建立應急預案，做好施工的監(jiān)督管理

在施工區(qū)域進行必要的隔離設置，對于傷員要及時搶救，并將財產損失降到最低，現(xiàn)場負責人要做好指揮控制工作，在事故發(fā)生后的5分鐘之內必須趕到值班，對于緊急情況性質、地點、發(fā)生時間等基本信息要進行必要的說明，并做好救護工作。在值班人員了解事故情況之后，要立即上報給領導小組，根據領導小組發(fā)布的命令及時進行現(xiàn)場情況的處理。對于現(xiàn)場人員，要在現(xiàn)場救助、警戒隔離以及疏散等方面進行合理的分配，確保每一個環(huán)節(jié)都可以有效得到處理。同時辦公室是在緊急事故半小時以內要向上一級匯報情況，在事故處理期間一切人員的工作重心都是降低損失，挽救傷員，在人力和物力上不能與事故處理相沖突，所有人員應當堅決服從現(xiàn)場應急預案小組人員地命令和安排，不得拖延、推諉、阻礙緊急情況的處理。

3.強化工程施工安全控制

在雨季值班制度的基礎上，設立相應的領導組織。對于相關的責任區(qū)域和范圍，要實行領導小組成員專人負責制。如果是在降水期間施工，一般要有人員定期檢查，及時發(fā)現(xiàn)問題并處理。根據需要組建搶險突擊隊，但是非搶險時期還需要正常完成施工作業(yè)。根據設備配置要求，施工需要必須要儲備足夠防汛設備和器材，同時還要做好充足的人力準備，對于搶險救災物質一定不能擅自挪用。在和有關氣象、水文部門的聯(lián)系中，實現(xiàn)汛情的有效掌握和預測，根據氣象情況科學合理的調整施工。常規(guī)雨季值班的基礎上，要指派專人來記錄天氣變化，對于異常天氣要立即匯報并做好有關的應急措施，同時管理人員要做好總的調度和協(xié)調工作，減少損失和不利影響。

4.加強安全巡視

加強對既有線圍巖觀測及安全巡視。機電設備必須做好接地設備的安裝工作，對于電閘箱的漏電情況，要做好安全保護工作；并且在做好電纜電線掩埋工作的同時，要加固好電桿和電線設備；特別是在持續(xù)降雨天氣時，有必要進行設備的絕緣測試，在降雨期間要加強事故多發(fā)區(qū)域的巡查，加強既有線穩(wěn)定觀測，并為了保障排水系統(tǒng)可以及時的排水，要實行施工地區(qū)排水設備的專項檢查和測試。

5.應用先進的技術

煤礦防護網該技術具有較高的抗拉強度，網面平整，堅固不易拉開，安全系數(shù)已達國家標準。主要用于煤礦人工假頂,可使屯煤成本降低，節(jié)約鉛絲，現(xiàn)已成為我國煤炭行業(yè)重點推行的新技術，并在防護堤壩，圍欄養(yǎng)殖，等方面也得到推廣使用，現(xiàn)又成為建筑行業(yè)的一種新型材料，具有鋼筋的作用。

結語：

總而言之，煤礦巷道支護經歷了木支護、砌碹支護、型鋼支護到錨桿支護的漫長過程。國內外的實踐證明，錨桿支護是巷道經濟、有效的支護形式。因此，要加強對錨桿支護工藝研究，深入對錨桿支護的可行性和適用性，引進國外先進錨桿支護技術，使我國的煤巷錨桿支護技術得到提升，使錨索支護技術得到更好應用，并取得令人滿意的支護效果和經濟效益。

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