作者单位：四川川南煤业鲁班山北矿

　　自锚杆支护工艺进入井巷支护以来，在支护上是一个重大突破、跨越。从以前的被动刚性支护跨越到主动支护。锚杆网支护技术已基本替代以前的其他刚性支护，但是在我们的锚网巷道支护中，多数矿井、施工现场施工、检测都重视内锚固质量，对外锚固力的要求、检测均不到位，检查手段缺乏，从而致使我们的主动支护演变成被动支护，造成巷道周边岩层裂变、氧化，致使巷道变形严重，失修严重，给企业造成严重的经济损失和安全威胁。通过我们大量的现场调研，发现我们的现场操作工艺过程中，多数内外锚固力均达不到技术参数要求而造成大面积巷道变形、冒顶。钢筋网之间的搭接方式，以前靠松动第一排已经安设好的锚杆锚盘卸下重新压接，造成顶板的再次松动而形成空顶，给施工人员操作带来了安全隐患。掘进碛头炮后空顶作业，无超前临时支护给员工生命安全带来严重威胁。因此，为了企业发展、生成，安全环境的改善，保护员工生命，减少巷道维修量和维修投入，我们做了大量研发工作，终于成功研制了锚杆内外搅拌紧固器、采用碟形锚盘搭接钢筋网及新型前探梁，并已经成功推广使用，效果明显。使得巷道失修逐步减少，保证掘进巷道施工过程中的安全，给企业带来了明显的经济效益。

　　一、紧固装置的研制及使用

　　1、锚杆支护的作用原理：起悬吊、组合梁、挤压拱作用，锚杆外锚固力预紧，是挤压拱形成关键，形成挤压拱后才能充分发挥其支护作用，形成整体，分解压力，真正体现了锚杆支护的作用原理。虽然锚杆的内锚固力均达到设计要求，若锚杆外锚固力达不到设计要求，就会使锚杆网与巷道周边围岩存在较大的间隙，从而使巷道周边围岩离层、裂变，以锚杆网与围岩间隙为中心，逐渐形成松动圈，致使巷道围岩松动下沉，若松动圈大于锚杆支护的最大距离时，就会使巷道发生垮冒（如图所示）。 只有在顶板来压、变形的情况下，才能起到被动支护作用，从而就失去了锚杆主动支护的作用，形成被动支护。

　　我矿通过不断的尝试、研究、革新，试制了一套有效、安全、简单、易操作的支护工艺，彻底解决了锚杆的内锚固力及外锚固力不能同时达到设计要求这一重大难题，使锚杆网支护真正起到了应有的支护作用，大大减少了巷道的失修量，降低了顶板事故的发生率。锚杆网紧固装置共4个，分别是顶锚杆内锚固搅拌器、帮锚杆内锚固搅拌器、顶锚杆紧固器、帮锚杆紧固器。

　　动力：利用锚杆机、风煤钻转矩力进行紧固。

　　2、锚网紧固装置一套共四件，分别是：

　　（1）、顶锚杆内锚固搅拌器 （2）、顶锚杆紧固器

　　（3）、帮锚杆内锚固搅拌器 （4）、帮锚杆紧固器

　　以上四件中，顶锚杆内锚固搅拦器与顶锚杆紧固器配套，用锚杆机进行操作，用于巷道顶部的锚杆支护；帮锚杆内锚固搅拌器与帮锚杆紧固器配套，用风煤钻进行操作，用于巷道两帮的锚杆支护。

　　二、钢筋网的搭接

　　新工艺要求钢筋网与网之间的搭接采用碟形锚盘进行搭接，搭接长度为100mm（一个网格距离），将钢筋网的最边缘的一个网孔，套入已施工好的锚杆内，采用一个碟形锚盘进行搭接，碟形锚盘凹面贴向钢筋网，凸面一侧上齐螺帽采用外锚固紧固器进行紧固。这样既解决以往因撤卸原锚盘造成钢筋网松动而使外锚固失效和空顶作业的问题，又使钢筋网与网之间的连接更加紧密稳固，新的钢筋网搭接工艺，使支护的钢筋网连成了一个整体，强化了巷道支护，钢筋网与巷道围岩之间没有间隙，杜绝了巷道围岩逐渐分层垮冒。

　　三、前探梁的研制及使用

　　为了保证掘进碛头炮后的临时支护有效，杜绝空顶作业，减少迎头施工中的危险，经过实际调研制作了新型前探梁，操作起来方便、灵活、适应性强，在巷道掘进出现超欠挖时同样能有效地对顶板起到临时支护作用。

　　新型前探梁采用L=4m，Φ76.2mm的无缝钢管，配合专门研制的4个吊环使用。每个吊环设计为三连环，当顶板出现超欠挖凹凸不平时，通过三连环可以调节前探梁的上下固定位置，使前探梁达到水平超前支护。前探梁上采用钢筋网铺设接顶（短筋紧贴岩面，长筋在下方），前探梁与钢筋网之间采用半圆木背接牢固。每一根前探梁用两个吊环固定，两个吊环一前一后间隔两根锚杆排距（1.5m～1.7m），沿巷道中轴线间隔1根锚杆布置在巷道中间。前探梁吊环采用螺帽紧固在锚杆上，以锚杆作为悬挂支点（如图所示）。前探梁尾段设有定位销，可以适用于上、下山掘进巷道，避免前探梁因重力而自行滑落。

　　将前探梁架设好后，人员站在前探梁下方进行支护作业，既保证锚网支护质量，又有效防止掘进碛头掉矸伤人事故的发生，使掘进碛头作业人员的生命安全得到充分保障。在较宽的巷道内，因巷道断面较大，应相应地增加1～2根前探梁的数量，保证整个顶板得到有效支护。

　　四、支护工艺流程及主要优缺点：

　　（一）、支护工艺流程：

　　敲帮找顶→上前探梁→铺设钢筋网→背接牢固钢筋网→采用碟形锚盘将钢筋网与上一张钢筋网进行搭接→用紧固器紧固搭接锚杆螺母→打锚杆眼→装树脂药卷→采用内锚固搅拌器搅拌树脂药卷装入锚杆→上锚盘、螺母采用紧固器紧固锚杆。

　　（二）、主要优缺点

　　1、采用新的支护工艺后，使锚杆外固力100%达到设计要求，锚杆外锚固力预紧，形成挤压拱，充分发挥其支护作用，形成整体，分解压力，真正体现了锚杆支护的作用原理，达到一次性预紧、形成整体，大大减少了巷道周边围岩离层、裂变、松动下沉的现象，杜绝巷道发生垮冒。

　　2、不再拆卸原有已经达到预紧的锚盘，直接使用碟形锚盘来压接钢筋网，避免了因拆卸锚盘而造成外锚固失效、再次形成空顶而发生冒顶事故。

　　3、新型前探梁以锚杆作为悬挂支撑点，操作简便、适应性强，能进行灵活调节来适应因巷道超欠挖、断面变化及上、下山施工的超前支护，有效防止空顶作业。

　　4、新工艺的推广应用，首先保证了员工操作安全、降低了巷修成本、提高支护质量和工效。

　　5、经济性分析

　　因为大大减少了巷道的维修量，所有节约了巷修人工费用、锚杆材料费用、钢筋网材料费用、喷浆水泥石粉材料费用、木点柱消耗材料费用。提高了巷道工程质量，保证了井巷施工安全，为全矿井安全生产和采掘正常接替做出了巨大贡献。

 

 

作者：张明、吴昭彬

编 辑：晓岚