大断面玻璃钢锚杆支护硇应用

0 前言
    平顶山煤业集团十一矿年设计生产能力为60万t,经改扩建现生产能力为120万t,可采煤层为丁组、已组、戊组,现开采水平为二水平,二水平的标高为一593 m,从1996年开始大力推广锚网支护,获得了成功,创造了很好的经济效益,几年来在锚网支护应用中,不断总结经验,2003年在丁二采区综采面两巷成功地使用了集团公司自己生产的玻璃钢锚杆支护。玻璃钢锚杆支护效果好,成本低,大大简化了综采工作面上顺槽人工拉拔金属锚杆的工序,保证了安全生产。
1 玻璃钢锚杆简介
    玻璃钢锚杆的原料是玻璃钢纤维和不饱和聚脂树脂在一定的条件下固化,把玻璃钢纤维粘结在一起,玻璃钢纤维起到增强的作用,玻璃钢锚杆是采用先进的机械设备把玻璃
纤维和聚脂不饱和树脂挤拉成型的(玻璃纤维含量为70%),因此机械强度高,完全可以代替金属锚杆。玻璃钢锚杆的规格为 2 mm x 2 200 mm。
2 试验工作简介
    丁一5―6―22081工作面位于丁二采区西侧,为丁二采区综采面,采面设计走向长度为1810 m,采长135 m,巷道开口标高为一465.76 rfl,煤层倾角为18~28o,平均为23o,巷道断面为l1,3 m2,掘进方法为综掘。煤厚为1.5~2.1mm,平均为1.8 rfl。
3 试验方案
3.1 支护设计
   丁⋯5 6 22081工作面,顶板采用 2 mm x 2 4OO mm高强锚杆支护,每根顶锚杆配3卷中速速凝树脂药卷,两帮支护由以往的金属锚杆改为玻璃钢锚杆支护,玻璃钢锚杆的规格为 2 mm x 2 200 mm,端头锚固,每根帮锚杆配3卷中速速凝树脂药卷,配7 mm的铁质托盘,帮顶均铺钢笆网。帮顶锚杆间排距均为750 inln x 750 mm,巷宽4 000 mm,巷高低
帮2 100 mm。支护断面示意图1如下:


3.2 施工方法
    掘进机切割落煤,碴出完后,人工刷帮至设计断面,顶锚杆打完后,开始打帮玻璃钢锚杆,每根玻璃钢锚杆配3卷中速速凝树脂药卷,打眼机具采用煤电钻配q,28 mm x 2 200 mm麻花钻杆打眼,眼打好后,穿树脂药卷。煤电钻配专用搅拌器搅拌,搅拌时间约30 s,3 rain后人工用扳手将螺帽上紧,锚杆外露长度不得超过80 mm。
3.3 矿压观察分析
    在玻璃钢锚杆实施阶段,两帮均布置了矿压观察点,从矿压观察数据来看,玻璃钢锚杆施工后一周内,两帮相对移近量较大,大为150 mm,两周后移近量很小,且趋于稳定,目前受回采影响,两帮的移近量稍有变大,但现在巷宽仍有3 700 mm,通过对顶板离层仪的观测,未发现有顶板离层现象,表明两帮采用玻璃钢锚杆支护在控制围岩变形方面发挥了重要的作用,满足了回采的需求。
3.4 效果检验
    该采面于2003年8月10日投产,回采期间,受周期来压的影响,两帮的移近量稍有变大,但现在巷宽仍有3 700 mill,采面风巷顺槽2o m范围内玻璃钢锚杆的失效率为8%左右,满足了回采需求,由于减少了顺槽开帮的工序,加快了煤机推进速度,投产当月产煤8万t,9月产煤9.5万t,创出了我矿生产原煤的新高。
4 经济效益
    每套玻璃钢锚杆比每套金属锚杆单价低2元钱,丁一5― 6―22081采面两巷约3 600in,两帮使用玻璃钢锚杆约384OO套,节约支护费用76 800元,具有一定的经济效益。
5 结论
    (1)通过现在回采的情况来看,两帮采用玻璃钢锚杆支护受回采周期来压的影响,锚杆失效率很小,两帮相对移近量大为300 in/n,即巷宽小为3 700 mm,完全能满足回采需求。
    (2)使用玻璃钢锚杆,减少了采用金属锚杆支护时上顺槽需开帮拔出金属锚杆的工序,同时克服了金属锚杆支护时回采过程中经常出现使锚杆卷入综采设备或损坏刀具的弊病。
    (3)玻璃钢锚杆具有可切割性,煤机截割时可直接切割锚杆,加快了采煤机的切割速度。
    (4)玻璃钢锚杆重量较轻,减少了掘进过程中工人运输时的劳动强度,提高了单进水平。