提高掘進(jìn)巷道成型及支護(hù)質(zhì)量方法研究

賈遵鋒

山西錦興能源有限公司肖家洼煤礦綜掘隊(duì) 山西呂梁 033600

巷道成型和支護(hù)質(zhì)量是掘進(jìn)隊(duì)組施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)。影響巷道成型和支護(hù)質(zhì)量的因素包括：方法的因素、人的因素、作業(yè)環(huán)境的因素、機(jī)械的因素。在巷道掘進(jìn)施工過程中，掘進(jìn)隊(duì)組質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化工作的基礎(chǔ)就是巷道成型和支護(hù)質(zhì)量。肖家洼煤礦通過建立質(zhì)量目標(biāo)，在錨桿（索）施工工藝中進(jìn)行了創(chuàng)新，取得較好效果[1]。

1 設(shè)計(jì)背景

影響巷道成型和支護(hù)質(zhì)量的因素包括：方法的因素、人的因素、作業(yè)環(huán)境的因素、機(jī)械的因素。在方法合理的基礎(chǔ)上，要以控制人的因素為基礎(chǔ)，嚴(yán)格按照技術(shù)方案、工藝、作業(yè)規(guī)程施工。通過持續(xù)創(chuàng)新、技改不斷推進(jìn)巷道成型和支護(hù)質(zhì)量。巷道掘進(jìn)施工過程中，做好安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化工作，一直是隊(duì)組管理的目標(biāo)，掘進(jìn)隊(duì)組質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化工作的基礎(chǔ)就是巷道成型和支護(hù)質(zhì)量。通過建立質(zhì)量目標(biāo)，并在質(zhì)量管理體系中通過策劃、控制、改進(jìn)實(shí)現(xiàn)質(zhì)量管理目標(biāo)巷道成型是掘進(jìn)施工的基礎(chǔ)，通過以下幾點(diǎn)來保證巷道成型：（1）做好中腰線管理工作，地質(zhì)測(cè)量科及時(shí)施工放線，每班施工前復(fù)核激光線。根據(jù)中線劃出巷道輪廓線，每次切割前，必須由專人校正巷道的中線，只有中線的三點(diǎn)都在一條直線上時(shí)，方可根據(jù)中線截割巷道，并檢查巷道規(guī)格，將不合格的地方進(jìn)行處理，達(dá)到規(guī)程設(shè)計(jì)要求。（2）做到掘進(jìn)機(jī)組人機(jī)固定，每個(gè)班組的掘進(jìn)機(jī)司機(jī)固定[2]。分為正副兩名司機(jī)，一名司機(jī)割煤，一名司機(jī)看中線及幫部，掘進(jìn)機(jī)司機(jī)嚴(yán)格按照操作規(guī)程施工。（3）加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理，巷道成型中腰線偏差：中線至任何一幫允許誤差0至+100mm，腰線至頂?shù)装逶试S誤差0至+200mm。支護(hù)質(zhì)量是我們施工作業(yè)過程中的重中之重，支護(hù)質(zhì)量控制難度大，需要控制的因素多，加強(qiáng)錨桿（索）支護(hù)質(zhì)量管理，提高巷道支護(hù)的可靠性，首先是錨桿（索）預(yù)緊力和錨固力達(dá)標(biāo)，三徑匹配，MQT-130型氣動(dòng)錨桿鉆機(jī)配合S19中空六方鉆桿加接方式和Φ28mm雙翼鉆頭濕式打眼，錨桿直徑Φ20mm，、藥卷直徑Φ23mm。符合鉆孔與桿體直徑之差6-10mm、鉆孔與樹脂藥卷直徑之差4-6mm的要求。

2 巷道支護(hù)質(zhì)量的影響因素

支護(hù)質(zhì)量是施工作業(yè)過程中的重中之重，支護(hù)質(zhì)量控制難度大，需要控制的因素多，加強(qiáng)錨桿（索）支護(hù)質(zhì)量管理，提高巷道支護(hù)的可靠性。（1）錨桿（索）間排距符合作業(yè)規(guī)程規(guī)定要求。（2）錨桿（索）預(yù)緊力和錨固力達(dá)標(biāo)。（3）三徑匹配。鉆孔與桿體直徑之差6-10mm、鉆孔與樹脂藥卷直徑之差4-6mm。采用MQT-130型氣動(dòng)錨桿鉆機(jī)配合S19中空六方鉆桿加接方式和Φ28mm雙翼鉆頭濕式打眼，錨桿Φ20mm，藥卷Φ23mm。（4）錨固深度。在實(shí)際施工過程中，因鉆桿無刻度，錨桿鉆機(jī)操作人員為了保證錨桿（索）一次性安裝合格，防止錨桿（索）外露過長(zhǎng)，往往錨桿（索）孔打得過深，而降低了錨桿（索）的有效錨固長(zhǎng)度。

3 改進(jìn)措施

為了解決這一問題，加工2套鉆桿，一套在2150mm處紅漆標(biāo)記，一套在6150mm處紅漆標(biāo)記，操作錨桿鉆機(jī)人員通過刻度錨桿確定孔深，根據(jù)鉆桿紅漆指示打錨桿（索）孔。改進(jìn)鉆桿，解決了錨索外露長(zhǎng)和有效錨固長(zhǎng)度的問題，錨桿外露長(zhǎng)的問題還是不能很好的解決，通過實(shí)際工作、分析，問題出在錨桿上樹脂藥底座上，原配底座螺扣較多，深度10cm，錨桿攪拌樹脂藥達(dá)不到錨桿預(yù)定安裝位置，我們通過加工1個(gè)輔助螺母（見圖1）配合上藥底座解決了錨桿外露長(zhǎng)的問題[3]。螺母一頭焊住作為輔助螺母，上樹脂藥時(shí)，把加工好的輔助螺母擰在錨桿上，然后用底座插在輔助螺母上攪拌錨桿樹脂藥，攪拌完成后，用力矩扳手?jǐn)Q下輔助螺母，因?yàn)檩o助螺母一頭焊住，可以頂住錨桿，錨桿鉆機(jī)的扭矩力充分發(fā)揮，自從我隊(duì)使用輔助螺母攪拌樹脂藥，不僅錨桿外露長(zhǎng)問題解決了，而且錨桿一次預(yù)緊力也大幅提高，二次預(yù)緊時(shí)螺母轉(zhuǎn)幾下就可以達(dá)到200N·m。錨桿外露長(zhǎng)合格率95%以上，錨索外露長(zhǎng)合格率98%以上。

支護(hù)編碼管理，從開始第一支護(hù)排開始分類編號(hào)，按1，2，3……順序編號(hào)。護(hù)幫支護(hù)按班組代碼進(jìn)行編號(hào)，嚴(yán)格落實(shí)責(zé)任制。嚴(yán)格工程驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。錨桿外露長(zhǎng)度10-50mm，錨索外露150-250mm；螺紋鋼錨桿預(yù)緊力200N·m，樹脂錨桿50N·m；錨固力：錨桿不小于50kN，錨索不小于150kN；錨桿（索）排間距誤差不超過±100mm，網(wǎng)與網(wǎng)搭接長(zhǎng)度為100mm-200mm，用雙股12#鉛絲間隔200mm連接牢固，扭結(jié)不少于3圈。實(shí)行驗(yàn)收單制度。把每班的掘進(jìn)進(jìn)尺、巷道成型、支護(hù)質(zhì)量、安全標(biāo)準(zhǔn)化一一驗(yàn)收，由技術(shù)員每天下井驗(yàn)收，所有施工人員工資按驗(yàn)收表結(jié)算。

4 創(chuàng)新點(diǎn)

（1）研制了刻度鉆桿。使用帶標(biāo)記刻度鉆桿打孔，實(shí)際孔深誤差小于±20mm，符合作業(yè)規(guī)程孔深小于±50mm。（2）加工輔助螺母，螺母一頭焊住，把加工好的輔助螺母擰在錨桿上，然后用底座插在輔助螺母上攪拌錨桿樹脂藥，因?yàn)檩o助螺母一頭焊住，可以頂住錨桿，能充分發(fā)揮錨桿鉆機(jī)扭矩力，解決錨桿外露長(zhǎng)問題，錨桿一次預(yù)緊力大幅提高。（3）支護(hù)編碼管理，從開始第一支護(hù)排開始分類編號(hào)，按1，2，3……順序編號(hào)。護(hù)幫支護(hù)按班組代碼進(jìn)行編號(hào)，嚴(yán)格落實(shí)責(zé)任制。通過持續(xù)創(chuàng)新、不斷改進(jìn)，巷道成型達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，錨桿（索）外露、合格率95%以上，錨桿（索）預(yù)緊力、錨固力、抗拉拔力全部100%合格。