学文网【摘 要】锚网支护是一种有效的矿井巷道支护方式， 由于对围岩强度的 强化作用， 可显著提高围岩的稳定性， 加之具有支护成本低、成巷速度快、 劳动强度减轻、提高巷道断面利用率、简化回采面的端头维护工艺， 明显改善作业环境和安全生产条件， 成为矿井巷道的主要支护形式，代表了煤 矿巷道支护技术的主要发展方向。
【关键词】煤矿；锚网支护；破坏形态；支护方式；联合支护
1 概述
长期以来，我省煤矿对巷道的支护主要采用金属支架支护，而对于主要巷道一般采用砌碹支护或喷射砂浆支护的方式。金属支架支护以支撑住巷道围岩带，以金属钢架的钢应力和强度最大限度的支撑住巷道的围岩。砌碹支护是利用砼拱的支撑力支撑住破碎围岩的应力，两者都属于被动支护。而锚杆支护主要通过锚杆的轴向作用力，将围岩中一定范围岩体的应力状态由单向（或双向）受压转变为三向受压，从而提高其环向抗压强度，使压缩带既可承受其自身重量，又可承受一定的外部载荷，使其有效地控制围岩变形。而喷射砂浆支护主要是防止表面或者浅层的岩石掉落，同时起到约束表面或者浅层的岩石变形的作用。在近年，锚喷联合支护的方式也已经广泛地应用于我省大部分煤矿。然而，随着开采深度的增加，地质条件不断变化，金属支架的支护让岩层的时间太长、冒落的危险性不断增强，而对于围岩破碎带，锚杆支护和喷射砂浆支护的支护力度又无法完全解决，其返修的力度也在不断的增加，增加了劳动强度和经济的损失。
2 断面形状及支护方式
一般情况下，巷道沿煤层顶板掘进，为两壁直墙、平底式侧梯形断面，采用端头锚固金属锚杆，顶锚杆排距700×700mm，帮锚杆为1000×l000mm，两帮和顶部均挂铁丝网，并用金属锚杆压紧，网间搭接100mm，并用铁丝连成整体。
3 巷道破坏形态及分析
锚网支护巷道变形破坏的过程可简述如下：顶板整体稳定性遭到破坏而离层弯曲，金属网下垂形成“兜肚”，顶板下沉与煤壁错接，严重的可达300mm以上；两帮在顶板岩层挤压作用下发生塑性变形，上部锚网控制区内挤压成凸起，下部溜壁片帮，锚杆失效；底板自由变形，底鼓现象普遍，巷道总体空间收敛。巷道成形后一般10～20d开始变形显现，且随埋深的加大而加剧，处于动压区时更为严重，顶帮移近量最大可达巷道断面的1/3，一般为 1/4～1/6，部分巷道不经扩修无法使用，特别是有些深部巷道单纯采用锚网支护巷道变形已无法控制。经分析认为，随埋深增加，矿山压力增加，压力显现明显是主要原因；现行施工工艺不合理、支护参数设计不当也是锚网支护采准巷道变形破坏的关键所在。主要破坏原因有：
（1）巷道两帮成形不好
煤巷掘进施工中有些炮眼、大药量、毫秒雷管一次起爆现象，致使煤壁松散，破坏裂隙遍布，造成两帮凹凸不平，难以刷齐，不能做到全部锚盘紧贴岩面，巷道锚杆受力不等，局部巷帮只靠锚杆剪切力约束，对两帮围岩没有挤压紧固作用，使围岩在自由状态下变形、破坏，导致滑移线外移，破坏范围加大。
（2）锚杆盘紧固不及时
端头锚固金属锚杆是靠螺丝紧固托盘提供锚固力的，根据快凝水泥卷3～5min初凝，15min终凝的特点，要求在打注锚杆20～30min后对锚杆进行全面紧固，要求虽然简单，却经常被忽视；由于紧固不及时，锚杆盘往往在巷道开挖后应力平衡过程中随围岩的蠕动变形被自然压紧，致使初始围岩运动不受 限制 ，层 间结构强度大大减弱，围岩松动圈进一步扩大，为巷道变形破坏提供了条件。
（3）放炮影响
因巷道爆破参数掌握不合理，放大炮的现象时有发生，使本以打注锚杆的巷道因爆炸冲击波的影响，围岩裂隙增加和扩展，锚杆丝头紧固螺丝松动，锚杆锚固力下降，如二次紧固不及时，将导致围岩变形量增加，裂隙向围岩深部发展，两帮承重岩体外移，顶板相对 出露面积加大引起顶板下沉。
（4）工序不合理
现行施工工序某些方面被习惯所左右 ，只考虑了方便施工 ，而没有考虑怎样提高支护质量，如为了追求施工进度，机前巷道清理不彻底，两壁被浮煤掩埋，掘进 25 m移完扒装机后，才一次性补齐，此时巷帮已达 4～5 d，围岩应力已部分释放，煤壁已遭破坏，使打注锚杆起不到应有的效果。
（5）锚杆角度不合要求
施工中钻锚杆眼特别是顶眼时，要配合使用短、长钻杆，采用套钎法施工，机前浮煤要尽量清理干净，以满足长钻杆使用要求。但这些要求往往因赶进尺而大打折扣，导致顶部锚杆穿皮。现场实测有的锚杆锚深仅0.9m，甚至更小，锚人基岩的长度很少或根本未穿过松动圈，无法控制顶板的离层下沉。
（6）锚杆设计不合理
目前，锚杆支护设计仍停留在经验类比法的基础上，不论何种围岩，是否受采动影响，也不论埋深多大，所用锚杆类型、规格、锚固方式都是一成不变的，唯一不 同的是锚杆间排距稍有变化，但也缺乏充分依据。
类比法设计的锚杆支护虽也能满足部分巷道对支护强度的要求，但更多情况下是强度过大造成隐性浪费，或强度不够造成巷道破坏。
4 优化施工工艺，发展联合支护
锚网支护是一种先进的柔性主动支护方式，大量实践也已证明，采准巷道走锚网支护的路子是正确的，但需结合具体地质条件，在合理支护参数选择的基础上，进行科学的施工和组织管理。
4.1 采取科学的施工方法
（1）改进爆破方法，搞好巷道成形。两帮边眼内移一定的距离，放炮后由人工用风镐（手镐）“整形”，去除可能的应力集中点，使金属网及锚盘贴紧煤壁，同时也有利于减少爆炸冲击波影响，缩小松动圈范围，为保证锚网质量打下良好基础。
（2）改进锚杆施工及安装工艺
放炮后应及时使用前探梁控制顶板，临时支护所用锚杆要另打，其位置不能妨碍正规锚杆的打设，严禁退掉前探梁在空顶情况下打注锚杆，锚杆要用专用套筒扳手紧固。铺网工作要与锚杆紧固工作同时进行。
4.2 因巷制宜，合理选择锚杆支护参数
要根据煤巷埋深、松动圈范围、受力状况和服务年限，有针对性地合理选择锚杆规格、种类、锚固方式等，合理确定支护参数。
4.3 发展以锚网为初次支护的联合支护形式
采准巷道实行锚网支护能提高施工进度、节支降耗，部分巷道支护效果也是明显的。但靠近深部、处于动压区及软岩内布置的采准巷道单靠“锚、网”、“锚、网、梁”支护就存在矿压显现剧烈，围岩松动圈且不断扩展现象。致使巷道变形量大，修复工作量很大。要保证支护效果，支护强度必须大幅度提高，而锚杆的长度及支护密度等因受多种因素制约，无限增加是不可能的，这就要求向巷道联合支护方向发展，即“锚、网、梁、棚”技术的联合应用。
5 结语
采取“锚、网、梁、棚”支护技术，表面上看巷道一次支护投入较多，但与锚网巷道一次或多次返修造成的人力、物力、财力的浪费相比，还是比较经济合算的。
参考文献：
[1]王伟；李庶林；林建宁；；三门峡铝矿巷道支护机理分析及工程实践[J]；福建建筑；2011年04期.
[2]范宝强；；浅谈胶带输送机运输巷施工技术的应用[J]；山西建筑；2010年32期.
[3]林伟立；王***；；锚网喷支护在大跨度交岔点软岩巷道中的应用[J]；煤；2008年07期.
[4]任尧喜；；“三软”岩层中的大断面硐室施工[J]；锚杆支护；2000年02期.
[5]韩新明；；大断面硐室交岔点锚网梁支护施工技术[J]；山西建筑；2010年13期.
[6]张信兴；；浅谈锚喷支护技术在地方煤矿的推广应用[J]；吕梁高等专科学校学报；2008年02期.
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