浅谈新建矿井矩型断面巷道支护的施工工艺
黄彦军，程润明，牛建鹏
（潞安集团 司马煤业公司，山西 长治 047105）
摘要：文章简要介绍了在煤巷矩型断面巷道施工时，锚杆（锚索）支护的施工组织准备和技术要求。
关键词：新建矿井；煤巷；锚杆支护；施工工艺
中图分类号：TD353 文献标识码：B 文章编号：1005-2798（2010）S1-0042-01
近几年，许多新建矿井在设计时将主要运输巷道、胶带运输巷和回风巷道直接布置在煤层里，其断面设计形式上，以矩型断面为主，支护形式也以锚网梁喷联合支护为主。这就要求施工队组必须熟练掌握锚网梁喷施工工艺，掌握操作有关设备特别是锚杆钻机的技能，才能保证施工工程的进度和工程质量。下面结合司马煤业公司基建时期的施工经验，谈一下新建矿井矩型断面巷道掘进、支护的施工工艺。 1 施工技术组织准备
锚杆支护是一个隐蔽性工程，一旦锚杆支护的煤巷发生冒顶事故后，随着巷道断面增大，进行第二次支护将更加困难，所以应一次性利用锚杆和锚索支护好巷道。因此，现场施工就成为整个巷道支护的关键环节。从事锚杆（锚索）支护的技术人员和操作人员必须熟悉和掌握顶锚杆、帮锚杆和锚索施工工艺和工程质量标准。在进行施工前，必须做好以下几个方面的基础性工作。
1）所使用的支护材料（锚杆、金属网、钢筋托梁（事先加工好）、锚索、槽钢托梁、树脂锚固剂）、施工机具（锚杆钻机、帮锚杆钻机、钻杆、钻头、搅拌器、安装器等）应在井上按照设计要求准备好。井下施工地点事先接好风、水管路，并保证施工地点风管的出口风压在1.2MPa以上，水管出口水压在0.5Mpa以上，以满足锚杆锚索钻机的正常使用。同时，施工队组技术人员编制好掘进工作面作业规程和锚索钻机操作规程并组织工人及验收人员进行认真贯彻、学习。
2）针对煤巷矩型断面的设计特征，根据作业规程对施工队伍进行培训，
使其了解矩型断面所使用的支护材料和设备、锚杆（锚索）施工工艺和技术要求。讲解气动锚杆锚索钻机的操作规程，讲解气动帮锚杆机的操作规程。还要讲解其它设备如煤巷掘进机、桥式胶带机、胶带机操作规程。以及检测工程质量的仪器（锚索张拉仪，锚索切断仪，力矩扳手）和工具的使用方法。
3）为了使施工队伍掌握锚杆支护施工工艺和锚杆锚索的正确安装方法，技术人员要进行井下现场跟班指导，指导工人正确使用气动锚杆锚索钻机、帮锚杆钻机，换向手动油泵、张拉千斤顶以及搅拌器和安装器等设备，为保证锚杆（锚索）支护施工质量打下良好基础。
2 顶锚杆施工工艺要求
顶锚杆施工工艺流程为：掘进机割煤或放炮崩煤→出煤→掘进机后退放下铲板→找掉危岩活石→铺顶金属网→托顶钢筋托梁→临时（前探梁）支护→安装树脂药卷和锚杆→用锚杆钻机搅拌树脂药卷至规定时间→停止搅拌等待1min左右→拧紧螺母。
顶锚杆安装时锚杆应紧跟进头迎头及时支护。钻孔深度，根据顶锚杆长度确定。钻孔深度不能过深或不足，一般控制在锚杆长度（2400 ±30）mm。锚固剂安装次序，一定要先放一支快速药卷，再放一中支速药卷，不能混放或错放。锚杆钻机配专用搅拌器对树脂药卷进行搅拌，锚杆钻机先慢速旋转。严禁钻机不旋转直接就把锚杆直接顶入（否则不能充分搅拌好锚固剂），待锚杆全部进入锚杆孔后全速旋转。旋转时间控制在15~30s之间且中途不能停机。停止旋转后等1min左右不动（等1min是为了锚固剂能够初凝），最后再换上安装器拧紧螺母。利用锚杆钻机配安装器拧紧螺母，拧紧力矩达到要求后，要点动锚杆钻机拧紧螺母，以防操作手柄伤人。锚杆间距（按设计要求）及外露长度（30～80mm）必须符合规范要求。由于矩型断面顶锚杆角锚杆的主要作用是防止顶板沿帮部切落，顶锚杆合理的安装角度，可以使顶锚杆在水平方向上有合适的投影长度，从而有效的防止顶板沿帮部切落，因此顶锚杆安装角度必须符合设计要求与垂直方向成20°角。
3 帮锚杆施工工艺
帮锚杆施工时，掘进机割煤或放炮崩煤→出煤→铺网联网→上帮钢筋
托梁→钻孔→清孔→安装树脂药卷和锚杆→等待1min左右→上螺丝母→用力矩扳手拧紧螺丝母。帮锚杆的安装要点同顶锚杆基本相同，所不同的是采用的锚杆型号、钻具、工具不同。
帮锚杆安装时，用帮锚杆钻机，配D23的麻花钻杆和D27的双翼煤钻头，打钻孔孔深控制在（2000±30）mm。安装树脂药卷，放入一支Z2360树脂药卷，插入锚杆将树脂药卷推到孔底。用专用搅拌器与帮锚杆机相连，开机搅拌，先慢后快，待锚杆全部插入钻孔后，全速旋转，搅拌15--20s。卸下搅拌器，用力矩扳手安装螺母，使锚杆预紧力达到240N.m。
4 锚索的施工工艺
锚索施工时，钻锚索孔→清孔→安装树脂药卷和锚索→用锚杆机搅拌树脂药卷到树脂药卷至规定时间→停止搅拌并等待15min→托槽钢托梁→安装槽钢垫板（锁具）→张拉达到设计预紧力。
锚索安装的技术要点：
1）锚索应紧跟掘进工作面安装。
2）锚索孔深度要符合要求，按锚索长度和允许外露长度确定孔深。 3）预应力锚索必须施加一定的预紧力。
4）送入树脂锚固剂时，应防止锚索把树脂药卷捅破，用专用搅拌
器搅拌要先慢后快，锚索顶到位后再全速搅拌。
5）打完锚索后，上槽钢托梁。
6）张拉锚索时，要两人协作，张拉油缸应与钢绞线保持在一轴线
上，加压后，工具锚卡住钢绞线方能松手。操作人员要避开张拉千斤顶轴线方向，以保证安全。
7）钢筋切断器的使用必须两人协作，采用专用套管将钢绞线套好，
防止钢绞线散落，切割时，5m范围内不准站人。
8）锚索间距及外露长度必须符合实际实际要求。 5 结语
近几年，煤矿基建单位施工的煤巷工程越来越多，锚杆（锚索）钻
机的使用也越来越广泛，总结探讨使用锚杆（锚索）钻机进行煤巷矩形断面或其它支护形式的施工经验，必将有利于煤巷基建施工掘进工艺和支护工艺水平的提高。
