赵庄煤矿煤巷锚网索支护技术应用

Application of Bolting with Wire Mesh and Cable Anchor Technology in Coal Roadway of Zhaozhuang Mine
Qin Xuedong， Liu Quangen
（ Zhaozhuang Coal Mine of Gaoping City in Shanxi Province， Gaoping 048400 ， China） Abstract ： Aiming at the problems of low drivage speed and high supporting cost in shed supporting of roadway， parameters of roadway supporting， such as bolt and cable anchor， were determined through theoretical calculation based on the analysis on geological conditions of mining roadway and mining technology of Zhaozhuang Coal Mine in Shanxi Province． Field observation proves the rationality of the supporting parameter． The application of this technology reduced supporting cost， improved supporting situation and ensured safety production． Keywords： coal roadway； bolting with wire mesh and cable anchor； shed supporting； gateway
赵庄煤矿设计生产能力为 120 万 t / a， 生产系统 # 比较完善。主采的 3 煤层平均厚 4. 2 m， 煤层赋存 稳定， 其强度相对较高， 顶板较完整。煤层顶板和底 、 板均以泥岩 砂质泥岩为主， 局部为中细砂岩。 赵庄煤矿现阶段回采巷道采用架棚支护， 不但 掘进速度慢， 且支护费用较高， 为满足安全生产的要 求， 急需进行矿井支护方式改革。 通过分析回采巷 道地质条件及开采技术条件， 确定选用锚网索支护 方式。该支护不仅可以大大降低工程造价， 而且可 ［12 ］ 。 以加快生产矿井的掘进速度
是以此为基础的。 （ 1 ） 锚杆长度 L。根据 3 # 煤层顶板条件， 顶锚杆 长度要保证锚固到 5. 89 m 厚的砂质泥岩之中， 以对 ， L = L + L + L 。 ， L 顶板的下沉形成约束 其中 1 为 1 2 3 锚杆外露长度， 其值主要取决于锚杆类型， 对于端锚 L1 = 垫板厚度 + 螺母厚度 + （ 0. 02 ～ 0. 03 ） m， 锚杆， 1. 25 m； L3 为锚 一般取 0. 15 m； L2 为锚杆有效长度， 杆锚固段长度， 一般 L3 = 0. 6 ～ 1. 0 m， 这里取 0. 8 m。将数据代入公式计算得 L = 2 200 mm。 （ 2 ） 锚杆直径 d。 根据杆体承载力与锚固力等 Q / σ t 。 其中， Q 为锚 强度原则确定， 即 d = 35. 52 槡 ， ， 120 kN ； 固力 由拉拔试验确定 这里取 σ t 为锚杆材 380 MPa。将数据代入公式计算得 d = 料抗拉强度， 20 mm。 （ 3 ） 锚索长度 L' 。L' = L a + L b + L c + L d 。 其中， L a 为锚索深入到较稳定岩层的锚固长度， 4. 2 m； L b 3. 5 m； L c 为上托盘 为需要悬吊的不稳定岩层厚度， 及锚具的厚度， 一般为 0. 1 m； L d 为需要外露的张 一般为 0. 2 m。 将数据代入公式计算得 L' 拉长度， = 8 000 mm。 · 65·
1
基本参数确定
锚杆的悬吊作用是用锚杆将软弱的危岩、 伪顶 或直接顶悬挂于上方坚固的稳定岩层之中 ， 该理论 在稳定 岩 层 厚 度 容 易 确 定 的 条 件 下 应 用 较 为 方 ［34 ］ ， 便 赵庄煤矿煤巷锚网索支护基本参数的确定便
收稿日期： 2012 － 02 － 13 作者简介： 秦学东（ 1964 —） ， 男， 山西高平人， 高级工程师， 现任高平 市赵庄煤矿矿长。
2012 年第 6 期
中州煤炭
总第 198 期
2
2. 1
支护方案设计
顶板支护
需对支护巷道进行详细的矿压观测 ， 之后方可 效果， ［5 ］ 对该支护参数的合理性作出客观评判 。
赵庄煤矿煤层比较稳定， 结合其地质条件， 设计 源自文库 。 锚网梁布置如图 所示
图2
巷道支护断面示意
图1
锚网梁布置平面示意
为准确掌握切眼围岩的变形及支护质量和支护 效果， 从切眼掘进到综采支架安装时间段内 ， 对架棚 支护和锚网支护的围岩变形进行了统计分析 。在进 第 1 个测点位于切眼下端 风巷内共设 3 个观测点， 头 30 m， 其他 2 个测点分别相隔 50 m。 3. 1 回采巷道围岩相对变形分析 顶底板及两帮相对移近观测结果见表 1 。 由表 1 可知， 使用棚架支护的回采巷道顶底板移近速度 在 12. 9 ～ 15. 7 mm / d， 两帮移近平均速度在 10. 4 ～ 12. 9 mm / d； 使用锚网支护的回采巷道顶底板移近 两帮移近速度在 7. 3 ～ 8. 1 速度在 7. 2 ～ 8. 2 mm / d， mm / d。结果表明， 相对于棚架支护， 锚网支护巷道 变形量小， 巷道未见明显变形， 支护效果明显。采用 棚式支护时， 巷道修复周期为 3 个月， 而采用锚网支 护基本不用返修。
2012 年第 6 期
中州煤炭
总第 198 期
赵庄煤矿煤巷锚网索支护技术应用
秦学东， 刘全根
（ 山西省高平市赵庄煤矿， 山西 高平 048400 ） 摘要： 针对巷道架棚支护掘进速度慢 、 支护费用较高等问题， 山西赵庄煤矿在分析回采巷道地质条件及开采 技术的基础上， 通过理论计算确定了锚杆 、 锚索基本参数， 并对回采巷道进行了锚网索支护设计 。 通过现场 验证了其支护参数的合理性， 达到了降低支护成本、 改善支护状况、 保证安全生产的目的。 观测， 关键词： 煤巷； 锚网索支护； 架棚支护； 回采巷道 中图分类号： TD353． 6 文献标志码： A 文章编号： 1003 － 0506 （ 2012 ） 06 － 0065 － 02