煤巷錨桿支護從割煤、運煤、打眼到錨桿的安裝,每一道工序都有它的規律性,若不能深入研究,掌握其規律性,必定會影響到錨桿支護質量,這些也是最容易忽視的問題。
1、圍巖
巷道掘進破巖在井巷掘進作業中是一個非常重要的工序,其他后續工序都要圍繞它來進行。錨桿支護要求在破巖的同時必須保護好圍巖,這是錨桿支護技術的基礎。機掘破巖要求司機對巷道成形的操作能力要高,而鉆爆法破巖則表現更為突出,因為爆破成形不好就會破壞圍巖強度,不利于錨桿托板與頂幫密帖,使錨桿受力條件變差,圍巖強化程度變小,減弱了它的抗外載能力,直接影響巷道的維護效果和服務時間。
爆破成形因煤巖條件不同而不同,“三軟”煤層由于煤層很軟(f<1),采用傳統的爆破工藝,掘進巷道成形差,片幫嚴重,圍巖破壞較大,一次爆破成形不能滿足支護的要求。采用“底側預留,刷幫成形”的方法,能夠實現既掘出巷道空間又保護圍巖的目的。所謂“底側預留,刷幫成形”就是在爆破圖表設計時把炮眼布置成倒八字形,爆破后,頂部巷寬達到巷道設計的寬度,為出煤后頂板及時支護創造條件。下部巷寬比巷道設計寬度小1.0m~1.4m,兩側均勻預留,以保證巷幫的穩定。中硬煤層(f=2~3)采用修邊爆破的方法來控制巷道成形。其實質是增加幫眼的數量,縮小幫眼間距和抵抗線間距,合理配置掏槽眼、輔助眼和底眼的裝藥量,減小頂眼和幫眼裝藥量的一種控制爆破。這種爆破方法可以減少炮震裂隙,使煤幫整齊穩定,為錨桿支護奠定良好的基礎。
2、打眼的順序和原則
打眼時要以錨桿安裝的實際情況而確定錨桿的位置和打眼順序。一般情況下,頂板和兩幫的錨桿的支護順序為:先支板,后支幫。頂錨桿施工順序為:先中間,后兩邊。幫錨桿安裝順序為:先上部,后下部。打眼時須遵守以下原則:
(1)錨桿必須緊跟工作面迎頭,施工時,向迎頭逐排進行,最大最小空頂距必須在作業規程或措施中明確規定;
(2)頂錨桿眼施工時,一般換釬次數不應超過1次,并合理安排施工順序,保證施工速度;
(3)打眼前,應根據作業規程設計要求確定孔位,做好標記,錨桿角度誤差不超過±5°,錨桿排間距誤差不超過±50mm,錨桿孔深誤差不超過50mm;
(4)幫錨桿孔內的煤巖粉必須沖、吹、掏干凈,不得留有煤巖粉或積水,由于幫錨桿鉆孔時,大量的煤巖粉可加速樹脂的凝固時間,可能導致錨桿報廢,所以幫錨桿鉆孔可采用干式打眼,孔口噴霧降塵方式施工,但必須確保外噴降塵的效果。
3、巷道的及時支護
爆破與機掘是頂幫齊直穩定的基礎,及時支護則是頂幫齊直穩定的保證,如果沒有及時支護,那么成形的幫和穩定的頂也可能被破壞。所謂及時支護就是在巷道圍巖條件差的情況下,放炮掘進時,在臨時支護的前提下,要求爆破后煤先出一部分,具備頂板支護條件,就進行頂板支護,頂板支護完畢,煤幫分步刷夠巷道寬度,分步進行支護。機掘時,要求縮小循環,在臨時支護的前提下,先支頂后支兩幫,在中硬煤層中掘進,不管是爆破還是機掘,為了保證及時支護,巷道一次成形后,先進行頂板支護,煤幫支護可以始終滯后于頂板作業規程規定的一段距離,不允許任意擴大,這樣就既可以保證及時支護,又兼顧了頂幫支護的平行作業,提高了掘進效率。
4、安裝錨桿
安裝錨桿過程中應嚴格按照作業規程規定的攪拌、等待時間等安裝要求操作,具體往孔中送樹脂藥卷時,可以采取人工先將錨桿輕輕送到眼前,再用錨桿機邊旋轉邊勻速上推,上推到眼底的時間一般占總攪拌時間的70%,推到眼底后繼續攪拌,其時間一般占總攪拌時間的30%,待樹脂錨固劑凝膠后,用錨桿鉆機或人工風動扳手將緊錨桿螺母緊固。如果使用兩種膠凝速度的樹脂藥卷時,安裝樹脂藥卷的順序為:快在前,慢在后。
安裝錨桿必須滿足以下要求:
(1) 錨桿螺母與托板之間必須使用減摩墊圈;
(2)擰緊螺母時必須使用專門的機具進行,且必須對螺母進行二次緊固,使螺母扭矩符合作業規程規定要求;
(3) 托板應緊帖巷道頂板表面、鋼帶或金屬網或巷道圍巖的表面,錨桿托板處及周圍浮煤矸必須處理干凈,以保證平實;
(4) 作為支護的錨桿安裝達到規定的扭矩后,不得因網的壓茬等原因卸下螺母重新安裝。
5、錨桿支護巷道過構造帶的處理方法
煤礦井下巷道掘進經常會遇到斷層或無炭柱,給錨桿支護帶來很多難題,片幫漏頂及錨桿支護失效時有發生。為確保這些地點錨桿支護的安全性和有效性,必須采用有效的技術措施。通常方法有:一是加密支護,增加支護強度;二是縮小循環進度,保證及時支護;三是做好構造面的處理。應以構造面的情況來計算錨桿的使用數量和布置形式,并處理好頂幫,保證網、梁、托板與頂幫密帖;四是在加密支護、縮小循環進度的前提下,根據構造處的圍巖條件,為增強其穩定性,可以增加其它支護形式來保證對圍巖的控制;五是巷道局部頂板冒頂時,應采用“頂板冒到那里,錨桿必須到那里”的方法,不得瞞頂瞞幫。