郭爱生

(山西焦煤煤炭销售总公司， 山西太原 030013)

锚网喷联合支护，主要是利用锚杆的悬吊作用、组合梁作用、锚杆楔固作用及挤压加固拱作用。在我集团公司中盛煤矿的技改巷道掘进中，更好地利用了锚杆前三种作用。

汾矿集团公司中盛煤矿自2003年开始，进行30万t/a的矿井技改。开拓巷道沿7#煤顶板掘进，上覆4.0～6.0 m的k4石灰岩，底板为8.0～9.0 m厚的灰色泥岩及砂质泥岩。采用锚网喷联合支护技术，不仅能够显著提高巷道支护效果，提高安全系数，而且可以节约大量的支护和维修费用；在减轻工人劳动强度的同时，能够改善井下作业环境，为矿井的早日投产创造条件。它与传统的棚式支护相比，具有十分明显的技术优越性。因此，被广大的煤矿所接受，近此年来尤为迅速。同时，锚网喷联合支护存在隐蔽工程，一旦施工质量有问题，极易造成冒顶事故的发生，因此，现场施工就成为锚网喷支护的关键环节。这就要求现场的技术人员和操作人员认真学习作业规程，对锚网喷联合支护的施工工艺必须了解、熟悉和掌握。

1 顶锚杆施工工艺

1.1 顶锚杆施工工艺流程

下面是开拓巷道断面图。如图1所示。

图1 技改巷道断面图

顶锚杆及角锚杆施工工艺流程为：掘进—凿掉伞檐活石—煤岩分运—初喷—铺金属网—托上钢筋托梁—临时支护—钻顶板锚杆孔—清孔—锚杆带上托盘和螺母—安装树脂药卷和锚杆—用锚杆机搅拌树脂药卷至规定时间—停止搅拌等待1min左右—拧紧螺母—安装其他顶锚杆。

1.2 顶锚杆及角锚杆的安装要点

中盛煤矿顶锚杆采用左旋无纵筋螺纹钢锚杆，杆体公称直径16mm，长度1600mm。顶锚杆及角锚杆的安装要点如下：

1)锚网喷紧跟掘进头及时支护。

2)钻孔前，先进行初喷30～50mm，以消除围岩的集中应力。

3)钻孔深度，根据顶锚杆的长度确定钻孔的深度(1600+50)mm。锚固剂使用K2335树脂锚固剂。

4)锚杆钻机配专用搅拌器搅拌树脂药卷，锚杆钻机先慢速旋转，严禁钻机不旋转直接就把锚杆直接顶入(钻机不旋转就把锚杆直接顶入不能搅拌好锚固剂)，待锚杆全部进入锚杆孔后，全速旋转。旋转时间控制在30s左右时间，且中途不得停机。停止旋转后等待1min左右(等待1min是为了锚剂能够初凝)，换上安装器拧紧螺母。

5)利用锚杆钻机配安装器拧紧螺母，拧紧力矩达到140 N·m，要点动锚杆钻机拧紧螺母，以防止操用手柄伤人。

6)锚杆间排距允许偏差±100 mm。

7)喷砼后，锚杆外露长度不大于50 mm。

8)由于顶部角锚杆的主要作用是防止顶板沿帮部切落，角锚杆合理的安装角度，可以使角锚杆在水平方向上有合理的投影长度，从面有效的防止顶板沿帮部切落。此角锚安装角度，必须符合设计要求，与顶板成75°角。

9)金属网压茬不小于100 mm，且相邻两块之间用12#铁丝相连，连接点要均匀布置。

1.3 顶锚杆的安装步骤

以我集团公司中盛煤矿顶锚杆的安装为例，来介绍顶锚杆的安装步骤。

1)对围进行初喷30～50 mm，以消除围的集中应力。

2)挂金属网，金属网要有压茬，搭接长度不小于100 mm。

3)托上钢筋托梁，并进行临时支护，临时支护如图2所示。

4)用MYT—125液压锚杆钻机钻孔，钻眼时为便于操作，应顺序使用短、长钻杆，短钻杆长0.4 m，长钻杆长1.6 m，先使用短钻杆钻眼，后换1.6 m长钻杆。钻孔时钻机升起，开动锚杆钻机进行钻孔，然后再用长钻杆钻够眼深，为使准确掌握眼深，应在长钻杆上用白油漆标出终孔位置。孔深要求为(1600+50)mm，并保证钻孔角度。钻头钻到预定深度后下缩锚杆钻机，同时清孔，用高压水清除钻孔内的泥浆。

5)树脂锚杆安装前，先用杆体测量孔深，并在杆体上作出孔深标志，然后用锚杆体将树脂药卷送至孔底。锚杆体套上托盘，带上螺母，锚杆机与锚杆杆体连接，顺时针搅拌30s，同时将杆体匀速推至孔底。搅拌完毕后，等1min，将杆、机分离，为防止杆体在药卷固化前下坠，在孔口处将锚杆临时用木楔或小石块挤住。至少等10min后安装铁托板，用力矩板手将螺母拧紧到140N·m，该锚杆即安装完毕。

图2 临时支护图

2 帮锚杆施工工艺

2.1 帮锚杆施工工艺流程

帮锚杆施工工艺流程为：钻孔—清孔—安装树脂药卷和锚杆—等待1min左右—(铺网)拧紧螺母—安装其他帮锚杆。

2.2 帮锚杆的安装要点

我集团公司中盛煤矿帮锚杆采用Q235圆钢锚杆，杆体公称直径16 mm，长度1600 mm。下面以该矿为例，介绍帮锚杆的安装要点。

1)钻孔深度，根据帮锚杆的长度确定钻孔的深度(1600+50)mm。

2)用煤电钻配专用搅拌器搅拌树脂药卷，要先慢后快转，旋转时间控制在30s左右时间，且中途不得停机。

3)用力矩扳手给锚杆施加80 N·m的预紧力。

4)锚杆间排距不得超过设计值-100～+100mm。

5)螺母距锚杆杆体尾端露出托板≤50mm。

2.3 帮锚杆的安装步骤

以我集团公司中盛煤矿帮锚杆的安装为例，来介绍帮锚杆的安装步骤。

1)用ZMS—12煤电钻，配Ф23麻花钻杆和Ф27双翼钻头，打钻孔，孔深控制在(1600+50)mm。锚固剂使用K3537树脂锚固剂。

2)用专用搅拌器与煤电钻相连，开机搅拌，先慢后快，将帮锚杆全总部插入钻孔后，全速旋转搅拌30s，搅拌过程必须连续进行，中途不得间断。停止搅拌等待1min左右。

3)卸下搅拌器，用力矩扳手安装螺母，使帮锚杆预紧力达到80 N·m。

3 复喷的施工要求

1)喷射混凝土使用425#水泥，喷厚(100±30)mm。

2)沙为纯净的河砂，石子粒直径小于20mm，将粒径大于15mm的石子控制在20%以下，石子过筛，并用水冲洗干净，配比为水泥∶砂∶石子=1∶2∶2。

3)速凝剂型号为J85型，掺入量一般为水泥重量的2%～3.5%，喷淋水区时，可酌情加大速凝剂掺入量，速凝剂必须在喷浆机上料口均匀加入。

4)调整到合适的水灰比：0.4～0.5之间。喷射过程中，应根据出料量的变化，及时调整给水量，保证水灰比准确，要使喷射的湿混凝土无干斑，无流淌，粘着力强，回弹料少。

5)喷射顺序为：先墙后拱，从墙基开始自下而上进行，喷枪头与受喷面应尽量保持垂直。喷枪头与受喷面的垂直距离以0.8～1.0 m为宜。

6)一次喷射混凝土厚度20～30 mm，并要及时复喷，复喷间隔时间不得超过2h，否则应用高压水重新冲洗受喷面。

7)喷射工作结束后，喷层必须连续洒水养护28d以上，7d以内每班洒水1次，7d以后每天洒水1次。

4 结语

我集团公司中盛煤矿自2003年以来，对该矿进行了30万t/a的矿井技改。经过不断的实践探索，证明锚网喷联合支护工艺不仅保证了支护要求，提高了工程速度，而且降低了劳动强度，降低了支护成本，对我集团公司中盛矿的巷道支护具有重要的现实意义。同时，中盛矿制定了《锚网喷支护巷道工程质量检查标准及评分办法》，有力保证了矿井井下的安全生产。

[1] 东兆星， 吴士良. 井巷工程[M]. 北京：中国矿业大学出版社,2004.

[2] 煤矿井巷工程质量检验评定标准[S].MT5009-94.