煤层锚网喷巷道破坏的原因分析及对策

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锚网支护巷道工程质量缺陷成因及对策分析

锚网支护巷道工程质量缺陷成因及对策分析
S IT C N O C — E H I F RMA I N D V L P N TO E E O ME T& E O O C N MY 文章 编 号 :0 5 6 3 (0 0 2 — 18 0 10 — 0 3 2 1 )4 0 9 — 3
21 00年
第2 0卷
第2 4期
收 稿 日期 :0 0 0 — 7 2 1 — 6 2
西 省 太 原 市 ,3 0 4 0 02 .
Dic sino m p o i gt ePe f r n eCo ee ce h o g eJ bAn lss s u so nI r vn ro ma c mp tn ist r u ht o ay i h h
ZHANG GUO we . i
关 键 词 : 道 工 程 ; 网支 护 ; 量 缺 陷 巷 锚 质 中 图 分 类 号 :D 5 T 33 文 献 对 策
1 作业人员安全质量意识淡薄 . 1
如何改进。
( ) 出参观学习。外出参观学习可以 向广大员工暗示 : 3外 业 务主管部门和队组对员 工所提 出的要求是有道 理的,因为别 人
锚 网支护巷道 工程质量缺 陷成 因及对策分析
秦武堂
( 潞安集团王庄煤矿 . 山西长治,4 0 1 063)
摘 要 : 过 对 全 锚 网 支护 巷 道 工 程 施 工 工序 过 程 的全 面分 析 , 通 总结 了锚 网 支护 巷 道
工程质量 常见的缺陷成 因 , 并针 对这 些缺 陷提 出 了具体 的解决方法和措施 , 为全锚 支 护巷道施工标准化建设提供 了有效的途径。
2 8. 00
( 责任编辑 : 薛培荣 )
第 一 作 者 简 介 : 国 伟 , ,9 8年 8月 生 ,0 7年 毕 业 于 张 男 17 20

影响采矿工程锚喷支护技术质量的因素分析与解决措施

影响采矿工程锚喷支护技术质量的因素分析与解决措施

影响采矿工程锚喷支护技术质量的因素分析与解决措施我国具有十分丰富的矿产,在开采矿产的时候需要使用到锚喷支护技术,该技术使用的好坏直接关系到整个采矿工程能够顺利进行。

文章主要影响该项技术质量的因素进行分析并提出相应的解决办法。

标签:采矿工程;锚喷支护;质量控制前言在采矿工程进行的过程中一直都存在着锚喷支护技术的质量问题,这些问题导致整个工程不能顺利进行,开采质量达不到标准。

对该项技术的质量因素进行分析对于整个采矿工程具有十分重要的意义。

1 使用锚杆支护的作用当前采矿工程中最常使用的就是锚杆支护技术,随着实践的不断深入,这项技术在采矿工程中的作用逐渐显现出来,下面我们就对这些作用分别进行闡述。

1.1 悬吊作用悬吊作用是锚杆支护技术在采矿工程中表现出来的最为直接的作用。

当采矿工程中出现了老顶比较坚固,新顶比较脆弱的情况下,锚杆就能够将底部的岩层悬吊到老顶上,这样就能够承担起岩石的重量从而保证巷道的稳固性。

该种作用具有十分现实的价值。

通过大量的实践表明,巷道的上面如果没有坚固的顶层,锚杆也能够起到悬吊的作用,这也表明了不论是什么情况,锚杆都能够起到支护的作用。

1.2 锚杆的组合梁作用组合梁理论的提出主要是为了能够和悬吊理论相结合,发挥出更好的作用。

该种理论更加适合多层的有一定厚度的岩层造成的巷道顶板,工作原理则是巷道内的岩层没有可以悬吊的点,这时就可以借用锚杆的拉力实现把多层岩层组合起来,进而起到支护作用。

同时还可以借用锚杆本身的抗剪能力,组织层与层之间的错位现象,有效地避免在压力作用下发生变形现象,提高了巷道顶板的稳固性和强度。

虽然这一理论得到了实践的证实,但是工程中应用到的情况非常少,所以也没有进一步提高技术水平的数据。

这就使得该项作用在工程实践中的应用具有一定的局限性。

1.3 锚杆的减跨作用当采矿工程中的巷道顶板岩层存在一定的不稳定性,我们可以使用锚杆作为顶板的支撑点,这样就等于把顶板两端的岩层相连接,起到了一定的减跨作用,减少了顶板的挠度,同时顶板的弯曲应力也有所降低,提高了顶板的稳定性。

锚网支护巷道锚杆、锚索断裂原因及预防措施

锚网支护巷道锚杆、锚索断裂原因及预防措施

锚网支护巷道锚杆、锚索断裂原因及预防措施锚网支护作为一种经济有效的巷道支护方式,在煤矿巷道中已得到广泛应用,但由于煤矿井下地质条件的复杂性和多变性,断锚、断索现象时有发生,对安全生产及人员生命构成威胁。

通过分析施工巷道断锚、断索原因,提出了相应的防范措施。

标签:锚网支护;锚杆(索);断裂原因;防范措施1 概述崔庄煤矿23下06工作面是二采区(3下)采区东翼开采的第五个工作面,工作面采用走向长壁后退式采煤法综采放顶煤工艺开采,机采高度 2.4m,放顶煤高度1.72m,煤层倾角平均13°,结构简单,煤层普氏硬度系数f=2.0-2.5,且不同部位质量差异比较小。

就勘测数据来看,工作面部位煤层均在4.12m左右,走向共724m,且倾斜长139m。

其中,顶板厚泥岩共2.91m,中砂层厚8.75m。

2 巷道断面及支护参数设计23下06工作面运输设计成沿着煤层底板逐步掘进,断面为矩形形状,宽度为3.6m、高度为2.5m,净断面积为9㎡。

为提高煤层顶板稳固性,作业时选择用锚索、W钢带、锚杆以及金属网进行联合支护。

要求每排至少设置5根顶锚杆,间距控制在750mm左右,排距则可以控制在900mm左右。

其中,锚杆选择用φ20×2000mm左旋螺纹钢锚杆,搭配使用MSK23-50树脂锚固剂进行锚固作业。

另外,对于与巷道的部分,需要将顶锚杆设置成15°角,并至少与巷帮间距在300mm以上,其余部分则可以垂直布置于顶板。

基于地质环境要求,本项目选择应用长3300㎜的W钢带压网设置与顶部,并利用10#镀锌铁丝来制作规格为4000mm×1000mm的菱形网,而网格规格为40mm×40mm。

补强锚索每隔1.8m布置2根,配215×215×12mm托盘,沿巷道呈矩形布置,间排距1500×1800mm,锚索长度以锚入顶板稳定岩层中不少于1m 为原则,锚索外露长度(锁具外)为150~250mm。

煤层锚网喷巷道破坏的原因分析及对策

煤层锚网喷巷道破坏的原因分析及对策

2 煤层 锚 网喷巷 道支 护机 理
锚杆 可及 时支 护围岩 , 到主动加 固作 用 , 起 充分发 挥 围
岩 的 自承能力。锚杆支护主要作用在于控制锚 固区围岩的离
层、 滑动 、 裂隙张开 、 新裂 纹产生等扩容 变形与破坏 , 量使 尽 围岩处于受压 状态 , 抑制 围岩 弯 曲变形 、 拉伸 与剪切破 坏 的 出现 。 在锚 固区内形成刚度较 大 的次生 承载结构 , 大限度 最 地保持锚 固区围岩的完整性 , 高锚 固区围岩的整体强度和 提
锚 杆 , 格为直径 2 rm. 规 0 a 长度 2 0 m 锚 杆间排距 为 80 00 m, 0x
80 m,金属 网采用 8号铁 丝编制 的经 纬网 ,喷 体厚度 为 0m
10 m 0r 。支护工艺 为先初 喷作 为临时支护 , 临时支护掩护 a 在
下施工锚杆并预 留铁丝拴网 ,在迎 头后 3 ~0 0 5 m进行挂网复 喷。 此种 支护 方式下 由于顶 、 帮煤 岩体强度 不一致 。 煤层顶 板岩 石强度高 , 两帮煤体 强度相对较低 , 在深部 地压作用 下 首先造成两帮煤体松散破坏 , 从而出现两帮移近现象 。
S in e& T c n lg s n ce c e h oo yVi o i
矿业科技
科 技 视 界
21年 9 01 月第 2 期 7
煤层锚 网喷巷道破坏的原因分析及对策
段熙 涛
( 山东能源新矿集团协庄煤矿
【 摘
山东
新泰
2 12) 721
要】 在传统深部煤层锚 网喷巷道 支护 方式下 , 工工 艺为先喷后锚 , 施 造成隐蔽工程 多, 易在煤岩层接茬处 出现破 巷道
在一定范 围内的变形。 在煤 巷 中, 采用锚 网喷支 护是一种 性能优越 、 比较适合

矿井锚喷巷道的维修方式与锚杆支护的施工方法

矿井锚喷巷道的维修方式与锚杆支护的施工方法

矿井锚喷巷道的维修方式与锚杆支护的施工方法[摘要]锚喷巷道的维修是煤矿必须的一项工作,它是煤矿采煤生产的重要组成部分,必须常抓不懈要找出巷道失修的原因,以确定维修方式,维修锚杆石护的施工方法。

本文主要阐述了打锚杆眼的施工技术要求与段头锚杆安装的方法和顺序等问题。

【关键词】锚喷巷道;维修方式;锚杆支护;施工方法锚喷巷道的维修是煤矿必须的一项工作,它是煤矿采煤生产的重要组成部分,必须常抓不懈要找出巷道失修的原因,以确定维修方式,维修锚杆石护的施工方法。

本文主要阐述打锚杆眼的施工技术要求与段头锚杆安装的方法和顺序。

1、锚喷巷道失修的原因与维修方式1.1锚喷巷道失修的原因分析一是原光爆成型不规则,围岩突出处比较多,导致应力集中,破坏了围岩的自身强度。

二是锚喷的支护结构不合理;喷射混凝土和锚杆安装的施工质量不高。

三是锚喷材料,即锚杆材料、锚固材料、喷射材料等较差。

四是原喷射时没有把两帮靠底板附近的矸石及杂物清理干净,喷完后由于拉底导致围岩外露、上部喷层悬空。

五是原喷射前没有把松动了的岩块清除,岩层表面的粉尘也没有用水冲洗干净,导致混凝土喷层与岩石不粘结而形成离层剥落。

但要注意对于膨胀性泥岩要用风吹不得用水冲洗。

1.2锚喷巷道的维修方式(1)拱顶,帮侧小面积脱皮应采取补喷办法;如果两帮局部脱落面积超过2m2,脱深为0.3~0.5m,要采用补打加长锚杆挂网联合补喷的办法。

(2)大面积冒落,连续失修长度超过5m以上,冒落高度超过0.5m锚杆松脱,要采取拱形支架砌暄维修、混合支护等支护方式。

(3)塑性变形较大,位移量较大,导致厚喷层脱落而不冒顶的条件下,采取锚喷网加拱形支架联合支护方式。

(4)用拱形金属支架维修。

在变形量很大的拱形锚喷巷道,如果水泥砂浆喷层较多地脱落、锚杆松动,巷道变形仍在继续时,要采用拱形可缩性金属支架维护。

拱形金属支架具有可缩量较大、支撑力大等优点,支架断面外形和拱形锚喷巷道断面一致,架设时可能背紧巷道周围岩石;架设后,对通风、运输的影响不大,如图1所示。

煤矿锚喷巷道修复工程中存在的问题与支护技术分析

煤矿锚喷巷道修复工程中存在的问题与支护技术分析

杆体 , 能够 增强锚杆在工作 中的物理学 性能。 泛推广口 ( 2 ) 锚 固剂影 响支 护效 果 。 支 护技 术分析 : 锚 固剂 材料 原先都 是采 3 . 3 加深锚喷支护工作原理研究。 提高支护工艺 用快 硬水泥 锚固剂, 这种锚 固剂在使用过理 之上 开展 相关的喷射 硷和锚 索、 锚 杆等材 料 结时 间长 、 施 工难 度大、 人为因素 影响 波动大 等缺陷 。 锚杆与 围岩 紧密 的研究 , 通过高性能 的支护材料 的研发, 来帮助解决相关 的问题。
工作 中, 应该分层进行 多次 喷射 , 从而保证砼刚性 的同时稳定性 良好。 2 . 2 。 3 喷射砼 工艺对支护效 果造成影 响. 在喷射砼 的时候 . 由于工作 中喷头和 喷头 方向、 受 喷面 距离和风 压等 因素 的影 响都会 影响 到整 个 喷射砼工 艺的水准 , 从而造成砼 回弹 率过高 。 因此喷射砼 之时一定 计算
道 支护工作不仅 能够保障巷道围岩岩体的稳定性 , 保证施 工的顺利和促进 剧 烈的变形和位移 。 施 工进 度的提 高, 同时也l 可 以降低 因为巷道 围岩变形和位移造成的矿难事 2 . 2 喷射砼 影响支护效果 故发生机率。 锚喷支护技 术是巷道 支护技 术中较 为使 用和应 用较 为广泛 的 2 . 2 . 1 喷砼材料对支护效 果造 成的影响 . 在 进行 喷锚加 固的过程 中, 支护技 术 , 是 一种 较 为成 熟 的 支护技 术 。本 文 主要 阐 述锚 喷 支护 技 术在 煤 使 用的砼 的原料 应该是具 有凝 固快 , 保 湿度好 , 初期强度高 等特点的水 矿 巷 道修  ̄ L - Z - 程 中存 在 的问题 与分析 。 泥 ( 硅 酸盐 ) , 而砼 中使用的石子原料应该在 适当的滤网上过筛 , 保证石 子的强度和 直径最佳 的匹配, 从而保 证砼的整 体质量。 使用较为适 当的 级 配碎 石代替 河沙做砼 的原料 , 在锚 喷加 固中效果 会更好 , 而施 工中加 锚 喷 支 护技 术 在煤 矿 巷 道修 复工程 中起 着重要 的 加 固和支 持 作 入速凝剂 会导致加 固砼 后期硬度降低 , 从而影 响锚 喷加 固的效 果。 因此 用, 极大 的辅助了煤 矿巷 道挖 掘工作的顺利 进行, 对保证 井下 工作人 员 砼材料 的选用也会对锚 喷支护效果 造成影 响。 【 关键饲 l 煤矿工作 ; 锚喷支护; 技术分析

巷道空帮及失效锚杆处理安全措施

巷道空帮及失效锚杆处理安全措施

巷道空帮及失效锚杆处理安全措施锚杆、锚索支护作为一种经济有效的采准巷道支护方式,在煤矿巷道中已得到广泛应用,但由于煤矿井下地质条件的复杂性和多变性,沿煤层掘进的巷道很容易在成巷以后,未支护前发生垮帮现象。

垮帮后造成打设的锚杆有裸露现象,随着压力的增大形成锚杆失效。

因此,通过分析施工巷道垮帮原因,制定相应的安全防范措施如下。

一、开拓工作面煤层情况概述现开拓工作面位于矿井井田中部,北采区西翼。

采用综合机械化掘、锚沿煤层推进成巷。

巷道高度2.4-2.6m,煤层底板标高1150~1400m,煤层倾角平均-12°,煤层结构简单,普氏硬度系数f=2.5~4,煤质较硬。

煤层顶板为稳定的石灰岩层,层厚6.75m;局部地区有0.8-1.2米厚的泥岩层(伪顶),底板为2.2m厚的深灰色泥岩或炭质泥岩,较硬。

二、巷道断面及支护参数设计1、巷道开拓情况1.1本年度所开拓的二水平回风大巷、二水平胶带大巷、二水平轨道大巷设计总长1300×3=3900米,分为二次成巷,先沿煤层掘进使各巷道相互贯通形成通风、排水系统后,再拉底、喷浆与硬化底板、做水沟。

1.2集中胶带大巷设计总长830米,集中回风大巷设计总长520米,措施联络巷设计总长225米,合计1575米,其中一部分已一次成巷;一部分是分二次成巷。

2、开拓工作面沿煤层掘进时,断面形状为矩形,净宽4.5m,净高2.5m,净断面积11.25m2。

2.1顶板采用锚索、锚杆、钢筋网联合支护。

顶锚杆布置每排4根,排距1100mm,间距1200mm,规格为Φ20×2000mm的左旋螺纹钢锚杆,采用MSK2335与MSZ2360两种树脂药卷锚固,锚固长度950mm。

顶锚杆安设角度分为边角锚杆略倾斜与煤帮15°,且距离巷帮达400mm,中间锚杆全部呈垂直角,锚索选择在顶板中间,间距1.6米,排距4.8米,垂直布置。

2.2局部“小青顶地段”采用钢筋梯子梁(用Φ18mm圆钢制作,全宽50mm,长度4.0m),并有钢筋网与铁丝网双网支护。

锚网喷巷道喷层开裂原因分析及防治措施

锚网喷巷道喷层开裂原因分析及防治措施
析、 平衡决定皮带顺槽巷 道 的掘进 方位 为 10 。经过 。 1 3 8天的施 工 , 任务 顺 利完 成 , 在施 工 中 出现 了低 洼三 处 , 了三个 泄水 巷 。经验 收 , 带顺 槽 的 中线 和坡 做 皮
导线测量紧跟 , 根据导线测量计算结果及时绘 制图纸。 待一段 30 0 m施工完毕后 , 图纸上标定 皮带顺槽施工 在 的方位 。规定在施 工皮带 顺槽 时严 格按 中线 施工 , 腰 线调整不能超 过 6 o并规 定在 施 工时 如 出现低 洼存 %, 水 现象 , 须在轨道顺 槽和 皮带顺槽 之 间施 工一 条泄 必 水巷 , 保证皮带顺槽不能有积水 。
小不一 的鱼鳞 状 、 楔形 状或不 规则状 。轻者喷 体易 掉 碴, 重者巷道开裂变形 , 常伴有底鼓 、 两帮移近 、 顶板 下 沉等情况 。
・收 稿 日期 :0 0— 7— 3 2 1 0 2
种收缩可导致喷层大缝隙或较大 面积 的开裂。 2 3 喷射砼 质 量不符 合 要求 .
和支护 问题 , 增加 了支护成本 , 又造成 了两巷 之间的煤 柱大小不平均 (0— 5 , 1 3 m) 如果 一次施工 一段 60 0 m皮 带顺槽 , 还得进一步探讨和研究 。
1 08
东 科l 晨 技
21年 期 01 第1
2. . 水 灰 比 掌 握 不 当 32
2. . 砼 配 比 不 当 31
配置混凝土时 , 于不同的人员施工 经验不一 , 由 会
作者 简 介 : 王海 峰 , ,2岁 , 程 师 。 毕 业 于 山 东 科 技 大 学 采 矿 男 4 工
工程专业 , 大学文化 。现工作于新汶矿业集 团公 司芦草井沟煤 矿。
导致水 泥、 石 子计 量不 准 , 砂、 从而 导致 强度 达不 到设

浅谈锚网喷支护技术在大断面巷道岔口扩修中的应用

浅谈锚网喷支护技术在大断面巷道岔口扩修中的应用
规 格 为 1 .4 m 长 6 3 , 呈 矩 形 布 置 问 排 距 10 X 5 2m 、 .m 60
布 ,此 时进 行支护恰 值 围岩的剧 烈变形期 ,变形 量大 ,变 形 地压大而 支护强度低 ,从 而导致 支护 失败 ;③ 交岔 口附
近 大 断 面 、硐 室 布 置 密 度 大 ,在 其 旁 边 施 工 其 它 巷 道 时 定
矿 压 特 征 ,提 出 了合 理 的 围 岩 支 护 方 法 ,使 交 岔 口支 护 取 得 了良好 的 支 护 效 果 和 经 济 效 益 。
关 键词: 巷道岔 口;锚 网喷 支护 ;分析
l 概况 月亮 田矿 南三采 区是根 据矿井 设计 资料 18 年 开工 建 97 设 ,19 年投产 的矿井 主力采 区 ,轨道 石 门与采 区石 门联 92 巷设计 为 “ ”字 形交 岔。交 岔处巷道 所在层位 为 1# T 8 煤层 底板 ,为砂质 泥岩 ,节理较 为发育 ,岩石 硬度 f 2 ,属 =  ̄4 于软岩 。交岔 口为应力 集 中区,地应力 较大 ,在动压 作用 下 ,围岩变形位移 量 明显 ,结合 采 区扩 能技 术改造 要求 ,
C7 5。
应 该采取卸压 、让压 与加 固围岩 、提 高 围岩 自承 能力相 结 合 的方法 ,初 步确 定三个方 案对 比。方案一 是采用 料石碹 支护方 法 ,该支护工 艺工序 复杂 ,支 护工期 长 ,工人 劳动
强 度 大 、 成 本 高 。 同 时 F于 料 石 碹 支 护 属 于 刚 性 支 护 ,且 h 岔 口断 面 大 , 让 压 , 卸 压 作 用 效 果 差 , 当 围 岩 发 生 变 化 时 , 极 易 破 坏 ,不 能 解 决 软 岩 支 护 问题 。 方 案 二 是 采 用 U 型

耿村煤矿特厚煤层巷道锚杆破断原因分析及对策

耿村煤矿特厚煤层巷道锚杆破断原因分析及对策

用 数值 模 拟方 法分 析 了杆 体 尾 部在 受 拉 、 弯、 剪、 扭 及其 相互 组合 时 的力 学 状 态 以及应 力 分 布 状 况 , 并
在潞 安集 团漳 村矿 进 行 了工 业性 试 验 , 提 出 了多 项
载荷 作 用及顶 板锚 杆 破 断 的机 理 , 并 通 过 理论 分 析 和实 验 室研 究 , 提 出 了一 种 防止 锚 尾 破 断 的新 型锚 杆; 肖同强 等 建 立 了肩 角 锚 杆 力 学 分 析 模 型 , 分
水平 中等偏 高 。
1 3 2 3 0工作 面 回风 锚 网索 +3 6 U型棚 复合 支 护 , 锚 杆采 用 左旋 无 纵筋 B H R B 3 3 5锚 杆 , 其 屈 服 载荷 1 2 7 k N, 拉
断载荷 1 8 6 . 5 k N, 间排距 为 9 5 0 m m× 9 0 0 m m, 并 配
析煤 帮沿顶板滑移对锚杆 的作用 , 得到肩角锚杆的
用, 是 巷道 支 护技 术 的一 场 革命 I 2 J 。煤 巷 顶 板 多 为 沉积 层状 岩体 , 而 特 厚 煤 层 巷 道顶 板 则 为煤 体 且 厚 度较 大 , 层 状 特性并 不 明显 , 煤层 内部 具 有 隐蔽 的 层 状结 构 或节 理 , 其 对 在 特 厚 煤 层 巷 道 中实施 锚 杆
索长 度 为 6 3 0 0 m m, 帮锚 索 为 4 3 0 0 m m, 锚 索初 始 张拉 不小 于 2 6 0 k N; 锚 杆及 锚 索 托盘 均 采 用 高 强度
拱 型 托盘并 配 套调 心 球 垫 , 其 中锚 杆 托 板 承 载力 不 小于 1 8 6 k N, 锚 索托 板承 载力 不小 于 4 0 0 k N, 如图 1

锚喷巷道变形原因浅析及支护措施

锚喷巷道变形原因浅析及支护措施

锚喷巷道变形原因浅析及支护措施作者:白文艺来源:《中国科技博览》2013年第33期摘要:锚喷巷道在掘进成型后,由于受采深、岩石的破坏变形、应力的释放等影响,锚喷巷道变形的情况越来越严重。

巷道底板呈现明显的底鼓,两帮向巷道内移,致使巷道返工修复,耗费大量的人力物力,严重影响矿井的正常生产和建设。

针对锚喷巷道变形的原因分析,并结合实际提出几点防治巷道变形的措施。

关键词:巷道;变形;分析;对策中图分类号:TD353焦煤集团赵固一矿在矿井改扩建过程中,施工的-1025m水平轨道大巷和-1010m胶带太巷,在巷道施工完成后,两条巷道变形十分严重,严重影响巷道的正常使用,不得不投人大量的人力和物力进行巷道修护工作,影响了矿井改扩建投产时间,增加了矿井改扩建费用。

1巷道变形原因分析1.1巷道及有关地质情况-1025m水平轨道大巷和-1010m胶带大巷分别位于-1025m和-1010m标高,巷道布置在9煤底板岩石中,两条巷道长度分别为1750m和1400m。

由于矿井地质条件相对复杂,岩石抗压强度低,抗压强度不超过6.8MPa,普氏系数在1.8以下,岩性松软,特别是泥岩、砂质页岩等属膨胀性岩石,因此巷道极易变形。

1.2围岩破坏及应力释放对巷道的影响巷道围岩强度和应力是巷道围岩变形的两个决定性因索,当围岩中的应力低于围岩的强度时,巷道围岩只产生弹性变形而不产生破坏。

当围岩的应力高于围岩的强度极限时,围岩就产生破坏,在巷道围岩形成破碎区。

在底板积水和放炮震动等因素的影响下,岩石的破坏范围将进一步增加,经巷道两帮岩柱传递的上部岩层压力作用,巷道产生变形。

当巷道处于松软的粘土岩或其他强度较低的岩石或处在矿井深都的巷道,其底板岩层呈典型的蠕变状态,在围岩压力的作用下,这些软化了的岩石便向巷道空间产生整体流动,巷道的两帮也随底鼓产生内移。

1.3巷道层位选择对巷道变形的影响-1025m水平轨道大巷和-1010 m胶带大巷设计是在9煤底板砂岩中施工的,由于岩层走向及倾向的变化,实际施工过程中为了保证巷道的正常使用,不可能沿同一层位掘进,所以,施工过程中这两条巷道分别穿过砂岩、砂质页岩等层位。

锚喷网支护技术在加固动压巷道中应用

锚喷网支护技术在加固动压巷道中应用

锚喷网支护技术在加固动压巷道中应用某煤矿四、五采区运输大巷,受206采区+220区段采面采动动压影响发生严重变形,曾多次进行扩刷,并采用U29型钢棚支护,但仍无法阻止巷道严重变形,给安全生产带来一定的影响。

最后决定采用锚喷网支护技术进行加固,取得了较好效果。

一、动压巷道破坏机理动压或动压力指由于矿山开采活动所形成的各种集中压力,包括回采工作面超前集中压力、顶板垮落集中压力,一侧采空的单侧煤柱压力,两侧采空的双侧集中压力,以及其它叠加压力。

动压巷道泛指经受采动影响的井下巷道,其特点表现为:巷道所处的矿山压力稳定状态受到采动影响,打破了围岩原有稳定性,导致围岩应力再次或多次重新分布,原有的静压状态下的稳定平衡被打破,围岩发生显著变形、位移和压力增大,需要经过应力重新分布达到新的平衡后,巷道围岩才能重新稳定下来。

如果巷道的支护不能适应采动影响带来的应力变化,或者没及时采取相应的加固补救措施,则巷道将受到不同程度的破坏,或断面变形,或围岩松动失稳,甚至片帮、冒顶,严重影响巷道的正常安全使用。

二、锚网喷支护机理锚喷网支护既能充分发挥锚杆作用,又充分发挥喷射混凝土的作用。

同时网使围岩表面破碎圈完整化,使喷层平整均匀,增加抗弯、抗剪能力,并具有较高柔性和较大的允许变形量。

锚喷网支护突破了传统旧的支护形式和支护理论,不是消极地支护已松动的围岩,而是主动地保持围岩的完整性、稳定性,控制围岩变形、位移及裂隙发展,充分发挥围岩自身的支承作用。

即以护为主,以支为辅,是加固松动圈而不是支护松动圈的一种较为合理且适用断层破碎带不稳定岩石的一种支护形式。

1锚杆作用通过锚杆的挤压加固作用,在围岩中形成一定厚度,均匀地连接压缩带,即挤压加固作用,它不仅能保持自身稳定,即锚杆-围岩共承载组合拱,而且能够承受地压,阻止上部围岩的松动和变形。

2喷射混凝土作用(1)及时封闭围岩,加固阻止风化作用,提高围岩强度,同时防止因水和风化作用造成围岩破坏与剥落。

锚、网、喷支护巷道破坏形态研究

锚、网、喷支护巷道破坏形态研究

不超过 3 0  ̄5 0 m m时喷层木会 出现开裂 , 围岩也不会 出现二次松动致
使松动 圈扩 大。这样 巷道 便可 以得到有效的支护。对稳定和中等稳 定的围岩而 言,巷道 的移近量 ( 变形量)总体不大于 3 0 m m( 一般不 超过 4 0 a r m) 。不稳定岩层巷道的变形不论是初期还是后期 ,其移近 速度 ,移近量 都比稳 定岩层大得 多。 不论岩层稳定 ( 中砂岩、灰岩 )还是不稳定 ( 粉岩 、泥岩 、粘 土岩、软煤、破碎带 ) ,当巷道开挖后不及时封 闭,得不到有效支护 时,其围岩便产生松动变形 。对这种 围岩进行支护后 ,会对喷体产 生正压力和侧压力 ,从而造成喷体变形 向巷道 内部或侧压力 的反 向 移近 。当其变形压力达到或超过支护结构 的抗压 ,抗剪强度 时,便 出现喷体脱落 、开裂 、折 断和锚杆拉断等现 象。这些会导致 围岩近 步松动 ,形成更大的松动圈 ,造成更大的破坏,直至巷道 失稳 。 3 破 坏 形 态 锚 、巷道的拱基 ; ( 2 )拉伸破坏 :主要发生在巷道 的直墙正顶及下帮肩窝处; ( 3 )单 向受压破坏 :主要发生在上帮直墙上部; ( 4 )收缩变形破坏 :主要发生在巷道 的弱面位置 ; ( 5 )墙 失脚 、喷体拆损 :发生在两帮 ,尤其在下帮直墙 ; ( 6 )其他 :锚 杆 失 去 固力 、拉 断和 底 鼓 等 。 3 . 1 剪 切 破 坏 地层的各 向异性,在原始应力重新分布趋于平衡过程 中,造成 开挖 后巷道支护在各个部位受力 的不均衡性 。由于岩层松动 、自重 和岩层倾角关系 ,它造成支护体受力方 向既不通过拱 圆心 ,也不垂 直 于 围岩 层 理面 。
Co a l Mi n i n g Te c h n o l o g y
锚 、网、喷支护巷 道破坏形态研究

煤矿巷道锚喷支护质量问题分析

煤矿巷道锚喷支护质量问题分析

1前言 巷道锚 喷支护是一项 支护强度 高, 巷稳定, 成 维护费用 少, 支护 成本低 的支 护 形式 。 目前 , 多数大 中型煤 矿井 下巷 道支 护普 遍使 用锚 杆支护 喷 浆加 强的 方法, 这种 支护形 式 已在 这些 矿井 中得到 了广泛 认可 。 但在 为数 不少 的中 、 小 型煤矿企业仍 然没有认 识到巷 道锚喷支 护的优越 性, 旧沿袭古老 的砌碹和 棚 仍 子 支护 。 造成 这种局 面 的主要原 因一 是习惯 了 旧的工作 方式, 碹、 砌 架棚 使用 了多少年, 从未想过 对之进行 改变 : 二是对锚 喷支护认 识不足 , 特别 是对这种 支 护 形式存 有戒心 , 对它的支 护安 全性 能有所怀 疑 : 三是对 锚喷 支护推 广力度 不 够 。因此, 有必 要对锚 喷支 护形 式的特 点, 其本 质上 的优越性 进行 深层次 的探 讨 。充分认 识巷道 锚喷支 护 的优势 , 面推广 锚喷 支护, 全 降低 巷道 支护及 维护 成 本, 高矿井 整体 效益 。 提 2锚喷 支护 的 作用 机理 锚喷支护是 锚杆和喷 射混凝 土联合支护 的一种支护 方法, 它将 锚杆和混 凝 土 的作用 有机 的相结 合, 起到 整体支 护 、 保护和 加 固围岩 、 放 围岩变形 等作 释 用 , 矿巷 道提供 了有 效地支 护途径 , 为煤 在实 践中得 以广泛 的应 用 。锚喷 支护 首先 在支护 形式 和理论 上有所 突破 , 被动支 护变 为积极 主动 地支护 方式, 将 有 效地 保持 了围岩 的稳 定性和整 体性 : 其次, 锚喷支护 可 以最大化 发挥 围岩 自身 的支 撑作 用, 围岩 从荷 载转 化成 为载 体, 效地抑 制 了围岩 的位 移和 变形 。 将 有 最终 使围岩 、锚喷层 和锚 杆形成 一个 有机 的整体, 三者 的共 同作 用下 , 在 围岩 岩 体 的整 体 性 得 以保 持 。 3影响 锚杆 支护 质量 的 因素 锚杆 的支护 作用 主要是 通过 围岩 的相 互作用 来 实现 的 。其表现 形式 为 : 径 向和切 向锚 固力的作 用, 以此 来提高 围岩 的稳定性 。 目前锚杆 支护 初始设 计 方法 主要有 : 工程类 比法 、 理论 计算方 法和 数值计 算方 法的结 合 。 由于在 支护 设计理 论研究方 面还有许 多 的欠缺 , 在我 国 目前主要 是采用 工程类 比的方法进 行锚杆 的初 始 设计, 在定 量 设计方 面突破 不大 。在 测试 技术和 手段 、支护 材 料 、支护 的可 靠性 等 方 面 与 国外 发达 国家 仍然 有 很 大 的差 距 。 3 1 锚杆 材质对 支护质 量 的影响 锚 杆常用 的金 属材料 多采用 Q 3 (3 圆钢 作为锚 杆杆 体, 2 5A ) 其屈 服强度 为 20P 。 4Ma 这种材料 的力 学性 能直接 影响着 锚杆 的强度和 可延伸 性等 力学性 能, 再加上 加工 工艺 的局 限性 使其锚 尾有 效直径 比锚杆 实 际公称直 径小 18ml . Ⅱ ~ 2 1 m 截 面面积 减 少 2 % ~2 % 。大 量研 究表 明, . m , 0 5 锚尾 的 受力十 分复 杂, 不但承受 轴向拉应力 , 还要 受到弯 曲应力的 作用 , 工作条件恶 劣, 受力 大, 因 此, 求锚 尾的螺 纹强 度有效 截面直 径不 小于杆 体 的实际公 称直径 。 用高 强 要 采 度或 者超高 强度金 属材料 作为 杆体材 料, 以大大提 高锚杆 的力 学性能 。 可 比如 采用 1№ 钢并对 其进 行冷拉 、滚丝 处理, 6 或者 选用 2 M S 钢对 其经特 殊工 艺 0ni 热轧为左 旋无 纵筋螺 纹钢锚 杆, 可以使其 屈服 强度提 高到6 0P , 5M a 这样会 提高 锚杆 的适用 范围 近 年来 , 国正大 力发 展高 强、超 高强锚 杆, 断荷 载一般 各 破 为 2 0 N 0 k 。例 如澳大 利亚 研究 的 H 1 4 0 k  ̄3 0 N S 0 5高强度锚 杆用 钢等 。 3 2 锚固剂 对支护 质量 的影 响 . 锚固剂 材料 原先都 是采用 快硬水 泥锚 固剂, 这种锚 固剂 在使用过 程 中, 存 在 水灰 比难于 掌握 、 结 时间长 、旌工 难度大 、人为 因素影 响波动 大等缺 陷 。 凝 锚 杆与 围岩 紧密接触 , 以使 锚杆 与岩体 之 问具 备 良好 的传 力性 能。 用树脂 可 采

锚喷支护的破坏分析与预防对策_赵晋平

锚喷支护的破坏分析与预防对策_赵晋平

文章编号:1003-5923(2002)03-0039-02锚喷支护的破坏分析与预防对策赵晋平(晋城煤业集团,山西晋城048006)摘 要:本文对锚喷支护巷道的破坏过程、破坏形式与破坏机理进行了分析,并提出了相应的预防措施。

关键词:锚喷支护;破坏分析;预防措施中图分类号:T D353.6 文献标识码:B1 锚喷支护及其破坏过程锚喷支护结构具有很好的封闭性和支护抗力;而且由于施工的快速、简便,使其能及时地、分阶段地进行,这对围岩的稳定有着重要的作用;同时它还具有很好的柔性,与围岩形成一个共同体而一起承受一定的位移变形。

在巷道形成的一段时间内,巷道外观是完好的,但实际测量表明巷道的高度和宽度随时间的增长而不断变化。

一般认为,锚喷巷道断面的相对变形不超过30~50m m时,锚喷支护的喷层不会出现开裂。

如果锚喷支护不能有效地控制围岩的变形,而当其位移量超过支护结构的柔性极限时,喷层就会开裂,其部位常在岩层位移量最大处或支护结构的最薄弱处。

这种开裂表明锚喷结构的整体性遭到破坏,岩层的累进性破碎便使锚喷支护结构进一步受损,巷道也就遭到破坏。

2 锚喷巷道的破坏形式与机理(1)喷层掉皮、剥落。

当巷道喷层很薄或强度较低时,爆破震动和围岩变形很容易使巷道掉皮或剥落。

如果喷射混凝土与岩石、喷层与喷层之间的粘结力不强,也会使喷层剥落。

(2)喷层开裂。

喷层在受到弯曲张拉力作用后,通常会在内部出现裂纹,内部裂纹进一步发展便形成了裂缝。

当巷道墙角没有喷实时,侧帮、底如遇较大的围岩压力,便会使喷层向里弯曲,墙体下部便会出现横向或竖向裂缝。

由于围岩是各向异性体,各处变形的大小和方向均不相同,特别在巷道凹凸不平的地方,如果喷层较薄而导致应力集中,喷层就会出现不规则的裂缝。

当围岩中有较软的夹层时,锚喷层往往会沿着夹层的层位出现较长较大的裂缝。

如果喷射混凝土中凝结剂使用不当又养护不力,喷层强度会降低,应力分布极不均匀,常产生收缩裂缝。

锚网支护巷道锚杆-锚索断裂原因及预防措施

锚网支护巷道锚杆-锚索断裂原因及预防措施

锚网支护巷道锚杆\锚索断裂原因及预防措施摘要锚网支护作为一种经济有效的采准巷道支护方式,在煤矿巷道中已得到广泛应用,但由于煤矿井下地质条件的复杂性和多变性,断锚、断索现象时有发生,对安全生产及人员生命构成威胁。

通过分析施工巷道断锚、断索原因,提出了相应的防范措施。

关键词锚网支护;锚杆(索);断裂原因;防范措施1 概述伯方煤矿3203工作面位于该矿井二盘区西翼,采用倾向长壁综采放顶煤技术采煤,机采高度2.6m,放顶煤高度2.7m,煤层底板标高+600~+710m,煤层倾角2°~6°,结构简单,煤层普氏硬度系数f=1.5~2.5,煤质较软。

工作面平均煤厚5.3m,走向长1 600m,倾斜长180m,煤层顶板依次为1.21m厚泥岩,4.5m厚灰色细砂岩。

附3203工作面综合柱状图。

2 巷道断面及支护参数设计3203工作面两顺槽均沿煤层底板掘进,断面形状为矩形,净宽3.9m,净高2.75m,净断面积10.26m2。

顶板采用锚索、锚杆、钢筋托梁、金属网联合支护,顶锚杆布置每排5根,排距900mm,间距850mm,规格为Φ20×2200mm左旋螺纹钢树脂锚杆,采用Z2360、CK2335树脂药卷锚固,锚固长度1 000mm。

靠近巷帮顶锚杆安设角度与垂直方向成20°角,且距离巷帮必须保证300mm,其余与顶板垂直布置。

钢筋托梁采用Φ14号钢筋制作,全宽78mm,长度3.7m,菱形金属网采用12号铁丝编制而成,长4.5m,宽1.0m(网孔为50×50 mm)。

补强锚索每隔1.8m布置一根,打在两排锚杆正中,与巷道两帮距离相符。

锚索规格为Φ15.24×8000mm,锚固方式为端头锚固,采用三卷树脂药卷,分别为Z2360两卷,CK2335一卷,锚固长度为1 600mm。

帮锚杆每排布置3根,排距900mm,间距850mm,锚杆为MTS421Φ16×1800mm胀套锚杆,靠近顶板的锚杆仰角为20度,其余与巷道垂直布置;钢筋托梁全宽78mm,长度2.3m,菱形金属网长度2.5m,宽1.0m(网孔为50×50 mm),采用12号铁丝编制而成。

冀中能源峰峰集团生产矿井锚喷支护现状分析及对策

冀中能源峰峰集团生产矿井锚喷支护现状分析及对策
2合 理 加 大投 入 . 强 现 场 管 理 . 加
剧 变形 期 内 . 索 不宜 支 护 : 围岩 表 面 与锚 杆 锚 固 锚 在
段之 间岩层 变形 由急剧 向缓慢 变 形转化 时 . 是锚 索 的 最佳 支护期
经 过现 场监 测发 现 . 锚杆 螺母 扭矩 和锚 索托 板 的 锚 托 力都经 过一 个 急速 下降期 、 速 承载期 和缓 慢承 快 载期 的过程 . 至有 的锚 杆 的锚托 力 、 母 扭矩 会 下 甚 螺 降到零 . 因此这 也就 解释 了装 岩机 之前 锚杆 必须 裸露
表一
矿 名 小 屯矿 通 二矿
万 年矿
回采 工作 面 早 已结 束 . 集 中应 力 的影 响 . 板 开 裂 受 顶
破坏。
峰 峰 集 团 各 矿 锚 喷 巷 道 损 坏 情 况 调 查 表
锚 喷巷 道长 度 ( ) m 1 17 79 6 0 其它非锚喷巷道 8(
702 8 0
4要 注 重 底 板 的 治 理 . 强施 工 巷 道 的 养 护 工 作 . 加
施 工仅 注 意工程 质 量 , 视 了巷 道 的养护 质量 或 养护 忽 不 及时 . 使锚 喷体达 不到设 计 的强 度 而开裂破 坏
3对地 质条件 异常 变化考 虑不足 . ( ) 藏深 , 压 大 。九龙 矿 一水 平 一 0 m。 水 1埋 矿 60 二
锚 喷巷 道失 修长 度 ( 失修率 ( m】 %
黄沙矿 羊渠河 矿 孙 庄矿
五 矿 ห้องสมุดไป่ตู้薛村矿 九龙矿
1 93 45 10 0 13 10 80
7 0 33 3 64 93 4 13 35
() 1 对初 锚 力认 识 不 足 , 而锚 杆 的初 锚 力 是 作 用 于 同岩的关键抗 力 () 2 巷道 的光 爆成 型不好 。光爆 参数见 表二 . 巷 岩

锚网支护条件下采准巷道变形破坏分析及对策

锚网支护条件下采准巷道变形破坏分析及对策

强度 , 以提高顶板岩层的承载能力。两 帮通过 打注销杆 , 敞的煤体得 松 到加同, 增大 了其结构 面的抗剪强度, 使两帮彤成一定厚度的加同层 , 减 缓 了煤体的松动和变形 , 保持巷道的稳定 和使 效果 。 铺没金属 网可 以 加 强煤巷顶帮的完接性 , 使支护受 力均匀 , 防止 围岩松动 圈的不均衡扩
科技信息
工 程 技 术
锚 网 支护 条 件 下 采准 营 道 变 形 破1 分 析 及对 策 不
大同煤矿 集 团地 煤公 司青磁 窑煤 矿二延 办 郝鹏 飞
【 摘 要 ] 文 结合 工 作 实际 , 本 对锚 网 支护 条 件 下 的 采 准巷 道 破 坏 机 理 进 行 了分 析 , 出 防止 巷 道 变形 破 坏 的措 施 、 艺和 技 术 参 数 。 提 工 锚 网 支护 变形 破 坏 措 施 从 巷 道 两 帮 破 坏 情 况 看 , 部 } 漏 空 较 为 普 遍 , 有 损 坏 的也 整 下 留壁 没 , 反 映出两帮支护强度偏小 , 起不 到挤压 紧固作用。 3优 化施 工 工艺 。 用 联 合 支 护 . 采 锚 网支 护 是一 种 先 进 的柔 性 主 动 支护 方 式 , 量 实践 也 已证 明 , 大 采 准巷道走锚网支护的路子是 正确 的 , 但需结合具体地质条件 , 在合理 支 护 参 数 选 择 的 基础 上 , 行 科 学 的施 工 和 组织 管 理 。 进 31采 取科 学 的施 T 法 .
展 并 减 少 煤 岩 体 因 挤 压 破 坏 造 成 的 片 帮 漏 空 而 使 锚 杆 失 去 作 用 等 现 象。 2巷道 变 形 破 坏 形 式及 分 析 . 锚 网 支 护 巷道 变 形 破 坏 的 过 程 可 简 述 如 下 :顶 板 整 体稳 定 性 遭 到 破 坏 而 离 层 弯 曲 , 属 网下 垂 成 “ 肚 ” 顶板 下 沉 L煤 壁 错 接 , 重 的 金 兜 , j 严 可 达 3 0 以上 ; 帮在 顶 板 岩 层 挤 压 作 用 下 发 牛 塑 性 变 形 , 板 自由 0m 两 底 变形 , 底鼓 现象 普 遍 , 道 收 敛 。 道 成 形 后 一 般 1 2 d开 始 变 形 , 巷 巷 0 0 且 随埋深的加大而加剧 , 于动压区时更为严重 , 帮移近量更大 , 分 处 顶 部 巷 道 不 经扩 修 无 法 使 用 ,特 别是 有 些 深 部 巷道 单 纯采 用 锚 网支 护 巷 道 变 形 已无 法 控 制 。经 分 析认 为 , 埋 深增 加 , 山压 力增 加 , 力 显现 明 随 矿 压 显是主要原 因; 现行施工工艺不 合理 、 支护参数设计 不当也是锚 网支护 采准巷道变形破坏的关键所在 。主要破坏原 冈有: 21 道 两 帮 成形 不 好 .巷 巷道 掘 进 施 工 中 有些 炮 眼 、 约 量 、 秒 需 管 , 一 起 爆 现 象 , 使 大 毫 -次 - 致 煤壁 松 散 , 坏 裂 隙遍 布 , 成 两 帮 凹凸 小 平 , 以刷 齐 , 能 做 到 全 部 破 造 难 不 锚 盘 紧 贴 岩 面 , 道 锚 杆 受 力 不 等 , 部 巷 帮 只靠 锚 杆 剪 切 力 约 束 , 巷 局 对 两 帮 同 岩 没 有 挤 压 紧 固作 』 , 围 在 自 由状 态 下 变形 、 坏 , I使 J 破 导致 滑 移线外移 , 破坏 范 围加 大 。 22锚 杆 盘 紧 固不 及 时 . 端头锚固金属锚杆是靠螺丝 紧固托盘提供锚 固力 的,根据树脂药 卷的凝 固特点 , 要求在打注锚 杆 2 0~3 mi 0 n后对锚杆进行全面紧固 , 要 求虽 然简单 , 却经常被忽视 ; 由于紧固不及时 , 锚杆盘往往 在巷道开挖 后应力平衡过程 中随 围岩的蠕动变形被 自然压紧 ,致使初始围岩运动 不受 限制 , 层问结构强度大大减弱 , 嗣岩松动 网进一步扩大 , 为巷 道变 形 破 坏 提供 了 条件 。 23 炮 影 响 .放 因巷道爆破参数掌握不合 , 放大炮 的现象 时有 发生 , 使本以打注 锚杆的巷道 因爆炸冲击波的影 响, 罔 裂 隙增加 和扩展 , 锚杆丝头 紧固
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煤层锚网喷巷道破坏的原因分析及对策
【摘要】在传统深部煤层锚网喷巷道支护方式下,施工工艺为先喷后锚,造成隐蔽工程多,巷道易在煤岩层接茬处出现破坏。

为此采用新型先锚后喷支护方式,巷道采用锚带网支护后,最后集中喷浆,有效消除了隐蔽工程,巷道支护效果良好。

【关键词】煤层锚网喷巷道;锚带网支护;隐蔽工程
0概况
协庄煤矿位于山东省新泰市境内,井田处在新汶煤田西部,位于新汶向斜南翼。

煤系地层属石炭二叠系,呈走向近东西、倾向北的单斜构造,煤岩层倾角5°~36°,呈东缓西急之势。

矿井于1958年建矿,1962年投产,设计生产能力为120万吨/年,1997年改扩建工程完工后,设计生产能力达到180万吨/年。

随着矿井的开采和不断延深,到目前为止,开采深度大部分已达到1000m左右。

随着开采深度的增加,矿井地质条件越来越复杂,地压显现更加明显,巷道支护越来越困难,巷道失修率较高。

根据统计,矿井采区失修率由2006年的1.53%上升到2007年初的3.33%。

这一问题在-550m水平下山区及-850m水平体现得尤为明显。

在-550m水平下山区,主要表现在回采巷道的回风巷,由于受采动影响,巷道变形严重。

而到了-850m水平,不仅是回采巷道的回风巷,运输巷甚至开拓、准备巷道,失修率也大幅度提高,而且以煤层锚网喷巷道破坏最为严重。

1课题的提出
为实现集中合理生产,提高采区巷道利用率,部分准备巷道需要布置在煤层中。

特别是新开拓采区,更是需要沿煤层布置一条上(下)山兼做探巷,以进一步探明采区煤层赋存情况,为整个采区上下山的合理布置提供依据。

我矿部分准备巷道如3-4十一层运输上山、4-3-3回风下山第三、四段等,就沿煤层布置,采用锚网喷支护。

采区准备巷道由于服务年限较长,如沿煤层布置,围岩松软,难以维护,成为制约巷道布置层位选择的难题。

2煤层锚网喷巷道支护机理
锚杆可及时支护围岩,起到主动加固作用,充分发挥围岩的自承能力。

锚杆支护主要作用在于控制锚固区围岩的离层、滑动、裂隙张开、新裂纹产生等扩容变形与破坏,尽量使围岩处于受压状态,抑制围岩弯曲变形、拉伸与剪切破坏的出现,在锚固区内形成刚度较大的次生承载结构,最大限度地保持锚固区围岩的完整性,提高锚固区围岩的整体强度和稳定性。

喷射混凝土可及时封闭巷道周边,实施密贴支护,减少水、风对围岩强度的影响,并能够提供一定的支护力,防止围岩强度降低。

同时,喷射混凝土具有一定的柔性以适应围岩在一定范围内的变形。

在煤巷中,采用锚网喷支护是一种性能优越、比较适合深部软岩巷道的支护形式。

但是,必须选择合理的支护形式与参数,才能取得较好效果。

3沿煤层锚网喷巷道破坏情况
我矿部分沿煤层布置的准备巷道,如3-4十一层运输上山、4-3-3回风下山第三、四段等巷道,采用锚网喷一次支护。

这些巷道使用期间都不同程度的出现失修,有的出现严重失修,影响正常的回风及行人。

煤层锚网喷巷道变形主要表现在,喷体开裂、局部脱落,断面缩小,尤其煤层与岩层接茬处,喷体破坏最为严重,当时修复此类巷道非常困难,主要是架设工字钢铁棚,被动支护。

4沿煤层锚网喷巷道破坏原因分析
4.1 支护设计不合理为主要原因
沿煤层锚网喷巷道传统巷道断面形状为直墙半圆拱形,两帮均为煤帮,拱部为顶板岩石,锚杆采用20MnSi全螺纹钢锚杆,规格为直径20mm,长度2000mm,锚杆间排距为800×800mm,金属网采用8号铁丝编制的经纬网,喷体厚度为100mm。

支护工艺为先初喷作为临时支护,在临时支护掩护下施工锚杆并预留铁丝拴网,在迎头后30~50m进行挂网复喷。

此种支护方式下由于顶、帮煤岩体强度不一致,煤层顶板岩石强度高,两帮煤体强度相对较低,在深部地压作用下首先造成两帮煤体松散破坏,从而出现两帮移近现象。

4.2 支护质量存在问题
锚网喷巷道属于隐蔽巷道,爆破质量、锚杆打安质量、锚杆间排距、挂网联网质量、喷砼质量得不到随时检查及监测,可能造成局部工程质量差,从而出现变形及破坏。

相比之下未采取喷浆措施的锚带网巷道更便于监测,爆破质量、锚杆打安质量、锚杆间排距、挂网联网质量能够随时检查。

5采取的对策及效果
5.1 改变支护设计及支护工艺
巷道形状采用平顶锚带网支护,顶板及两帮使用锚杆、W钢带及铁丝网支护,最后集中喷浆,喷层厚度为30~50mm,起到封闭围岩的作用。

若不采取喷浆措施,煤岩体长期受侵蚀及风化,强度逐渐降低,会出现漏顶
及片帮,从而造成巷道变形破坏。

与传统施工工艺先喷后锚相比,此种支护方式为先锚后喷,能够有效消除隐蔽工程。

在十一层3-1回风下山及-850水平二采轨道上山采取此种支护方式,现场取得了良好的支护效果。

5.2 加强工程质量的管理
采取新型支护工艺后,可随时进行巷道施工质量检测,尽可能消除隐蔽工程。

5.3 采用光面控制爆破技术,减少对巷道围岩的破坏
(1)开心掏槽及辅助眼采用¢35mm的乳化炸药,实行耦合装药,增加其爆破威力,减少间隙效应,扩大自由面。

掏槽眼采用直斜眼混合掏槽。

(2)周边眼采用¢32mm钻头,¢27mm的乳化炸药,实行不耦合装药,利用间隙效应,减少对围岩的破坏,在松软破碎围岩、煤层中增加空眼,提高爆破效果。

(3)优化炮眼布置及装药量,达到最佳爆破效果。

预留光爆层,采取手镐刷帮等措施,保证锚杆接触面平整,减小爆破对围岩的破坏。

5.4 提高喷射砼强度,在喷浆材料中加入适量掺加剂,如钢纤维、硅粉、聚丙烯腈纤维等
改进喷浆技术,减少回弹、粉尘,采用湿式喷浆。

喷浆厚度均匀,减少找喷、复喷次数,降低浆皮开裂现象。

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