煤矿锚杆与锚索施工工艺要点分析

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  [摘 要]煤矿锚杆与锚索支护施工工艺由诸多方面组成,其中不但包括机具选择与配置、施工工序设置,还包括施工人员安排、安全技术保障等。在实际的施工中,施工队伍要以对巷道的地质与生产条件进行深入地把握。在此基础上,协调施工人员和设备,处理好锚杆支护的顺序,并做好巷道掘进、运输工作。如此,才能确保锚杆支护施工效果,加快施工的速度。本文分析了巷道施工的掘进和支护两部分,分析了煤矿锚杆和锚索两种施工工艺,明确了巷道施工的安全技术要求,最后提出了提高锚杆支护施工速度的措施。
  [关键词]巷道施工 锚杆 锚索 掘进 支护
  中图分类号:TP901 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)37-0350-01
  1.巷道掘进和支护
  巷道施工工艺包括两个部分,一个就是掘进,另一个就是支护。巷道掘进十分重要,其不但会对成巷速度产生影响,巷道的质量还会影响到支护的质量。为了确保巷道围岩的可靠性,在掘进的过程中,就要尽量必要破坏围岩。为此,我们可以采取综合机械化的工作方式来掘进。若是选择了钻爆法,则需要配之以光面爆破工艺。在实际的掘进过程中,应该满足如下要求:
  1.1 不得超挖与欠挖
  在实际的巷道施工中,施工队伍要严格按照施工设计来组织施工,应竭力避免出现超挖或欠挖的情况。目前,很多矿区都要求,实际掘进尺寸要尽量贴合实际,将两者的差距保持在200 mm以内。若是存在不可抗力导致掘进的实际尺寸超过了差距,则应该结合具体施工情况,对巷道的支护设计予以调整。为了确保巷道稳定,应该酌情对支护予以加固。
  1.2 采取临时支护
  在掘进巷道的过程中要确保成形质量,一般来说要避免巷道表面出现凹凸不平的情况,要使其尽量保持平滑。如此,才能为锚杆、锚索支护施工创造有利的条件。此外,保持良好的成形,能够使使锚杆、锚索、钢带的受力更为均匀,使支护的作用得到更好地发挥。在掘进的过程中要进行一些临时支护,避免出现空顶的情况。结合巷道地质、生产条件,施工队伍确定最大控顶距,在此基础上根据围岩的变动做出相应的调节。在进行临时支护的时候,应该优先选择初撑力比较好的方式。如此,才能更好地对顶板的破坏与垮落情况予以有效地控制。
  2.锚杆支护施工工艺
  在掘进的过程中,要用锚杆(参见图1)及时支护。具体来说,锚杆支护包括如下工艺:其一,掘进出煤,铺、联金属网,在此基础上以钢筋托梁或钢带安装其上,进行临时支护。其二,钻锚杆孔、清孔,向其中树脂药卷和锚杆。完成操作之后,用锚杆钻机搅拌树脂药卷,等待一定时间后,拧紧螺母,确保其达到设计的预紧力。其三,从中部向外安装顶板锚杆。这是顶锚杆的施工工艺,帮锚杆与其类似。
  在该施工工艺中,主要的工序是钻孔、搅拌、拧紧螺母这三个部分。相较于这三个工序,其他工序不那么明显。为了确保锚杆支护高效地进行,缩减支护消耗的时间,尽快将支护安装完毕,就需要对各个工序予以协调,并优化施工工艺。具体来说,锚杆施工以钻孔、搅拌、拧紧三个关键工序为主导,其他的辅导工序则主要为这三个工序做辅导。基本的原则就是让主辅工序能够平行作业,减少支护时间,有效地利用工时。为了提高锚杆支护速度,可以在巷道断面面积足够的情况下,安排多台锚杆钻机进行作业。
  3.锚索施工工艺
  相较于锚杆施工工艺,锚索(参见图2)不但具有较大的预紧力、深度,还有足够的强度。树脂锚固锚索和锚杆在很大方面表现出很强的相似性。
  和锚杆一样,锚索也应该与掘进同步进行,及时予以支护。具体来说,锚索支护主要包括如下几个流程:其一,确定锚索的孔位,钻孔,对孔隙进行清理。其二,向孔隙中填入樹脂药卷,并将其顶入孔底。完成操作后,升起钻机,并将机和锚索尾部连接在一起。之后启动钻机规定时间后停止。其三,等待规定时间,卸下搅拌器,大概10—15分钟后套上托板安装锚具。
  在这个工艺中,钻孔、搅拌、张拉为主要工序,其他的则是辅助工序。
  4 巷道施工的安全技术要求
  在巷道掘进和支护的过程中,应该遵循如下的安全技术要求:
  4.1定期进行井下锚杆拉拔试验。该试验的目标主要是为了测试锚杆的拉拔力,要确保其大于或等于锚杆设计锚固力。一旦发现锚杆的拉拔力不合格,或是存在失效的情况,应及时补打,并对出现这种情况的原因加以分析。如若存在必要,我们还需要调整和修改锚固参数。
  4.2锚杆托板应紧压托梁,钢带或岩面;托梁钢带应压紧金属网或岩面,使其保持符合设计要求的预紧力。
  4.3在巷道掘进的过程中,若是尺寸超过了设计允许差距,应该及时予以处理。若两者的差距较大,则应该对支护设计予以变更,或是进行必要的加固。
  4.4张拉千斤顶时,应该主义一定要卡住锚索后方能离人;而在张拉千斤顶的时候,其正下方是不能够站人的。
  4.5在张拉锚索的时候,若是存在残次品或不达标产品,要及时在其周围打合格锚索。锚索安装后两天后,若是预紧力下降的时候,我们应该对其进行补拉。
  4.6使用液压切割器截断锚索时,必须两人协作,按操作要求进行。
  5.提高锚杆支护施工速度的措施
  巷道掘进的速度主要受到两个因素的制约,一个就是掘进的速度,另一个就是支护的速度。而这两者进行比较,支护工序占用的时间更大。为此,要提高成巷的速度,减少支护时间是关键。具体来说,要提高支护施工的速度可以从如下几个方面着手:
  5.1 树立“三高一低”理念
  为了提高支护速度,减少支护的数量是最为直接的。为了不对巷道的稳定、安全造成影响,且减少支护的数量,就需要增加每根锚杆的强度。这里需要注意的就是“三高一低”的理念,其中的“三高”指的是高强度、高刚度、高可靠性,“一低”指的是低密度。树立了这个理念,再将其科学地转化为具体的支护方案,对提高锚杆支护施工速度有很大的促进作用。
  5.2 提高机械化程度
  为了提高锚杆支护的速度,可以采用掘锚一体化技术,力争实现掘锚平行作业。此外还可以选用连续掘煤机配锚杆台车的施工技术,使成巷的两个环节相互交叉,节省成巷的时间,提高成巷速度。
  6.总结
  本文分析了巷道施工的掘进和支护两部分,分析了煤矿锚杆和锚索两种施工工艺,明确了巷道施工的安全技术要求,最后提出了提高锚杆支护施工速度的措施。
  参考文献
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