锚杆支护技术在三软煤层中的应用
三软不稳定煤层的矿压观测与支护技术探讨
三软不稳定煤层的矿压观测与支护技术探讨王牛李毅男张辛建（义煤集团义络煤业公司，河南洛阳471600）摘要：目前开采三软不稳定煤层的主要方法有：分层开采、一次采全高和放顶煤开采。
分层开采所需设备、开采布局与开采单一煤层基本议。
基于此理论和实践的分析，以及各各法学学者的意义，本文认为在对待水资源这样的公共物品的所有权性质问题上，要有史有据，来对公共物品定性定位，确定其真正的归属问题，才不会因为经济利益，而凌驾于人民利益之上，这种做法显然是行不通的，因为人民利益是一切权利制定的根本利益。
“三软”煤层因采用传统的爆破工艺，掘进巷道成形较差，片帮严重。
在巷道成形时应采用“预留爆破，手镐成形”的方法。
所谓“预留爆破，手镐成形”就是在爆破图表设计时把炮眼布置成倒梯形，上边眼距帮250mm，下边眼距帮800-1000mm，其他边眼在这两个边眼的连线上，边眼间距650mm。
巷道中部向上帮眼150g，辅助眼600g，掏槽眼和底眼750g。
采用这种方法能够减少炮震裂隙，使煤帮整齐稳定，为锚杆支护奠定基础。
2工作面两巷围岩变形特征工作面两巷断面收缩率经过观测，在巷道初次翻修前，围岩移近量上帮达到1019.5 mm，下帮达到932 mm，两帮达到902.8 mm；巷道断面收缩量约 4.44 m2，计算出工作面下顺槽断面收缩率约40﹪。
遵循上述原则而设置的权利，不得妨碍公共物品正常实现公共利益，意定权利不得优于法定权利，如一般许可取水权不得优于沿岸取水权。
如此，该所有权的行使规则应当是：首先满足公共利益的需要，符合国家和社会总体长远发展的需要；其次作为所有权人不仅有权利行使的过程中要时刻保证人民利益和公共利益是第一位的，离开了这个利益，显然所做的一切行使权利是没有根本之基的，因为这种权利不是外界的，而是内部本身存在的一种所有权，要确保人民的基本生活需要。
(2)在行使所有权时不能侵犯和危及到人民利益和公共利益，当受到侵犯后水行政主管部门要及时地进行调整，对人民造成的损失要及时地按照规章制度来赔偿。
三软倾斜厚煤层放顶煤工作面切眼支护技术
869 m， 倾斜长约 158 m。切眼沿二1 煤层顶板掘进， 二1 煤 层 赋 存 于 山 西 组 中 下 部 ， 上距砂锅窑砂岩 （ Ss） 48. 13 ～ 57. 14 m， 距二3 煤层 4. 0 ～ 11. 6 m， 太 L 23. 0 ～ 27. 0 m ， 25. 0 m 。 原组 9 石灰岩厚 平均厚 二1 煤层倾向 214° ， 倾角 23° ～ 27° ， 平均 25° ， 属简单 煤层结构， 在切眼附近含夹矸， 夹矸厚 0. 4 ～ 1. 0 m， 煤厚 4. 2 ～ 9. 3 m， 平均厚 6. 2 m。 根据锚索钻机探 测， 二1 煤上 4 ～ 17 m 赋存二3 煤， 平均煤厚 1. 5 m。 二1 煤瓦斯含量小于 4 mL / g， 坚固性系数 f = 0. 15 ，
RQD 直接顶板以砂质泥岩、 粉砂岩为主， 厚 2 ～ 3 m， 值在 0 ～ 85. 2% ； 泥岩顶板次之， 厚 1 ～ 3 m； 基本顶 中粒大占砂岩为主， 厚 8. 0 ～ 12. 3 m， 一般 以细粒、 6 m ， 34. 7 ～ 58. 0 MPa 。 以上 抗压强度 直接底板 在 主要为泥岩、 细粒砂岩或中粒砂岩， 厚 23. 0 ～ 27. 0 m， 一般 25. 0 m 左右， 岩石致密， 抗拉强度 0. 67 ～ 2. 80 MPa。切眼附近无地质构造。放顶煤支架确定 切眼断面为矩形， 净宽 7. 2 m， 为 ZF6000 /18 /28 型， 2 净高 2. 8 m， 掘进净断面积 20. 16 m 。
收稿日期： 2012 － 07 － 22 2007 年 作者简介： 王二飞（ 1983 —） ， 男， 河南永城人， 助理工程师， 毕业于华北科技学院， 现从事煤矿技术管理工作 。
， 对于不稳定岩层， 可根据地质
“三软”煤层、复合顶板下沿空掘巷锚索网支护技术应用
８ ０ ０ ｍｍ； 采 用２ 卷 ＭＳ Ｋ ２ ３ ３ ５ 型树 脂锚 固 剂锚 固。 为 实现 主动让 压 支护 ， 帮锚 杆 采 用复 合托 盘 ： 内为木 托盘 ， 规 格 为３ ５ ０ ｍｍ × ２ ４ ０ ｍｍ ×５ ０ ａｍ汐 ｒ 层 为 金属 托盘 ， 规格 为 １ ２ ０ ｍｍ ×１ ２ ０ ｍｍ ×ｌ Ｏ ｍｍ。 为防 止巷 道底 鼓 ， 巷帮 最 下方 的底 角锚 杆 与 巷道 底板 成３ Ｏ 。 角布置 。 为 了 防止巷 帮严 重变 形 ， 增加 沿 空侧 巷帮 支护强 度 ， 沿 空侧 布置 ｌ 排帮锚 索 。 帮锚索 采用 １ ５ ． ２ ４ ａｍ × ｒ ６ ． Ｏ ｍ的高 强度 低松弛 预应 力钢 绞 线 制成 ， 采 用３ 卷ＭＳ Ｋ ２ ３ ５ Ｏ 型树 脂锚 固剂锚 固 ， 锚 固力 不低 于２ ０ ０ ｋ Ｎ。 在 巷帮 距 底板 １ ０ ０ ０ ａｍ处布 置 １ ｒ 排帮 锚索 ， 排 距３ ０ ０ ０ ｍｍ， 紧贴煤 帮安 设 。 锚索 托 梁用废 旧 １ ｌ ＃矿用 工字 钢 加工 而成 ， 长ｌ ０ ０ ０ ａｍ， ｒ 孔 径１ ６ ｍｍ。 巷道 支 护如 图２ 所示 。 ２ ． 存 在问题 及 对策 ２ ． １合理 层位 的确 定 巷道 跟底掘 进存 在问题 ： ①由于 巷道 直接顶 为软 弱复合 顶 板 ， 富含节 理 及 弱结 构面 ， 一旦破 顶顶板 很难 留住 ， 不利于 两巷 的超前 支护管 理 ； ⑦由于 巷道两 帮高 度太 高 ， 稳 定性较 差 ， 片帮 严重 ， 巷道 成 型困难 ； ③破碎 的矸 石造 成 噪炭 夹 矸过 大 ， 煤 质下 降。 巷道跟 顶掘 进时 不破坏 复合 顶 板， 但也存 在一 些 问题 ： ① 复 合顶 板从综 掘机开 始切割 到永久 支护 未完成前这 段 时间里局 部易 冒落 ， 作业过 程 中安 全系数 较低 ， ②若锚 杆长 度与复 合顶 板的 厚度 相当 ， 日顶板 经揉搓 破坏 后 容易在 锚 固区 外形成 离层 ， 需 要加大 锚杆 长度 及锚 固长度 ； ③现 有煤巷 综掘 机 破底 施工 较慢 ， 且 影响 综掘 机 正常 的使 用寿命 。 复合 顶板结 构一般 为软 硬岩互 层 ， 或有 煤 线及软 弱夹层 存在 ， 层间粘 结 力 极低 ， 弱 面发育 ， 很 容易出 现顶板 离层 ， 发生 冒顶事 故。 在开掘 巷道之 后 ， 使 巷道 稳定性 大大 降低 。 由于 矿井 复合 顶板厚 度大 ， 锚 杆 长度 不能将 其锚 固在上 部 稳 定 的岩层 上 ， 加 之矿井 巷道 顶板 ５ ｌ 煤层 和其 软弱岩 层 界面上 极易 产生 离层 。 因此必 须 采用锚 索 加强支 护 才可 以发挥 锚 网索 支护的 悬 吊作用 。 ２ ． ２提 升延 伸率 由于 锚索和 全螺 纹锚 杆的延 伸率 不同 ， 致使 迎 头在施 工完 锚杆 后 ， 补强 锚 索 支护时 ， 造成 局部锚 杆被 压出 ， 托盘松 动 ， 预紧 力丧失 ， 锚杆 支护效 果较 差 ， 锚 索 成为 主要 支护 ， 造 成 锚索 的破 坏 。 针对 两种 支护材 料延 伸率的 不 同 ， 采取在锚 索 托梁的 上方 铺垫 木鞋 等 ， 以 增 加锚 索的 延伸 吸收变 形量 ， 使 其缩小 和锚 杆之 间 延伸率 的差 距 ， 尽量保 持 同 步； 如 果出现上 述锚杆 “ 压 出” 现象后 ， 应及 时将 此类锚 杆进行 二次预 紧 。 在现 有 的地 质条 件下 ， 将托 梁衬垫 为水平状 态 ， 衬垫物 可 以采用硬质 木块 或钢铁 制品 、 以减少 客观上 的 承载力 分解 损失 当托梁 两端接 顶 ， 中部 不 实时造 成托 梁的 端 头接 触 ， 托梁 的里部 悬空 时， 应将 内部悬 空部分 用木批 等进 行铺垫接 实 ， 不仅 可 以增强托 粱的 面接触 ， 减轻锚 索的 剪切破 坏 ， 同时 又可以增 加其 吸收变 形 ， 缓 解 锚索 延伸 率低 的缺 陷 ， 从而 提 高其承 载 强度 。 ２ ３ 锚 固力预 紧力 不足 “ 三 径 匹配” 中， 使用 的药卷 为Ｋ ２ ３ ３ ５ ， 锚索 钢绞 线直径 为 １ ５ ． ２ ４ ｍｍ， 采用 与
平禹一矿三软煤层巷道锚杆支护技术
（ ） 道两帮 破坏深 度 Ｃ １巷 。经计 算 ｃ ．４ ｍ。 ＝１ １ （） ２ 巷道 顶板破 坏高 度 ｂ 。经计算 ｂ ． ２ｍ。 ＝１０
（） ３ 顶板 锚杆 支护 参数 的设 计 。① 顶板 锚 杆长
度 Ｌ ：ｂ ． ＋△。其 中 ， △为 锚杆 外露 长度 和锚 固段 之
地 应 力条 件 。 针 对 该 矿地 质 条 件 ， 计 了锚 杆 支 护 方 案 ， 理 选 择 了锚 杆 支 护 参 数 ， 锚 杆 支 护 施 工 技 术 提 设 合 对 出 了要 求 。 动 态监 测 结 果 显 示 ， 支 护 方 式效 果 良好 。 该 关键 词 ： 软 煤 层 ； 三 高地 应力 ； 杆 支 护 锚
和 ， 杆外露 长度 取 ５ ｍ， 固段长度 取 ８ ０ｍｍ。 锚 ０ｍ 锚 ０ 经计 算得锚杆 长度 为 １８ ０ｍ ７ ｍ。根 据实 际取 ２０ ０ ０ ｍ ｍ。②锚 杆 间 、 排距 ｍ， ｎ＝（ ／ ～ １３ Ｌ 。计 算 １２ ／ ），
得 ｍ ＝ｎ＝９ ５—６ ４ ｍ 设 计 时 间 、 距 均 取 ７ ０ ３ ２ ｍ， 排 ０
中 图分 类 号 ： Ｄ ５ ． Ｔ ３３ ６ 文献 标 识 码 ： Ｂ 文章 编 号 ：０ ３— ５ ６ ２ １ ） ５— ０ ８— ３ １０ ０ ０ （ ０ ０ ０ ０ １ ０
平 禹煤 电公 司一矿 主采二 ．二 煤层 ， 典型 的 、 属
三 软煤层 。矿井设 计 生 产能 力 １５ Ｍ ／ ， 低 瓦斯 ． ｔａ 属 矿 井 。 目前 矿 井 开采 深 度 已超 过 ６ ０ ｍ， 道位 于 ０ 巷 高 应力地层 中 ， 有 矿工 钢 梯形 棚 支 护形 式 难 以适 原
应 三软煤层 和 高地 应 力条 件 。巷 道顶 板 破 碎 、 帮 两 内挤 、 底板 鼓 出 ， 形 十分严 重 ， 变 支护结 构大量 破坏 ， 不 少巷道虽 经过 多次修 复和加 固 ， 然变形严 重 ， 依 难
高强度锚网支护工艺在潞新一矿的应用与研究
高强度锚网支护工艺在潞新一矿的应用与研究[摘要]随着开采深度的加大，动压将是影响巷道支护质量和效果的一个主要因素，采用何种支护方式才能确保巷道的安全使用是困扰广大工程技术人员的一大技术难题。
本文结合工作实际，对潞新一矿的三软煤层巷道支护方式进行了分析与研究，现场应用效果显著，可以在类似条件的矿井推广应用。
[关键词]高强度；锚网支护；效益中图分类号：td 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）20-0330-011 工艺研究背景和意义巷道支护技术是煤炭开采工程中的一项关键技术。
安全、合理、有效的巷道支护技术是保证矿井高产高效的必要条件。
随着开采深度加大，地质条件会更加复杂和恶劣，而动压将是影响巷道支护质量和效果的一个主要因素，采用何种支护方式才能确保巷道的安全使用以及后期工作面的安全回采，是困扰广大工程技术人员的一大技术难题。
潞新一矿开采4号煤层，平均厚13.5m，目前矿井开采深度已经达到500米，煤层存在煤质特硬，煤层特厚，煤层底板特软三个特点，称之为“三特”煤层。
4号煤层基本顶为砂砾岩，厚度为3m，直接顶为2m的砂质页岩。
潞新一矿地质力学基础数据匮乏，尚未进行过系统的地质力学测试及锚杆支护工作，致使巷道锚杆支护参数的选取缺乏科学性、合理性，锚杆支护巷道的施工质量也存在问题。
在巷道掘进过程中出现较为严重的片帮、炸顶现象，地应力释放十分严重，在常规的锚网支护情况下，往往在地应力释放之后，巷道顶板出现大幅度下沉，为确保安全，不得已在后期采用联合支护的方式进行顶板二次加固，费时、费力还增加了巷道的支护成本，并且给工作面回采期间工作面巷道支护造成极大的麻烦。
因此合理的巷道支护方式是潞新一矿亟待解决的一项重要问题。
2 矿井目前巷道支护情况潞新一矿现有的回采巷道支护方式主要是沿用过去浅水平的巷道支护模式，支护材料为自加工件，顶锚杆为φ20*2200mm的圆钢锚杆，帮锚杆为φ20*1800mm的圆钢锚杆，锚杆排距为0.8米，并且在打设锚杆的同时，补充锚索支护，锚索排距为6米，每排两根锚索，间距为1.5米，锚索规格为φ15.24*6300mm的钢绞线。
“三软煤层”支承压力下沿空掘巷锚网支护技术
２ 沿空掘进煤柱留设依据
经锚 固力 实 验 并 根据 矿 压 观 测 资料 显 示， 由于 受 采 空 区采 动压 力的 作 用 ， 采 空 近 重 的破 坏 ， 体形 成破 碎 区 、塑 性 区 和 弹 煤
间排 距 ２ ０ ｍｍ × ｌ ０ ｒｍ， ７０ ８０ ａ 外段 临空 侧沿 增 强 了 围岩 的 整体 性 ， 支护 效 果 大大 提 高 ，
其 里 段上 覆为 ｌ ２ 工 作面 刚推过 的采 煤 层 中 间 顺 巷 布 置 一 排 帮 锚 索 ， 索 长 有 利 于 控 制 巷 道 围岩 的早 期 离 层 ， 善 了 ９ｌ 锚 改 空 区 ， 段 尚 未 开 采 ， 于 受 接 替 关 系影 ７ 从 １ ２ 运料 巷 穿透 １ ２ 运 煤巷 ， 外 由 ｍ， ９ ３ ９１ 铺设 巷 道 支护 条 件 。采 用 ｓｌ ０掘 进 机施 工 ， ０ 减 响 ， 由巷 道 里 段 、外 段 对 掘 ， 此 ， 需 因 该巷 槽 钢 将 煤 柱锁 牢 。
工 业 技 术
ＳＩ Ｃ ｈＥ＆ＴＣＮＬ０ Ｅ ＥＨ００ Ｙ
“ 三软 煤层 ’ ’支承 压 力下 沿 空掘 巷锚 网支护 技 术
武 瑞 英 （ 河北省金牛能源有限公司显德汪矿 河北邢台 ４ ０ ９ ０ ） ０ ３
摘 要： 根据 三软煤层 固岩力学性 质 ， 完 了直接 顶与老顶的构 成和 直接 项 、老顶初次来压 与周期来压 步距以及顶板压 力的变化规律 ， 研 提 出了加大初撑 力及时护顶 等控翻璜板运动呈现 的措施 以及 防止堞 鐾 片帮和支架插底的技术措施并付之实或 ， 取得 了 三软煤层 大采 高控
一
定 难 度 。显 德 汪 矿 通 过 综 合技 术 分析 ， 每 孔 装 ２卷 Ｚ ３ ０ 脂药 卷 ， 杆 间排 距为 煤 巷 锚 杆 支 护 监 测 情 况 进 行 抽 查 ， 按 编 ２６ 树 锚 并
青东矿三软煤层巷道锚梁网支护技术
式 中 ￡ 、｜ 一 顶 、 锚 杆长 度 ， ， 帮 ｍ； Ｚ 锚 杆 外 露 长 度 ， ０１ ； 一 取 ．ｍ
， 松 动 圈 厚 度 ，ｌ Ｊ ～ ｉ； ｒ “～ 节 理影 响 系数 ， １ ； 取 ． ７ 卜 围 岩 坚 固性 系数 ， １ ； 取 ． ０ ２ 顶 锚 杆 伸 人 松动 圈外 长 度 ， Ｏ３ ｍ； ｒ 取 ．５
２ 支 护 参 数 设计
２１ 锚 杆 支 护 参 数 设 计 ． ２１１ 锚 杆 长 度 ．．
Ｌ Ｚ Ｄ＋２ ＝ｌ ２ ＋ ，帮 Ｚ Ｚ Ｉ＝Ｉ ＋
ｃｔ４ 譬１ ＝ｇ５ ｈ（％
顶 、 锚杆支护密度 ， ／ ； 帮 根 ｍ
（２ １）
Ｄ０ｋ’ ＝．ｔ １ ２ 、Ｊ ／
１ ３ ＝
（ ３ ）
（） ４
Ｐ 单根 锚 杆 的设 计 锚 固力 ， 一 顶 、 锚 杆分 别 为 １０ Ｎ、０ｋ 帮 １ ｋ ６ Ｎ； Ｏ 考 虑 采 动 影 响 煤 帮 侧 压 ，Ｎ ｍ ； 一 ｋ／ 安 全 系 数 ， 、 分别 取 ３０ １ ； 顶 帮 ．、． ５
一
ｌ ＋ ｆ￣＋
５ ａ 长 ５ ｍｍ快 速 药 卷 和 １卷 直 径 ２ ｍ 长 度 为 ５ ０ ｍ 中 ５ ｍ、 ０ｍ ７ ６工 作 面 位 于 ８ 采 区 ， 首 采 工 作 面 ， 向长 度 １０ ｍ， 向长 ２ ｒｍ、 度 为 ３ ０ ２ 为 走 ２０ 倾 帮 卷 ５ ａ 长 ０ｒ ａ 可 度 １０ ８ ｍ。 ７煤 层 为 不 稳 定 煤 层 ， 色 ， 黑 以粉 末 状 为 主 ， 块状 次 之 ，以 暗 速 药 卷 ， 锚 杆 采 用 １ 直 径 ２ ｒｍ、 度 为 ５ ０ ｍ 中 速 药 卷 ， 以 满 足锚固要求。 煤 为 主 ．亮 煤 次 之 ， 半 暗 型 。７煤 层 直 接 顶 泥 岩 或 砂 岩 ， 度 ４９ 属 厚 ．— ４ １ｍ， 接 底 为 泥 岩 ， 度 ２ ８ ７煤 层 倾 角 １ 。７煤 层 抗 压 强 度 ＭＰ ， ２１ 锚 杆 间 排 距 ４ 直 厚 － ｍ， ６， ａ ．． Ｄｙ ／ ｓ Ｐ 抗 拉 强 度 ＭＰ 。 工 作 面 风 巷 最 大 埋 深 ５ ５ 沿 ７煤 层 顶板 掘进 ， 道 ａ ６ ｍ， 巷 Ｐ ＝ ／ ｓ Ｑ Ｐ 断面 为 斜 矩 形 ， 道 跨度 ４６ｍ 中 高 ２８ｉ。采 用 模 糊 聚 类 分 析 及 人 工 巷 ． ， ．ｎ
“三软”厚煤层复合顶板联合支护
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煤矿支护
２ ０ 年第 ２ ０２ 期
“三 软 ” 厚 煤 层 复 合 顶 板 联 合 支 护
唐义 明
［ 南矿业 （ 团）有限责任公 司潘 三矿］ 准 集
摘 要 本 文舟绍 “ 三软”厚煤层复合顶板的锚粱网、锚索、桁架联合支护技术及 其应用所取得的经济效益。 关键 词 “ 三软”厚煤层 复合顶板 煤巷 联合支护 潘三矿是 １９ 年投产 ， ９２ 设计年产量 ３ ０ ｔ ０ 万 的现代化矿井 。 １９ 年开始在东 四 ｌ 槽 从 ９７ １ 薄煤层进行锚、梁、网支护技术的试验 ，获得了成功 。几年来，ｌ 槽采用锚 、梁、网支护取 】
等的破坏作用十分明显 。为此 ，中国矿业大
学提出采用高预拉力锚杆支护以形成 “ 刚性 化”顶板结构 ， 从而控制顶板初期变形 ，大
大减缓顶板离层的基本思路。
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２ ０ 年第
板未出现离层时强化顶板 ． 抵御离层的发生． 当顶板出现离层时，确保巷道安全使用。据 此我们采用了如下支护技术 ； １采用新型高预拉力锚杆 加固巷道两帮 ） 与顶板 ，使巷道表面围岩形成一个整体．控 制巷道变形 ； ２采用高拉力钢绞线桁 架系统强化顶板 ） 支护效果 ，并在巷道顶板 出现离层时保证巷 道的安全使用； ３ 采用小孔径预拉力树脂锚索进一步增 ） 强巷道维护系统的安全可靠性 ３ 支护参数设计 考虑到巷道系沿煤层顶板掘进 ，要同时 满足行人 、运输、通风要求 ，巷道设计断面 尺寸宽 ×中高为 ３ ８ ． ｍ） 。 ×２ ０（ 。 巷道顶板采用 ６ 根预拉力螺纹钢锚杆加
高地应力复杂条件下三软煤巷支护实践
第 ４期
陈炳委
王鹏举
高地应力复杂条 件下三软煤巷 支护实践
４ １Leabharlann 高 地 应 力 复杂 条 件 下 三 软 煤 巷 支 护 实 践
陈炳委 ， 王鹏举
（ 平煤 集团梨园矿 郭庄 井 ， 河南 汝州 ４ ７ ３ ） ６ ５ ３
摘
要： 分析 了二 ～ １３ ３０ ０机巷 产 生破 坏 的原 因 ， 据 地 质 雷达 测 定 的该 巷道 的 围岩 松 动 范 围 ， 依 提
进行 了测 试 。在 雷 达 测 试 中 ， 择 了 代表 性 的 ４个 选
横断面和 ６ 个纵向测线。其中 １２３ ８ 、 、、 测站进行横
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４ ２
陕
西
煤
炭
２０ ０ ７拄
断面测试 ， 其余测站进行纵向测试 。在探测过程中， 为 了能够探测巷道内每个断面测区围岩不 同位置的 松动圈厚度值 ， 在每个巷道断面两帮及顶板 围绕巷 道周边约间隔 ４ ｍ选 择一个探测点 ， ０ｃ 来探测巷道 围岩松动圈厚度值 ， 测试顺序是右帮一拱顶一左帮
采 动 及 临近 小煤 窑 开 采 的 影 响 ： 巷 道 处 于 所 该
能得到有效解决 ， 将严重影响整个矿井 的正常生产。
１ 二２ ３０ ０机 巷的破坏情 况和原 因 — １３
该 巷道 最 初 采 用 工 字钢 梯 形 支 架 进行 支 护 ， 巷 道 围 岩 变 形 很 大 ， 板 下 沉 ， 臌 严 重 ， 帮 收 缩 顶 底 两 ５０～１２０ｍｍ， 底 板 移 近 量 ３０～１０ ０ｍ 虽 ０ ２ 顶 ０ ５ ｍ， 经返 修 ， 很快 又 发 生 变 形 ， 坏依 然 比较 严 重 ， 但 破 巷 道 有效 断 面严 重 缩 小 ， 能 满 足 正 常 生 产 需 要 。现 不 场调查 表 明 ， 巷道 破 坏 的原 因主 要有 以下 几 方 面 。 该 高 复合 地 应 力 ： 该巷 道 平均 埋深 ５０多 ｍ， 仅 ０ 不
孔庄矿“三软”煤层巷道锚杆支护技术研究与应用
设计工作面两侧巷道宽度均为 ４ ０ ｍ， ０ ２ ｍ 高
度 ３ ０ ｍ（ ０ ０ｍ 煤层 倾 角 ２。 时 ， 帮 高 ３８０ｍ ０ 上 ０ ｍ， 下 帮 高 ２ ０ ｍ）断面 １．ｍ 。 ０ｍ ， ２ ２６ 溜子道 设计 巷道
钢筋梯子梁为直径 １ ｍ钢筋焊接而成。 ２ ｍ 顶板方格 网， 两帮钢塑网。
高度 、 宽度均预留 ６０ ｍ变形量 ， ０ ｍ 材料道设计高
顶板为加长锚 固方式 ； 两帮为端锚。
４ ４
张 永进
孑庄 矿 “ Ｌ 三软 ” 煤层巷 道锚 杆支 护技术 研究 与应 用
２ １ 年第 ６期 ０ １
锚 杆 托 板 规 格 为 ２ ０ｍｍ×１ ０ｍｍ×８ｍ ０ ０ ｍ， 材质 为 Ａ 钢 。
２ ａ左右 。属 于 典 型 的“ 软 ” ０ＭＰ 三 煤层 ， 围岩力 其 学 性 质如表 １所示 。
１ 煤层地质状况及 生产 技术条件
大 屯 能源 股份 有 限公 司孔 庄煤 矿 Ｉ Ｉ 、 及 Ｉ 采 区 的 ７ 煤 层 直 接 顶 为 泥岩 或 砂 质 泥 岩 ， 性
在该 矿 ７０ 、２ １ 作面 两道进 行 ，这两 个工 作 １７ ７０ 工 面巷 道布 置均 为一道 位于 采空 区侧 、一道 位 于煤
锚 索 选 用 直径 １． ５２ ｍｍ钢 绞 线 ，破 断 载荷 ４ ２ ０ ２０ｋ 锚 索长度 为 ６１。 ４ ６ Ｎ， Ｉ Ｔ
锚 索 托板 规 格为 ２ ０ｍ × ０ ｍ ×１ ｍ， ０ ｍ ２ ０ｍ ０ｍ 材 质为 Ａ 钢 。
缩 性支 架 。 作面 回采 期 间巷道 变形 剧烈 ， 占总 工 约
度、 宽度 均 预 留 １ ０ ０ｍｍ变形量 。 ２ ２２ 锚 杆支 护结构 ．
三软煤层煤壁片帮原因分析及防治技术探析
三软煤层煤壁片帮原因分析及防治技术探析一、引言三软煤层指的是煤层的软、脆、粘性显著，易于破碎、移动以及变形，并且具有一定的滑移性、可塌性和易混煤等特点。
在采煤过程中，常常会遇到煤壁片帮的问题，给采煤工作带来一定的危险，甚至对矿井的安全生产造成威胁。
对于三软煤层煤壁片帮问题的防治技术进行探析，对于保障矿井的安全生产具有重要意义。
二、三软煤层煤壁片帮原因分析1. 地质构造因素三软煤层煤壁片帮的形成与地质构造密切相关。
地质构造的不规则性、复杂性是导致煤层煤壁片帮的重要原因之一。
地质构造的变化可能导致煤层间断、扭曲、折叠，进而影响煤体的稳定性，造成煤壁片帮的出现。
2. 工作面采煤方式采煤方式的选择对三软煤层煤壁片帮也有一定影响。
如采用传统的房柱法，会造成煤柱压力集中，容易导致煤壁片帮的出现。
而采用综采工作面时，煤体的综合剥离可能会导致煤壁片帮的发生。
3. 煤体物理性质煤层的物理性质也是导致煤壁片帮的重要原因之一。
煤体的软、脆、粘性显著，易于破碎、移动以及变形的特点，使得煤层煤壁片帮更容易发生。
4. 采运工艺参数采运工艺参数的选择对三软煤层煤壁片帮同样有一定的影响。
采空法的合理布置和巷道的合理支护，都是影响煤壁片帮的因素之一。
5. 采煤动力因素采煤过程中的震动、冲击等因素，也会对煤壁片帮的形成造成一定的影响。
三、三软煤层煤壁片帮防治技术探析1. 地质勘查和煤层构造分析在采矿前，必须进行详细的地质勘查和煤层构造分析，了解煤层的断裂、节理、构造等情况，为后续的矿井设计和采煤工作提供可靠的地质依据。
2. 合理采煤方式的选择针对三软煤层的特点，选择合理的采煤方式对于煤壁片帮的防治至关重要。
可以采用房柱法、综采法等采煤方式，降低煤壁片帮的发生概率。
3. 合理采运工艺参数的确定在采煤过程中，必须根据地质条件和煤层特点，合理确定采运工艺参数，包括支护的布置、采空的处理等，减少煤壁片帮的发生。
4. 采用先进的支护技术煤壁片帮的防治需要采用先进的支护技术，包括锚杆支护、钢架支护、喷锚等方式，对煤壁进行巩固加固，提高煤壁的稳定性。
“三软”煤层巷道支护的工程实践
爆 炸和 煤 与 瓦斯 突 出 灾害 的 重要 措 施 ，而且 可 以 变害 为 必缓 解 了 电力 及煤 炭 的紧张 形 势 。 对提 高 瓦 斯 抽放 的积
利 ， 为煤炭 的伴 生 资源 加 以开 发 利 用 ， 作 并且 可 以避 免 对 极性 有 重 要 意义 ，更 对企 业 的可 持 续 发展 具 有 长远 的 意 大气 臭氧层 的破 坏 ， 少对大气 环境 的污 染。因此 ， 矿 井 义 。 减 从 安全 生 产、 动 保障 、 源利 用及 环境 保护 方面 ， 立 瓦斯 劳 资 建 ６２ 资源条件 好 ． 抽 放 系统 是 十 分 必 要 的 。 平宝 首 山一矿 为煤 与 瓦斯 突 出矿 区 ，煤 层 气 储 量丰 ４ 发 电项 目 富， 生产 能力 大 ， 电站提 供 了可靠 的动力 支持 。 为
种 不 同支护 方式下 围 岩应变一 压力 系数 曲线 。 在相 同 的加 载条 件 下 ， 比顶板 下 沉量 ， 对 得到 的顶 板 下沉 量一 压 力 系 三软 煤 巷 支护 是 煤矿 巷道 支 护 向深部 延 伸 和 回采 时 数 曲线。 论哪 一种 支护 方式 ， 果加 载 的条件确 定 ， 不 如 其应 经 常遇 到 的 问题 ， 由于 大部 分软 岩 使煤 层 围岩 的重 要组 成 变： 顶板 ＞上 帮 ＞下 帮。表 明巷 道 囤岩 的活动规 律是 一定 部 分 ， 岩 的种 类 性质 根 据软 弱程 度 的 不 同 ， 软 也存 在 着 很 的 ， 受 支护 方 式 改 变的 影 响 ， 时也 说 明模 拟 的 三软 巷 不 同 大的 不 同 ， 些使得 巷 道所 处 的地应 力和 构造 比较低 的情 况下 ， 字钢 支护 能 工 同的差 别 。 目前在软 岩 的研 究 分类 方面 ， 有一个 统～ 的 较好 地抑 制 巷道 围岩 的松 动膨 胀 变形 ， 没 也反 映 了工 字钢 支 定 论。在软 岩巷 道支护 中， 主要根 据具体 的要求 ， 对支护 的 护相 对锚 网和 锚梁 网支 护 的“ 刚性 ” 阻抗作 用。应变 与荷载 方式 以及 方 法来进 行确 定 ， 这种 方式 在 很大程 度 上不 利于 成正 比 ， 随着 荷载增 大 ， 压力 系数 也会不 断 的上升 。 先是 首 软 岩 巷道锚 杆 支护 的应用 以及推 广。 工 字 钢 巷道 应 变达 到 最 大 ， 网支 护 巷道 次 之 ， 后 再 是 锚 然 山 西华 晋 明珠 煤 业 有 限责 任 公 司 明珠 矿 位 于 山 西省 锚 梁 网支护巷 道。这种 情况 充分说 明 了工字 钢支护 的巷 道 吉县 东部 ，巷道 布 置在位 于 山西 组下 部 的 ２号 煤 层 中 ， 如 果 压 力 不 足 ， 容 易 发生 塌 落 现 象 ， 巷 很 因此 ， 三 软 煤 巷 在 道 顶板 多为 泥岩 、 细粒 砂 岩 ， 局部 为粉 砂 岩 、 碳泥 岩 ， 含 顶 中 ， 建议 使用 单一 的工 字钢 支护 。 不 板 随采 随落 ， 好管理 。 底板 多 为粉砂 岩 、 岩 ， 较 泥 局部 为砂 在模 拟 的三软 煤 巷支 护 中 ， 三种 支护 的顶板下 沉 量 的 质 泥岩 、 碳泥 岩。 强度 低 ， 含 有一 定 的水 胀性 ， 水 可产 生 变化 趋 势 明显不 同。 工字 钢 支护巷 道 ， 围岩 变形速 率 比 遇 其 底 鼓现 象。 层结 构 为粉 状 、 状 ， 煤 块 局部 有火 成岩侵 蚀成 天 锚 网、 梁 网支护 大得 多 ， 锚 表现 为 曲线 的斜率 增 大更 快 ， 随 然 焦。 属于 典型 的“ 三软 ” 煤层 ， 即煤软 、 顶软 、 底软 。 巷道 着 外界加 载 的不 断增 加 ， 字钢 支护 巷道 顶板 下沉 量很 快 给 工 维 护 带来 诸 多 问题 ，巷道 掘后 不久便 发 生严 重 变形破 坏 ， 就 成 倍地 增 加 ，很 快 超 过锚 网和锚 梁 网支 护 的顶 板 下 沉 有 时巷 道 侧压 比顶压 大 ， 要经 常拉 底 扩 邦维 修 ， 需 工作 量 量 ， 且最 大下 沉 量 分 别 是锚 网支 护 的 １６倍 、 梁 网支 护 ． 锚 大， 不利于 矿 井开 展 正常 的工作 。 的 ２ １倍。 当载 荷还 不 大时 ， 字钢 支 护 的巷 道顶 板下 沉 ． 工 １ 三软巷 道 的不 同支护方 式相似 模 拟试验 量就 达 到最 大值 ， 此时 工 字钢 支 架 变形 加 剧 ， 支 架 的力 使 为了对 巷道 的 支护 方式进 行 明确 合理 的确定 ， 采 区 学性 能受 到破 坏 ， 过 来 会加 剧 巷 道 的变 形 ， 些都 表 明 从 反 这 煤 层 巷道 的实 际情 况 出发 ， 结 合下 山机 巷 的围岩 地质 条 应力 已接近并 超 过 支架 的极 限载荷 ， 并 支架 变形严 重。 在巷 件 展 开模 拟 ， 行 工 字钢 、 网和 锚 梁 网支 护 实验 室 试 验 道垮 落 的瞬 间 ， 进 锚 受力 顶板 围岩 突然 向巷 道 内释放 因变形积 研 究 ， 拟 煤 巷 顶 底板 岩 层 共 ７层 ， 模 总厚 度 １ ｍ， 中 ２ 蓄的能 量 ， ８ 其 因而 产生 一个缓 冲 ， 使得 应力 突 然减 小 ， 然后 随
锚杆支护技术在“三软”煤层中的应用
锚杆支护技术在“三软”煤层中的应用摘要:本文介绍了锚杆支护的原理和软岩的性质,分析了“三软”煤层巷道的支护特点,重点论述锚杆支护技术在“三软”煤层中的应用。
关键词:三软煤层锚杆支护应用随着开采深度增加,给支护带来了困难。
对于软岩和三软回采巷道支护,问题则更加突出。
锚杆支护不仅在硬岩中应用,软岩层也可以使用。
由于锚杆支护较U 型钢棚式支护具有明显加固围岩效果,在煤巷中得到越来越广泛的应用。
当前我国在深井软岩层、构造带软岩层、第三纪软岩层中,广泛推广各种锚杆联合支护形式,维护巷道的稳定性。
1、锚杆支护原理锚杆支护是由锚固在巷道四周钻孔内的系列杆体（木质体、金属件、钢筋混凝土件和聚合物件等）系统组成的,这些杆体配以支撑件和背板,靠它们的锚固力和向颜体稳定部分的悬吊作用,防止破碎岩石冒落。
(1)悬吊作用。
锚杆能把巷道不稳定的直接顶板的岩层或可能冒落的岩层悬吊在冒落拱外的坚硬稳定的老顶岩层上。
一般称为“钉钉子”和“串糖葫芦”。
(2)组合梁作用。
在层状岩石的巷道顶板中锚杆打入围岩后,将薄弱岩层象“纳鞋底”一样铆合起来,成为一个整体,组成一个岩石板梁,从而提高了顶板岩层的强度和刚度,增加了抗弯性能,锚杆打多深,就等于砌了多厚的碹。
(3)挤压加固作用。
锚杆打入围岩,将松散破碎的岩块穿连,挤压锚固在一起,可以平衡岩石内所产生的拉应力,阻止裂隙继续扩大,而且构成具有一定承载能力的挤压岩拱圈。
(4)加固拱作用。
对于被纵横交错的弱面所切割的块状或破裂状围岩,如果及时用锚杆加固,就能提高岩体结构弱面的抗剪强度,在围岩周边一定厚度的范围内形成一个不仅能维持自身稳定,而且能防止其上部围岩松动和变形的加固拱,从而保持巷道的稳定。
兰格通过光弹性试验,证实了加固拱的形成。
在弹性体上安装具有预拉力的锚杆,一方面对围岩产生应力,增加岩体节理裂隙面的摩擦力,另一方面预张力将岩块夹持在一起,能防止岩块的相对转动滑移和裂隙的张开,保证了裂隙面间的挤压结合。
三软煤层综采大断面切眼锚网索支护技术
文 献 标 识 码 ： Ｂ
文 章 编 号 ：０ ３— ５ ６ ２ １ ） ８— ０ ９— ２ １０ ０ ０ （０ １ ０ ０ ６ ０
长期 以来 三软 煤层 巷 道 支 护 一 直 是个 难 题 。
河 南 大有能 源股 份有 限公 司新 安煤 矿现 主采 二叠 系
岩性 介 于裂 隙体 和破 碎 体 之 间 ， 道 围 岩属 于 Ⅳ类 巷 不稳 定 围岩 。显 现 的巷 道 顶 板 与 两 帮 矿压 ， 在 着 存
“ 板弯 曲变 形 一 两 帮 挤 压 破 碎 一 片 帮 、 帮 一 两 顶 垮
山西组 二 ． 煤层 ， 顶底 板 及 煤 层节 理 发 育 ， 其 强度 较 低， 属典 型 的三 软煤 层 。回 采 工作 面 为 走 向长 壁式 布置 ， 采用综 合 机械 化 采 煤 工 艺 ， 眼 断 面 大 ， 岩 切 围 变形 速 度快 ， 变形 量大 ， 护 困难 。原采用 工字 钢对 支
收 稿 日期 ： ０ １ ４—１ ２ １ —０ ２
平均 厚 度 ３ ０ ｆ＝０ ５ 极 软 ； 构 简 单 ， 层 节 ． ７ｍ， ．， 结 煤
理 、 隙发 育 ， 于缓倾 斜 煤 层 。顶 板 多 为泥 岩 、 裂 属 炭 质泥 岩或 炭 质 页 岩 ， 层 松 软 破 碎 易 冒落 ， 度 较 岩 强 低 ， 顶 随落 煤 而垮 落 。底 板 为 炭质 泥 岩 、 砂 岩 ， 伪 粉 遇水 易膨胀 变 软 ， 地 层 压 力 下局 部 地 段 可 产 生 底 在
在 新 安 煤 矿 多 年 来 回采 巷 道 支 护 经 验 的 基 础 上 ， 用矿 压控 制理 论及 技术 ， １ ２ １ 采 面切 眼 运 对 ４１综 采 用锚 杆 、 索 、 带 （ 筋 梯 ） 护 形 式 （ １ 。 锚 钢 钢 支 图 ） 顶 板锚 杆支 护 依据 组 合 梁 理论 和 悬 吊理论 ， 制 顶 控 板 使 围岩处 于 弹塑 性 稳 定状 态 ； 用 挤 压 加 固和 整 采 体 锚 固相结 合方 式 控制 两 帮 ， 围岩 处 于 松 动性 稳 使
三软回采巷道锚杆支护技术研究
ｃｎｉ０ ｆｅｅｅｄｆ ａｉ ｆｌ ｕ ＤＩ ｉｇｍｃ．Ｔ ｉｐ ｒ ｔｒｕｌｔｅａｌｙｉ ｔｂｌｓｐ ０ ０（ｔｎ０ ｖｒ ｅ 珊 ｔｎ０ ｌ ｓｎ ｕｌ ｎ ｋ ｈｓ 印ｅ，ｌｏｇ ｌ ｌＩ ８０ ０ ｕｐｎｔ １ｉ ｓ ｌ ０ ０ ｔｅ ｄ ｌ ｌｌ ｄ ｓ ｔ ０
・
５ ・ ７
韩 焕胜 ： 软 回采巷 道锚杆 支护技 术研 究 三
两帮尖角处产生应力集 中， 煤体发生碎胀作用 ， 向巷 道内鼓出， 严重时会产生片帮。相反增大围压 ， 也就 是提高锚杆的锚 固力 ， 会使煤帮鼓 出程度和范围减 小， 并随围压的增大加 固效果显著增大。而巷道周 边浅部围岩主要是通过支护提供 围压 ， 因此提高 围 压的意义重大， 这就是锚杆联合支 护来提供更高 的 初锚力 ， 才能有利于三软巷道 围岩 的稳定。对三软 巷道 ， 锚梁网支护能提高锚杆与围岩的整体支护强 度， 对围岩提供的初锚力比锚网支护要高 ， 能大大提 高围岩的围压 ， 改善 围岩的三向受力状况 ， 使三软巷 道围岩的稳定性得到提高。 ２ 地质条件及布置参数 ． ２１试验巷 道 的地质条 件 ． 试验所选取 的巷 道为杨庄矿西一采区 ２４ １２工 作面， 煤层厚 ２２ ４ ６ 平均厚 ３ ３ 平均倾角为 ． — ．ｍ， ．ｍ， ８， 。煤层较软 ， 氏系数 ｆ ２ 易破碎。平均埋深 为 普 ＜ ， ４２ ３ｍ。工作面顶底板岩性： 煤层直接顶为灰、 灰黑 色 致密块状 泥岩 ， 垂直 层 理 的平 均单 向抗 压强 度 为 ３Ｍ ａ抗拉强度为 ４ ２ Ｐ ， ５ Ｐ， ．Ｍ ａ 内摩擦角为 ３ 。直接顶 ５，
０ ８ｎ ｕ 血１ ｒ ｋ ａ叩ｔ ｉ ｒ ｉａｃ ｌ ｙ ｌ ｓｐ０ｉ ８ｉ 玎 ｕｄ ｇ ０ｋｄｆ胁 ０ ｆ ｕ． ｎ ｇ ０ ， ｄ 山ｅ 出 ｅ ｓ Ｉｅ Ｉ ｅ ｐｒｎ ｔ ｒ ｔｃｓ Ｄ ｎｉ ｃ ｅ 】 ｏ ｃ ｈ ｓｔｌ ａｄ ｉ ｄ ｕ ｔ ｇ ０ ｅ ｒｔｕ ｎｒ ０ ｎ
锚带网索注联合支护在童亭矿深部“三软两高”煤巷中的应用
锚带网索注联合支护在童亭矿深部“三软两高”煤巷中的应用摘要本文通过对童亭矿深部“三软两高”煤层巷道围岩性质及受力分析，提出了锚带网索注联合支护方式，并在深部7216机巷成功应用。
实现了安全快速掘进。
关键词锚带网索注联合支护；深部“三软两高”；煤巷中图分类号td82 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）46-0141-02淮北矿业集团童亭煤矿位于淮北平原中部，北距淮北市42km，东距宿州市30km。
东西走向10km，南北倾向宽2km~4km，矿井面积24.15km2。
自2005年至今已施工的煤巷锚杆支护巷道两万多米，通过摸索、实践、总结，目前已形成一套适应类似地质采矿条件下的煤锚巷道的施工经验，但煤锚支护在矿井深部“三软两高”的应用对童亭矿来说还是一个新的课题也是新的挑战。
为此矿工程技术人员不断地探索、实践、论证，经过大家的共同努力，制定了“锚带网索注”联合支护技术在矿井深部“三软两高”煤巷7216机巷中得到应用，取得比较令人满意的效果。
1 工程概况随着开采深度的增加，地应力相对增大，巷道围岩的应力状态就十分复杂，深部巷道围岩状态有时发生剪胀带和压缩带交替出现的情形，这一现象被称为区域破裂现象，因此深部围岩应力场具有多样性和复杂性。
根据7216工作面相邻已回采完毕的7214工作面可以看出，一直采用传统的“工字钢对子棚”、单一“u型棚”支护，支护难度大，效果不理想，甚至没有到回采时巷道就会出现大量、底鼓、变形，掘进期间就不能满足通风和生产需要，长期出现前掘后修反复修护现象。
为解决深部煤巷支护难题，矿工程技术人员根据现场实际资料进行分析、研究、实验、设计并研制了深部“三软两高”煤巷中锚带网索注联合支护技术并在7216机巷中使用。
取得了良好支护效果与经济效益。
2 地质概况7216工作面东与7214工作面相邻，南为7214（里）工作面，西至f10断层防水煤柱，北为设计的7218工作面。
7216工作面回采巷道在7煤层中掘进。
“三软-煤层综采工作面切眼刷大、支架安装新工艺
“三软”煤层综采工作面切眼刷大、支架安装新工艺【摘要】介绍了综采工作面切眼刷大支护、支架安装方法。
【关键词】“三软”煤层切眼刷大支架就位1 概述童亭煤矿7216工作面，煤质较软，平均煤厚2.0m，煤层倾角9°～17°。
直接顶岩性为泥岩，厚度 2.0m，煤层结构比较复杂，煤层厚度变化也较大，设计采用综合机械化采煤。
7216综采工作面切眼全长150m（上切眼95m，下切眼55m），采用锚带网索支护，要求刷大后净宽7.0m，净中高2.6m（轨面）。
设计先刷下切眼，支架安装后再刷上切眼，下切眼刷大侧采用锚带网索支护，刷大后采用打4排顺山单体挑棚支护，由于巷道属于三软煤层，巷道顶板不稳定，巷道跨度大，来压容易推倒单体出现垮棚现象，施工不安全。
1.1 分段刷大切眼7216综采工作面的下切眼为在掘进过程中施工的小断面巷道，采用锚带网索支护，净宽2.0m，净中高2.6m，工作面支架安装前先将切眼扩刷成大断面（分两次刷大），锚带网索支护。
由于切眼刷大后净宽达到7.0m，巷道跨度较大，为防止顶板下沉，打4排单体顺山挑棚（液压单体配合铰接顶梁）支护，单体确保正规有劲，“三软”煤层、破碎顶板工作面初撑力≮50kN，中等稳定工作面初撑力≮70KN，支柱棵棵穿鞋，并拴齐防倒绳，见图1。
根据地质条件及切眼长度，将下切眼分成2段，每段长度为25～30m，放炮攉出的煤采用40T链板机运出。
1.2 支架就位7216下切眼扩刷完毕后，使用上下口对拉稳车将液压支架拉至工作面安装位置，同时配合单体和导向轮使支架安装就位。
1.3 其它设备的安装工作面运输机的安装随支架的就位同时进行，并与支架连接好。
采煤机的安装在工作面运输机安装完毕后进行，运输系统的安装可与支架安装同时进行、平行作业。
2 问题的提出采用上述传统的综采工作面切眼扩刷安装方法，存在如下缺点：（1）工作面顶板难以维护：由于切眼刷大后，不仅跨度大而且长度较长，顶板压力大，尤其在“三软”煤层中，支护更加困难，有时甚至造成顶板事故。
“锚杆-锚索联合支护”在软岩巷道支护中的应用
杆、 锚索的承载能力 。
围岩 松 动 区 内 的岩石 ， 因丧 失抗 拉 、 抗剪 、 弯 抗 能 力 而视 作 松散 体 ，松动 区 的形 状 为 抛 物线 型 ， 拱
高为 ｈ， 。 拱跨为 ２ ， 图 １ 。见 。
拱 抛物 线方 程 为 ：＝ ｏ／２ ｙｈｘａ。 ２
联合支护的作用机理 ， 提出合理的支护方案。
已掘巷道的多次重复翻修 ，不仅降低 了正常的成巷
速度 ， 而且 打乱 了采掘 的平衡 关 系 ， 致 了矿井 技术 导
经济指标的恶化 ，给矿区的健康发展带来极为不利 的影响。 因此 ， 研究锚杆 一 锚索联合支护在软岩巷道
中的作 用机 理和合 理 支护很 有必 要 ，本文 以董 东煤 矿 ５ １ １ 作 面运 输 巷 道 支 护 工 程 为 背 景 ，运 用 ００ 工 Ｆ Ａ 有 限差 分程序 ，分 析软岩 条件下锚 杆 一 索 Ｌ Ｃ。 锚
收稿 日期 ：０ ０ ０ — ５ ２ １— ３ １
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作 者简介 ： 王
宁（ ９ ２ ）男 ， １８ 一 ， 山西 太原人 ， 学本 科 ， 大 工程 师 ， 主要从事 市场营销和 巷道支护方 面的研究工作 。
图 １ 巷 道 围 岩 松 动 区 示 意 图
设 距 巷 道 中 线 处 拱 高 为 ｈ ，则 ＾＝ 。ｙ ｈ 一 ： 。
（
吊的载荷 ， 则有 ：
２ １
．
纹 钢筋 ， 端头树脂锚 固 ， 间排距 ８０ ／×８０Ｔ Ｉ ０ Ｔ ０ Ｉ ， ｍｌ ＩＴ １ 锚 索采用 １． ｒ，长度 ６ ０ ｉ，问排距 １ ５４ ｆ ２ｍｌ ０ ｉ ０ ｍｏ
联合支护在三软煤层巷道中应用[论文]
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浅谈联合支护在三软煤层巷道中的应用【摘要】对于煤矿开采来说三软煤层是制约煤矿高产高效的难题，因为煤层强度较低，孔隙度较大，受构造面切割和风化影响显著的软、弱煤层，所以开采起来难度很大。
因此必须重点研究三软煤层的支护技术，确保矿井的安全生产。
这就需要在煤炭的开采过程中加强对三软煤层的地质勘探，并加以有效的控制措施，确保顶、底板的安全生产，防止开采过程中的塌陷事故发生。
本文重点研究联合支护技术在三软煤层巷道中的应用，为有效提高巷道围岩的稳定性提供技术支持。
【关键词】联合支护三软煤层联合支护巷道应用三软煤层是指煤矿开采过程中遇到的软的顶板岩层、软的主采煤层和软的煤层底板岩层，一般情况下，具有三软特征的煤矿煤层和顶底板均为软弱岩层。
三软煤层具有煤层裂隙发育，构造复杂的特点，所以说三软煤层巷道支护是长期以来一直制约着煤矿的高效生产的难题。
特别是随着煤层开采深度的增加，原有的工字支护方式也不能使用三软煤层巷道的支护要求，本文针对三软煤层巷道的特征，提出了锚梁网联合支护的方案。
通过实践证明，锚梁网支护的联合支护形式，不仅成本较低，支护效果较好，而且施工方便，满足了巷道的支护要求，为矿井的安全和谐发展提供了有效的技术支持。
1 三软煤层采用支护技术的必要性三软煤层是指顶板、底板及开采都比较松软的复杂的煤层地质结构，在开采过程中难度较大，对开采技术来说是一个非常大的挑战。
特别是在煤岩层中进行巷道挖掘和开采，使得围岩的原始力受到破坏，岩体的经应力受到威胁，容易产生岩石断裂或者坍塌的现象。
在深井三软煤层窄煤柱护巷采用锚网支护能较好地将巷道围岩变形控制在工程允许的范围内，满足了安全生产的需要。
与传统的钢支护相比，加快了掘进速度，减轻了劳动强度，简化了工作面端头及巷道超前维护等工作量，提高了工作面的开机率，工作面产量提高了1倍，综合效益提高了1.5倍。
2 锚杆支护参数2.1 断面形状选择巷道断面为梯形，巷道顶宽3.2m，底座4.2m，高2.5m。
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锚杆支护技术在三软煤层中的应用
【摘要】三软煤层指煤矿开采中遇到的软的顶板岩层、主采煤层和煤层底板岩层，煤层裂隙发育构造复杂，给掘进巷道及安全生产管理带来很大难度。
本文通过工程实例介绍了三软煤层支护特点，并探讨了三软煤层巷道锚杆技术的有效应用。
【关键词】锚杆支护施工技术三软煤层
1 工程概况
蔚州矿业公司郑沟湾矿郑沟湾井位于河北省蔚县矿区，井田面积2.6平方公里，煤层厚度为1.6—2.6米，平均厚度2.1米。
矿井开拓方式为混合式单水平开拓，采用混合式通风，采煤方法为走向长壁式全部跨落法。
现矿井掘进支护推广使用锚杆支护。
2 三软煤层巷支护的特点
在“三软”煤层巷道的锚杆支护中，充分利用锚杆支护对锚固区内岩石的夹持和加筋作用有效的改善围岩体的力学性能，提高岩体的内聚力、内摩擦力和岩石的残余强度，同时利用支护过程中顶板、两帮、地板的变形相互联系、相互影响的作用机理，通过锚杆支护把一定范围的帮、顶岩石连接形成一种承载和抗变形结构，以达到控制巷道底臌，减少巷道围岩变形的目的。
3 锚杆支护选择
根据煤层回采工作面的巷道矿压观测结果，受采动影响时，工作面超前支撑压力影响范围为40米，压力值10.33MPa，支撑压力峰值在工作面前方15米左右，压力值14.99MPa，侧向支撑压力值距煤帮3～5米，两帮煤体挤压破坏值0.6～0.9米。
4 锚固方式的选择
顶板完整，压力不大时，采用端锚支护，设计锚固力≥60KN，杆体选用圆钢或螺纹钢。
如果顶板较完整，压力较大，采用全长锚固支护。
当顶板完整，稳定性好，巷道压力不大时，采用单体锚杆支护；如果顶板较完整，巷道压力较大时，采用桁架钢带锚杆联合支护。
巷道帮锚杆采用树脂锚杆支护。
5 锚杆支护参数的选择
本掘进工作面掘宽2.8米，掘高2.5米；煤层伪顶为0.3～1.3米厚灰色页岩，直接顶为3.0～5.0米灰色细砂岩与粉砂岩互层，故顶锚杆支护主要起悬吊作用，计算侧压采用自然平衡拱法作为锚杆支护参数设计的理论模型。
6 参数选定
6.1 按普氏计算法计算侧压
煤顶板普氏系数f=4.5，8#煤容重γc=14.2kN/m3，单向抗压强度δc=17.4MPa。
压力破坏角度Bc=arctg（δc/100）=arctg（17.4/100）=9.87°；自然平衡拱高b1=a1/f=0.76m；上部侧压Pa′=γcb1tg2（45°-Bc/2）=7.63kN/m2，下部侧压Pa”=γc （b1+H）tg2（45°-Bc/2）=31.74kN/m2，总侧压Pa=0.5γcH（2b1+H）tg2（45°-Bc/2）=47.25kN/m2；Pa的作用点相对于巷道底板的标高X=（3b1+H）/（2b1+H）=0.96m。
6.2 顶锚杆参数的计算
按悬吊作用计算锚杆长度为锚杆总长度L=L1+Kb1+L3，式中L1为锚杆在巷道中的外露长度取0.1m，K为安全系数取1.8，b为自然平衡拱高，L3为锚杆锚入稳定岩层的深度，取0.3m，得L=1.77m。
按杆体的抗拉强度等于锚杆设计锚固力的原则确定P拉=Q固=лd2δ拉，得d=。
式中Q固为锚杆设计锚固力，Q固=60KN，δ拉为锚杆设计抗拉强度，δA3=240Mpa，d== 0.0178m，取d=18mm。
锚杆间距要保证其约束强度尽可能均匀分布，考虑围岩的完整性与作用角，据现场实践经验，锚杆间距应不大于锚杆长度的一半，在每排边上的锚杆与巷道两帮的距离应不大于锚杆支护间距的二分之一，顶板靠巷道两帮的锚杆一般应向外倾斜一定角度，保持锚杆锚固端伸入煤壁的水平投影长度≥200mm。
锚杆间距a≤L/2=1.8/2=0.9m，取0.8m，每排锚杆（间距）根数2.8÷0.8=3.5取4根
6.3 帮锚杆参数的选择
帮锚杆长度的确定L帮=C+Z+LO，式中C为两帮煤体非有效承载区宽度取0.8m；Z为帮锚杆伸入非有效承载区之外的额外锚固深度取0.5m；LO为帮锚杆外露长度取0.15m；L帮=0.8+0.5+0.15=1.45m。
帮锚杆间距D=NH/（LKPa）=1.0m，式中N为设计锚杆锚固力≥30KN。
K为安全系数取1.2，L为帮锚杆伸入煤壁的长度1.45-0.15=1.3m，Pa为总侧压Pa=47.25KN/m2。
7 煤巷锚杆支护施工技术措施
7.1 顶板支护
锚杆支护巷道落煤（岩）后，应及时进行顶板支护。
若两帮煤体稳定，帮锚杆施工可适当滞后，滞后距离和最大空帮时间应在作业规程、措施中明确规定。
及时支护是锚杆支护工艺技术的关键环节，通常讲的是露头就锚。
在循环进度范围内暴露的顶板都必须先支护好，方可再进行下一道工序的施工，及时加固顶帮，防止出现片帮掉顶，影响锚杆安装质量，减少顶帮松动离层和围岩变形量；及时支护在生产现场落实难度较大，是现场控制的重点。
特别是对于顶板、煤底、底板都松软的“三软”煤层，在巷道爆破后，待爆破的煤矸扒运其中的一部分后，具备顶板支护条件，就要进行支护。
7.2 锚杆孔施工
顶板锚杆孔应由外向掘进工作面逐排顺序施工，每排锚杆孔宜由中间向两帮顺序施工，可以对巷道中部变化较快的部位及时得到支护，同时避免由于钢带锚杆孔位置的积累误差导致锚杆p[2]王涛.锚杆支护在三软煤层中的应用[J].河北煤炭，2009，（12）：202.。