[发明专利]一种新型锚杆锚索安装方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型得锚杆锚索支护方法。

背景技术

安全、高效、经济的巷道支护技术是保证矿井安全、高效生产的必要条件。锚杆支护技术在国外重要的产煤国家得到了广泛应用，其中以美国、澳大利亚最为典型，这与他们煤层地质条件比较简单、埋藏浅以及国家重视该项技术密切相关，形成了从支护设计、配套施工机具、适用于不同条件的系列锚杆锚索支护产品和可靠的监测手段等成套支护技术体系，整个体系较为科学、安全和可靠。据不完全统计，我国国有大中型煤矿每年新掘进的巷道总长度高达上万公里，其中80％以上是煤巷与半煤岩巷。到2005年，国有重点煤矿的煤巷锚杆锚索支护率达到60％，有些矿区超过90％，甚至达到100％，锚杆和/或锚索支护已经成为我国煤矿巷道首选的、安全高效的主要支护形式。

钱营孜煤矿是皖北煤电集团新建大型现代化矿井，2009年10月正式投产，设计生产能力为1.80Mt/年，矿井目前主采煤层为3₂煤，首采3₂12工作面于2011年3月回采结束，3₂13工作面于2010年9月份接替3₂12。其中，3₂12工作面机巷和风巷掘进长度分别为1707m和2328m、3₂13工作面机巷和风巷掘进长度分别为3480m和3200m。钱营孜矿回采巷道具有超长(最长达3500m)、软厚泥岩顶板(平均达7m)、服务年限长(一般2～3a)等特点。工程实践表明，以锚杆结合锚索支护围岩强度强化理论为指导、采用锚杆锚索支护动态设计方法和利用高强度高预应力锚杆支护技术，锚杆锚索支护技术在首采3₂12两巷超长软厚泥岩顶板条件下得到成功应用，并将该成功经验推广应用至3₂13两巷和E3₂11两巷。从国内外锚杆支护技术水平来看，钱营孜矿煤巷锚杆锚索支护技术水平已达国际先进水平。

随着对巷道围岩控制机理的不断认识和发展，支护理论已从被动承载发展至主动加固、从单一因素支护作用发展到复合支护作用、从简单条件适用扩展至复杂条件适用，呈现出阶段性、逐步发展完善的特点。

而现有的支护技术中，重点在于各支护装置或系统的改进，对支护方法或者支护步骤等没有详细介绍。本发明人同过大量实践，根据所在煤矿的地址条件，设计出同时采用锚杆锚索支护的支护技术，并发明了一套支护安装方法，大大提高了锚杆锚索支护质量。

技术方案

本发明设计的一种新型锚杆锚索支护方法，其包括以下组成步骤：

(1)顶板锚杆安装：

①安设临时支护：铺设钢筋网或金属网。

②打顶板锚杆孔：用单体锚杆钻机按设计孔位打锚杆眼，巷道顶板锚杆长2600mm，采用与锚杆等长的钻杆打眼。

③送树脂药卷：穿过钢带孔眼向锚杆孔装入2节Z2350中速树脂药卷(市购)，用组装好的锚杆慢慢将树脂药卷向孔底推入。

④搅拌树脂：用搅拌接头将钻机与锚杆销钉(堵头)螺母连接起来，然后升起钻机推进锚杆，至顶板岩面300～500mm时开始搅拌，缓慢升起钻机并保持搅拌30s后停机。

⑤紧固锚杆：50s后再次启动钻机边旋转边推进，锚杆螺母在钻机的带动下剪断定位销或推出堵片，托盘快速压紧顶板岩面，使锚杆具有较大的预拉力，钻机输出扭矩≥150N·m。

⑥气扳机二次及时加扭，扭矩不小于400N·m。

(2)帮部锚杆安装

①按设计部位打巷道帮锚杆孔：根据煤岩条件选择气腿式凿岩机、煤电钻或帮部锚杆钻机施工，与锚杆等长钻杆。

②送树脂药卷：穿过金属网或钢塑复合网向锚杆孔装入一节Z2370中速树脂药卷，用组装好的锚杆慢慢将树脂药卷推入孔底。

③搅拌树脂：用连接套将煤电钻或帮锚杆钻机与锚杆螺母连接起来，并用锚杆将树脂药卷推入孔底，然后开动钻机边搅拌边推进，保持30s并推入孔底后停止。

④安装锚杆：50s后再次开动钻机，将螺母中的定位销剪断或推出堵片，托盘快速压紧岩面，安装完毕。

⑤气扳机二次及时加扭，扭矩不小于300N·m。

(3)顶板锚索安装

①打顶板眼：采用直径为Φ27mm的钻头、接长钻杆打眼，按设计眼位和角度施工安装，眼深按设计要求。

②送树脂药卷：向孔内装入4节Z2350中速树脂药卷，用钢绞线慢慢将树脂药卷推入孔底。