摘要:樹(shù)脂錨桿作為井巷工程一種支護(hù)手段,近年來(lái)在井巷施工中得到了較好的應(yīng)用和推廣。據(jù)相關(guān)資料及培豐礦近幾年使用情況,樹(shù)脂錨桿支護(hù)及時(shí)有效,能有效地降低支護(hù)成本,減少巷道意外維修量等優(yōu)勢(shì),特別是在當(dāng)前坑木來(lái)源日趨緊張、坑木價(jià)格一再上漲的時(shí)期,探尋一種支護(hù)及時(shí)又經(jīng)濟(jì)有效的新型坑代支護(hù)就顯得尤為重要。
2009年前,樹(shù)脂錨桿支護(hù)在福建煤電股份有限公司應(yīng)用還較少,僅在培豐煤礦進(jìn)行試用,其優(yōu)勢(shì)還未能得到很好發(fā)揮,2010年公司大力推行支護(hù)改革,樹(shù)脂錨桿支護(hù)才開(kāi)始全面推廣和使用。
我礦根據(jù)礦井實(shí)際,培豐煤礦三段地層,圍巖層理發(fā)育,易風(fēng)化脫層,較適合錨桿使用,首先確定在延六±0運(yùn)輸大巷及東一付下山兩條掘進(jìn)巷道上進(jìn)行同時(shí)試驗(yàn),并取得的樹(shù)脂錨桿支護(hù)良好效果,逐步在全礦適合應(yīng)用該類支護(hù)的掘進(jìn)巷道中大力推廣,文章就一年來(lái)我礦在樹(shù)脂錨桿支護(hù)試驗(yàn)情況進(jìn)行分析。
1使用材料
①我礦選用徐州寶鼎支護(hù)科技有限公司生產(chǎn)的螺紋鋼錨桿,螺紋鋼錨桿規(guī)格:選用直徑16螺紋鋼材,長(zhǎng)度為2m/根;前端打成麻花狀,起攪拌和固定樹(shù)脂錨固劑作用,后端打成螺紋,起鎖定托盤(pán)作用,一根錨桿再配一個(gè)螺母和一個(gè)托盤(pán)、Ф28、短氣腿、礦正常使用的28型風(fēng)鉆及高壓風(fēng)管、2.2m、1.5m及1.0m三種鉆桿。
?、阡撍軓?fù)合假頂網(wǎng):產(chǎn)品型號(hào)GS13015MS,規(guī)格
100cm×2000cm。
?、蹣?shù)脂錨固劑規(guī)格型號(hào)。
?、芗夹g(shù)參數(shù)。
?、軹J9氣動(dòng)錨桿攪拌機(jī)參數(shù)。
2樹(shù)脂錨桿的布置
按“三花眼”方式布置錨桿眼位(正常情況下,按1000×1000間排距排列),按盡量垂直巖石層位(即穿層)的方向安設(shè)錨桿。在半煤巖巷道施工中,錨桿支護(hù)一般起“懸吊巖石”的作用,它必須配合煤層貼幫柱及相應(yīng)背幫等支護(hù)措施;在全巖開(kāi)拓巷道上,錨桿支護(hù)一般配合有噴漿永久支護(hù),錨桿作用以“組合梁”效果為主。
3樹(shù)脂錨桿支護(hù)工藝流程(巖層十分破碎時(shí)不使用)
?、俑鶕?jù)鉆孔直徑選擇Z2335樹(shù)脂錨固劑;按錨固劑規(guī)格和桿體長(zhǎng)度,確定鉆孔深度為2060~2080mm。
②打眼前,必須先認(rèn)真執(zhí)行敲邦問(wèn)頂制度,將活矸先行處理掉,確認(rèn)安全后,仔細(xì)觀察圍巖情況,選擇與層理盡量垂直的方向打眼。
③采用Ф28mm、長(zhǎng)度2200mm的鉆頭,準(zhǔn)確打眼,眼深為2060~2080mm,打完后用高壓風(fēng)吹干凈錨桿眼孔。
④根據(jù)設(shè)計(jì)錨固長(zhǎng)度,用桿體將錨固劑送入孔底,啟動(dòng)TJ-9風(fēng)動(dòng)錨桿攪拌器帶動(dòng)桿體旋轉(zhuǎn)40±5s,勻速推進(jìn)至孔底。
?、菪断聰嚢杵骱螅皶r(shí)在孔口將桿體楔住,上托板前不要使桿體移位或晃動(dòng)。
?、掊^固劑分快速和中速兩種,分別要求7min、15min后上托板,根據(jù)我礦圍巖特點(diǎn)一般選用中速錨固劑,即15min后方可上托板,采用QB-16風(fēng)動(dòng)板手或手動(dòng)板手旋緊螺母后即可,使錨桿、錨固劑、托板、螺母連成一體,形成安全有效的錨固力。
4樹(shù)脂錨桿支護(hù)成本
2009年6~12月份,礦付出樹(shù)脂錨桿支護(hù)費(fèi)用37元/根(其中11元為工資部分),斷面在7.0m2以下的全巖掘進(jìn)巷道每米布置2根樹(shù)脂錨桿,即每米巷道支護(hù)成本為74元;斷面在7.0m2以下的21#半煤巖掘進(jìn)巷道每米布置2根樹(shù)脂錨桿+30元貼幫支護(hù)(20#半煤巖巷道須加10元笆片費(fèi)用),即每米巷道支護(hù)成本為104元,跟坑木支護(hù)相比,有較大成本優(yōu)勢(shì),若采用木支護(hù),使用期限一般為3~6個(gè)月,往往需要更換新的支護(hù),這樣就使成本大大提高(數(shù)據(jù)分析祥見(jiàn)表4)。表4樹(shù)脂錨桿支護(hù)成本對(duì)比表
5在巷道掘進(jìn)巷道中采用樹(shù)脂錨桿支護(hù)的優(yōu)勢(shì)
?、贅?shù)脂錨桿支護(hù)能有效及時(shí)地支護(hù)至最迎頭,防止空頂作業(yè),減少安全隱患。
?、跇?shù)脂錨桿錨固力能及時(shí)能達(dá)到支護(hù)要求,以往采用注漿錨桿,沙漿有硬化過(guò)程,需2~3d錨固力才能達(dá)到要求,在此其間就存在著極大的安全隱患。
?、蹣?shù)脂錨桿支護(hù)工藝簡(jiǎn)單、容易于操作、錨固力能夠有效保證,避免了采用架棚支護(hù)容易倒棚等缺點(diǎn)。
④樹(shù)脂錨桿支護(hù)是對(duì)巖石進(jìn)行主動(dòng)支護(hù),可減少由于支護(hù)材料變質(zhì)失效引發(fā)的再次支護(hù)工程(現(xiàn)有礦用坑木多屬速生材質(zhì),在井下使用壽命一般為3~6個(gè)月,且強(qiáng)度較難保證;若巷道服務(wù)年限大于6個(gè)月,則對(duì)原坑木支架至少必須再新更換一次)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看,其支護(hù)成本實(shí)際上是得到了更為明顯的降低;而且,樹(shù)脂錨桿支護(hù)的能夠緩解圍巖的風(fēng)化,對(duì)于圍層理發(fā)育的巖特別有效,從而大大降低巷道巖石風(fēng)化脫落,有效地減少巷道維修量,降低采掘成本。
6樹(shù)脂錨桿支護(hù)存在缺點(diǎn)
樹(shù)脂錨桿支護(hù)打眼時(shí)使用Ф28鉆頭容易堵眼,造成打眼速度慢;樹(shù)脂錨固劑攪拌時(shí)間不充分時(shí),往往造成樹(shù)脂錨固劑未能充分?jǐn)嚢?,造成錨固力下降;現(xiàn)有樹(shù)脂錨桿為正轉(zhuǎn)螺紋,而我公司現(xiàn)有的風(fēng)鉆為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),不能將樹(shù)脂錨固劑攪拌,只能使用專用風(fēng)動(dòng)撐拌機(jī),工序較為繁瑣,工作效率不高;樹(shù)脂錨固劑只有三個(gè)月的有效期,容易失效;使用樹(shù)脂錨桿不能回收;使用樹(shù)脂錨桿需專門配備風(fēng)動(dòng)攪拌機(jī)(每臺(tái)2000多元),增加成本。
7結(jié)語(yǔ)
在黨中央建設(shè)節(jié)約型社會(huì)以及煤電公司生產(chǎn)成本新控制的理念的指導(dǎo)下,在井巷支護(hù)應(yīng)用中如何尋求一種快捷有效的支護(hù)方式已成為當(dāng)務(wù)之急,從培豐礦這在樹(shù)脂錨桿的運(yùn)用效果上看,樹(shù)脂錨桿支護(hù)的效果是顯而易見(jiàn)的,樹(shù)脂錨桿支護(hù)在井巷掘進(jìn)支護(hù)中的應(yīng)用確實(shí)值得推廣。
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