工作面顺槽围岩锚注加固技术的应用研究详细版

文件编号：GD/FS-9269

（安全管理范本系列）

工作面顺槽围岩锚注加固技术的应用研究详细版

In Order To Simplify The Management Process And Improve The Management Efficiency, It Is Necessary To Make Effective Use Of Production Resources And Carry Out Production Activities.

编辑：_________________

单位：_________________

日期：_________________

工作面顺槽围岩锚注加固技术的应

用研究详细版

提示语：本安全管理文件适合使用于平时合理组织的生产过程中，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到实现简化管理过程，提高管理效率，实现预期的生产目标。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。

摘要：某矿针对7244工作面顺槽的围岩特点，在高性能预拉力锚带网索基本支护的基础之上，配以另外两种支护技术手段，采用锚注喷联合支护方式，现场实践表明，该支护方式有效控制了巷道变形，增强了巷道支护的稳定性和完整性，而且有效地控制了水患，效果显著。

关键词：锚注加固；联合支护；效果

1 工作面概况

某矿7214工作面位于第一水平四采区，北四采区上山右翼第二阶段，上部为7242工作面采空区，南边7243工作面正在回采。地面标高＋23.96～＋

24.5m，工作面标高-336.0～-404.0m。工作面走向长740m，倾斜长140m；煤层为72煤，根据钻孔资料，72煤厚0.7～2.0m，平均厚1.6m，含

0.2~0.5m厚的夹矸，煤层赋存倾角25o。7244工作面构造较简单，未揭露断层，但顶板破碎，易冒顶；另根据矿井72煤层采掘资料，瓦斯涌出量大，属于高瓦斯煤层。水文地质条件较复杂，老顶砂岩裂隙水发育，采掘过程中顶板出现滴水、淋水、涌水现象，对掘进影响很大，最大涌水量为20m3/h，正常涌水量15m3/h。煤尘有爆炸危险．煤层自自然发火倾向，地温高，地压大。

巷道沿72煤层砂岩顶板掘进，如图1所示。从现场实际情况看，砂岩顶板岩层中间见软弱夹层，属砂岩泥岩互层，泥质程度较高；同时该砂岩顶板组分复杂，易风化变脆，在顶板微弱弯曲应力的作用下极

易脆裂，顶板随即失去连续性和完整性。由于地压较大，掘进期间围岩变形量十分强烈，特别是两帮移近量较大；从施工现场来看，煤层倾角偏大，偏软破碎，掘进期间高帮变形较大，片帮严重，围岩控制相对较困难。采用爆破掘进，断面高帮底角处要破帮破底，对煤帮维护特别是高帮的完整性不利，且直接底为泥岩，稳定性差，巷道局部地段顶板的淋水，局部地段顶、帮的渗水，使顶板和帮部围岩泥化严重，不仅降低了岩层自身的强度，进一步破坏了顶板岩层和煤帮的稳定性，同时泥化的软弱岩层膨胀变形加剧，锚固层逐渐失效，不利于巷道的维护。

2 巷道支护现状及存在问题

1)该巷道原采用锚杆锚索联合支护、局部地段辅以矿用工字钢棚支护的方式，由于锚固长度不够，锚固区外岩层移动量大，致使巷道围岩整体向巷内移动

很大。

2)锚索5m的间距太大，仅起到微弱的补强作用，对围岩初期的变形根本未起到抑制作用，只有顶部围岩离层移动后锚索才起到悬吊作用，支护作用明显滞后；高帮侧锚索太大的间距造成巷帮两锚索之间中部围岩控制作用“失空”，煤岩体不协调变形．导致锚杆受强烈的剪切破坏，帮角锚杆破断失效较普遍，进一步减弱了高帮的支护，形成锚固区煤体整体移动，变形量较大。顶、帮均有渗水，局部地段顶板有较大淋水，使巷道弱质岩层大量快速泥化，锚固逐渐失效，巷道围岩急剧膨胀变形，巷道断面收缩严重，多数地段甚至出现局部冒顶，严重威胁巷道的正常掘进。

4)矿用工字钢梯形支架承载力较低，不能有效控制两帮煤体的快速移近，在掘进期间即形成倒扎角，

采用大断面预留变形时，顶梁跨度增加使支架的承载性能快速衰减，进一步降低了支护效果。目前的架棚施工工艺不能保证顶板三角区填实，棚梁接口结构不严不实，支架稳定性大大降低，顶梁约束小，两帮柱腿内扎时，梯形支架很容易失稳，导致垮棚。采用矿用工字钢对棚支护效果也不明显。

5)锚杆和工字钢联合支护段，主要问题是刚度不匹配，不能同步协调承载。首先锚杆不能形成有效的初锚力，支护不及时，初期支护阻力偏低，因而不能有效控制初期的变形；其次，巷道围岩发生变形后，对工字钢形成压力，由于抗侧压能力极低，工字钢很快形成倒扎角，根本形不成有效的支护，因而对锚杆支护的作用很小或形不成加强支护效果，最终由于围岩变形过大，支护失效。

3 合理支护参数设计

根据该矿7：煤层的围岩条件和支护现状，经过对现场实际情况的分析研究，确定该工作面回采巷道采用锚注喷联合支护方案。

巷道顶板采用6根M22×2400mm螺纹钢等强预拉力锚杆加4.1m长M4型钢带以及菱形金属网联合支护，高帮采用5根M22×2400mm螺纹钢等强预拉力锚杆加3.3m长M3型钢带及菱形金属网联合支护，每根锚杆采用2节Z2555型中速树脂药卷加长锚固；锚杆间排距800mm×800mm。低帮采用3根M20×2200mm螺纹钢等强预拉力锚杆加1.3m 长M3型钢带及菱形金属网联合支护，每根锚杆采用2节Z2555型中速树脂药卷加长锚固；锚杆间距为600mm×800mm。顶板每2排锚杆布置2套距离巷帮1.0m高预应力锚索系统，钢绞线规格为

18.24mm×6.3m，垂直顶板方向再向外带

15o~20o；锚索间距1800~2000mm，排距为1600mm，采用1节K2555快速树脂药卷和3节Z2555中速树脂药卷加长锚固。高帮每2排锚杆布置2套高预应力锚索梁系统，钢绞线规格

为?18.24mm×4.8m，梁采用1.3m长的M4型钢带，锚索穿过钢带眼孔，两锚索间距1000mm，排距为1600mm，上下锚索分别与水平方向成＋

30o、-30o扎向巷帮顶底板；下锚索距巷帮底板0.5m；每孔采用1节K2555快速树脂药卷和3节Z2555中速树脂药卷加长锚固。

在无水区喷30～50mm混凝土防止煤岩体风化潮解；在顶、帮潮解区喷70～100mm混凝土；在顶、帮渗流区采用?15mm钢管制成长3000mm的注浆锚杆进行煤岩层内部注浆：注浆孔直径为

42mm，孔深3.5m；钢管伸入孔底端1.5～2.0m长