岩巷综掘机快速掘进锚网喷联合支护施工工艺实践

软岩巷道锚网喷支护工艺优化应用摘要：随着矿山开采深度的不断延伸，地质条件的日益复杂，大变形、大地压、难支护的问题成为影响矿区发展和矿井经济技术效益的主要因素之一，尤其是软岩巷道支护历来是巷道支护中的难题。

本文以某矿岩巷锚喷支护优化改进实践为例, 介绍了通过优化岩石巷道锚喷支护设计，达到增强支护强度，提高工程质量，有效地控制了围岩变形，取得了良好的技术效果。

关键词：锚注技术；软岩；围岩；支护结构0 前言锚喷支护正已作为岩石巷道施工的主要支护方式，随着开采深度的不断增加，深部地压明显增大，深部围岩受高温、高围压、高空隙压力的影响，显现出类似软岩的的特点，地压显现比较剧烈，围岩自承能力差，易风化，变形量大，底鼓明显，遇水易膨胀，变形加剧，初期来压快，给巷道的掘进和维护带来困难。

本文以淮北矿区某矿的底板抽排巷锚喷支护优化改进实践为例，通过强化锚网支护，辅助注浆改善围岩，取得了良好的支护效果。

1 巷道工程概况某矿底板抽排巷为综采工作面10煤层瓦斯治理工程，巷道设计全长1147.81m（平），层位在10煤和一灰之间，10煤层下20～47m（即一灰上39～13m），标高为-679.7m⊥～-630.0m⊥，该巷道无大的地质构造。

煤岩层产状为：走向130°～170°，倾向40°～80°，倾角12°～20°。

巷道采用掘进机截割破岩。

巷道断面为直墙半圆拱形，设计规格为4.6×3.5m，采用锚网喷进行支护。

支护参数：采用GM22/2400-490型高强螺纹钢锚杆进行支护，顶锚杆每眼配两卷K2550型树脂锚固，帮锚杆每眼配两卷K2950型树脂锚固。

锚杆间排距：800×800mm 。

全断面铺设钢筋网，钢筋网采用φ=6mm钢筋加工，网格150×150mm，喷浆厚度100mm，砼强度C20。

2 巷道施工过程中存在问题⑴巷道施工过程中因岩石层理发育较明显，岩性以软岩为主，地压显现比较剧烈，主要表现在围岩的自稳时间短、来压快、围岩变形量大、速度快、持续时间长、四周来压、底鼓明显、遇水膨胀、变形加剧。

矿山井巷工程锚喷锚网混凝土支护结构与施工技术摘要：本文主要阐述了喷射混凝土的原材料及其配比，喷射混凝土支护结构等问题。

分析了锚喷和锚网喷射混凝土施工的喷射混凝土施工设备布置、锚杆喷射混凝土支护、锚网喷射混凝土施工等技术措施。

关键词：锚喷；锚网；混凝土；支护结构；施工技术引言为保持矿山巷道的稳定性，避免围岩出现垮落或过大变形，巷道掘进后一般都要进行支护。

支护的主要方法是架设棚式支架、砌筑石材整体式支架和锚喷、锚网支护。

进行支护以前一般选打砌达碹方式或砼碹方式。

这些支护方式的缺点是加大了掘进断面，影响了掘进速度，还爆破、运输、支护等材料费用高。

支护效果上，埋深厚，砼碹开裂，巷道变形，底鼓现象比较严重，满足不了安全生产的需要。

目前，一些巷道采用锚网、锚索喷联合支护技术。

在采用锚网、锚索喷联合支护技术后，可明显改善围岩受力状态，有效地控制围岩变形，提高支护的安全可靠性。

与砼碹相比，锚喷、锚网喷和、锚网索喷联合支护技术可减少掘进荒断面，降低支护费用，经济效益显著。

锚喷、锚网喷和、锚网索喷联合支护技术可缩短工期。

因掘进断面比砼碹支护方式小，掘进工程量小，掘进速度快，可缩短工期20%左右。

喷射混凝土作为用喷射方法制备的混凝土，是砂石料、水泥和速凝剂等材料搅拌而形成，借助混凝土喷射机使混合物在压缩空气的作用下，通过软管输送到喷嘴处。

在喷嘴处加水混合并形成料束，高速喷敷在围岩表面上，就可形成喷射混凝土层，以支护矿井围岩。

锚杆和喷射混凝土两种支护手段经常相互配合、补充，联合使用，形成锚杆喷射混凝土支护，能够增加它们对围岩的支护能力，可以适应多种围岩条件。

1、喷射混凝土的原材料及其配比 1.1、水泥。

应优先选用普通硅酸盐水泥，它凝结硬化快，保水性好，早期强度增长快。

也可从实际出发选用矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥。

水泥标号一般不得低于325号，过期、受潮结块或混合的水泥不能使用。

1.2、砂子。

应采用坚硬耐久的中砂或粗砂，细度模数应大于2.5，含泥量要小于3％。

张家口煤矿规范锚网支护工艺和快速掘进实施办法为了进一步规范锚网支护工艺，提高掘进速度，针对我矿煤层赋存条件差，煤层松软、巷道压力大、瓦斯含量高等客观条件，切实有效解决掘进工作面锚网支护存在的突出问题，为加快掘进速度提供相应的激励政策和组织保障措施。

矿特制定了本办法。

一、锚网支护施工工艺（一）掘进施工工艺方面存在的问题及标准要求1、掘进工作面设备、工器具规范要求（1）近年我矿部分掘进施工设备不齐全，部分设备落后。

影响掘进工作面的施工速度和施工质量，造成掘进速度缓慢，劳动强度大，工作面煤尘大，达不到快速掘进的要求，带来了支护质量在服务年限内达不到使用要求。

要解决这个问题，需要淘汰我矿落后设备，规范我矿锚杆施工工器具，达到降低劳动强度、从源头控制粉尘、实现锚网支护更佳效果。

目前各掘进工作面统一配置锚杆钻机，淘汰手持式风动钻机和煤电钻，并购置了扭矩放大器，要求掘进过程中不得使用手持式风动钻机和严禁使用煤电钻，统一使用气腿式顶锚杆钻机（MQT-130）和帮锚杆钻机（MQTB-80），采用湿式打眼，从源头控制粉尘的产生，使掘进工作面达到了快速掘进的要求。

扭矩放大器的使用增强了掘进工作面锚杆的预紧力效果，使支护质量得到有效提升。

在掘进工作面施工过程中对不使用气腿式顶锚杆钻机（MQT-130）和帮锚杆钻机（MQTB-80）及扭矩放大器的责任人按S1处罚，相关单位责任人每次处罚200元。

（2）掘进工作面工器具不全，三径匹配不合理。

工器具的配套和三径的严格要求对于工作面支护质量有显著的帮助，目前我矿掘进工作面锚杆长度和钻杆长度使用不规范，导致掘进工作面存在打眼深度与使用的锚杆不等长，使得锚杆支护质量一直没有得到显著的提升，并同时造成失效锚杆多，材料浪费严重。

因此，经研究决定，订购30mm钻头，以及购置1.3m/2.6m钻杆与使用的∮22×2600mm锚杆配套使用，解决失效锚杆多的问题，大大的降低延米材料费用，同时提高锚杆支护质量。

锚网喷锚索联合支护在半煤岩快速掘进中的应用张建栋(开滦钱家营矿业分公司河北唐山063301)摘要:开滦钱家营矿业分公司在掘进十一采区专用回风山施工过程中,采用锚网喷锚索联合支护形式,提高了掘进速度,取得了良好效果。

关键词:掘进　锚网喷　锚索　联合支护中图分类号:T D353+.6　文献标识码:B　文章编号:1006-0898(2010)04-0052-031　回风巷概况开滦钱家营矿业分公司一采区专用回风山开口位于四采区12煤层上山-600水平位置,由开口点向下山方向施工,开口点与四采区下部平石门和十一采区皮带山通过联络巷相连通,巷道方位和四采区12煤层上山相同,均为342°。

巷道按设计沿12-1煤施工,左侧有十一采区轨道山,右侧有四采区下部轨道平石门和十一采区皮带山。

该巷道为十一采区的回风专用巷道,巷道总长度约1530m。

2　地质情况2.1　煤岩层情况巷道按设计将沿12-1煤底板施工,该煤层煤顶板为腐泥质粘土岩及泥岩,厚度变化较大,裂隙发育,岩石破碎,其上为11煤老底高岭土胶结细砂岩,遇水软化,施工中应引起注意。

12-1煤层厚2m左右,煤层厚度、倾角变化较大,下段局部煤层极薄。

12-1煤直接底为深灰色粉砂岩,厚度约4.5m,局部有一层0.3m左右泥岩伪底。

12-2煤距12-1煤较近,约4～6m,上段巷底有可能见12-2煤,12-2煤厚度0.7m左右。

2.2　构造情况十一采专用回风巷在南阳庄背斜附近,构造复杂。

从周围资料分析,其下段与11DF8H= 26.0断层上盘交面线局部重合,可能会重复实见。

11DF8断层产状:H=26.0∠51°。

该断层为三维地震逆断层,与巷道夹角较小,位置可能摆动较大,所以将会造成巷道岩层裂隙发育、岩石破碎。

另外施工范围内还会遇到F6H=2.0∠6°、D F=3∠6°、=5∠5°等三条断层及DF伴生断层、隐伏构造、裂隙发育带、岩石破碎带。

锚喷支护施工工艺措施为了确保锚杆质量，加强现场质量控制，规范锚喷支护，特制定如下工艺措施。

一、锚杆施工工艺措施1、施工工艺流程①砂浆锚杆施工工艺流程砂浆锚杆（先注浆后插杆）施工工艺流程框图砂浆锚杆（先插杆后注浆）施工工艺流程框图2、施工工艺措施（1）现场试验锚杆在施工前，主要进行以下锚杆试验工作：a、通过室内试验筛选2~3组满足设计要求的砂浆配合比并编写试验大纲报批进行生产性试验。

b、注浆密实度试验：选取与现场锚杆的直径和长度、锚孔孔径和倾斜度相同的锚杆和塑料管（或者钢管），采用与现场注浆相同的材料和配比拌制的水泥浆或者水泥砂浆，并按现场施工相同的注浆工艺进行注浆，养护7天后剖管检查其密实度。

不同类型和不同长度的锚杆均需进行试验。

试验计划报送监理人审批，并按批准的计划进行试验，试验过程中监理人旁站。

试验段注浆密实度不小于90%,否则需进一步完善试验工艺，然后再进行试验，直至达到90%或者以上的注浆密实度为止。

(2)造孔a、钻头选用要符合要求，钻孔点有明显标志，开孔的位置在任何方向的偏差均应小于10Ommob、锚杆孔的孔轴方向满足施工图纸的要求。

施工图纸未作规定时，其系统锚杆的孔轴方向应垂直于开挖面光面；局部加固锚杆的孔轴方向应与可能滑动面的倾向相反并与可能滑动面的倾向。

锚o的交角，钻孔方位偏差不应大于5o成45孔深度必须达到设计要求，孔深偏差值不大于50mm oc、砂浆锚杆的钻孔孔径应大于锚杆直径。

当采用“先注浆后安插锚杆”的程序，钻孔直径应大于锚杆直径15mm以上。

当采用“先安插锚杆后注浆”的程序时，钻孔直径应大于锚杆直径25mm以上。

d、钻孔完成后用高压风、水联合清洗，将孔内松散岩粉粒和积水清除干净；如果不需要即将插入锚杆，孔口应加盖或者阻塞予以适当保护，在锚杆安装前应对钻孔进行检查以确定是否需要重新清洗。

e、钻孔结束对每一钻孔的孔径、孔向、孔深及孔底清洁度进行认真检查记录。

③锚杆的安装及注浆先注浆后插锚杆施工时:a、在钻孔内注满浆后即将插杆，锚杆插送方向要与孔向一致，插送过程中要适当旋转（人工扭送或者管钳扭转）；b、锚杆插送速度要缓、均，有“弹压感”时要作旋转再插送，尽量避免敲击安插。

煤巷快速掘进锚网索支护技术实践与分析摘要:针对七一新发煤业公司北翼五采区专用回风巷采用煤巷快速掘进技术后,原有支护方式已不能满生产需要的情况,提出了适宜该矿具体地质条件的煤巷快速掘进锚网索支护技术,并通过现场实践和支护效果监测分析,充分肯定了锚网索联合支护技术在控制巷道围岩变形,保证矿井正常安全生产,提高了煤矿企业经济效益。

关键词:快速掘进锚网索支护围岩变形1 工程概述在煤矿企业生产中,煤矿巷道实现快速掘进是煤矿企业保持稳定高产高效的基础,但巷道支护技术日益成为影响煤矿煤巷掘进速度的重要因素之一。

近年来锚杆支护技术的发展,大大增强了煤矿巷道支护效果,提高了煤矿巷道的掘进速度,降低了工人劳动强度,为煤矿企业扩大产能、提高效益具有重大意义[1]。

七一新发煤业公司北翼五采区专用回风巷改炮掘为综掘机掘进后巷道掘进速度得到很大提高,迫切需要对原来已不适用的支护技术进行改进优化。

五采区专用回风巷设计原长度1180 m,所采煤层为山西组3#煤层,3#煤层于本区域分为上、下两层,本工作面沿3#上层煤顶板掘进,3#上煤层平均厚度为2.0 m,平均倾角7°,不易跨落,煤层层理分明,节理发育,地质构造简单,煤层直接顶板为砂质泥岩、细质砂岩,底板为泥岩、砂质泥岩。

2 快速掘进影响因素分析由于该矿北翼五采区专用回风巷采用综掘机掘进,掘进速度大大提高,经过现场实地调研和与该矿工程技术人员沟通,分析认为该矿原有支护方式已经远远不能满足现在掘进速度,另外考虑该巷道所处的不利地质条件,必须提出更加适宜的支护方案。

经分析,影响的因素主要包括以下几点[2]。

(1)地质条件特殊,加剧了巷道围岩的支护难度。

北翼五采区专用回风巷在掘进中破底板岩层掘进p(3)原有支护方式不适宜。

该矿原有支护方式不能有效抑止巷道围岩的移动和变形,巷道围岩受到扰动破坏后巷道断面急剧减小,严重威胁矿井的正常安全生产。

该矿使用的托盘参数不合理,尺寸偏小且厚度较薄,支护系统整体刚度偏小,并且由于锚索预紧力大于锚杆的预紧力,不及时进行再次紧固导致锚杆的支护能力没有有效发挥。

掘锚一体化快速掘进成巷技术就国产悬臂式掘进机而言，单机技术已接近国际先进水平。

但无论是引进设备还是国产设备，一旦进入掘进循环系统，均难以达到快速掘进要求，采掘比例失调现象仍很严重。

这是因为，除由于掘进机本身可靠性的影响外，主要配套环节如支护、转载、运输、供电、供排水、通风、通信、安全等亦是掘进速度受制约的关键因素。

据测算，在一个循环中支护时间可占总时间的50％～60％，切割占20％～30％，系统故障影响占10％～15％。

如能解决支护与切割的同步或交叉同步作业，就可大大提高单位时间内的掘进速度。

现有巷道掘进机，均为部分断面悬臂式掘进机，工作原理基本相同。

通过升降臂上下、水平摆动，配合截割头旋转呈S形运动轨迹完成一个断面切割。

科研单位和生产厂家曾多次尝试，在悬臂式掘进机上安装单体锚杆钻机。

为避免悬臂式掘进机升降臂的运动与锚杆钻机干涉，锚杆钻机只能安装在升降臂后部，造成的实际空顶距较大。

除神华、大同矿区地质条件较好以及个别煤矿空顶距可达10 m外，我国其他矿区顶板条件均较差，采用悬臂式掘进机机载锚杆支护很难满足作业规程要求，为确保及时支护只能停机作业。

由于掘进与支护无法平行作业，按目前配套形式，无论采取锚杆支护还是架棚支护，即使后配套都很正常，每掘进一循环（按1 m计）仍约需55～75 min 进行支护。

按目前“四六”制作业方式，每天的极限掘进量是18～22 m，按每月25个工作日计，最高月进尺为450～550 m。

随着高效集约化矿井建设的发展，这一掘进速度显然难以满足要求。

解决的惟一途径就是自主开发能完成掘锚平行作业的设备——掘锚机组，以满足高效集约化采煤技术的配套要求。

煤炭科学研究总院南京研究所研制的JMZ型掘锚机组如图6-11所示。

图6-11 JMZ机载锚杆钻机及其配套示意图A——掘进机；B——机载锚杆钻机；C——联合组件机载锚杆钻机组成1——滑道；2——滑台；3——主臂；4——钻架掘锚机组的工作原理是：掘锚机组截割部在上下摆动切割煤岩的同时，装运机构将破落的煤岩通过星轮和刮板运输系统运至机后配套运输设备，机载除尘装置处于长时工作状态，同时掘锚机组上的机载锚杆钻机进行钻孔、安装锚杆作业，一排锚杆安装完毕，机器前进进行下一循环作业，其作业程序如图6-12所示。

开拓巷道锚网喷联合支护技术【摘要】锚网喷联合支护技术主要利用了锚杆的悬吊作用、组合梁作用以及挤压加固拱的作用，此技术在一定程度上提高了巷道的支护效果，大大降低了支护成本及维护费用。

但是，由于锚网喷联合支护技术存在隐蔽工程，一旦施工质量问题不合格，极容易造成冒顶事故的发生。

本文阐述了开拓巷道施工中锚网喷联合支护的各项施工技术，包括顶锚杆施工、帮锚杆施工、复喷等工艺流程、施工要点及安装步骤等，并且针对软岩巷道喷层容易出现开裂、脱皮及离层的现象，提出了相应的防范措施。

【关键词】巷道；锚杆；锚网；联合支护在巷道开拓作业中，巷道支护是一项重要内容，经过在各种软岩及不稳定岩层中的试验证明，锚网喷联合支护技术能够大大提高周围岩石自身的支撑力与喷层的外部支撑力，显著提高巷道的支护效果，提高安全系数。

其中，锚网喷联合支护施工技术主要包括顶锚杆施工、帮锚杆施工及复喷三项技术，下面将分别对其进行论述。

一、顶锚杆施工技术1.1顶锚杆施工技术流程顶锚杆施工技术流程主要为：掘进-凿掉伞檐活石-将煤岩分运-初喷-铺金属网-上钢筋托梁-临时支护-钻顶板锚杆孔-清孔-锚杆带托盘和螺母-安装树脂药卷及锚杆-用锚杆机搅拌树脂药卷一直到规定时间-1分钟后拧紧螺母-安装其他顶锚杆。

1.2顶锚杆的安装步骤及技术要点1.2.1顶锚杆的安装步骤：对围岩进行初喷——挂金属网，注意金属网之间保持压茬为10厘米以上——托钢筋托梁及进行临时支护——钻孔时可用液压式的锚杆机进行，同时为了便于操作，应按顺序使用短、长钻杆；钻孔时使钻机升起并开动锚杆钻机钻孔，再用长钻杆钻进眼深（其中，准确掌握钻眼深度的技巧为：在长钻杆上用油漆标上终孔位置），之后下入钻锚杆钻机，同时用高压水将钻孔内的泥浆冲干净——安装树脂锚杆前要先测量孔深并在杆体上做好标志，再将锚杆体套上托盘及螺母，使锚杆机与锚杆杆体连接并顺时针搅拌半分钟，并迅速将锚杆体推至孔底——搅拌完毕后静待1分钟，将杆、机分离，并在孔口的位置将锚杆临时用小石块挤住以防止杆体下坠——10分钟后安装铁托板，并用扳手将螺母拧紧至合适力矩，则顶锚杆安装完毕。

软岩巷道的锚网索喷注联合支护技术分析了软岩巷硐稳定性影响的因素，总结了软岩巷道的支护治理原则。

并结合现场实际提出了具有针对性的以“锚、喷、网”支护为主、以锚索、注浆支护为辅的支护方案，通过现场仪器试验，证明支护效果较理想。

标签：软岩巷道二次支护锚喷支护1 概述对软岩巷硐进行维护在煤矿生产建设中一直没有得到有效的解决，困扰着煤矿的生产。

在软岩巷道施工中，由于围岩变形量比较大，在一定程度上影响了其稳定性，同时增加了施工的难度，并且巷道屡遭破坏，导致维修的次数大大增加，并且需要对其进行多重维护，严重影响矿井的正常生产和安全运行。

由于煤矿的实际生产条件存在差异，使得国内外无法形成统一的支护方法。

为了取得良好的支护效果，只有对其力学原理进行具体分析，采用科学合理的支护措施。

我矿井为垂深210m的斜井，泥岩及砂质泥岩共同构成斜井所处的岩层结构，对于该岩层机构来说，其泥岩的特点是：裂隙多，层理复杂，易风化，低强度，并且遇风风化、遇水膨胀，泥化现象比较严重。

在对井巷进行施工的过程中，对巷道进行维护难度较大，尤其是部分巷道已经发生严重的变形，在一定程度上对其进行多次修复，但是仍难以确保其稳定。

2 巷硐变形原因导致巷道发生严重变形的原因主要表现在：首先，巷道断面较大，层理较多，并且应力分布不均；其次，构成巷硐围岩的泥岩和砂质泥，岩层强度低，完整性差。

另外，掘进后处于稳定期的巷硐，在一定程度上发生着持续蠕变；巷硐两帮的较大变形及底板鼓起直接影响巷硐围岩的整体稳定性，这些因素在一定程度上，导致难以对巷硐进行围护。

3 巷硐治理支护技术3.1 巷硐治理的控制原则①预留断面，二次支护，对围岩、帮角等进行固结和加固。

②在掘进巷硐过程中，产生集中应力，围岩强烈变形，通过“锚、喷、网”支护体系对围岩变形进行控制，需要进行复喷处理。

③对围岩进行预应力锚索支护和注浆加固，避免巷硐掘出后稳定期间出现较大的、长时间的蠕变。

④对帮、底进行加固处理，是确保巷道两帮整体稳定性的重点，受巷道帮、底变形的影响和制约，通过用倾斜锚杆和倾斜锚索对巷道底角进行加固，同时对两帮、底角和底板通过高效速凝材料进行注浆加固处理。

中盛矿技改开拓巷道锚网喷联合支护施工工艺锚网巷道沿空护巷0.前言锚网喷联合支护主要是利用锚杆的悬吊作用、组合梁作用、锚杆楔固作用及挤压加固拱作用。

在我矿的技改巷道掘进中，更好地利用了锚杆前三种作用。

中盛煤矿自2022年开始进行30万吨/年的矿井技改，开拓巷道沿7#煤顶板掘进，上覆4.0m～6.0m的k4石灰岩，底板为8.0m～9.0m厚的灰色泥岩及砂质泥岩。

采用锚网喷联合支护技术不仅能够显著提高巷道支护效果、提高安全系数，而且可以节约大量的支护和维修费用，在减轻工人劳动强度的同时，能够改善井下作业环境，为矿井的早日投产创造条件。

它与传统的棚式支护相比具有十分明显的技术优越性，因此而被广大的煤矿所接受，近此年来尤为迅速。

同时锚网喷联合支护存在隐蔽工程，一旦施工质量有问题，极易造成冒顶事故的发生，因此，现场施工就成为锚网喷支护的关键环节。

这就要求现场的技术人员和操作人员认真学习作业规程，对锚网喷联合支护的施工工艺必须了解、熟悉和掌握。

1.顶锚杆施工工艺1.1顶锚杆施工工艺流程图1 技改巷道断面图开拓巷道断面如图1所示。

顶锚杆及角锚杆施工工艺流程为：掘进—凿掉伞檐活石—煤岩分运—初喷—铺金属网—托上钢筋托梁—临时支护—钻顶板锚杆孔—清孔—锚杆带上托盘和螺母—安装树脂药卷和锚杆—用锚杆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—安装其它顶锚杆。

1.2顶锚杆及角锚杆的安装要点中盛煤矿顶锚杆采用左旋无纵筋螺纹钢锚杆，杆体公称直径16mm，长度1600mm。

顶锚杆及角锚杆的安装要点如下：（1）锚网喷紧跟掘进头及时支护。

（2）钻孔前先进行初喷30～50mm，以消除围岩的集中应力。

（3）钻孔深度，根据顶锚杆的长度确定钻孔的深度1600＋50mm。

锚固剂使用K2335树脂锚固剂。

（4）锚杆钻机配专用搅拌器搅拌树脂药卷，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（钻机不旋转就把锚杆直接顶入不能搅拌好锚固剂），待锚杆全部进入锚杆孔后全速旋转。