一、引言

　　在煤礦井下掘進施工過程中，工字鋼棚支護時巷道圍巖松動范圍大，支護跨度和支護強度均有一定的局限，而采用錨索具有錨固深度大、承載能力高、可施加一定的預緊力等特點。通過錨索以一定方式錨固在圍巖深部穩定巖層上，外露端由錨具配合托梁，再對工字鋼棚梁進行懸吊，從而形成了復合的支護結構，這樣能達到有效加固目的，并保證施工巷道的安全。

　　二、選取支護構件

　　1、 錨具及托梁

　　作為錨索的錨具，則是為了保持鋼絞線預緊力，并將其傳遞到被錨圍巖上所用的永久性鎖緊裝置。托梁一般采用合適長度的槽鋼或礦用工字鋼，并將托梁上加工長孔。安裝時錨索外露端穿過托梁上的長孔，依次安裝轉用墊塊和錨具。錨具鎖緊鋼絞線同時，將托梁緊固在錨索上，并使托梁與錨索連成整體，以便共同發揮加強支護的作用。

　　2、錨索

　　錨索都是由有一定彎曲柔性的鋼絞線制成的，并配有錨具，這樣可施加較大的預緊力，對巷道圍巖進行補強加固的也牢靠。其錨索結構可分為：內錨固段、鋼絞線自由段、外錨固段幾個部分。

　　3、錨固劑

　　對于錨固劑，則有水泥漿、樹脂膠泥和普通樹脂藥卷等幾種。在現場施工時，為簡化錨索安裝的工序，并使錨索能及時承載，通常采用普通樹脂藥卷加長錨固(即里段采用超快或快速樹脂藥卷、外段采用中速樹脂藥卷)。當巷道的圍巖比較破碎或巷道服務年限較長時，可采用樹脂注漿聯合錨固。樹脂端部錨固后，再實施水泥注漿，并進行全長錨固，以提高錨固力和效果。

　　三、錨索托梁加強支護的具體應用

　　1、斷面硐室支護

　　對于斷面硐室采用錨網支護前，同樣采用工字鋼棚支護(比如綜采工作面運輸巷帶式輸送機機頭硐室)。對機頭硐室，我們是根據帶式輸送機設備安裝需要，采用5.0m×3.6m(梁×腿)規格的工字鋼棚支護，梯形斷面面積為22m2。工字鋼支架需配套安裝輔助梁，并且采用棚距400mm的密棚支護。

　　2、平面交岔點支護

　　我礦部分采區大巷由于是多年前掘成的巷道，均采用了工字鋼棚支護方式。采區內工作面圈定過程中，有時需要從采區運輸大巷開口掘進，并有聯絡巷要與采區回風大巷相通，對應的交岔點也是采用工字鋼棚支護。為了保證交岔點支護強度，通常采用錨索托梁對交岔點工字鋼穿梁和抬棚進行加固。

　　3、立體交岔點支護

　　我礦采準巷道由于采用全煤巷布置方式，巷道穿越立體交岔均在同一煤層，所以立體交岔點支護的有效性尤其重要。立交點上巷為工字鋼棚支護時，也需要采用錨索托梁對工字鋼棚梁進行懸吊加固技術，這樣才能保證立交點支護的安全性和有效性。

　　四、關鍵施工技術

　　1、構件強度合理匹配

　　1對于托梁的承載能力，則與托梁的支護跨度有關。施工時托梁上錨索間距不能太大，一般不超過2m，否則就會使托梁彎曲變形，將會造成與所加固的公子鋼梁接觸不均勻，影響加強支護的強度與效果。

　　2托梁的承載能力應與索體強度相匹配。托梁一般采用適合長度的礦用工字鋼。錨索與托梁的結合的過程中，常用U型托梁卡。一般U型托梁卡有20mm厚鋼板壓制加工而成，呈水平狀態的兩個耳子上預先打設有穿錨索孔。托梁放在U型卡之內，雙錨索穿過卡的兩耳在用錨具鎖緊。這樣的結合，U型托梁卡強度和結構都存在缺陷，就是：當壓力較大時，托梁卡的耳子將發生變形、由水平狀態逐漸被拉直，錨索鋼絞線外露段與卡具耳子接觸處將受到橫向剪切力作用，出現鋼絞線段股現象，最終導致錨索托梁加固失效。所以一般取消托梁卡，則采用在托梁上直接加工穿錨索長孔，錨索外露端穿過托梁上的長孔后，依次安裝專用墊塊和錨具即可。

　　2、張拉預緊適當

　　一般采用錨索托梁對工字鋼支架進行加固時，其錨索的張拉預緊一定要適度。現場還必須要求工字鋼梁與巷道頂部圍巖之間盡量絞實，否則錨索托梁的預加固作用難以發揮。根據現場施工實踐，工字鋼梁頂部絞實的情況下錨索的張拉預緊力在30kN左右較為合適。

　　3、保證錨固的有效性

　　1對于圍巖較破碎或服務年限較長的巷道，為保證錨索有效錨固，常采用樹脂注漿聯合錨固。樹脂端部錨固后，實施水泥注漿，進行全長錨固。注漿是用注漿泵把液體的水泥質注漿體一定的壓力注入孔中的施工過程。錨索注漿是為了形成全長錨固并為錨索提供防腐蝕保護層。再說，一定壓力的注漿可以使注漿體滲入地層的裂隙和縫隙中，從而起到固結地層、提高地層承載力的作用。對于注漿材料，一般采用硅酸鹽水泥漿液。用水和不低于425#水泥加入一定量的穩定劑即可形成水泥漿液。但是，水灰比要選擇適當，以保證漿液有足夠的流動性，且在凝固后具有良好強度特性，收縮率低和較強的耐久性。根據實驗，錨索用水泥漿的最適宜的水灰比為0.40～0.45。但是，在吸水性很強的地層中或要求充填地層裂隙的注漿體時，其水灰比可以較大。

　　2對于工字鋼棚支護圍巖松動范圍大的巷道，則采用錨索托梁對工字鋼支架進行加固。首先要合理確定錨索長度，保證內錨端能錨固在圍巖深部穩定巖層。同時，錨索安裝要保證質量，頂板破碎、表面離層時，錨索孔打好后，安裝錨索前應對鉆孔重新進行檢查，要對塌孔、掉塊應進行清理或處理。為避免樹脂藥卷安裝中出現卡阻等現象，可使用安裝套管進行導入安裝。

　　3在錨索采用樹脂注漿聯合錨固后，當注漿完成后應立即進行張拉。若張拉不及時，就會導致錨索與水泥注漿體之間、注漿體與孔壁之間結合面出現錯動或裂隙，從而減弱注漿體的錨固效果。

　　五、結束語

　　利用錨索托梁作為一種補強支護，在煤礦井巷支護工程實踐中應用效果較好，能保證支護的強度。當錨索托梁加強支護與工字鋼棚結合使用，通過對錨索的有效錨固、錨索適度張拉預緊、托梁構件強度合理匹配等進行技術控制，從而能取得滿意的支護效果。采用錨索托梁進行支護補強，這樣也拓展了工字鋼棚支護的應用范圍，可以使工字鋼支護斷面適當得以增大，支護的棚距也可適當放寬，這樣就有利于施工進度的提高，起到快速高效的支護效果。

　　參考文獻

　　1、孫志文，宋文杰.大斷面軟巖巷道支護技術[J].煤炭技術，2007，26(1)：120-122

　　2、賀禮雄.高應力大斷面煤巷錨網(索)支護技術[J].煤礦安全，2004(8)：31-34