2.2 平顶锚网带巷道的超前支护
遇构造、托顶煤及顶板破碎时,采用的施工方法与半圆拱锚网喷巷道的超前支护基本相同,区别主要有:
① 金属管缝锚杆施工的方向不同,平顶锚网带巷道的超前支护紧跟掘进工作面,在巷道顶板方向以30°~45°向围岩打入一排超前金属管缝锚杆(φ33 mm×1 800 mm)并压网,施工的管缝锚杆数量也相应改变。
② 爆破后,往前移前探梁,没有初喷这道工序。
③ 托顶煤施工时,锚索加固更及时,一般滞后掘进工作面不大于3 m,锚索布置在巷道顶板中间位置,呈双排布置,排距2.0 m,锚索间距3.0 m。
3 超前支护的效果及简要分析
孙村矿近几年来在巷道过断层破碎带、软岩、托顶煤等施工中,采用提前打金属管缝锚杆超前支护,结合缩小循环进尺和空顶,坚持小循环,以保持围岩强度,对破碎松软围岩起到了较好的超前支护作用,有效地控制了顶板,杜绝漏顶事故的发生,也促进了锚杆支护的大面积推广,巷道锚杆的支护率达到100%。实践证明,超前施工金属管缝锚杆是一种有效的前探支护,施工工艺简单,操作方便,掘进速度快,它能够及时有效地加固破碎松软围岩,与永久支护连成一体,效果非常明显。另外,超前支护能起到超前卸压的作用,对防止冲击地压的发生也具有一定的作用。
分析管缝锚杆超前支护所起的作用,主要是巷道开挖后,破坏了围岩原始应力的平衡,引起围岩应力的重新分布。在破碎松软围岩中,围岩受开挖影响而破裂、碎胀,破裂、碎胀的围岩作用在支撑体上,碎胀的围岩黏合性差,本身强度很小,而支承压力来压迅速,当支承压力没有及时支护或支护强度不够时,将导致巷道的冒顶、片帮,这也是初期锚杆支护难以推广的主要原因。而提前施工管缝锚杆进行超前支护后,由于锚杆有一定的张拉作用,提高巷道围岩承载能力,对围岩起到一定的加固作用;另外,由于破碎围岩的空顶比较小,超前支护的管缝锚杆一端被永久支护的锚杆和网悬吊,一端打在掘进工作面的岩体中受岩体的支撑作用,所以给破碎围岩很好的支撑作用,保持了破碎围岩的稳定,有效地控制了破碎围岩的冒落。
4 结论
通过采用超前支护,有效地控制了破碎松软围岩,结合爆破后的初喷,有效地控制了顶板,杜绝漏顶事故的发生,也促进了锚杆支护的大面积推广。
5 超前支护存在的问题
① 超前支护采用超前注浆时,由于深部压力大,注浆较困难,另外,注浆的工序比较复杂,给施工带来一定的困难,所以推广较慢。
② 超前支护的锚杆比较单一,目前使用的仅是管缝锚杆,以后产品的种类需进一步开发。
③ 目前对超前支护的认识不够深刻,机理尚需进一步研究,特别是超前支护和冲击地压防治的关系。
④ 支护的工艺需进一步改进,使前探支护和永久支护有机地结合起来,起到有效的加固作用。
⑤ 在破碎围岩的施工中,提前打前探锚杆进行超前支护,结合爆破后的初喷可以代替前探梁作为临时支护。