白芨溝礦錨杆支護及效益淺析

白芨溝礦是年產150萬t的現代機械化礦井，隨著機械化程度的提高，對巷道掘進支護材料的改革也日益緊迫地提到議事日程。錨杆支護是較科學、較安全、較省力、較節耗的先進支護技術。白芨溝礦從20世紀70年代就開始使用錨杆支護，隨著錨杆支護技術研究的不斷深入，我們在不斷鞏固和發展岩巷錨杆支護的同時，從1992年開始先後在一層煤、二層煤的煤巷中使用錨杆、錨網、錨噴支護。

1 推廣應用錨杆支護的過程

1.1 由中小斷麵巷道發展到大斷麵巷道

從20世紀70年代到80年代初，我礦僅在4～14m²中小斷麵的準備、開拓巷道采用錨杆支護。從80年代中期至今，在斷麵較大的巷道中也應用了錨杆支護。例如北一四階段運輸下山絞車房，北四暗斜井絞車房，南二三階段1676水倉，南二四階段1660中巷各橫川下口機頭泵站硐室，2421（一）大切眼等，斷麵積均在20m²以上，均采用錨杆支護完成了施工任務。

1.2 由穩定岩層發展到特殊地質條件的岩層

在20世紀80年代中期以前，錨杆支護主要在岩性較硬、較完整、較穩定的岩層中應用，若遇斷層、破碎帶、采空區、動壓區等，則采取架棚支護或砌镟支護。架棚支護尤其是砌镟支護，費工、費時、費料，施工安全性較差。所以自80年代末，白芨溝礦就開始摸索在特殊地質條件的岩層使用錨杆支護的方法。在南三采區1744中巷延長段，遇到30m斷層破碎帶，在南三軌上遇到近40m斷層破碎帶，在南二1660中巷遇到多次超過100m的破碎帶，在南四1700中巷也遇到50m破碎帶等等，按常規這些服務年限較長的準備巷道，遇到破碎帶，必須進行砌镟支護。但是我們經過深入細致的調查研究03manbetx ，采取導硐法，預留光麵層，然後采取淺打眼、少裝藥、放小炮的辦法，將整個巷道斷麵掘出，最後及時將全斷麵掛網錨噴，順利地通過破碎帶。南三軌上、運上，都要和地麵打通，在接近地麵30m時，遇到風化帶，按常規也必須砌镟施工但是我們采取導硐法，先貫通，後刷幫挑頂，全斷麵掛網錨噴，也順利地解決了這一施工難題。1756邊界提料上山，處在南二、南四兩個采區中間，是整個南四采區運輸的樞紐，其上方是4321采空區，下方是4421開采區，每年開采都要從其旁通過，該處年年維護，年年壓垮，是個重災區。2002年，我們一改往昔的挑擴噴維修方法，也沒有采取砌镟和架棚支護，而是先將整個岩巷斷麵挑頂擴幫，滿足提料運輸高度和寬度後，噴漿100mm，及時將整個斷麵進行錨網索支護，充分運用錨索的自承作用、組合梁作用和懸吊作用，較好地解決了該處年年壓垮，年年維修的難題。這為特殊地質條件的岩層應用錨杆支護闖勁出一條新路。

1.3 由開拓準備巷道發展到回采巷道

1992年以前，白芨溝礦僅在不受采動影響或采動影響較小的開拓、準備巷道采用錨杆支護。現經礦壓觀測後，掌握了回采巷道的開鑿、閑置、回采使用各個階段的巷道礦壓顯現規律，在此基礎上，大膽地在回采巷道推行錨杆支護。1992～2000年，先後在1900小井、南四小井、北三小井、太華小井、西山小井等的回采巷道的回順、運順、運煤下山等巷道中進行錨杆支護，取得經驗後，2001年又開始在大井綜放工作麵的2421（一）切頂巷、運回順、大切眼、瓦斯頂板巷等巷道中推廣使用錨杆支護。具體方法：在綜放回采巷道開掘後，采用錨網耦合、錨索加固支護或者玻璃鋼錨杆及竹錨杆聯合支護；在回采階段，在采動影響超前應力集中區的回順、運順20m內加強支護，即采用單位液壓支柱配合鉸接頂梁上下幫各一排的支護形式，形成錨網索、支混合的支護結構。

2 技術經濟效益03manbetx

2.1 加快了巷道的掘進速度

自1992～2002年期間，錨杆支護巷道月平均單進176m，而采用架棚支護的巷道月平均單進118m。因此錨杆支護的巷道比架棚支護巷道的掘進速度提高49%。錨杆支護巷道掘進速度加快的原因。

（1）錨杆支護施工工藝簡單，而架棚支護施工工藝複雜。

（2）在支護後淨斷麵相同條件下，煤巷用錨杆支護比用架棚支護掘進毛斷麵小1.9～4.2m²，（如綜采、綜放大切眼，毛斷麵都是22m²，淨斷麵為17.8m²，綜采綜放在眼裏回順，毛斷麵都是9.1m²，淨斷麵為7.2m²）少掘巷道斷麵積25%，從而提高了斷麵有效利用率。

（3）架棚支護的巷道爆破時常出現歪棚或倒棚的現象，而錨杆支護的巷道爆破時不會有這種倒棚扶棚現象，從而提高了工時的有效利用率。

（4）架棚支護的巷道，受上下兩側擠壓的影響易變形，常出現前麵掘進一段，後巷變形嚴重，不得不停掘進行後巷維修，而錨杆支護的巷道，在服務期間基本上不維修，基本上杜絕了巷道前掘後修的現象，節省了大量時間。

正因為錨杆支護巷道掘進速度快，因而提高了單進和綜合單進水平，保證了采與掘的接續。如2421（一）綜放工作麵，運二川～運一川全長550m運順，2002年3月份原設計為采用架棚支護，安排一個掘進工作麵施工，按單進120m計算，需4.6個月，到2002年7月中旬才能掘完。而2421（一）綜放工作麵2002年6月初就要采過運一川，這樣2421（一）工作麵就要停產1.5個月，少出煤15萬t，價值2250萬元。由於接續緊張，將原來準備用架棚支護的2421（一）運順改用錨杆支護。結果綜掘隊2.5個月就掘完了這段工程，創出了錨杆支護巷道月進尺228m的好成績，比原來計劃架棚支護的單進120m，提高了90%，提前16d完成了該巷道的施工任務，保證了2421（一）工作麵的正常接線。

2.2 改善巷道支護狀況 提高工作麵單產

由於錨杆支護能對巷道圍岩主動及時支護，而且支護效果好，頂板下沉量小，巷道維護量小。它克服了巷道用架棚支護損壞嚴重和巷道端頭維護困難的弊端，使上下出口暢通，加快了回采工作麵推進速度，提高了工作麵單產。2421（一）大切眼用錨杆支護比2321（四）大切眼用木棚支護節省時間11d；2421（一）大切眼安裝支架和設備比2321（四）大切眼安裝支架和設備，因避免安裝過程中改棚回收支架等工藝，工作麵安裝提前9d完成。上述兩項共節省時間20d，多出煤7萬t。2421（一）回順、運順都是錨杆支護，2321（四）回運順都是金屬棚支護，它克服了巷道用架棚支護損壞嚴重和巷道端頭維護困難的弊端，使上下出口暢通，加快了回采工作麵推進速度，2421（一）綜放工作麵比2321（三）綜放工作麵月平均單產多出煤2萬t。

2.3 降低了掘進工作麵的支護費用

錨杆支護與金屬棚支護、木棚支護相比，節約了大量掘進支護費用，且有顯著的經濟效益。在支護後淨斷麵相同的條件下，煤巷用錨杆支護比用架棚支護節省支護成本費和維護費在200～1100元/m，我礦每年錨杆支護巷道達600m以上，由此每年降低掘進工作麵支護費和維修費用可達20萬元以上。

（石凡生 李祥 楊少國）