煤巷锚索安装涌水处理技术

煤巷锚索安装涌水处理技术摘要本文介绍了某基建矿二水平运输巷掘进过程中安装锚索时及安装锚索后，针对锚索孔涌水较大问题的处理方法及实施效果。关键词煤巷；锚索；堵水巷道为矩形断面，锚网喷支护，掘进断面3100mmx4200mm（高x宽）；锚索间排距1500mmx3000mm，每排安装2根O17.8mmx7300mm钢绞线锚索，每孔装填1支K2360、2支Z2360药卷，锚索张拉力200KN。巷道沿11#煤层底板掘进，11#煤层均厚7.32m，-5°下山，直接顶为深灰色石灰岩，均厚8.82m。煤层瓦斯相对涌出量0.23m3/t・d，属低瓦斯矿。1水文地质情况和存在的问题井田地下水位标高对该煤层开采无充水影响（低于11#煤层的最低标高），但11#煤层的直接顶为充水含水层，且局部地段可能通过开采产生的塌陷裂隙带接受上部砂岩的充水补给，巷道施工涌水预计不超过20m3/h。施工中发现，该水平涌水以顶板淋水为主，尤其是当锚索眼孔深为5m〜7m时顶板涌水明显，且局部以裂隙水出现。如不采取有效的堵水措施，不仅安装锚索时比较困难且锚索安装后锚索眼四周淋水较大（5m3/h〜8m3/h），导致工作面积水严重，进而影响生产进度和造成安全隐患。2堵水措施2.1打锚索眼用风动钻机配合B19六棱中空可接长钻杆和928mm钻头在预定位置钻孔至设计深度（7200mm）。打眼时须注意观察和记录初始涌水深度、涌水量大小和顶板煤层厚度。2.2套O型圈将准备好的O型橡胶圈套在锚索体上，O型圈安放位置如图2示，每处套O型圈2〜3个，下部用14#镀锌铁丝紧绕在锚索体上，以免安装锚索时O型圈下滑。O型圈内环直径约17.8mm，外环直径约30mm。2.3安装导管在锚索锚固头缠绕少许棉线，将切割好的长约100mm、内径20mm的白铁管套在缠有麻线的锚固头上，套入深度40mm〜50mm。2.4连接锚固剂退锚索眼内最后一根钻杆时，将3支药卷依次摆放在无积水的巷道底板上，将中间1支药卷两端、前后2支药卷一端长约80mm〜100mm的锚固剂挤压扁平（挤出的锚固剂敷在麻线上），然后用麻线将3支药卷连接，搭接长度70mm〜90mm（图3示）。具体长度视作业环境调整，以连接后的药卷能被顺利送入锚索眼顶部为好。2.5缠绕麻线将敷有锚固剂的麻线缠绕在O型圈前端，缠绕长度100mm〜150mm，但缠绕后的锚索体直径不得超过30mm，麻线用14#镀锌铁丝固定在锚索体上（如图2示）。2.6装锚固剂将连接好的树脂药卷插入导管内（插入端为Z2360药卷），插入长度不少于50mm。（上接第155页）2.7安装锚索用锚固头轻轻将药卷送入孔底后，将搅拌器尾端与钻机连接好，然后开动钻机气腿阀门，将药卷顶至孔底后开机搅拌，直至将导管顶端推到眼底，方能卸下搅拌器。全速搅拌时间不少于30s，推顶时间1min左右；搅拌时，必须一次完成，严禁中途停机；否者须重新补打锚索。2.8张拉锚索安装好锚索组合构件后，张拉锚索预紧力至200kN以上。张拉时张拉油缸与钢绞线须保持在同一轴线上，作业人员要避开张拉油缸轴线方向。如张拉时发现锚索不合格，必须在其附近补打锚索。2.9切割将锚索张拉至设计预紧力后，如外露长度超过300mm，需对超出部分进行切割。切割时用专用套管将钢绞线套好，防止钢丝散落。切割器前方5m范围内不许站人。2.10特殊情况处理为防止被堵后顶板水渗入煤层，造成安全隐患，安装锚索后每隔10m左右在巷顶风筒侧用（p28mm钻头打一个3m〜4m钻孔，钻孔穿过煤层即可。如孔渗水较大，可在孔口用接有软管的漏斗将水接入巷道两帮的排水沟，汇入每50m挖掘的临时水仓后，用水泵将水泵入排水系统。现场实践表明，采取上述堵水措施后，不仅锚索安装比较顺利且张拉后的锚索眼四周只有少量淋水或基本没有淋水。根据对顶板离层仪持续60天观测，实测顶板下沉最大值为12mm，变形位移值属正常范围，其中支护后30天顶板位移时态曲线均已收敛、趋于稳定，说明采用的堵水措施合理可靠。3结论上述涌水处理措施的运用，在确保安全的情况下降低了煤巷掘进时顶板水对施工进度的影响，且方法简单易行。但顶板水必须堵在岩层内，严禁顶板水渗入煤层造成安全隐患。参考文献[1]编委会编著.煤炭企业岗位标准化作业标准.煤炭企业岗位标