短锚杆在薄顶煤巷道中的应用
锚杆无损检测技术在煤矿巷道支护中的应用
作 者 简介 ： 张圣 国 ，男 ，高 级 工 程 师 ，主 要从 事矿 山压 力 与 岩 层 控 制 、冲 击地 压 方 面研 究 与 技 术 管 理 。
４ ０
金 属 材 料 与 冶 金 工 程
第４ １卷 第 ３期
２ ０１ ３年 ６ 月
金 属 材 料 与 冶 金 工 程
ＭＥＴＡＬ Ｍ ＡＴＥＲＩ ＡＬＳ ＡＮＤ ＭＥ ＴＡＬＬ ＵＲＧＹ Ｅ ＮＧＩ ＮＥＥ ＲＩ ＮＧ
ＶＯ １ ． ４１ ＮＯ ． ３ Ｊ ｕ ｎ ２ ０ １ ３
锚杆 无损检测技术在煤矿巷道支护 中的应 用
锚 杆 支 护 能 够 改 变 围岩 的力 学 特性 ．可 获
锚 杆 检 测 是 一 项 很 复 杂 的 系 统 工程 ，无 论 在 理 论 上还 是 实践 中都还 存 在很 多 的 问题 需 要研 究 。
对 锚 杆 锚 固质 量 无 损 检 测 技术 的研 究 ，是 矿业 工 程 中的一个 急需 解决 的课 题 。
张圣 国 ，杨 林
（ 新汶矿 业集 团有 限责任 公 司 ，山 东 泰安 ２ ７ １ ２ ０ ０ ）
摘 要 ：锚杆检测技术在巷道支护工程质量检测中得到了广泛的应用 ，在对锚杆检测技术进行总结的基
础 上 ，介绍 了 应 力 波 反 射 法 。 实践 证 明 ，用 应 力 波 反 射 法 检 测 锚 杆 锚 固 质 量 ，具 有 良好 的 有 效 性 和 和 实
用 性 ．应 加 以推 广 和 应 用 。
关 键 词 ：无损检测 ；锚 固力 ；锚杆
中图分 类号 ：Ｔ Ｄ ３ ５ ３ ￣ ． ６
文献 标识 码 ：Ａ 文章 编号 ：２ ０ ９ ５ — ５ ０ １ ４（ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ ０ ３ ９ — ０ ３
锚杆支护技术在巷道过煤层施工中的应用
ｈ ｓ ａ ｅ ｌ ｔ ｔｄ ｂ ｌ ｓ ｐ ｏ ｔ ｅ ｈ ｏｏ ｙｆ ｓｂ ｌ ｓ ｙｏ ｏ ｓ ａｎｇ ｔｗ ｙ ｔ ｉ ｐ ｐ ｒ ｌ ｓ ａｅ ｏｔ ｕ ｐ ｒ ｔｃ ｎ ｌｇ ａ ｉｉ ｔ ｔ ｄ ｎｔ ｅｃ ａ ｅ ｌ ａｅ ａ ． ｉｕ ｒ ｅ ｉ ｕ ｙ ｈ ｌ
维普资讯
开发 与应用
江 西能 源
２０ （ ０ ８ ２）
・ ３・ ５
锚杆支护技术在巷道过煤层施工中的应用
康 疆 王 鹏
（ 北 煤 电集 团公 司祁 东煤 矿 ，安徽 宿 州 ２ ４０ ） 皖 ３ ００
摘 要 ：祁东煤矿 为煤层 群开采 ，各采 区主要 巷道采取联合 布置 ，因此岩巷施 工过程 中经常存在揭 、过煤层现象 。 在揭 、过煤层施工期 间采用 Ｕ ９型栅 刚性被动支护不仅施 工进 度慢 ，支 护费用 高 ，而且巷 道压力大 ，应力集中 ，支 ２
单斜 构 造地 层 ，倾 角平 缓 ，一 般 为 １ ０～１。 ，井 田 ５ 走 向长 平 均约 ７０ ｋ ，倾 斜 宽 平均 约 ５ ０ｉ。矿 井 ．８ｉ ｎ ．ｋ ｎ 二叠 系含煤 地层共 含 １ １ ～１ 煤层 （ ） 组 ，可 采煤层 自 上 而 下 编 号 为 １ ２ ２ 、３ 、６ 、 ６ 、６ 、６ 、 、２ 、 ３ ２ ０ １ ２ ３ ７ 、７ 、 ８ 、 ８ 、 ９ １ １ ２ １ ２ 、 ０计 １ ４层 ，其 中 ３ 、 ７ 、 ２ １ ８ 、９为 主 要 可采 煤 层 ，６ 、６ 、为 可 采 煤 层 ， １ ２ １ ３ 、 ２ 、２ 、６ 、６ 、７ 、８ 、１ ２ ３ ０ ２ ２ １ ０为局 部 可 采煤 层 。本
Ａ ｓ ａｔＴ ｅ ｉ ｏｇ ｏ ｎ ａ ｍ ｎ ａ ｅ ｘｌ ｔ ｒ ｏｌｅｎ ｇｏｐｉ ｗ ｉ ｅ ｏ ｉａ ｏ ｙｕ ｓ ｃ ｂｔ ｃ： ｈ ｎ ｕ ｔ ｃ ｌ ｉｅ ｄｂ ｎｅｐ ｉ ｄ ｏ ａｓａｌ ｒｕ ｈｃ ｔ ｍｂｎｔ ｎａｏ ｔｆ ｉｒ ｔ ｒ ＱＤ ｃ ｙｏ ｈ ｅ ｏｅ ｆ ｃ ｎ ｈｈ ｃ ｉ ｌ ｏｄ ｔ ｉ
浅谈锚杆支护技术在矿井巷道中的应用
浅谈锚杆支护技术在矿井巷道中的应用作者：邹家均胡朋来源：《科技创新导报》2011年第26期摘要:随着科技技术的发展,锚杆支护技术在我国煤矿巷道围岩控制中的应用越来越广泛。
本文论述了锚杆支护的原理和安装施工中注意的事项以及锚杆支护技术在矿井巷道中的优越性。
关键词:锚杆支护技术巷道中图分类号:TD353 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)09(b)-0066-01引言随着锚杆支护技术在我国煤矿巷道围岩控制中的应用越来越广泛,锚杆支护的优越性也得到了认同,其理论及实践也日益完善。
锚杆支护能保证巷道围岩稳定,防止出现围岩垮落或产生过大变形而无法满足正常生产和安全要求。
巷道支护的直接目的在于改善围岩的受力状况,减缓围岩的变形和移动速度,维护矿井安全的工作空间。
在我国煤矿应用锚杆的支护主要是来改善围岩的“支—围”关系,从而给矿井带来更大的社会经济效益,并有效改善矿井的安全生产环境。
1锚杆支护作用的原理锚杆支护就是在巷道掘进后先向围岩打眼,在眼孔内锚入锚杆,把巷道围岩加固,充分利用围岩自身的强度,从而达到巷道支护的目的。
锚杆不用于一般支架,它不是消极地承受巷道围岩新产生的地压和阻止破碎岩石的冒落,而是通过锚入围岩内的锚杆来改变围岩本身的力学状态,在巷道周围形成一个整体而稳定的岩石带,锚杆与围岩共同作用而达到支护巷道的目的。
因此说,锚杆支护是一种积极主动的支护方法。
随着锚杆支护工程实践的不断丰富使用,与不同条件的各种锚杆支护理论的相继被提出并逐步得到发展和完善,归纳起来,主要有四个作用。
(1)悬吊作用。
在层状岩层中,锚杆支护的悬吊作用,突出的表现在直接顶较薄,老顶较坚固的情况下,锚杆将下部不稳定的岩层悬吊在上部的岩层上,锚杆所受拉力来自被悬吊的岩层重量,以达到稳定井巷的目的。
(2)组合梁的作用。
为了解决悬吊理论的局限性,在层状地层中提出了组合梁理论。
组合梁理论适用于顶板由多层小厚度连续性岩层组成的巷道,其原理是在没有稳固岩层中,锚杆将薄层岩石锚固成一个岩石板梁,并借助锚杆本身提供一定的抗剪能力,阻止其层间错动,是防止分层在压力作用下发生整体弯曲变形,呈现出组合状态,从而提高顶板的抗弯刚度及强度,提高顶板的承载能力。
锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的应用研究
锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的应用研究发布时间：2021-01-13T14:43:40.547Z 来源：《工程管理前沿》2020年10月30期作者：闫中云[导读] 巷道是煤矿开采的必经通道。
在煤矿开采中，需要开挖大量的巷道为开采服务。
闫中云山西兰花集团东峰煤矿有限公司山西晋城 048000摘要：巷道是煤矿开采的必经通道。
在煤矿开采中，需要开挖大量的巷道为开采服务。
此类巷道使用寿命短，支护成本普遍较低。
锚杆支护是一种适用的支护技术，具有支护可靠、造价低、施工方便等优点，其已广泛应用于大多数煤矿巷道中。
但煤矿巷道掘进由于受矿压的影响，会产生变形，这对巷道的使用非常不利。
因此，在巷道开挖过程中采用锚杆支护既方便又经济。
关键词：锚杆支护技术；煤矿；掘进巷道一、锚杆支护技术的作用1.1 支护的适用性强在多数情况下，锚杆的杆体选择是具有很高强度的螺纹钢。
根据锚杆使用的位置不同，锚杆杆体的材料应该会存在不同，例如：在靠近工作面一侧的锚杆支护需要采用塑钢，由于在回采时会产生很强的动压作用在锚杆上。
锚杆直接的选择应该根据巷道的围岩的特性，对于巷道围岩比较稳定的情况选择直径小的锚杆，相反，选择直接较大的锚杆。
由于不同岩石地质是不同的，这样就会决定锚杆支护采用的原材料是不同的，在比较松软的煤矿中则是需要采用全长的锚固。
1.2改善巷道周围围岩稳定性对于新开掘的巷道，其主要是都到地层压力的作用，因此需要采用一定的支护工具来维持煤矿巷道的稳定性，减缓巷道断面的缩小。
只有这样才能为煤矿的开采提供了一定的安全空间[4]。
由于巷道周围被岩石所包围，提高巷道围岩的稳定性就能保证巷道的安全性。
在早期的煤矿掘进巷道中，多使用的金属支架、混凝土以及木材等方式进行支护。
这种材料对巷道的支护能力有限，而且需求量大，支护的成本较高，需要大量的劳动力。
因此，这种方式已经被淘汰，锚杆支护技术已经成为了巷道的支护的主要手段。
1.3改变巷道围岩的承载结构经过多年的使用，锚杆支护的安全性已经被众多学者所证实。
浅谈锚杆、锚索联合支护在煤柱技术的应用
浅谈锚杆、锚索联合支护在煤柱技术的应用【摘要】针对莒山煤矿f211工作面的实际情况，依据锚杆支护原理，探讨了合理的巷道支护参数和方案，并对实施效果进行了检测和分析，证实“锚杆+锚索+金属网”联合支护在巷道的作用。
并对巷道锚索进行钢丝绳联网，防止锚索喷射伤人。
有效控制巷道的强烈变形，锚索联网后增强钢梁的支护，通过实验并取得良好的支护效果。
【关键词】煤巷；锚杆、锚索联网支护；钢丝绳连接锚索；防喷射应用山西兰花集团莒山煤矿于1958年5月建矿，矿区面积9.0214km2，生产规模90万吨/年，主要可采煤层3#煤。
井下3#煤层回采巷道均沿煤层底板留顶煤掘进，梯形钢棚和木棚进行支护。
长期的实践证明，梯形钢棚和木棚配合支护不仅工艺复杂、施工速度慢、效率低支护强度低，不安全因素多。
针对上述情况，我公司结合3#煤层和f211工作面巷道煤层赋存条件和施工技术水平，通过现场调研、理论分析等方法，系统研究了3#煤层及复211工作面顶底板的地质力学特性和该巷道围岩的稳定性极其相适应的锚杆支护原理，为提高复211工作面煤柱段巷道支护强度，减小煤柱集中应力对工作面回采的影响在此基础上对复211工作面进行了“锚杆+锚索+金属网”联合支护技术实验研究，并取得了成功。
1. 实验巷道的技术条件f211工作面两顺槽沿3#煤层底板留顶煤掘进，钻眼爆破法掘进，巷道净宽3.0米，净高2.4米，煤层厚度均稳定，煤层结构简单、层理，工作面顶板为砂质泥岩和细砂岩，顶板层理明显，局部有节理、植物化石，底部0.1m页岩节理发育。
2. 围岩松动圈及岩石力学性质测试2.1巷道围岩松动圈测试。
（1）大量的现场测试结果表明：一般煤系地层中松动圈是普遍存在的，即使处于低应力场中巷道，围岩在地应力作用下也难以自稳，一般也要出现中、小松动圈，小的20～30cm，大的超过300cm。
围岩松动圈对地下工程稳定性影响很大。
因此国内外许多学者对此均进行过深入研究，其中“围岩松动圈巷道支护理论”在煤炭系统得到了广泛的应用，并取得了良好的技术经济效果。
煤矿井下锚杆支护知识、原理和锚杆(索)计算及支护设计公式
锚杆支护一、锚杆支护的原理锚杆支护就是以维护和利用围岩的自承能力为基点，及时地进行支护，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分。
通过锚入围岩内部的杆体，改变巷道围岩的本身的力学状态，在巷道周围形成一个整体而又稳定的承载环，和围岩共同作用，达到维护巷道的目的。
这一支护形式与传统的棚式支护相比属于主动积极加固巷道围岩的支护形式。
二、锚杆在支护中的作用1、锚杆的悬吊作用悬吊作用是指用锚杆将软弱的直接顶板吊挂在其上的坚固老顶之上。
如图1所示，或者是用锚杆将因巷道开挖而引起松动的岩块连接在松动区外的完整坚固岩石上，使松动岩块不至冒落。
2、锚杆的组合梁理论在层状岩层的巷道顶板中，通过锚入一系列的锚杆，将锚杆长度以内的薄层岩石锚成岩石组合梁，从而提高其承载力。
利用锚杆的拉力将层状岩层组合起来形成组合梁结构进行支护，这就是锚杆组合梁作用。
组合梁作用的本质在于通过锚杆的预拉应力将原视为叠合梁的岩层挤紧，增大岩层间的摩擦力；同时，锚杆本身也提供一定的抗剪能力，阻止其层间错动。
锚杆把数层薄的岩层组合成类似铆钉加固的组合梁，这时被锚固的岩层便可看成组合梁，全部锚固层能保持同步变形，顶板岩层抗弯刚度得以大大提高。
3、锚杆锲固作用锚杆的悬吊作用锚杆的组合作用是指在围岩中存在一组或多组不同产状的不连续面的情况下，由于锚杆穿过这些不连续面，防止或减少了围岩沿不连续面的移动。
如图3。
44、挤压加固拱作用形成以锚杆头和紧固端为顶点的锥形体压缩区。
如将锚杆沿拱形锚杆的楔固作用p бb p 锚杆的楔固作用-б p (бbp巷道周边按一定间距径向排列，在预应力作用下，每根锚杆周围形成的锥形体压缩区彼此重叠联结，在围岩中形成一连续压缩带。
它不仅能保持自身的稳定，而且能承受地压，组织上部围岩的松动和变形。
显然，对锚杆施加预紧力是形成加固拱的前提。
5、锚杆的减跨作用如果把不稳定的顶板岩层看成是支撑在两帮的叠合梁，由于可视悬吊在老顶上的锚杆为支点，安设了锚杆就相当于在该处打了点柱增加了支点而减少了顶板的跨度，从而降低了顶板岩层的弯曲应力和挠度，维持了顶板与岩石的稳定性，使岩石不易变形和破坏。
锚杆锚索支护在煤矿巷道中的应用与研究
组 合梁理论和加 固拱理论等 。悬 吊理 论是最早的锚杆 造成 锚 杆 、锚 索 没 有预 应 力而 失 效 。 支护理论 ，具有直 观、易懂及使 用方便等特点 。特 别 （ ）锚 杆支护 中预应 力普 遍 偏低 。 目前 大量 矿 ５ 是 在顶板上部有稳 定岩层 ，而其 下部 存在松散 、破碎 压观 测发现 ，深 井软岩巷道 （ 包括煤巷 ）掘进 期间 围 岩层的条件下 ，这 种支护理论应 用比较广泛 。其 主要 岩变形普遍 在５ ０ ８ ０ ０ － ０ ｍｍ，金属 支架与普通 的锚杆 缺陷是仅考虑 了锚 杆的抗拉作用 ，没有涉及其抗 剪能 支护 此 阶段 即遭 到破 坏 。只 有通 过提 高 支护 的预 应
和得 到 良好 的 经 济 效 益 。 帮位 移 量 的 增 加 明 显 增 大 ，能 够 有 力 的 抑 制 巷 道 围 岩
２ 、锚杆 支护的适用条件普通 单体锚杆只适用 于加 的进一步变形 。虽然 目前我 国锚 杆支护得到 了相 对比 固稳定的岩石巷 道或 围岩岩体较 完整的巷道 ，但 在围 较广泛的应用 ，但在锚杆支护 设计和现场施 工中 ，往
岩较软或破碎 带规 模较大的岩巷 、煤巷及动压巷 道中 往都忽视 了锚杆 的高预应 力这 一关键 因素 。从中得出 锚杆支护 中预应 力普遍偏低 ，需要进行技术 和管理改 往往取不到应有的效果 ，导致 质量事故 。
３ 、锚杆支护系统 的缺点分析 （ ）锚杆支护设计 方法不科学虽然 已制 定煤巷锚 １ 杆支护规范 ，但设计时绝大 多数 采用工程类 比法 ，支 护形式和参数 确定不尽合理 ，有 可能支护强度太 高 ，
有 “ 快速 、主 动、有效”的特 点 ，得到广大煤炭 企业 （ ）锚杆支护监测仪 器与技术不能 满足现场施工 ３ 和工程技术人 员的普遍认可 。经过多年的研究 、改进 需要常用仪 器的精确度 、实用性不尽完 善 ，不能完全
煤矿建井巷道施工锚杆支护的原理、参数设定及设计方法
煤矿建井巷道施工锚杆支护的原理、参数设定及设计方法摘要：为提高支护的强度和效果如通常采用锚杆辅以锚索做加强支护，锚杆理论已用理论方法确定煤矿巷道、硐室支护参数阶段，用该理论设计的巷道、硐室支护有理有据，文章就此提出论点，供广大同仁参考、指正。
关键词：煤矿矿井巷道锚杆支护1、锚杆支护作用原理锚杆是一种安设在巷道围岩体内的杆状锚栓体系。
采用锚杆支护的巷道，就是在巷道掘进后向围岩中钻锚杆眼，然后将锚杆安设在锚杆孔内，对巷道围岩进行加固，以维护巷道的稳定性。
1.1悬吊作用悬吊作用是指将要冒落的围岩或者软弱岩层，用锚杆悬吊于上部的坚硬岩体上，由锚杆来承载围岩或者弱岩的重量。
1.2组合梁作用可将平顶巷道层状顶板看作是由巷道两帮为支点的叠合梁，在荷载作用下，各层板梁都单独弯曲，每层板梁的上下缘分别处于受压和受拉状态。
但是用锚杆将各组合板梁压紧之后，在荷载作用下，就如同一块板梁的弯曲一样，提高了板梁的抗弯强度，可以提高顶板岩层的承载能力。
1.3挤压加固拱作用在巷道周围系统地布置锚杆，使巷道拱部节理发育的岩体连接在一起，便在一定的范围内形成一个连续的、具有一定自承能力的拱形压缩带，使巷道围岩由原来作用在支架上的荷载变成了承载结构，以支承其自身的重量和顶板压力。
1.4减跨作用在巷道内安设锚杆，能够减少压力拱的高度和跨度。
如在巷道跨中打一根锚杆，相当于在该处打一根支柱，使原来的拱分为两个小拱，小拱的跨度为原拱的一半。
如果打三根锚杆，就相当于将原来的拱分成四个小拱，压力拱的跨度为原拱的四分之一，同时压力拱的高度也明显降低。
1.5围岩补强加固作用巷道深处围岩内的岩石处于三向受力状态，而靠近巷道周边的岩石则处于二向受力状态，后者的强度远远小于前者，因此容易受破坏而丧失稳定性。
在巷道内安设锚杆后，有些围岩又部分地恢复为三向受力状态，增强了自身的强度。
此外，锚杆还可以增强岩层弱面的抗剪强度，使巷道周边的围岩不易破坏和失稳。
2、锚杆支护参数的确定目前，用于煤矿巷道支护设计的主要的锚杆支护参数设计方法有下列几种：（1）悬吊机制及其围岩条件：在层状岩体中，锚杆将下部不稳定岩层悬吊在上部稳固的岩层上，锚杆承受的载荷为下部不稳定岩层的重量。
锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的应用
释是很 完美的 ，尤其是大断面巷道或者一些拱型巷道 ，用组合 拱梁 非常贴近实际 ，锚杆把这些相对破碎的 围岩进行组合 ，防 止其 进一 步跨 落 ，再靠围岩 自身的摩擦 、相互挤压形成承载能 力较强 的拱 型结构 ，阻止围岩进一步变型 ， 从而达到安全 目的。 以上是传 统的三种 假说 ，从 不同方面较全面地解释了锚杆 支护其工作机 理 ，方法简便 ，也易于接受。然而 ，近年来 ，又 提 出了巷 道锚 杆支护围岩强度强化理论及最大水平应力理论 ， 使得锚杆 支护理论 研究 在原有基础上有了突破 ，该理论重点针 对锚杆 的受力 情况 而得出 ，一方面揭示了锚杆支护的实质 ，此
外 也 扩 大 了锚 杆 支 护 技 术 的应 用 范 围 。
３ 锚杆 支护 的设计 、施工要 求
３ ． １ 支 护 设 计依 据
考虑到巷道 断面形状及其稳定 性的 问题 ， 同时与岩石巷道 松动 圈相 比， 受采 动压力容易使 松动圈 的形状及其 大小发生变 化， 现场测试表 明 ， 受采动影 响的围岩松动 圈明显 比无采动影 响的围岩松动圈要 大 ２～３倍 ，这样 一来 ，采 动前 后巷道 围岩 的类 型很 有可能发生 一系列变化 ，如小松动 圈变 为中松动圈 ， 中松 动圈变为大松动 圈等等 ， 因此在 设计松动 圈时应按大松动
科 学 之 友
Ｆ ｒ ｉ ｅ ｎ ｄ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ａ ｍａ ｔ ｅ ｕ ｒ ｓ
２ ０ １ ３ 年１ ２ 月
锚杆支护技术在 煤矿掘进巷道 中的应 用
刘 建 忠
（ 忻州市煤矿安全生产监管检查组 ，山西 忻州 ０ ３ ４ ０ ０ ０）
摘 要：以下阐述 了煤矿掘进巷道 支护技 术的发展 ，锚杆 支护理论 ，锚杆 支护 的设计及 施 工要 求 ，新 工艺新技 术解决 了煤矿掘进 支护 的难题 ，提 高 了效 率和 效益 ，并且对煤矿 安全 生产有 重要 意义。 关键词 ：锚杆 支护 ；煤矿 ；应 用 中 图分 类 号 ：Ｔ Ｄ２ ６ ３ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文章 编 号 ：１ ０ ０ ０ －８ １ ３ ６（ ２ ０ １ ３） ２ ４ —０ ０ ３ １ －０ ２
浅谈煤矿巷道锚杆支护在实际工程中的应用
况 进 行 改善 ， 使 之 属 于 三 向 应 力 的状 态 。 进 而 使 围 岩 的 强 度 提 高， 对 于 围岩进 行 加 固， 避免 其 移 动 ， 确保 稳 定 支承 的效 果 。
以及 大 间距 等 特 点 ，这 样 可 以确 保 煤 矿 巷 道 锚杆 的 支 护技 术
能 够被 广泛 的应 用 。 ② 煤 矿 巷 道 锚 杆 支 护 的技 术研 究 尚 不 成
引 言
确 保 巷 道 的 安 全 性 对 于煤 炭 企 业 是 极 其 重 要 的 ， 对 于煤 炭 企 业 的安 全 生产 来 说 ． 属 于 最基 本 的 保 证 。为 能 研 究 出不 同
３ 煤 矿巷道锚 杆支护在实 际应用过程 中的问 题 与对策
① 煤矿 巷 道 锚杆 支 护 的 力度 相 对较 低 。 国 内煤 矿 巷 道 锚 种 符 合 煤 矿 巷 道 锚 杆 支护 的 技 术 ，确 保 工作 人 员 可 以在 煤 矿 杆 支护 的 初 锚 力 、 锚 固力 以 及 工 作 阻 力 相 对较 低 ， 锚杆钻机 的 巷 道 中进 行 安 全 施 工 ．巷 道 的 支护 技 术 也 历 经 了 由木 支护 至 扭 矩 在 ４ １ ～ １ ４ ０ Ｎ ｍ 之 间 ． 然 而发 达 国 家锚 杆 钻 机 的 扭 矩 比我
熟 。 国 内煤 矿 地 质 中 ， 软岩地层相对较 多， 大 部 分 煤 巷 道 均 会
受到 多 次采 掘 的 影 响 ， 进 而使 围岩 产 生 变形 这样 的间距是 不够的 ． 对 于产 煤 的 效 率 是 极 其
不利 的 。这 里 的 解 决 措 施 如 下 ： 可 增 加锚 杆 支护 的 初 锚 力 、 锚 固力 以及 工作 的 阻 力 为 了提 升 煤 矿 巷 道锚 杆 支 护 的 工 作 效 率， 就 必 须要 对锚 杆 的初 锚 力 、 锚 固力 以及 工作 阻 力进 行 相 应
锚杆(索)与金属网联合支护在留顶煤巷道中的应用
１ 巷道 工程概况
回风下 山布置 在 ９ ＋ １ ０ ＋ １ １ 号煤层 中， 设计 长度 ３ ６ ０ ｍ， 埋藏 深度 ２ ３ ８ ～２ Байду номын сангаас ６ ｍ， 上距 ２ 号煤 层平均 ８ ３ ． ６ ｍ， 设
计为矩形断面 （ 净宽 ５ ｍ， 净高 ３ ． ５ ｍ， 为实现回风下 山与 集 中回风巷 贯通 ， 并解决集 中回风 巷排水 问题 ， 回风下
山坡度从 开 口（ ９ ６ ． ５ ４ ９ ｍ处 ） 开 始改 为 一 ５ 。２ ０ ， 坡 度 增大 ， 导 致巷 道施 工 的托顶 煤厚 度 ０～８ ｍ， 增加 了支 护难度 ， 导致 原支 护锚 固段长度 不足 、 悬 吊作用 消失 ， 存 在安全 隐患 ， 为此 ， 要对 回风下山托顶煤施 工段巷 道
９ ． ５ ９ Ｍ Ｐ ａ 。 遇水底板易软化 ， 但隔水性好， 抗压强 度较高 ，
易管理 。ｂ ． １ ０ ＋ １ １ 号（ ９ ＋ １ ０ ＋ １ １ ） 号煤层 顶板多 为泥岩 、 岩 性灰黑色 ， 致密 ， 性脆。单 向抗压强度 ５ ０ ． ９ ～ ７ １ ． ６ Ｍ Ｐ ａ ， 平 均５ ８ ． ２ Ｍ Ｐ ａ ；单 向抗 拉强度 ２ ． ５ ５ ～ ３ ． ２ ６ ＭＰ ａ ，平均 ２ ． ８ ９ Ｍ Ｐ ａ ； 抗 剪强度 ７ ． １ ２ ～ ｌ ０ ． ２ ０ ＭＰ ａ ， 平均 ９ ． ０ ９ Ｍ Ｐ ａ 。 据调查 ， 顶板 为 中等 冒落 ，较好 管理 ，隔水 性 能好 。１ ０ ＋ １ １ 号 （ ９ ＋ １ ０ ＋ １ １ ） 号煤层底 板多为泥岩 、 岩性灰黑 色 ， 致密 ， 性 脆 。单 向抗压强度 ｌ ６ ． ４ ～ ６ ８ ． ０ ＭＰ ａ ， 平均 ２ ３ ． ３ ～ ４ ２ ． ２ ＭＰ ａ ；
锚杆在煤矿巷道支护中的应用
打完后将前梁推至工作面 ， 再将相临 的前探 梁退 悬 吊理论是最早 的锚 杆支护理论 ， 具有直 观 、 易懂及使 用方便等特 前探梁退后一根 ， 周而复始将永久支护安设 到工作面窝头。 点。 特别是在顶板上部有稳定 岩层 ， 而其下部存在松散 、 破碎岩层 的 后 ， 条件下 ， 这种支护理论应用 比较广泛 。其主要缺陷是仅考虑 了锚杆 ２ ． ３ ． ２ 锚杆安装方法。在钻好锚杆孔之后 ， 由此是帮 以及底锚样 从而清干净样孑 Ｌ 内的浮煤 ， 保证锚杆的锚 的抗拉作用 ，没有涉及其抗剪能力及 对破碎岩层整体强度 的提高 。 孔应沿着锚杆多次进退 ， 组合梁理论充分考虑 了锚杆对岩层离 层与滑动 的约束作甩 ， 适用 于 固力 ， 而后使用锚杆将树脂眼底 ， 而后再使用煤电钻或者风 钻进行 层状岩层。 该理论认为 ， 锚杆提供的轴向力将对岩层离层产生约束 ， 搅拌 ， 搅拌的时间为 ２ ０ ｓ ±５ ｓ ， 在等到树脂凝 固之后将 钻挂网取下 ， ５ ｍ ｉ ｎ后上好托板 ， 拧 紧螺母 ， 保证托板与煤面与岩面贴紧 ， 保证 并且增大了各岩层问的摩擦力 ， 与锚杆杆体提供的抗 剪力一同阻止 在 １ 岩层 问产生相对 滑动 。加 固拱理论认为 ， 即使在软弱 、 松散 、 破碎的 其承载的效果 ， 避免顶板 的离层。 ２ ． ３ ． ３ 锚网支护。打锚杆必须严格按照规程 中规定 ， 照好 中线找 岩层 中安装锚杆 ， 也可以形成一个承载结构 。 只要锚杆间距足够小 ， 锚杆 间排距误差为 ±ｌ Ｏ ０ ｍ ｍ。锚杆应与工求 与煤层 就能在岩体中产生一个均匀压缩带 ， 它 可以承受破坏 区上部破碎岩 锚杆位置画眼 ， 石的载荷 。该理论充分考虑 了锚杆支护 的整体作用 ， 在软岩巷道 中 层 面垂直 ， 锚杆与顶板或巷道轮廓线夹角不小于 ７ ５ 。。锚杆必须上 木 锚 盘 ，螺 纹 外漏 长 度 为 １ ０ ～ ３ ０ ｍ ｍ。锚 杆 锚 固力 必 须 达 到顶 得 到较为广泛的应用 和得到 良好的经济效益 。 １ ． ２ 锚 杆支护 的适用条件 １ ５ ０ Ｋ Ｎ 、 帮１ ５ ０ Ｋ Ｎ以上 ， 不合格必须重新补打 。 每隔 １ ０ ０ 米巷道进行 般的单体锚杆紧急适用 于对 岩石 巷道或者具有较 完整 的围 次锚杆拉力试验 ， 并用 红漆做好标记 。紧 固锚杆螺母必须使用力 岩岩体 的巷道进行加固 ， 然而在较软围岩或者具有较 大破碎规模 的 矩 扳手 ， 拧紧力矩不小于 １ ０ ０ Ｎ ． ｍ。 金属 网搭接 １ ０ ０ ａ ｒ ｍ， 每２ ０ ０ ａ ｒ ｍ用 采用双边三花连接 ， 连接点要 均匀布置 ， 金属网要 围岩巷道 、 煤 矿巷道和压巷道 中往往并不具有 支护的效果 ， 严重 的 联 网丝扭结一次 ， 甚至导致质量事故和安全事故 。 拉展铺平 ， 顶网与巷道 中心线垂直铺设 。 ２锚杆与锚 索联合支护的研 究 ２ ． ３ ． ４ 架棚支护。架棚时 ， 梁与腿搭接 ４ ５ ０ ｍ ｍ， 每帮上三个 卡缆 ， 卡缆螺丝必须上紧 ， 若遇到棚腿不很规格时 ， 腿 与梁处可打木楔 ， 卡 ２ ． １ 锚杆与锚索联合支护 ０ ｍｍ。每次放炮 时，必须在连板处和柱根处各打一根撑 锚杆与锚索联合支护是煤 巷巷道掘进过程 中的一种主要支护 缆间距 为 ８ 形式 ， 可 以与钢带 、 金属网 、 工字钢梁联合使用 。合理选择锚杆参数 杆 ， 撑杆应成一条直线 ， 间距不 少于 １ ０米 。架棚严禁 出现前倾 、 后 迈步棚 ， 棚间距为 ０ ． ５米 ， 迎 山角 为 ２ 。 。架棚时每隔 ５ 米， 把棚 及支护形式 ， 是安全 、 科学 、 经济的 ， 能起 到提 高支护质量和矿 山效 仰 、 益、 降低成本的作用。锚杆与锚索联合支护是通过围岩内部发挥其 腿用钢丝绳 固定在巷 道帮锚杆 上 ，防止巷道在上 山施 工中棚子推 支护作用 的 ， 其实就是 变巷 道被 动支护为主动支护 ， 提高巷道 围岩 倒 。 ２ ． ３ ． ５喷射混凝土 。喷射混凝 土必须采用标号 不低 于 ４ ２ ５号水 的自 身承载力。随着巷道 围岩状况的不同 ， 锚杆与锚索支护也具有 泥， 要使用细砂 ， 不得使用粗砂 ， 水泥 ： 沙子 ＝ １ ： ２ ． ５ 。 清理喷射现场 的 不 同的作用机理 。 ２ ． ２ 锚杆与锚索联合支护 的可行性分析 矸石杂物 ， 接好风 、 水管路 ， 输料管要铺设平 直 ， 不得有急弯 ， 接头要 不 得漏风 。喷射 中 ， 要先 喷顶后喷帮 ， 滞后距离不得 超过 ５ ０ 单根锚 杆与锚索在所加 固的岩体周 围形成 了锚杆锚 索周 围应 严 密 、 力， 仅仅需要设置好锚杆和锚 索间距 ， 那么在群锚的综 合作 用下 ， 所 米 ， 喷射头与受喷 面应尽量保持垂 直 ， 喷射头 与受 喷面的垂直距离 形成的应力相互叠加 ，在煤矿 的岩体 内部形成 了承载圈的家古代 ， 为０ ． ８ — １ ． ０ 米。 开机 ： 给水一开风一开机一上料； 停机： 停料一停机一 而对于煤矿开掘巷道的锚杆和锚索 的支护 ，要结合岩石完整程度 、 关 水一 停 风 。 参考文献 岩石的硬度 、 岩体 的节理状况 、 地应力和使用年 限是 否收到动压 的 影响等因素的综合作用 ， 由此确定锚杆 和锚索的支护形式 。 『 １ １ 李进朋， 何善义． 经锚杆在煤矿巷道支护 中的应用 硅谷 ， ２ ０ １ ２ ， ｆ ５ ） ． ２ ］ 杨军辉， 赵祥， 朱 明． 锚 网索支架联合 支护技 术在深 井巷道 维修 中 由于煤矿顶层 的脆性和易碎性 ， 直接定坚 实 ， 在 煤矿 的支护施 ｆ 工当中 ， 最为常见 的是锚杆与锚索 以及金属网的联合支护方式 。锚 的应用ｌ Ｊ １ ． 河北工程 大学学报（ 自然科学版） ， ２ ０ ０ ９ （ ３ ） ． 杆与锚索 以及 钢带 抗弯强度较小 ， 容易贴顶 ， 所 能承受的载荷力也 『 ３ １ 秦学东， 刘全根 ． 赵庄煤矿 煤巷锚 网索支护技 术应用『 Ｊ ］ ． 中州煤炭 ， 较小 ， 在煤矿 的顶板平整之 时所 常用锚杆对伪顶进行加 固 ， 使用锚 ２ ０ １ ２ （ ６ ） ． 杆 以及锚索对直接顶直接加固 ； 这是 由于锚杆与钢梁能承受较 大的 １ ４ ｌ 迟德 友． 安泰煤矿 工作 面支护技 术研 究ｌ Ｊ １ ． 科技创新 与应用 ， ２ ０ １ ２ 载荷 。 而锚杆的桁架通过使用拉杆所产生 的挤压力减少或者消除下 （ ８ ） ． ５ ］ 梁伟 彬 ． 深 井 高应 力回采巷 道 让压锚 杆 支护技 术 『 Ｊ 】 ． 中州煤炭 ． 位岩层中的拉应力 。 支护 ； 应用
锚杆支护技术在煤矿巷道中的应用
１锚 杆 支护 的理 论
经过数十年的支 护实践 ， 煤矿科研人员以及工作人员 已相继提出 了不 同的锚杆支护理论 ，这些理论 随着时间 的推进而不断完善 ， 其 中 比较成熟的锚杆支护理论有 以下三种 ： １ ． １ 悬吊作 用 该理论认为 ， 当直接顶较薄 ， 老顶处于较稳 固的状态 时， 锚杆可 以把下部不稳定的岩层悬 吊在上部较为稳定 的老顶上 ， 此时， 锚杆承 担 了下部不稳定岩层的一部分重量 ， 从 而实现巷道支护的 目的。这一 理论得到 了业界的广泛认可 ， 但随着 工程实践 的不断深入 ， 可 以发现 ， 当上部岩层不稳固时 ，锚杆也可 以达到支护的 目的。 １ ． ２锚杆的组合梁作用 这一理论可以弥补悬吊理论 的不足 ， 其适用条件为顶板是由很多 较薄 的岩层组成。其机理为在找不到稳固的悬 吊基点时 ， 锚 杆可 以拉 应力 的形式将这些较薄的岩层形成一个整体岩层 ， 如此就形成了较 为 稳 固的组合梁结构 ， 从而实现了良好 的支护效果。此外 ， 锚杆还 可以 增大 岩层 的抗剪能力 ，可以很好地避免岩层错动现象 。 １ ． ３ 锚杆的减跨作用 实质上 ， 可以将具有不稳定性能的顶板岩层看作为支撑在巷道 两 帮的组合梁 ， 此时 ， 在顶板岩层上安装锚杆 ， 也就使得岩层中的指点 增加了 ， 因此 ， 顶板 的跨度得以减小 ， 从而有效降低 了顶板的弯曲应 力以及挠度 ，最终实现 了良好的支护效果 。
３ ＿ ３ ． ２ 变 “ 被动支护”为 “ 主动支护” （ １ ） 棚式 支护等待 围岩变形、破碎后支撑 ，承载 。锚杆 支护利用 锚固剂 、 杆体 、 托板及各种构件或喷层 ， 给围岩一定 的支护强度 ， 与 围岩共 同组成支护体系 ， 并且 随围岩变形 ，支护力不 断增加 。 ３ ． ３ ． ２减少巷道维修量 锚杆支护能及时加 固围岩 ， 减少围岩变形 ，防止顶板早期 离层和
浅谈煤矿巷道掘进过断层的相关技术措施
浅谈煤矿巷道掘进过断层的相关技术措施摘要：本文分析介绍掘进巷道过断层的相关技术措施。
关键词：巷道掘进；过断层；技术引言：有些综采工作面，在巷道开掘时，煤层内常存在断层、薄煤区和其他构造。
对巷道沿顶破底布置时，顶部常采用锚杆、金属网、锚索联合支护，而帮部则采用锚杆支护。
在断层区域，由于受到地应力的作用，其围岩松软破碎，也容易冒落，掘进一次成巷比较困难；因顶板岩层易风化，之后的支护还容易失稳并引发冒顶。
对巷道原为下山的掘进，遇到正断层后，而工作面处于断层的上盘，需要以一定倾角上山掘进才能重新进入煤层。
因此在巷道上山掘进的过程中，上盘巷道顶板和断裂面岩层受到地质作用影响已极不稳定，这必须全部进行挑落，并将下盘的顶板作为巷道的顶板。
但是，如此必然造成巷道的高度过大，巷帮维护困难。
对此，可在过断层期间采用二次成巷，运用锚、网、喷支护配合加密锚索补强支护技术。
同时，要加强过断层期间对支护工程质量和支护效果的监测，以保证施工的安全，使掘进能顺利通过断层带。
1.探清巷道与断层的空间位置关系要弄清巷道与断层的空间位置关系，可根据钻孔分析，可判定断层走向与工作面运输巷、工作面回风巷的大致走向及角度相互关系。
在层位上，判定断层是否属于正断层。
若为正断层，其两巷道均应先进入断层下盘，然后再爬至上盘。
正确把握位置关系，以便准确的进行掘进施工。
2.分析施工的难点所在①落差。
若断层落差大，区域钻孔又少，在地质情况不详的情况下，又出现断层交错，断层在巷道掘进方向来回摆动，走向不明，掘进变坡位置就难以确定。
假如变坡过早，这会增加不必要的掘进岩石量，并延长过断层的工期；如果变坡过迟，巷道坡度大，还需要二次拉底，就增加了掘进工程量。
②断层走向与巷道夹角。
夹角小，工作面运输巷、回风巷沿断层及在断层破碎带区域内掘进距离长，断层对巷道掘进影响范围就大。
③巷道断面。
断面大，断层面附近的裂隙发育，顶帮破碎，支护就比较困难，掘进的安全管理难度也会大。
锚杆支护技术在煤矿巷道中的应用
浅谈锚杆支护技术在煤矿巷道中的应用摘要：随着经济的不断发展，煤矿的开采技术不断更新，对煤矿的开采量不断增加，矿内的开采深度也在不断的增加，这一现象使得煤矿巷道中的压力越来越大，危险性越来越高，面对这样一种状况，对于巷道进行支护工作尤为重要，巷道的支护工作被更多煤矿企业所重视，在我国煤矿巷道内通常使用锚杆进行支护，本文将对锚杆支护技术在煤矿巷道中的应用进行探讨。
关键词：锚杆；支护技术；煤矿；巷道中图分类号：td353煤矿中应用锚杆进行巷道支护工作在我国已经有六十多年的历史了，锚杆支护对于巷道的安全以及采煤工作的正常进行都起着非常关键的作用，煤矿巷道内进行有效的支护是采煤工作进行的基础。
锚杆支护技术在煤矿巷道支护中，成本是最低的，且支护的效果相对来说也比较好，但是我国目前的锚杆支护技术进行巷道支护仍然存在着一些问题，本文将对巷道的支护方式，锚杆的支护原理以及支护的缺陷进行分析，并提出相应的管理措施。
一、巷道支护历史对煤矿进行巷道支护是为了使巷道内的岩石壁以及岩石顶进行稳定的一种措施，用支护的方式来防止岩石顶或者岩石壁发生坍塌以及其它运动，提高岩石壁自身的支持能力，从而来维护正常的采煤工作。
在对巷道进行支护时，选择的材料支护方式很多，有金属支架、木质支架、混凝土支架以及锚杆支护等。
最初是使用木质的支架进行巷道支护的，但是由于巷道内比较潮湿，木质的支架容易发生腐烂，并且易燃烧，所以逐渐的被其它方式所代替，对于其它的支护方式，有的成本高，有的不利于运输，有的施工起来困难大，只有在一些特殊情况下才会使用，比如矿压比较大的巷道内使用混凝土支护方式，由于锚杆支护方式工艺简单，支护的效果好，并且成本比较低，所以成了现在煤矿巷道中的主要支护方式。
二、锚杆支护技术1、锚杆支护理论在对煤矿使用锚杆支护技术进行巷道支护时，要知道锚杆支护的理论，锚杆支护是以三种理论为基础的，分别是悬吊理论、挤压加固理论和组合梁理论。
在对煤矿巷道进行锚杆支护技术时，就是在这三个理论的基础上开展工作的。
锚杆支护在全煤巷道中的应用
伪底 ： 性 为 泥 岩 ， １ ０～ ５ Ｏ 局 部 发 岩 厚 ． ． ｍ， 育 ， 度小 。 硬
均质程度提高 ， 强度降低 ， 但 支护 条 件 相 对 单 一 ，
关 键词 综 放工作 面 全煤 巷道 锚 杆支 护
为 了适 应高 产 高效 矿 井 的发展 ． 高工 作 面 的 提 单产 ， 大兴 矿在 厚煤 层 开 采 中采 用 了综 采 放 顶煤 开
采 的新技 术 。综 采 放顶煤 工作 面两顺 必须 沿煤 层底
色 ， 质 胶 结 ， 位 稳 定 ， ３ ０ １ ． ｍ。属 Ｖ 泥 层 厚 ． ～ １０ 类 坚硬底板 。 北 二 ７ ２工 作 面 巷 道 掘 进 时 ， 沿 ７ 层 ０ 是 一煤
・
直接 底 ： 性 为 粉 砂 岩 、 砂 岩 ， 色 、 白 岩 细 灰 灰
２ ・ ３
维普资讯
第１ 期
铁
法
科
技
支护。
２６ 月 ０ 年６ ０
也就是 说 ， 在拱形 巷道 围岩的破裂 区中安装 预应力锚
杆， 在杆体两端将形成圆锥形分布 的压应力 ， 如果沿 巷
３ｍ 之 间 ， １ 未采动 。
２ 支 护 形 式 和 断 面 形 状 的 确 定
以往 普 通 综 采 工 作 面 的 两 顺 锚 杆 支 护 的 巷
道 均沿 煤层 顶板 掘 进 ， 道 断面形 状 为矩形 ， 巷 巷
道 顶 板 即 是 该 煤 层 的顶 板 ， 杆 就 直 接 作 用 于 较 锚
煤 炭 的 丢 失 ， 回 采 率 大 大 降 低 ， 以 必 须 将 顺 使 所 槽 布 置 在 煤 层 底 部 ， 样 巷 道 的 顶 部 及 两 帮 均 为 这 强 度 较 低 的 煤 体 。 巷 道 支 护 的 对 象 由 煤 层 顶 板
锚杆(锚索)在煤矿巷道支护中的应用
锚杆(锚索)在煤矿巷道支护中的应用【摘要】随着煤矿开挖深度的不断增加，巷道支护面临着重大问题，本文从锚杆锚索支护的作用原理、当前煤矿巷道支护现状与存在的问题，以及锚杆与锚索联合支护的分析这三个方面对锚杆锚索在煤矿巷道支护中的应用进行阐述。
【关键词】锚杆；煤矿；巷道；支护一、前言随着经济的发展，煤作为主要的能源面临的需求也越来越大，煤矿作为生产煤炭的主体行业也面临着向深部开发的问题，随着开挖深部的增加，巷道的支护面临诸多困难，为了提高支护强度，提高安全性，我们需要对锚杆支护在煤矿内部的应用进行分析。
二、锚杆锚索支护的作用原理锚杆锚索是直接作用在巷道围岩的岩石内部，不同于以往的木支护以及工字钢支护，用通俗的语言来说，就是从过去的在围岩外部的被动支护变为围岩内部的主动支护，这样可以减少巷道变形，提高支护的承载力。
由于巷道围岩的地质条件不同，锚杆锚索支护的形式也有相应的变化，使得作用机理也各不相同。
现如今主流的的锚杆支护原理主要有以下几种：悬吊理论、组合梁(拱)理论、锚杆桁架支护理论等。
悬吊理论适用于老顶较为稳定的岩层中，将锚杆与老顶通过树脂胶进行相连接，从而将直接顶悬吊起来对巷道进行支护；组合梁(拱)理论主要是通过将各个锚杆应力作用区相连接进而形成稳定的拱，提高巷道的支护强度。
在利用锚杆锚索支护时，由于锚杆锚索支护的作用强度以及刚度均大于围岩的变形值，同时在支护时改变围岩的应力状态，同时通过加强对裂隙以及破碎岩石的挤压，增加锚杆的抗剪强度，从而增大围岩自身的承载能力。
例如进行平巷掘进，在平巷掘进之后，由于直接顶缺乏支撑，将会发生沉降变形，此时可以通过锚杆锚索以及托盘将直接顶悬吊起来，将直接顶的变形值转化为锚杆对老顶的拉力，提高直接顶的稳定性，使得岩层可以形成稳定的结构。
锚杆锚索的支护作用效果比较的复杂，不能简简单单的用一个理论进行解释，尤其是在锚杆锚索对围岩岩石的加固作用效果上，其主要表现为以下几个方面：锚杆锚索通过树脂胶等胶体与岩层进行稳定的连接，提高了岩层的抗拉强度，将岩层变为一个整体。
锚杆组合支护在近距离薄煤层切眼断面巷道的应用研究
大 同煤矿 集 团大斗 沟煤业公 司技 术科 刘树 林
［ 要 ］ 文针 对大 同煤矿 集团大斗沟煤业公 司侏 罗纪 １－ ＃ 摘 本 ４ ３ 薄煤层切 眼巷道 近距 离薄煤层 顶板 支护形 式的选择 ， 并结合 顶板 岩 陆， 对锚杆 、 索、 锚 组合 支护进行参数设计和机理分析 。 ［ 关键词 ］ 煤矿开采 井工开采 近距 离薄煤层顶板 切 眼断面巷 道 锚杆锚 索组合 支护 大 同煤 矿集 团大斗沟 煤业公 司 １＃ ４ ２ 区薄煤层延 伸工程 于 ４层 ２盘 ２ ０ 年 １ 月开工 ，０ ７ ９ ２ ０６ ２ ２ ０ 年 月 ５日ｌ＃ ４ ２ ４ 层 ２ 盘区 ８ ２５ ２ ０ 首采 工作 面投 产， 工作面 以 １— ＃ ４ ３ 层煤为 主 ，４ ３ 煤 层厚度 １１ １ ５ 平 均 １３ 采 ｌ— ＃ ． ． ｍ， —５ ． ｍ， 用 薄 煤 层 综 采 开 采 ， 高 １ ５ １ ｍ， 作 面 切 眼 巷 道 宽 度 ６ 高 采 ．—． 工 ０ ６ ｍ， １ ｍ。而开切切 眼 断面巷道 支护形 式 的选择直 接影 响矿井 的安全 生 ． ８ 产， 为此我们进行 了针对性研究 。
Ｏ ０ ｏ ０ Ｏ ０ Ｏ Ａ＾ － 赫ｌ
．
置 靠 兜 十 彗
基本项
ｏ
Ｏ
Ｏ
０ Ｏ
Ｏ
ｏ
ｏ
０
（） ２ 计算顶板 岩层松 动高度 ｂ 免压拱高度 ） （ ｂ＝ Ｏ ａ ）Ｋ ・ １ （＋ｃ ／ ” ８ 式 中 ： 巷道半跨距 ，＝ ｍ ｛ 广一 ａ３ Ｋ 一顶板岩石稳定性系数 ， ” Ｏ６ ” Ｋ＝． ８一一 锚 固岩 层 的平 均 强 度 ， ＝ ０ＭＰ ８ ４ ａ 将相关 数值代 入式③ 得 ：＝１（ ＋ ．４ ） ． ０ １ ５ ｍ ｂ ０ ３ ０２ ２ ／ ６×４ ＝ ． ｌ ０ ３ （ ） 算锚 杆间排距 ａ ３计 ａ ＝ 式 中ａ —锚杆 间排距 ，１ Ｉ Ｉ Ｑ 锚杆设计锚 固力 ， ５ ＫＮ根 （ ＝ ６ 一 取 ０ ／ ｑ １ｍｍ等强度锚杆 ） ｂ ｋ 安全系数 ， ２ 一 取 ｂ 免压拱高度 ， １ ５ ｍ 一 取 ． １ ３ 悬 吊岩石容重 ， ２ Ｋ ／ 取 ３ Ｎｍ
朱庄煤矿薄煤层沿空留巷支护参数优化
朱庄煤矿薄煤层沿空留巷支护参数优化发表时间：2020-12-03T12:48:00.267Z 来源：《科学与技术》2020年21期作者：王磊[导读] 沿空留巷技术是无煤柱开采的一大发展方向，巷旁支护是保证沿空留巷成功的关键，王磊淮北矿业集团朱庄煤矿，安徽淮北 235000摘要：沿空留巷技术是无煤柱开采的一大发展方向，巷旁支护是保证沿空留巷成功的关键，朱庄煤矿为提高煤炭资料采出率，缓解接替紧张局面，提出沿空留巷回采技术，为保证留巷效果，对原巷道支护参数进行了有针对性的优化，提出了锚梁网+锚索复合支护，经过现场实践，取得了良好的效果。
关键词：沿空留巷；支护参数；复合支护引言朱庄煤矿经过60年的回采，目前已进入衰竭期，现回采的3煤层平均厚度1.3m，工作面顺槽沿煤层顶板掘进，破底高度1.1m，为半煤岩巷，掘进速度慢，支护成本高；随着矿井生产效率的不断提高，传统的巷道布置方式已不能满足采掘接替的需要，同时留设护巷煤柱也造成了煤炭资源的严重浪费。
矿井根据3煤层顶底板力学性质和采、掘等生产地质条件，提出了沿空留巷回采技术，为保证留巷效果，对原巷道支护进行了有针对性的优化，经过现场实践，取得了良好的效果。
1.地质概况Ⅲ32上1工作面为Ⅲ2上采区右翼3煤层第一个区段，走向长871m，可采长度786m，工作面面长平均为180m；左至Ⅲ2上采区轨道下山，右至3煤层岩浆侵蚀边界，上至Ⅱ3222工作面采动影响边界，下区段Ⅲ32上3工作面尚未掘进，下伏4煤层未回采，6煤层已开采完毕。
如图1所示。
图1 Ⅲ32上1工作面平面布置示意图Ⅲ32上1工作面开采3煤层，层位属二叠系下统下石盒子组，煤层结构简单，局部煤层中上部有一层炭质泥岩夹矸，厚度0～0.2m，平均煤厚1.3m；煤层倾角平均6°煤层赋存稳定。
3煤层为高瓦斯煤层，煤尘有爆炸危险性，煤层自燃倾向性等级为Ⅲ级，属于不易自燃煤层。
3煤层直接顶板为泥岩，平均厚度5.64m；基本顶主要为砂岩，平均厚度4.90m。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2010年第4期能源技术与管理短锚杆在薄顶煤巷道中的应用王磊，李跃文（大屯煤电集团公司姚桥煤矿，江苏徐州２２１６１１）［摘要］结合姚桥煤矿8507工作面溜子道实际支护情况，介绍短锚杆在煤层群中下层煤上覆采空区极薄顶煤情况下的应用，并根据矿压监测结果分析试验所取得的支护效果及技术经济效益。
［关键词］短锚杆；薄顶煤；支护［中图分类号］TD353+.6［文献标识码］B［文章编号］1672-9943(2010)04-0056-021问题的提出8507工作面溜子道位于姚桥煤矿东六采区，东六采区可采煤层有两层，分别为7#煤和8#煤。
8507工作面位于7507、7505采空区下方，标高为-332～-364m。
8#煤平均厚度4.09m，煤层倾角平均7°，煤层顶板为泥岩，且分布极不均匀，直接顶厚0.20~31.14m，上为7#煤层工作面采空区。
8507溜子道沿8#煤底板掘进，支护方式为11#工字钢金属梯形棚支护，巷道断面11.4m2，棚距为0.8m。
施工过程中当层间距（这里特指顶煤加层间距的共同厚度，下同）比较小时巷道矿压显现非常明显，棚梁侧弯、翻滚变形非常明显，通常巷道开挖后8h内垂直变形，24h内水平侧弯，然后棚梁翻滚，支护失效。
为了提高支护质量，施工中及时缩小棚距增强支护强度，将棚距改为0.6m、0.5m，并在两棚之间加撑木以抗击棚梁水平侧弯，在转载机后及时支中柱，防止棚梁变形，但是棚梁仍然出现侧弯、失稳，严重制约掘进进度。
2支护的重新选择由于传统的架棚支护不能起到很好的支护效果，施工中考虑重新选择支护方式，以适应施工的需要。
在目前情况下可供选择的支护方式有以下几种：用11#矿工钢架对棚、用U25型钢架U型棚、用11#矿工钢架微拱棚、借用短锚杆配合11#矿工钢锚架支护。
根据姚桥煤矿生产实际情况和以往的经验可知：用11#矿工钢架对棚的支护能力较弱，在矿压显现明显的情况下，棚子容易发生变型，失去支护的效果，不能很好的满足生产的需要，故放弃；U25型钢支护强度比11#矿工钢支护强度大，但施工不方便，施工速度比较慢，也不能很好的满足现场的需要；用11#矿工钢架微拱棚，在以往生产中曾用过，其支护时支架受力比11#矿工钢架梯形棚要好，但是棚子加工工艺不成熟，且上下山坡度较大时，支架易受侧向推力的作用而推倒，因此也不太适用。
短锚杆配合11#矿工钢实现锚架支护的方法在目前还没有用过，但考虑到锚杆支护时顶部锚杆能使顶板形成组合梁，使极薄的顶煤由载荷变为承载，有提高整体支护效果的作用，故考虑试用此支护方式。
3支护参数循环方式：一掘一锚一架，先锚后架。
循环进尺0.8m，最大控顶距1.2m，最小控顶距0.4m。
架棚紧跟迎头。
锚网支护顶部为4根φ20mm长1000mm 的螺纹钢锚杆配合扁铁钢带铺金属方格网支护，帮锚杆为3根φ18mm长800mm铁锚杆，间排距为900mm×800mm。
架棚用3.9m棚梁，2.9m棚腿，顶部用10块背板，每帮各4块背板，每侧一拉勾两木撑齐全且顺直，顶接实帮腰紧，木楔打紧。
顶部锚杆采用5根φ20mm，长度根据7#与8#层间距的变化而变化（一般在1~2m之间），锚杆间排距为900mm×800mm。
工作面两帮均为3根φ18mm长1800mm的钢筋锚杆，锚杆间排距为900mm×800mm。
锚架联合支护断面及锚杆布置平面图如图1、2所示。
doi:10.3969/j.issn.1672-9943.2010.04.023 562010年第4期王磊，等短锚杆在薄顶煤巷道中的应用图1锚架联合支护断面图图2锚杆支护布置平面图4支护机理分析在煤层群中下层煤极薄顶煤（上面为上层煤采空区）巷道支护时，锚杆支护的悬吊理论和松动圈支护理论都不能很好的解释短锚杆使用机理。
但是组合梁理论却能比较好的解释短锚杆支护原理。
组合梁理论认为：在层状岩体中开挖巷道，当顶板在一定范围内不存在坚硬稳定岩层时，锚杆的悬吊作用居次要地位。
锚杆将上覆围岩挤压成一个坚硬的能承载的“钢板梁”，共同抵抗来自围岩的压力。
由于顶板岩层中存在若干分层，顶板锚杆的作用，一方面是依靠锚杆的锚固力增加各岩层间的摩擦力，防止岩石层面滑动，避免各岩层出现离层现象；另一方面，锚杆杆体可增加岩层间的抗剪刚度，阻止岩层间的水平错动，从而将巷道顶板锚固范围内的几个薄岩层锁紧成一个较厚的岩层（组合梁）。
这种组合厚岩层在上覆岩层荷载的作用下，其最大弯曲应变和应力都将大大减小，组合梁的挠度也减小，而且组合梁越厚，梁内的最大应力、应变和梁的挠度也就越小。
5矿压观测及支护效果分析矿压监测及结果分析：在8507工作面溜子道顶部使用短锚杆的巷道段，采用巷道表面位移、测力锚杆、棚梁弯曲变形量来监测巷道支护状况。
每隔50m设置一个测站，共设10个测站，每个测站各设表面位移和锚杆测力点及棚梁弯曲变形观察点各一个。
通过3个多月的监测可知：纯架棚支护区域内顶底板位移距离最大为400mm，两帮相对最大移近量为300mm，棚梁侧弯变形量最大为210mm。
而采用短锚杆支护的巷道相应的最大值分别为：85mm、70mm、和22mm，均大大低于纯架棚支护巷道。
纯架棚支护时，巷道开挖后8h内棚梁垂直变形，24h内水平侧弯，然后棚梁翻滚，支护失效。
为了提高支护质量，施工中及时缩小棚距增强支护强度，将棚距改为0.6m、0.5m，并在两棚之间加中撑用以抗击棚梁水平侧弯，在转载机过后及时支中柱，防止棚梁变形，但是棚梁仍然出现侧弯，失稳。
借用短锚杆将围岩组合成“钢板梁”后，解决了后续架棚支护时的棚梁侧弯、翻滚变形，提高了支护质量。
通过对锚杆载荷的全程观测，在掘进期间巷道应力重新调整，锚杆测力计周边岩石的部分碎裂，使锚杆应力部分释放。
液压表指针大多都有回落情况，而后稳定后回升，锚杆载荷基本处于稳定，锚杆及时承载，因而控制围岩变形效果好。
通过观测可以看出锚杆承载有较大富裕量，巷道在回采期间锚杆仍有较大承载空间。
由此可见，利用短锚杆的锚架联合支护在8#煤巷道支护中起到了很好的控制围岩的作用，能够满足巷道支护的需要。
6技术经济效益及社会效益6.1发挥岩体的自承能力，支护效果好巷道掘进采取短掘短锚，支护及时，顶板短时暴露尚未下沉或出现离层时就及时安装锚杆，进行悬吊、挤压加固，根据锚杆支护围岩强度强化理论，金属锚杆有着较大的抗剪强度、能提高围岩力学参数、有效控制顶板离层等特点以及锚杆锚固力这一原理，有效的保持了顶板的完整性及相对稳定性。
紧跟锚杆支护后进行架（下转第84页）572010年第4期（上接第57页）棚支护，以加强支护，从而提高了顶板的整体性和稳定性，防止顶板冒落。
锚杆支护是主动及时支护，短掘短锚能及时有效的控制顶板下沉，金属架棚有效的增强了顶板岩层的整体稳定性。
6.2节约材料、提高效率利用短锚杆锚架联合支护较纯金属支护能大量节约工字钢和后期维修费用。
纯金属支护如工字钢支架、U型钢可缩支架支护时不仅在掘进影响期间围岩变形剧烈，而且在掘后较长时间内难以趋于稳定且变形量大，在掘进期间需多次修复，巷道维护极为困难。
随着巷道的掘进距离的增加，这类巷道的维修问题将越来越突出。
回采时可以至少减少因顶板压力而造成10%以上的钢材无法回收造成浪费损失造成无法复用钢材的预计达30%，而锚架联合支护有效的保证了支护强度，降低维修成本，可以进一步确保生产的有序的进行，经济效益无法估量。
6.3社会效益显著采用短锚杆锚架联合支护，由于减少了后期的维护和金属支护材料的不可恢复的形变，有效的降低了工人的劳动强度和维护费用，并且给安全生产创造了良好的条件，确保生产有序进行。
7结语锚（短锚杆）、网、带和架棚联合支护在8507工作面的应用，特别是短锚杆的创造性应用，不但丰富了支护方式，而且产生了显著的技术经济效益和社会效益，为以后煤层群中下层煤顺槽巷道掘进提供参考依据。
［作者简介］王磊（1978-），男，江苏沛县人，助理工程师，2000年毕业于陕西煤校，现工作于大屯煤电公司姚桥煤矿。
［收稿日期：2010-01-27］堵漏等措施，以防止氮气泄漏，减少向采空区漏风，必要时向高温火点打钻注凝胶，喷洒阻燃剂等措施。
（4）每天对注氮管路检查一遍，严防漏气，发现问题及时处理。
5整体组合顶梁悬移支架优缺点及经验教训5.1组合顶梁悬移支架的优点一是职工劳动强度明显降低。
悬移液压支架与铰接顶梁相比，悬移支架要移架时，先收起前后立柱，搬移至要移架的位置，在移架时临架操作，职工只用操作移架手柄，顶梁载荷全部落在托梁上，悬空移架，职工不需要像以前那样消耗大量的体力，一个班一摊职工要搬运或撺移百余棵单体柱、前移大梁和挂悬臂梁，劳动强度大大降低；采面放炮时，溜子靠近煤墙侧，职工就近攉煤省劲；移架后，溜子接近老塘侧，便于职工从老塘处放煤。
二是安全系数高，护顶效果好。
支架顶梁将采面顶板严严实实地支撑住、遮盖住，似铜墙铁壁一般给人以安全感，不会出现像使用铰接顶梁那样，经常出现漏顶和掉碴现象，这样的漏顶和掉碴若支护不及时，易造成掉顶甚至是冒顶；同时，悬移支架护顶效果好，应该说非常适应于残采顶板异常破碎的采面使用。
三是作业空间大，工作环境较好。
铰接顶梁采用密集支护，作业空间狭窄，悬移支架工作面与其相比，支架长度长，高度高，作业空间大，且宽敞，工作环境相对比较舒适，有利于提高原煤生产效率。
四是节省了材料费。
目前，悬移支架只需铺网，基本不需要小棍、穿楔等木料，材料费的使用大大降低。
5.2组合顶梁悬移支架在目前使用过程中仍存在的问题遇到地质构造，需要抬架时悬移支架抬架比较困难；悬移支架柱子稳定性差，支架平整度不好控制，怕咬架。
5.3组合顶梁悬移支架使用后的经验教训移架时相临架不能同时移架；前立柱要垂直顶梁和底板；支架上边避免煤墙和老塘空，这3种情况易造成倒架事故；移架时，移架和收翻转梁要同步进行；要求职工在操作悬移支架时，要有强烈的责任心，按作业规程操作；支架维修要跟上，对损坏的设备和配件要及时更换（比如，翻转梁损坏后，不及时更换，影响作业，负作用很大）；操作不当或误操作，会损坏小件和设备。
［作者简介］仝大江（1981-），男，河南鹤壁人，助理工程师，现工作于中平能化集团平煤股份公司一矿生产技术科。
［收稿日期：2010-03-31］能源技术与管理84。