孤岛煤柱复合顶板大断面切眼锚网(索)支护技术
综采开切眼大断面锚网支护技术探讨
综 采开切眼大断面锚网支护技术搽讨
辽 源矿业 ( 集团) 有 限责任 公 司梅 河 六 并 张 洪志
[ 摘 要] 本文按巷道 的支护方法 。 对锚 网支护在 大断面综采 开切 眼中的应 用技术加 以阐述 , 用对比的方法阐述锚 网支护 的优越性 [ 关键词 ] 综采开切 眼 大断面 锚 网支护 优越性
息 设 计 方法 。
腿” 开大帮的中间环节。不安全 隐患减少 , 安装速度加快 。 ( 3 ) 锚杆支护下的整个空间 比被动支护下的空间安全 , 采用锚杆支 护, 能及 时对同岩进行控 制 , 并充分利用顶板 的 自承能力 , 抑制顶板离
层, 防止 冒顶事故的发生。 ( 4 ) 锚杆安装 工艺与架设 木棚相 比, 具有 小巧灵活 的特 点 , 避免 r
况下 , 锚杆支护 比架棚 支护掘进快 6~1 0 天的时间 , 平均 8 天。 安装速 度: 以开 切眼 7 5 m计算 , 共 需安装支架 5 0 架, 在锚杆 支护条件 下 , 需l 0
现 场调 查 内容包括 围岩 强度 、 围岩结 构 、 地应 力及锚 固性行地质 力学 评什 和 围岩分类 , 为设计 提供可靠 的参数 。设计 采用数值计算 和经验 相结合 的方法 进行 , 根据 同岩参 数和 已有实测 数据确 定出 比较 合理 的设 计方案 。并在 井下实
轴部 由 5 . 0~ 1 2 . O m, 煤 层厚度变化 不稳定 , 煤层 中含 4 ~ 5 层砂岩夹石 , 夹石 厚度不稳 定 , 在0 . 1 ~ O . 6 r n 之间, 煤层倾角 l 2 。 ~ 1 4 。 之间, 煤层顶 、 底板为褐 色泥岩 , 直接顶为 白色砂岩 , 厚度 为O . 8 m, 较坚硬 , 无伪 顶 , 其 上为 2 . 1 0 m厚 的粗 砂 岩 , 之上 为 0 . 4 m的碳 质 页 岩 , 较破碎 , 再 上 为
锚梁网索支护技术在复合顶板回采巷道中的应用
张集矿北 区设 计井 型 3O ta . M/ ,规 划 生产 能 力
厚度
01 . 0 02 . 3 一_ _
岩性柱状
: : :
岩 性描述
泥岩 煤
6O t 。该 区主 采煤 层 为 8 ,1煤层 ,其 中 .M / a ,6 14 8( 11 W)面布置在 8煤层 中,是 张集矿北 区东
一
采区首采面 , 也是该区首采面。为了实现矿井高
42 . 6 粉 细砂岩
产高效,在 148 ( 11 w)工作面两巷应用 了锚梁 网 索支 护技术 。
1 巷道围岩条件
11 工程地 质条 件 .
1
.
2 0
\
\
/
砂质混岩 炭质 页岩
01 .8
/ / // /// // / / / /// // /// /
度 ,加强顶板支护的整体性 ;
( )根 据锚 杆 、锚 索 的变形 能力 匹配 需要 , 3 合理确定锚杆和锚索的预紧力 ; ( )对于顶板砂岩水 ,采取超前打钻孔探放 , 4 或者调整锚梁网支护参数 ,或者采用架棚等有效方
式支 护 ,并 对 矿压显 现进行 观 测 ,根 据 观测结 果 调
12 巷道 支护难 点 与对 策 .
的形式全部或大部分释放出来 ,矿压显现明显。 根据复合 顶板巷道支护难点提 出如下技术对
策:
( )采用锚 梁 网和锚索联合支 护 ,以加强浅 i
部顶板的建梁与加固作用 ,保证锚杆和锚索的锚 固
力在顶板岩层内的连续传播和有效锚 固; ( )为了防止复合顶板离层 、破碎而造成顶 2 板 冒漏,应尽可能提高锚杆 和锚索支护的组合性 , 同时提高背护作 用 ,以提 高锚 杆和锚索 的外锚 强
大断面开切眼锚网索联合支护技术的应用
图 1 岩 层 综 合 柱 状 示 意
・
49 ・
2 0 1 3 年第 3 期
中 州 煤 炭
总第 2 0 7期
2 巷 道 支 护 设 计
2 . 1 方 案选 择 与传 统 支 护技 术 相 比 , 掘 进 巷 道 采 用锚 网索 联
巷 道 支护 前 , 掘 进 机停 止掘 进 , 启 用 机载 临时 支 护, 使 顶梁 放平 并 支 撑 住 顶 板 , 将 掘 进 机 闭锁 , 机 载 临时 支护 装置 双 向锁 死 , 不 自动 卸 压 。 当顶 板 较 完 整时, 允许 掘 进机 一次 截割 2排 , 机 载临 时支 护最 大 控顶 距 不 得 超 过 1 9 0 0 m m; 当顶 板 破 碎 、 出现 掉 矸
2 \ 氆如
/ 1 . 5 0 ~ 1 1 . 5 0 大占 深灰色 ,以石英 为主,中、细颗粒 ,
6 . 5 0 砂岩 高角度节理发育 ,完整性差。
\
3
泥岩、 灰黑色, 致密, 水平节 理, 遇水泥
0 — 4 . 9 0 砂质 化 , 含 云母 及黄铁 矿结核 ,局部加
我 国煤 矿大 都 采 用 井 工 开采 , 为保 证 矿 井 高产 高效 , 巷 道 支护 技术 日益 受 到人们 的重 视 , 并 在 理论 与试 验 研究 方 面取得 了较 多 的成果 ¨ 。 。然而 , 我 国 煤 矿地 质条 件复 杂 , 巷 道 围岩 稳 定 性 影 响 因 素存 在 多样 性 。 随着开 采 深 度 的增 加 , 巷 道 围岩 原 岩 应 力 对 巷道 支护 质量 及 支 护 效果 影 响较 大 , 为确 保 巷 道
2 0 1 3 年第 3 期
中 州煤 炭
综采大断面切眼锚网索支护技术研究
12 6综采 工作 面 切 眼设计 断 面为矩 形 ,采 用 6 3
钻眼爆破一次施工 7 2 。为保证煤体的完 .m× .m 0 6 整 ,迎 头 爆破 采 用 “ 打浅 眼 、放 小炮 ” ,在 两帮 预 留 20ml的煤体 ,刷帮采用镐刨 ,防止造成支护 0 i l
…
应力 区;经 打钻取芯 探测 :直 接顶厚 度 ,切 眼上 口
为 2 ,切眼下 口为 8 .I 2n .m,巷道顶板完整性差 ; 8 煤层硬度大 ,裂隙极发育 ,煤层稳定性差 ,施工坡 度 +2 。 ,采用 钻爆法 ,输送 机跟头 运输 施工 。故 l 该切眼属于大跨度、高地应力不稳定煤层,围岩稳 定性 控制 问题 ,关 键技术难 度 是大跨 度 切眼顶 板 的 安全 控制 。 23 大跨 度切眼 围岩支 护机理 和稳定 性分 析 . 该切 眼宽 70m、高 26m,属于 跨度 较大 的巷 . .
22 切 眼特点 .
技术 ,利用其长度优势可穿过围岩松动圈或破碎带
达到 深部稳定 围岩 中 ,加上 施 以较大 的预 应力 形成 明显 的主动支 护 ,使 围岩变 形得 到有 效控 制 ;长锚 索与短锚 杆相结 合支 护方式 ,实 质上 是把 短锚 杆范
该 切 眼跨 度 大 ,埋深 5 0m,采深 大 ,属 于高 8
两 帮配 3 0m 0 m×2 0In×5 l 托 板 ,塑 料 网 0 l T I 0i n木 n
24 施 工及 支护方 案 .
24 施工 方案 .1
联合 支 护 ,锚杆 间排 距 7 0m 0 m×7 0ln 0 i,锚 杆 锚 n 固力不 小于 9 N,螺母 拧 紧力 矩 ≥10 m,每 根 0k 5N・ 锚 杆采 用 2支 Z 30型树 脂药卷 锚 固。 26
锚网梁(索)支护在大断面切眼施工中的应用与推广
山 l= 。 璃招 抒 !l 的 萎 暂 { s ,9 } { 0
/ 了 丽
称布置 ; 眼采用 Z 3 0 2 ) 每 2 7 ( 卷 树脂锚 固剂锚 固, 托板 、 锁头配
8 0 l 0 mmo o mn ×9 0
形态变化。从支护原理上讲有悬吊、 组合梁、 挤压和加固3 个
方面的作用。
0 = 姒 L伽 3
,
( ) 索型号和规 格 : 用 1. r 2锚 选 52 a 4 m钢 绞线 , 锚索 必须 生 根于顶板坚 硬岩层 中 , 且生 根长度不少 于 1 m 锚 索最  ̄0 m,
=
平煤 田可采 煤层 2层 , 二水平 可采煤层一层 , 、 一 二水平 l 主采 煤层 为 6煤 , 均厚 度 3 倾角 3~ 。 , 层顶板 一般 为泥 平 m, 5 煤 岩、 砂岩 , 靠近 回采上 限和 断层 构造附近顶板 松软破 碎 ; 瓦斯
2 0 r 2 0 rm,净 高指巷道矮帮 高度 ) 80 m X 4 0 a a ( ;净宽允 许误 差
一
纹钢锚杆 , 顶部锚杆每眼采用 1 Z 30型树脂锚 固剂锚 固 , 卷 27 托板 、减 摩垫 片 、预 紧力 螺 母 分 别 配套 使 用 ,间排 距 为 9 0 m× 0 r 右帮选用 L=10 r 0 r 9 0 m; a a 6 0 m的竹锚杆( a 三根 )每 眼 , 用 2卷水泥锚 固剂锚 固 , 托板 、 楔分别配套使 用 , 木 间排距 为
为: 中线至任 意一帮 0~10 m, 0 r 净高允许 误差为: 线测全 a 无腰
高 0~2 0 m, 0 r 顶板锚杆选用 = 0 a 2 mm、 2 0 r 的金属螺 L= 00 m a
大断面综采工作面开切眼锚杆支护技术
大断面综采工作面开切眼锚杆支护技术随着采煤技术和设备的不断升级,曹村矿开采深度的加大,2#煤实行了一次采全高综采技术,由于设备尺寸的加大,要求开切眼断面也必须增加,支护难度显著增加。
从曹村矿来看,以往在三采区9、10#煤合并开采中,顶板为坚硬稳定的K2灰岩,开切眼支护不是突出问题,但进入2#煤开采时,由高档变为综采,开采深度由+350水平至+220水年平,切眼大断面支护技术既是难点、又是重点,针对这一难题,曹村矿同与太原理工大学合作,在2-1025综采工作面开切眼大断面施工中探索采用了锚网梁索支护技术,并取得了成功经验。
1、开切眼布置及地质条件1.1布置方式:2-1025面开切眼沿2#煤顶板布置,沿煤层倾向送巷。
该面西邻2-1023工作面已采,南邻2-1027工作(面未),煤柱留设70米。
根据设备配套安装尺寸要求,设计开采眼为矩形,净宽5.5米,净宽3.0米,端头架、端尾架硐室尺寸为3×3米(长×宽),高度3.0米。
1.2地质条件:2#煤为复杂结构煤层,含三层夹石,其中第第二层夹石厚度变化比较大(0.1-0.3m,平均0.2m)。
2#煤层厚3.47~3.75m,.平均厚3.6m,煤层倾角6~8°,煤体平均单轴抗压强度为9.15MPa。
直接顶为灰黑色泥岩,节理发育,较破碎,其上部为灰色泥岩(或砂质泥岩)总厚度6.28m,单项抗压强度为13.2MPa,老顶为K8砂岩,厚层块状,坚硬,均厚8m,抗压强度为64MPa。
2#煤底板为黑色泥岩,细水平层理,厚4m,抗压强度为15.3MPa。
2、支护方案采用数值计算进行多方案比较,得出锚杆支护初步设计,采用树脂全锚锚杆、金属网,钢筋梁组合支护系统,并配铺索补强支护。
2.1顶极支护:采用2.5m长左旋螺纹钢锚杆与3.0m和2.6m长钢筋梁(横梁)支护,纵向梁采用1.8m梁井型联锁,并铺设3m×0.9m的菱形金属网。
树脂全长锚固,锚杆间距750~800mm,排距900mm。
大断面综采切眼支护技术资料
大断面综采切眼支护技术随着我公司回采机械化水平的提高,掘进机械化也有了一定程度的发展,锚杆支护技术虽作为一项先进技术被推广应用,但在生产实践中,由于各种原因,应用范围比较小,尤其是在煤巷支护及顶板为煤顶方面。
我矿煤巷全锚支护在顺槽巷道和开拓准备巷道支护上都有不同程度的推广应用,但在综采面大切眼应用全锚支护技术尚属首例。
以往的综采大切眼均采用棚式支护或先按一较小断面掘进,待整个工作面形成系统后边刷大到设计断面边安装支架方式,针对综采22103工作面生产接续较为紧张,为保证工作面尽早投入回采,我公司在切眼施工期间提出了大断面切眼全断面一次掘进的施工技术方案.实施后取得了成功。
综采切眼全断面一次掘进锚杆支护设计方法,以22103综采工作面切眼锚杆支护为例,该切眼设计掘进宽度7.4米,掘进高度3.4米,矩形断面,倾斜长度170米,平均坡度16度,最大坡度19.5度,根据切眼实际情况,采用综掘机一次成巷,通过锚杆锚索钢带加单体液压支护增强支护对顶板组合支护方式,从安全、技术和经济三个方面分析综采切眼锚杆支护的优越性。
1、工作面顺槽地质情况:22103工作面回采2#煤层,2#煤层位于太原组上部,山西组底部K2砂岩之下,距K2平均约8.12m,赋煤区内总体南部厚北部薄,为可采煤层,煤层厚度3~5.4m,平均4.3m,含0-3层夹矸,局部有二合顶0.3米。
22103工作面煤层赋存较稳定,直接顶为砂质泥岩,厚度在1~5.4米,平均厚度3.2m老顶为K2砂岩,局部地段,直接顶以上3.5米有一层1米左右泥岩,直接顶板抗压强度16.0~18.8 MPa,平均17.2 MPa,属于不稳定顶板;老顶抗压强度33.0~36.8 MPa,平均34.0 MPa,属于中等稳定顶板底板为砂质泥岩,地层岩石多为泥岩、泥质页岩、砂岩、层理、节理较发育,小型断层为主要构造形式。
属典型的软岩矿区。
经过不断探索,公司在软岩矿区由煤巷小断面锚杆支护技术发展到综采切眼大断面锚杆支护技术。
综采开切眼大断面锚网支护技术探讨讲解
综采开切眼大断面锚网支护技术探讨讲解一、技术原理综采开切眼大断面锚网支护技术是指在采场开切眼大断面时,利用预埋锚杆和钢丝网构成锚网,将其与煤墙结合起来,形成一道稳定的支护体系。
这种支护技术能够有效地防止煤墙的垮落和冒顶,并能够抵抗地压力的作用,保障采矿工作的正常进行。
二、技术步骤1. 预埋锚杆的安装:在采场开切眼大断面之前,先在煤墙中预先孔钻孔,并安装预埋锚杆。
预埋锚杆的安装需要根据岩层的情况和设计要求进行合理选择,一般为直径32mm的螺纹钢。
在钻孔时需要注意孔眼的直径和深度,保证锚杆能够牢固地嵌入煤墙中。
2.钢丝网的安装:在预埋锚杆安装完成后,将钢丝网的两端分别固定在锚杆上,形成一道固定的网状结构。
钢丝网的选择要根据采场的实际情况和需要考虑,通常可以选择钢丝网的网眼大小和拉力强度进行适当的调整。
3.锚网与煤墙的结合:将锚网与煤墙结合时,需要采用专门的装置进行固定,确保锚网能够紧密地贴合在煤墙上。
在操作时要严格遵守安全操作规程,避免安装过程中可能出现的危险和事故。
4.锚杆的固定:在安装完成锚网后,需要对锚杆进行固定,以保证其固定性和稳定性。
可以采用焊接、锤击和螺栓固定等方式,确保锚杆能够承受煤墙的压力和采矿活动的影响。
三、技术优势1.提高采场的稳定性:综采开切眼大断面锚网支护技术能够有效地增强采场的稳定性,防止煤墙的垮落和冒顶,减少事故的发生。
2.增加采场的安全性:锚网支护技术能够有效地抵抗地压力,减少煤尘的产生,增加采场的安全性,为采矿工作提供有力的保障。
3.提高采矿效率:采用综采开切眼大断面锚网支护技术可以有效地提高采矿效率,减少了支护时间和工艺流程,加快了采场的进度。
四、技术应用综采开切眼大断面锚网支护技术在煤矿综采工作面中得到了广泛应用,尤其适用于煤层厚度较大、岩层条件较差的采场。
这种支护技术可以提高采场的稳定性和安全性,减少事故的发生,对保障矿工的生命安全和减少煤矿灾害具有重要意义。
复合顶板条件下大断面切眼的掘支施工工艺
4 巷道支 护工艺
41 .支护 材 料 及 支 护 参 数 锚 索 17. 8+8000m , 托 盘 m 12} 300 十30 0m , 网 片 6 . m
3 掘进施工工艺
■ —一
D I1 .9 9 ji n 10- 92 2 1 .60 2 O: 0 36 / .s .0 1 8 7 .0 0 1 .4 s
复合顶板条件 下
大断面切 眼的掘支施工工艺
宋亚新 中国神华神 东煤 炭集 团哈拉 沟煤矿 7 9 1 1 55
断 层。
碎 或 遇 小 型 地 质构 造 时 ,必 须 短 掘 短
4 2 15 4 . . .m单巷支护方式: 采用 “ 锚
杆 +圆钢 钢 带 +钢 筋 网 +锚 索 ” 合 支 护 , 联
度 为 6m 。遇到 地 质构造 ,顶 、帮煤 岩
1 地质条件
上煤层属中厚煤 层, 煤层厚度为 17 ~2 .8 . 5米, 3 直接顶 为粉砂岩 , 灰色 , 水平 层理 ,
宽单巷 时 ,副 帮挂钢 筋 网 ,要 求 网片上
8 .m 工宽度误差在 0 0 mm,杜 绝超 宽或 欠 边 缘紧贴顶 角,锚杆间排距 0. 1 5 , ~2 0 正 帮煤岩交界面支护 玻璃钢锚杆并上木托 宽 。巷 帮台阶 不得大 于 5 m1 ,巷道 伞 0 T I 盘 ,排 距 1 2 。扩帮 时 ,切 眼正 帮煤 . m 檐必须 及时使 用连采机 进行处 理 。
支 ,循 环 进 尺 不 得 大 于 3 ,必 要 时 掘 l m m
2 工程概况
l上11 2 0 工作面切 眼设计宽度 7 5 .m,
例谈煤层大断面切眼支护技术
例谈煤层大断面切眼支护技术近几年来,随着综采技术的不断发展,矿用大型设备开始得到广泛的推广应用,对于巷道尤其是切眼的宽度要求也越来越大。
但随着巷道跨度的增大,现有的锚杆锚索的支护设计方法已经不能满足要求,顶板易于弯曲下沉,造成离层,进而出现冒顶。
因此,急需解决大跨度、大断面锚杆(索)支护参数的设计问题,找出一套适合大断面锚杆锚索的支护参数设计方法,保证煤矿的安全生产。
1 工程概况山西兴县金地煤业有限公司井田范围内的13#煤层位于太原组中下部,煤层厚度全区变化不大,厚度11.16-14.29m,平均值为12.30m,属稳定可采煤层。
含3-6层夹矸,夹矸总厚度1.01-3.72m,夹矸岩性主要为炭质泥岩、泥岩、粘土岩,煤层的节理裂隙十分发育属复杂结构煤层。
煤层直接顶板为砂质泥岩、粉砂岩,局部为砂岩;老顶为中粗粒砂岩。
底板主要为细粒砂岩、泥岩、砂质泥岩,局部存在碳质泥岩伪顶。
根据我公司选用的型支架的高度,最大长度,为满足综采设备安装和工作面回采准备的要求,同时考虑到通风、行人等安全需要,设计切眼规格为宽×高=8.3×3.0m的矩形断面,沿煤层底板掘进,切眼顶部托9m多后的煤层。
切眼跨度较大,顶板破碎,巷帮煤体较酥容易片帮,支护难度大,因此我公司进行特厚煤层大断面切眼支护技术研究。
2 破坏机理及支护难点通过现场调研和分析,综放面开切眼围岩控制难题主要表现在以下几个方面:(1)巷道断面大。
巷道断面的增大使巷道周边煤岩体破碎范围加大,巷道围岩应力和变形成平方和立方急剧增长,使得原有支护方式中锚杆索的锚固点和锚固力得不到保证,给安全生产带来隐患。
(2)围岩变形破坏严重。
大跨度切眼的顶板中部会出现拉应力区,易发生张拉破坏;巷道两帮为煤体且节理裂隙发育,大跨度厚煤顶板巷道成倍增加的垂直载荷向两帮传递和转移,煤帮所承受的压力急剧增长,加大煤帮破坏和片帮。
(3)开切眼巷道顶板为厚层破碎煤岩。
切眼上部顶煤厚度可达9m,顶煤松散破碎,层理和构造裂隙发育,顶板自身稳定性较差,不利于形成稳定的锚固点,易产生离层和剪切破坏。
大断面切眼锚网索联合支护技术研究
( 索) 锚 固范围 ,使得锚杆 ( 索) 锚 固力大幅衰减
甚至丧失。切眼跨度较大将使顶板中部产生拉应力 区,若未及时采取支护措施 ,顶板悬露时间过长 , 拉 应力 区的范 围将 进一步 扩大 ,使得 顶板 中部 围岩 裂隙发育 ,强度降低。巷道底角和顶角为集中应力 区 ,是巷 道支护 的薄弱 环节 。
一
顶板 离层破 坏范 围较大 ,冒落拱 高度 可能超 过 锚杆
稳定可采煤层 ,全区可采 。顶板为砂质岩石 、泥质 岩石 ,平 均厚 度 2 — 3 m;直接 底板 主要 以砂质 岩石
为主 ,部分为泥质岩石 ,平均厚度 0 . 4 0 ~ 3 . 0 0 m 。 5 1 1 0 1 工作 面位 于二 水平 一采 区 ,为该 矿 首采 面 。地 面标 高 十 1 4 4 0 . 1 一 + 1 3 4 0 . 0 m,工作 面标 高 + 1 3 1 2 m。北部为规划 5 1 1 0 2 工作面 ,南部为井筒
作者简介 :段国宁 ( 1 9 6 5 一 ) ,男 ,河北邢 台人 ,工程师,现任鄂尔多斯市盛鑫煤业有 限责任公司副矿长 。
保护煤柱 ,东部以采空区边界为界 ,西部为二水平 大巷 保 护煤 柱 ;走 向长 l 8 8 8 m,倾 斜 长 2 2 0 m, 面积 4 1 5 3 6 0 m 2 。为满足该工作面综采支架及配套
设 备 的安 装需求 ,设计 切 眼断面为 矩形 ,宽 7 . 5 m, 高3 . 2 0 m,断面 面 积 2 4 m2 。但 切 眼 断面 过 大 使得
关键 词 :锚 网 索联合 支 护 ;大断面切 眼 ;破 坏特 征
中 图分类 号 :T D 3 5 3 文献 标识码 :B 文章 编号 :1 0 0 7 — 1 0 8 3( 2 0 1 3) 0 1 — 0 0 1 0 — 0 2
复合顶板综采工作面大断面切眼的锚索(杆)梁支护技术
( ) 次将 热 水 型 矿 井 的 热交 换 理 论 应 用 于 2首 矿 井 热力 状 态 预测 中 。 井 2 0 矿 0 1年 投 产 后 验 征 , 预测 精度 为 ±1℃ , 我 国热 水 型 矿 井 的 热 力 状 对 态预 测 有重 要 的参 考 价 值 和指 导 意 义 。 ( ) 出的解 决 矿 井 热 害 综 合 治 理 方 案 和方 3提 法 对 梧 桐庄 矿 来说 是 切 实 可行 的 。
( 收稿 日期 :0 2 3—1 ; 2 0 —0 1 责任 编辑 : 梁绍权 )
作 面 进 风 流 的影 响 , 用 下行 通 风 , 采 采煤 工 作 面 出
口气 温 可 降低 1 3 . . ~1 4℃ 。
・
31 ・
维普资讯
第3 卷第 1期 3 1
全上 可 靠 。
过 预应 力锚 索 的广 义悬 吊作 用来 弥 补这 一 “ 构 ” 结 自稳 能力 相 对 于 其 所 承 受 荷 载 的不 足 , 而 达 到 从 必要 的安 全 富裕 度 , 顶板 岩 层保 持 稳 定 , 而 实 使 进
关键 词 :复 合 顶板 ; 综采 工 作 面 ; 断 面切 眼 ; 索( ) 大 锚 杆 梁联 合 支护
中 图分 类 号 : D3 3 6 T 5 , 文献 标识 码 : B 耗 量大 , 一个 长 1 0m 的综 采 工 作 面 切 眼 , 直 接 4 其 材料 费用 高 达 1 0万 元 以上 ; 切 眼 断 面 大 , ③ 围岩 松 动范 围大 , 面 收缩 率 较大 ; 在 切 眼 中间打 设 断 ④ 的 棚腿 直 接影 响设备 、 材料 的运 输 , 利 于综 采 支 不 架 的安 装 。针 对 这 种情 况 , 庄煤 矿 与 科研 院 杨
复合顶板煤巷锚网支护技术研究与应用
复合顶板煤巷锚网支护技术研究与应用摘要:锚网支护近年来已推广应用于煤矿采掘巷道。
而复合顶板地质条件下的煤巷锚网支护已成为锚网支护技术的一项重点与难点研究项目。
本文结合运输大巷掘进面大断面、复合顶板锚杆支护技术进行了研究,在一年多时间内,通过实施应用,成功地掌握了锚网支护在大断面、高地应力、复合顶板地质条件下的使用。
关键词:煤巷顶板锚网支护控顶技术是确保煤矿生产安全高效生产管理的基础,锚网索支护是目前煤企控顶的主要方法。
由于煤田地质条件的复杂性,在不同的井田开拓与地质条件下,矿山压力规律都会呈现不同的特点,矿山压力的不同,控顶技术也应结合实际及时进行调整。
本文通过大断面、高应力复合顶板的锚网(索)支护理论与实践的结合应用,解决了锚网支护中锚杆、锚网、锚索在井下实际控顶中选取各类技术参数的难题,总结出大断面、复合顶板锚网支护的技术方案,为煤企各类采掘巷道使用锚网支护控顶,保证煤矿安全与高效生产寻求到技术可行、经济合理、安全可靠的较佳支护方法,取得了较好的的经济效益与安全效益。
1、研究背景锚网(索)支护是以锚杆为主要构件并辅以金属网、锚索、喷射混凝土等其它支护构件进行控顶的锚杆支护体系。
望云煤矿分公司运输大巷掘进面是沿煤层顶板掘进,满足矿井303盘区回采时的进风、运输及管线敷设需要。
巷道断面为直墙半圆拱形,巷道净宽 4.2m,毛宽4.4m;直墙净高1.5m,净断面13.22m2,毛断面为14.64m2。
当运输大巷掘进至656m时,原来的锚网支护连续出现顶板变形、掉包现象,作业人员根据顶板的异常情况,将锚杆排距由1000mm缩小为600mm,已托住的顶板在施工后也出现受压变形、破碎形成网包现象。
再次停工后,技术人员对该处顶板岩层进行研究,发现顶板由下至上为1.2米厚泥岩、0.4米厚煤层、1.12米厚泥岩、7.85的砂岩,是典型的复合顶板。
为此,复合顶板煤巷的锚网(索)支护就成为一个新的研究课题。
2、影响巷道锚网(索)支护的主要不利因素2.1 复合顶板由于本工作面顶板至下向上依次为1.2米厚泥岩、0.4米薄煤层、1.12米厚泥岩、7.85的砂岩。
复合顶板大跨度切眼锚网(索)支护技术研究应用
复合顶板大跨度切眼锚网(索)支护技术研究应用王海宁;杨云龙;奚家米;陈新年;田俊蜂【摘要】以澄合二矿24506大跨度切眼断面锚杆(索)支护项目为工程背景,运用理论计算、数值分析和现场监测相结合的手段,对复合顶板大跨度切眼支护技术进行了研究和现场实践,得出复合顶板大跨度切眼支护较为合理的支护参数.【期刊名称】《中国煤炭》【年(卷),期】2011(037)002【总页数】4页(P52-55)【关键词】复合顶板;大跨度开切眼;锚网索支护;支护参数【作者】王海宁;杨云龙;奚家米;陈新年;田俊蜂【作者单位】澄合矿业有限公司二矿公司,陕西省渭南市,715208;澄合矿业有限公司二矿公司,陕西省渭南市,715208;西安科技大学建筑与土木工程学院,陕西省西安市,710054;西安科技大学建筑与土木工程学院,陕西省西安市,710054;西安科技大学建筑与土木工程学院,陕西省西安市,710054【正文语种】中文【中图分类】TD355随着煤矿开采深度的增加,巷道地质条件更为复杂,出现复合顶板的煤矿巷道更为常见。
在这种地质条件较差的复合顶板巷道中采用大跨度切眼开采,给巷道的支护带来了更大的难度。
为此需要现场的设计和施工人员根据不同的地质情况提出合适的支护参数,才能保证煤矿安全、高效生产。
复合顶板巷道围岩为差异性很大的非均质层状赋存,在围岩应力作用下表现为顶板极易离层、冒落,难以形成自承载结构,顶板、两帮变形相互作用,形成恶性循环。
在这种地质条件采用大跨度切眼开采,传统的被动支护不能满足巷道的稳定要求。
因此针对复合顶板大跨度切眼,设计合理的锚网索支护参数,才能有效保证巷道的稳定性、安全性。
根据复合顶板的破坏特征和地质特点,大跨度切眼巷道支护设计采用工程类比、理论计算、围岩松动圈的测定、数值模拟和现场监测的手段进行设计研究。
根据初始设计和现场实践的信息反馈不断调整设计参数,以获取最优化的设计方案。
(1)工程类比法。
根据要设计巷道的地质条件,通过类比相似地质条件的巷道支护设计,得出初步的支护方案。
034-大断面复合煤层全锚支护技术
10. 72 N27°W 7. 20 N37. 2°W 5. 36 N41°W 4. 92 N37°W 4. 90 N23°W 6. 70 N36°W 5. 90 N18°W 7. 41 N26°W 8. 12 N35°W 7. 50 N29°W 8. 51 N22°W 8. 23 N8°E 6. 66 N53°W 7. 06 N15°W
( 3) 巷道底板严重底鼓,严重地段底鼓量达 到 2. 5m。
巷道变形破坏具体表现如图 1 所示:
1 巷道原有支护存在的问题
自建矿以来,受顶板条件的影响,时常发生巷 道冒顶事故。只要在顶板趋于复合型顶板留夹矸区 域,就会发生冒顶,表现形式为巷道顶板突然性冒 落和顶板严重变形后冒落 2 种方式。 1. 1 巷道原有支护方式
425. 0 10. 62
5102 巷
427. 0 10. 68
33052 巷
432. 0 10. 80
33052 巷
433. 0 10. 83
井口南侧行车通道二 414. 5 10. 36
等候硐室附近 415. 7 10. 39
井口南侧行车通道一 414. 3 10. 36
首采面胶带巷 488. 3 12. 21
( 4) 巷道高度大,片帮现象严重,导致巷道 断面增大,巷帮成形差,在局部形成应力集中。煤 层软,自承能力差,如果初始支护强度太小,煤体 就会产生外鼓。加上巷道沿顶沿底掘,巷帮与顶底 板间的摩擦力相对较小,所以,在巷道刚掘完不久 就会看到巷帮整体外移的现象。
2 解决复合煤层支护的思路
针对上述问题,赵庄矿通过对支护系统频繁遭 到破坏,造成巷道冒顶的事故进行详细的分析,提 出了巷道全部采用 “三高一低” ———高强度、高 刚度、高预紧力、低支护密度的强力支护系统,来 彻底解决复合煤层地质条件下的顶板支护问题,并 提出以下设计支护原则:
大断面煤巷锚网索联合支护的设计与应用
大断面煤巷锚网索联合支护的设计与应用摘要:实践表明,为了确保矿井运行的绝对安全,保障井下掘进的高效展开,工作人员必须做好巷道支护,根据这些年来我国的煤矿生产实际情况来看,锚网索联合支护技术对煤矿的安全生产有着重要的作用,将该技术应用到特厚煤层的大断面巷道中,可以极大的提高巷道的安全性。
基于此,论文首先说明了锚网索联合支护技术的相关特点,其次以工程案例为背景说明了大断面煤巷锚网索联合支护技术的具体设计和应用,希望可以为广大的煤矿工程师提供一定的参考。
关键词:大断面;煤巷;锚网索联合支护;矿压观测引言为了促进煤矿领域的可持续健康发展,加强大断面巷道的支护建设是极其重要的,可以保障巷道断面良好,使其满足煤矿的运输及设备安装需求,进而使生产过程更加高效顺利。
在煤矿生产具体的开展过程中,越来越多的配套设施投入其中,包括支护相关的配套设施,这极大的提高了煤矿在掘进过程中的安全程度,因此我国的煤矿管理部门也颁布了相关的法律法规来约束煤矿的生产,尽可能地保障煤矿的安全高效发展。
1锚网索联合支护特点纵观以往的矿井大断面巷道支护作业的具体情况,锚杆支护的应用是十分常见的。
锚网支护作为一种主动支护方式,凭借着自身的支护效率高、科学经济合理、安全稳定等优点,被广泛应用于大断面的巷道之中,可以实现煤层岩体的加固。
锚网索联合支护技术可以改善围岩离层和破裂等情况。
除此之外,锚网索联合支护技术所使用的金属网和托盘等其他辅助结构也可以使锚杆的预应力得到良好的分摊。
锚网索联合支护相对于单纯的锚杆支护来说效果更加良好,被应用在大断面中的锚索可以发挥出更大的抗剪能力和抗拉能力,该结构可以使顶板在锚杆的支撑下,强度得到进一步的巩固,并且锚索补强配合锚杆也可以使围岩的应力向其内部转移。
巷道顶板自身的预紧力和高承载能力可以由锚索支护提供,从而限制围岩的进一步变形和破坏。
上述受力过程实现了主动支护的作用,再借助金属网和托盘等其他构件就可以更进一步的提高巷道的支护效果。
综放大断面切眼锚网索支护技术
综放大断面切眼锚网索支护技术
胡立年
【期刊名称】《山西煤炭》
【年(卷),期】2013(33)5
【摘要】针对某矿306综放工作面大断面切眼支护难题,按照锚网索联合支护机理,结合现场实际地质生产条件,提出了锚网索联合支护的方案.现场实践表明,围岩变形在控制范围内,锚网索支护结构可靠,可以保证工作面安全生产.
【总页数】2页(P54-55)
【作者】胡立年
【作者单位】晋城煤炭规划设计院,山西晋城048026
【正文语种】中文
【中图分类】TD353
【相关文献】
1.锚网索耦合支护技术在南屯煤矿综放切眼支护中的应用 [J], 董海蝉;孙晓明;何满潮
2.锚网索支护技术在软煤层综放大断面切眼中的应用 [J], 孙立亚
3.综放大断面安装切眼全锚支护技术的研究与应用 [J], 李正龙;郑金录;刘文江
4.特厚煤层综放大断面切眼锚网索联合支护实践 [J], 周计彬
5.综放大断面切眼锚网索支护技术研究 [J], 郭秀峰
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顶板岩性系数,岛= . 0 ; 4
普 氏系数 , = .; 1 2
一
经计 算
b4 2 = . m。 8
可 见用常规 锚杆支 护难 以奏效 ,故必 须在 常规
锚杆支护的基础上采取高应力密集锚索加大支护强
度。
33 顶锚杆 长度确定 .
c m p e o ts c i n o l x r o e to
HIANG Iui I t
邢 台矿70综 采孤 岛煤柱~作 而 ,复合顶板 条 89 I
相互之间存在明显的薄弱层和光滑而,加上直接顶 及l 煤强度弱 、整体性稳定性差 ,岩性差距大,支
件下,大断面切眼支护施_ 中,在采用铺杆 + T 梯形 钢带 + 网联合支护 的基础上 , 配合高预应力密集锚
煤层 伪顶 为O ~0 m 质 泥岩 ,直 接 顶 为 . .炭 1 3
O . .1 粉 砂 岩 ,泥质 胶结 ;直 接 顶 上 部 为 1 7~1 1 63 的
煤 ,平均 厚 1 m,和直 接顶 构成2 煤 的复合顶 板 ; . O 老 顶为04 . 5~81 厚 的泥质 粉砂 岩 ; 2煤 顶板为 I .m I 类2 ,属 中等稳定 类 ,老顶来 压 明显 。 型 7 0 1 作 而 采 用 z 3 0 1/4 8 91 2 Y 2 43 型液 压 支 架 支
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2 4
圈
河 北 煤 炭
2 8 第1 0年 期 0
孤岛燥i复台顶柝 l i 主 断面切喝锚网( 护技术 索)
黄 辉
( 能 集 金 牛 股 份 公 司 邢 台 矿 ,河 北 邢 台 金 0 42 5 0 6)
摘 要 :阐述 了孤 岛煤柱复合顶板条件下,邢台矿在综采工作面大断面切眼采用锚网 ( )支 索 护技 术难 点和施 工工 艺 ,介绍 了、 断面复合 顶板锚 网 ( )支 护机 理及 支护 方案 。 索
计 铺索 布置方式 ,将铺 索的主动支 护应 力传递 至深 部 稳定 围岩 层 ,以补偿锚杆 支护强 度不足 的缺点 ,
达 到有效控 制围岩变形 的 目的。
护顶板及其配套设备进行 回采,采用全部垮落法管 理顶 板 。
3 网索支护设计 内容
31 挤压 破碎值C的确 定 .
2 工作面切眼断面规格和锚网支护设计思路
邢 台矿70 综采上作面位于东翼八采区向斜轴 89
南 翼 ,四周 均 为 采空 区 ,为 典 型 的孤 岛煤 柱 作
面。采深20 8m,开采2 ,为复杂结构厚煤层 ,煤 煤
厚6 5 . m, 1 焦煤 。奉 层 开 采 顶 分 层 ,采 高 3 2 / 3 . 0±
0.l 。 1l q
h 一巷道高度2 m . ; 8
-
j
河 北 煤 炭
为了使复合顶板悬吊在 力平衡拱形成的稳定
岩 层 卜,切 眼锚索 顺切 眼 布置 ,2[  ̄ 锚索 为一 组 , f 4
支撑压力影 响系数 , l 取 ; 一
普氏系数 , 1 } 。 取 . 。 4
一
以20 r t1 钢 为绗 梁 ,组距 3O 4 0 m ̄ 槽 a '4 : J . m,每排 距 帮
( 2)
仅 一切 眼煤层倾 角 ,取 仅=9 ; 。
一
煤体内摩擦角 ,5。。 4
c= . 1 08 m。 4
经计算
32 潜在 冒落拱 高度b .
+1 O仅 c ×C S b= — —
式 中 一有 效跨度之 半 , 3 /= . .2 1 m; 0 5
仅 —煤层倾角9 。;
索 ,实现 了对大断 面切 眼 同岩 的有效控制 。
护条件复杂多样,对锚杆载荷分布影响较大 ,易导
致锚杆失效 ,并且该工作面为孤岛煤柱,相邻均为 采空区,压力集 中,裂隙发育 ,采用普通锚杆支护 难以有效的控制复合顶板,需要优化改进锚杆支护
参数 。
2 3 锚 网支护设计 思路 .
1 工 作 面概 况
煤体完整性系数,取 1 ; . 0
2 m;布置 两排锚 索 ,迈步交 错顺 巷布 置。 掘进切 眼通道 时布置一 排 .扩帮时再 布置第 二 排 。顶板破 碎 、压力大及 过断 层时 ,将锚 索组距 降 低 为2 m,密 集布 置 。切 眼铺 网 ( )支护断 而如 . 4 索
图l 示。 所
一 自然平 衡拱角 应力集 中系数 ,取28 .;
顶板岩层 容重 Leabharlann 取2 t ./ ; 3m 一
7 0 . 面复合 顶板各层 软 、硬强 度不 均 ,且 8 91 - 作
切 眼埋深 为2 1 m; 0. 5
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2 8 第1 0 年 期 0
21 工作面切 眼断面规格 .
C _( 笠
式中
~
。 一 ) ×g 5 ) ( ) 。 。 1 h t4一 ( 1
2 2
l0 . O0  ̄ f
70综采工作而切眼长度为4m 89 5 ,切眼规格设
计为6 m× . 矩形 断而 。 . 28 O m
22 复合顶板锚 网支护 难点 .
( )由于复合顶板中1 1 煤及和2噪之间的软岩
层均 为加 同范 围,故煤岩 的受 力破坏 情况应 分别计
算 ,部分设计参数的确定借鉴全煤锚 网设计方法。 () 2 鉴于工作面切眼跨度大 ,除采用普通锚 网支护外,采用高预应力密集锚索加固技术 ,充分
发挥锚 索预应 力高 、锚 固点深 的支护优 势 ,科学设
关键词 :大断面切 哏;复合顶板 ;煤岩顶板 ;锚网 ( 索)支护
中图分类号 :T 3 D5 文 献标识 码 :B 文章编 号 :10— 03( 08) 10 2— 2 07 18 20 0 —0 4 0
T en t h a c o u p r tc n l g eio ae o l o u h oc n h r p o t e h o o yi t lt de a l mn s n h s c