松软复合顶板回采巷道的锚网梁索组合支护技术
复合顶板沿空巷道锚梁网索支护实践
松软复合顶板。
（） 两帮均采用 Ｄ ０ Ｘ ０ ｍ ２ ２ ｍ ２ ｍ螺纹钢 ｍ ５０ 树脂锚杆、 ６０ Ｘ１０ Ｘ３ ２ ｍ ０ ｍ ｍ ５ ｍ ｍ钢板条及 ｍ
２ 巷道支护设计
１２（） ２２３沿空巷道长 １ ｍ， １０ 采用了锚梁网索 ８ 和２Ｕ型钢架棚两种支护方式， ９ 其中锚梁网索支护 试验段长度 ８０ ， 型钢架棚支护段长度 ６ ｍ ２Ｕ ９ ３０ 锚梁网索支护段巷道断面形状设计为矩形， ２ ｍ，
３ ０ ｍ ＝ ７ ７ ｍ ０ ３ ｍ ．
需拉底的深度 Ｈ＝ ． ｍ ３１ ０６ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ３７ ｍ一 ． ｍ ｍ＝ ． ｍ
牵引绞车
牵 引 、卸架绞车
４ 改造方案的提出
（） 考虑到岩石底板的工作量， １ 且拉底的深度 达６０ 长度为２ ｍ， ０ｍ ｍ， ０ 拉底后的研石又不能及时 运走， 场地也无处堆放。井巷工程如果不能在短时 间内完成， 势必影响到循环车场的钉道工作的完成， 延误支架回收的工期， 也影响到下一个工作面安装 工作及接采面工作的进行。若采用循环车场也会带 来诸多如人员行走、 车场重车、 空车频繁倒车、 支车 等不安全因素。另外运巷绕道口 距工作面终采线的 距离为２０ 有利于支架的存放， ３ ｍ， 提高支架的回收 进度， 故打破以前的思维定式， 将循环车场取消， 变 循环车场为轨端卸车场， ２ 见图 。窝头回收的支架
装架平 台
循环车场道木 ＋地轨 十车盘的高度 ｈ 二 ５
（５ ＋１０ ３０ ｍ ＝５０ １０ ０ ＋ ０ ） ｍ ｍ ５ ｍ
车器
故拉底 巷 后的 道高度Ｈ＝ １ ｈ十 ３ ｈ十 ｈ＋ ： ｈ＋ ；
ｈ ＝（５ ５ ３０＋７０＋１ ０＋４０＋５０ ｍ ０ ７ ０ ０ ５ ） ｍ＝
锚、梁、网、锚索补强的组合支护技术在镇城底矿的应用
作者简介 ： 胡文强 （９ ８ ）男 ， １ ６一 ， 山西长子人 ， 在读博 士 ， 工程师 ， 从事煤 炭采掘技术工作 。
第３ 卷 第 ５５
山 西 煤 炭 Ｓ ＮＸＩ ＨＡ ＣＯＡ Ｌ
Ｍ ａｙ ２０１０
的特性 曲线 ３ 与一 般 支架 的力 学 特性 不 同 ， 杆锚 ， 锚 岩 支 护体 的 承 载 能力 是 随 着 围 岩 和 自身 变形 的增
线互层 ， 不稳定 ， 较松软和易垮落 ， 回采巷道支护 使
效果 较差 ， 给安全 和有序生产带来 极大危害 。 山镇 西
５Ｏ ｌ
】 砂质泥 岩 ｌ 黑色砂质泥岩．禽植物化石碎 片
图 １ ２ ３号煤层及顶、 ． 底板岩层综合柱状图
城底矿 ２３ 、 号煤层松软复合顶板 回采巷道 （ 尤其是 瓦斯尾巷 ） ， 原采用传统的架棚支护存在巷道围岩变
ｌ 珥目困
Ｔ Ｃ ＮＱ Ｅ ｃ Ａ 誊． Ｅ Ｈ ＩＵ ￡ ｆ Ｅ
山西 煤 炭 Ｓ ＮＸ ０ＡＬ ＨＡ Ｉ Ｃ
第３ 卷 ０
第５ 期
文章 编 号 ：６２ ５５ （０ ０ ０ — ０ ０ ０ １７ — ０ ０ ２ １ ）５ ０ ４ — ４
锚 、 、 锚索补强的组合支护技术 梁 网、 在镇城底矿的应用
复合顶板 锚杆 一锚索联合 支护原理可 由图 ２
所 示 的围岩 与支 护 的相互作 用关 系加 以说 明。 图 ２
层 中夹有两层厚 ０ ～ ．ｍ极软煤层的复合顶板 ， － ０ ３ ５
收 稿 日期 ：０ ０ ０ — ５ ２ １— ３ １
中给出了锚索的力学特性曲线 ４ 和锚杆锚岩支护体
０．６ ／ ３ ６
岩
性
描
述
锚网(梁、索)巷道支护工安全技术操作规程
锚网（梁、索）巷道支护工安全技术操作规程一、一般规定（一）施工前，支护工必须认真学习并掌握作业规程中规定的支护形式和支护技术参数。
施工过程中，必须按支护说明书和质量标准要求精心操作，安全施工。
（二）锚杆、锚索的锚固力，强度等参数必须达到设计要求。
（三）施工中不得使用下列支护材料：1.不符合作业规程规定的支护材料。
2.锈蚀或变形的锚杆、锚索。
3.施工时，严禁空顶作业。
必须按照作业规程规定采用前探梁和单体支护。
支护材料、结构形式、质量要求应符合作业规程规定。
4.支护过程中，必须对工作地点的电缆、风筒、风管、水管及机电设备妥加保护，不得损坏。
5.过期、失效的树脂锚固剂或不合格的锚杆、锚索。
（四）爆破打坏的网子和锚杆、锚索应及时进行修复或重新施工。
修复前，应先找掉危石、活矸。
二、准备工作（一）施工前，要备齐支护材料和施工工具，以及用于临时支护的前探梁和单体支柱及处理冒顶的应急材料。
（二）支护前和支护过程中，要经常敲帮问顶，用长柄工具及时处理危岩、活石。
（三）支护前，应按中腰线检查巷道毛断面的规格质量，处理好不合格部位。
（四）施工前，要掩护好风、水、电等管、线设施。
施工设备要安放到规定地点。
三、操作流程（一）施工时先将中线延放至碛头，以中线为基准，按标准进行锚杆的施工，确保锚杆成排成行。
（二）使用前探梁作临时支护1.操作顺序：找顶→移前探梁→紧固吊环→铺金属网→背木背板→施工锚眼→上锚杆。
2.找顶时两人同时进行，一人找顶一人看安全，“敲帮问顶”人员站在帮顶完好、退路畅通距找悬危矸水平距离1.5m外的安全位置，找顶处或矸石滚落下方不得有人，并由专人负责观察“敲帮问顶”范围的安全，找顶工具必须齐全。
3.进入碛头首先必须对碛头段进行彻底的敲帮问顶后,方可进行其它工作。
煤巷和半煤岩巷道找顶顺序：由外向里、先顶后帮、先上帮后下帮；全岩巷道找顶顺序：由外向里、先顶后帮、先上帮后下帮，然后再按照由里向外、先顶后帮、先上帮后下帮的顺序进行找顶。
锚梁网索支护技术在复合顶板回采巷道中的应用
张集矿北 区设 计井 型 ３Ｏ ｔａ ． Ｍ／ ，规 划 生产 能 力
厚度
０１ ． ０ ０２ ． ３ 一＿ ＿
岩性柱状
： ： ：
岩 性描述
泥岩 煤
６Ｏ ｔ 。该 区主 采煤 层 为 ８ ，１煤层 ，其 中 ．Ｍ ／ ａ ，６ １４ ８（ １１ Ｗ）面布置在 ８煤层 中，是 张集矿北 区东
一
采区首采面 ， 也是该区首采面。为了实现矿井高
４２ ． ６ 粉 细砂岩
产高效，在 １４８ （ １１ ｗ）工作面两巷应用 了锚梁 网 索支 护技术 。
１ 巷道围岩条件
１１ 工程地 质条 件 ．
１
．
２ ０
＼
＼
／
砂质混岩 炭质 页岩
０１ ．８
／ ／ ／／ ／／／ ／／ ／ ／ ／ ／／／ ／／ ／／／ ／
度 ，加强顶板支护的整体性 ；
（ ）根 据锚 杆 、锚 索 的变形 能力 匹配 需要 ， ３ 合理确定锚杆和锚索的预紧力 ； （ ）对于顶板砂岩水 ，采取超前打钻孔探放 ， ４ 或者调整锚梁网支护参数 ，或者采用架棚等有效方
式支 护 ，并 对 矿压显 现进行 观 测 ，根 据 观测结 果 调
１２ 巷道 支护难 点 与对 策 ．
的形式全部或大部分释放出来 ，矿压显现明显。 根据复合 顶板巷道支护难点提 出如下技术对
策：
（ ）采用锚 梁 网和锚索联合支 护 ，以加强浅 ｉ
部顶板的建梁与加固作用 ，保证锚杆和锚索的锚 固
力在顶板岩层内的连续传播和有效锚 固； （ ）为了防止复合顶板离层 、破碎而造成顶 ２ 板 冒漏，应尽可能提高锚杆 和锚索支护的组合性 ， 同时提高背护作 用 ，以提 高锚 杆和锚索 的外锚 强
锚梁网联合支护技术在复合顶板回采巷道中应用
锚梁网联合支护技术在复合顶板回采巷道中的应用[摘要]浅析煤矿巷道锚杆支护的发展应用情况、复合顶板的破坏机理和特点、复合顶板锚杆支护设计及锚梁网联合支护效果分析。
[关键词]复合顶板巷道锚梁网联合支护效果中图分类号：td353 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）07-0221-011、引言煤矿巷道锚杆支护，从1955年就开始，经过多年的研究、改进与工程实践，现已成为我国煤矿巷道的主要支护形式。
它的主要特点：支护费用少，劳动强度小，实现巷道大断面容易等。
后来锚梁网组合使用，又进一步扩大了锚杆支护的应用范围。
锚杆支护在煤巷的扩大应用，大大促进了煤炭工业的进一步发展。
如今在地压小，断层破碎带少的煤矿，也都基本实现了全锚化。
特别是一些综采回采巷道，多为复合顶板巷道，支护极其困难。
采用传统的工字钢架棚支护，当开采顶部煤层时，由于回采产生的巨大压力，往往会发生严重的支护变形、破坏，以致造成冒顶，需经常维修；同时在工作面前需拆棚、回掘等，其工序复杂而又危险。
组合锚杆支护作为一种主动支护形式，非常有利于工作面端头的支护和安全回采。
2、复合顶板的破坏机理和特点2.1 破坏机理1）结构破坏。
①开挖后的巷道，岩层抗水平应力截面减少，在水平应力作用下煤层沿水平层理面向巷道挤入，使得巷道帮顶受水平应力作用而破坏。
②开挖后，围岩受力状态也由三轴应力变为单轴压应力状态。
由于岩石单轴抗压强度低，致使围岩产生塑性破坏或沿节理弱面破坏。
随着锚固岩体的变形、离层和弯曲，巷道中部的锚杆始终受力，假如锚杆长度、刚性越大，会受力越大。
锚杆受力达到极限强度被破坏，岩层跟随发生破坏。
③围岩中节理构造面的存在，对围岩的承载能力及稳定性影响较大，尤其是节理面与最大主应力方向斜交时，岩体最容易沿节理弱面破坏而失稳。
2）塑性破坏。
①开挖后围岩先由压应力引起的挤压破坏，随着向围岩深处发展，引起岩石裂隙扩张和体积膨胀，造成巷道周边岩层弯曲，弯曲拉应力导致顶板岩层破坏。
浅析复合顶板极软煤层巷道锚注支护技术
特点 ， 高水 速凝材 料注 浆可 以提 商围岩 强度 和锚杆 锚
岩体 的力学性 能 ， 软岩巷 道 可锚性 差是造 成锚 杆锚 固
力 低和 失效 的重要原 因。利用锚 杆 兼做注 浆管 ， 实现 锚 注一体 化 ， 软岩 巷道 支护 的一个新 途径 。对 于节 是 理裂 隙发 育的 岩体 ， 浆 口 以改 变 尉 岩 的松 软 结 构 ， 注 Ｊ ‘
效 。锚 杆在层 状岩 层 中 ， 围岩所 起 的加 固作 用 十分 对
① 作者 简 介 ： 肖双 双
男 １８ ８年 出生 中 国矿 业 大 学 在 读 本 科 生 ９
徐 州 ２ ｌ０ ２０８
２１ Ｏ Ｏ年 第 ５ 期
肖 双 双 等 ： 析 复 合 顶 板 极 软 煤 层 巷 道 锚 注 支 护 技 术 浅 制 。运 用 高 水 混 凝 材 料 对 巷 道 两 帮 塑 性 区 、 碎 区 煤 破
固力这 一原 理 ， 取复 合顶板 极软煤 层 回采巷 道锚 注 采 联合支 护方案 ， 以显著 改善 巷道 的维护状 况 。 可
１ 锚 固 支 护 原 理
根 据 围 岩 强 度 强 化 理 论 可 知 ： 道 锚 杆 支 护 使 锚 巷
杆 和锚 固区域 的岩体相 互 作用形成 统一 的承 载结构 ， 从而提 高锚 固体力 学参 数 （ Ｃ、 ， Ｅ、 ） 改善 被 锚 固岩体
提 高黏 接力 和 内摩 擦 角 ， 闭 裂 隙 ， 著提 高岩 体强 封 显 度 。前苏 联 的 研究 资 料 表 明 ， 浆 后 砂 岩 强 度 增 加 注
采空区下复合顶板锚网索支护技术探讨
采空区下复合顶板锚网索支护技术探讨【摘要】采空区下复合顶板支护一直是矿井生产的难点，介绍了采空区下复合顶板锚网索支护方案设计、支护施工工艺等。
【关键词】采空区；复合顶板；巷道支护随着锚网、锚网索支护技术的普遍应用，近距离煤层开采中，巷道支护一直是研究的重点，采空区下复合顶板的锚网索支护技术，是一直研究的难点，事关巷道支护的安全和矿井的效益。
合理的采空区下复合顶板的锚网索支护对顶板支护安全具有重要意义。
大量的现场实践证明,根据巷道围岩的具体条件,利用岩石的承力作用，采用锚网索支护,对于采空区下复合顶板的巷道支护具有重要的意义。
1概况肥城矿区3Ⅰ煤层采空区下的部分3Ⅱ层煤，厚0.44～1.4m，平均厚0.96m，属于厚度不稳定、局部可采的薄煤层，煤层结构比较复杂，含夹石1～2层，夹石厚度变化较大，往往是煤层形成2～3个分层。
该煤层上距煤3Ⅰ为 1.6m～11.6m，平均6.5m左右，下距煤4为30.29～40.6m，平均35.1m，煤层倾角6°～15°。
3Ⅱ煤层顶板为约3.0m厚的灰色、泥质胶结的粉砂岩，其上为约4.0m厚的细砂岩，煤层底板为约5.5m厚的粉砂岩。
根据煤3Ⅱ的赋存情况，下部2个分层比较稳定，上部分层厚度不稳定，与其下的分层间距不均匀，开采时主要回采下部2个分层。
2采空区下复合顶板的破坏机理及对策2.1顶板的力学特征及破坏机理该类顶板的最大特点是上部采空区造成顶板岩层产生裂隙，岩石性质、强度变化明显，岩层间粘结性差，极易脱层冒落，受地质构造影响，易解离成块状碎体，巷道两帮煤体软弱，受震动易破碎跨落。
巷道沿煤层掘进或采面推进放顶前的过程中因顶板岩石强度低，爆破受震动后的暴露顶板易松动跨落；或支护不及时，造成顶板松动岩层位移量大，顶板整体下沉，甚至顶板离层发生冒顶事故，造成支护失败或顶板跨落现象。
2.2支护原则及对策锚杆支护运用锚杆安装时所提供的初始安装应力及时地加固围岩形成加固圈，以充分发挥围岩的自承载能力。
锚杆索梁联合支护技术在薄煤层复合顶板回采巷道的应用
锚杆索梁联合支护技术在薄煤层复合顶板回采巷道的应用摘要：浅析泥岩顶板巷道的支护机理、采取的相应支护措施、巷道支护参数的确定，以及总体支护效果等。
关键词：煤矿巷道薄层复合顶板桁架、锚杆和锚索联合支护一、引言朔里矿业主采煤层，随着开采深度的增加和远距离的延伸，其巷道矿压显现加剧，支护比较困难，尤其是沿空掘巷后，实体煤层巷道维护困难，以及一些过去采动的影响尤为明显。
不少煤层顶板为泥岩、砂质泥岩，层理裂隙较发育，而且局部存在1.0m左右的伪顶，使得顶板自稳能力和承载能力较差。
采用架棚支护时，该层砂质泥岩顶板极易破碎而成为载荷体，支架压力大，变形严重，巷道需要多次翻修，维护困难。
而采用桁架、锚杆及锚索梁联合支护后，显著的改善了巷道维护状况，取得了较好的技术经济效果。
二、巷道基本地质情况在局部试验地点巷道，其工作面的两侧为采空区，顶板砂质泥岩厚度3.0～4.0m，局部存在1m左右、不稳定的泥岩伪顶；煤层厚度3.2m，倾角2～4o。
巷道断面宽3.2m，帮部高度2.6～3.5m。
三、巷道支护机理支护巷道，由于岩层的抗拉强度一般小于抗压强度的1/10，通过桁架拉杆（钢筋梯及11#矿用工字钢）对顶板的挤压产生压应力，减小顶板因自重及外部载荷作用而产生的拉应力，甚至将拉应力转变为对顶板的压应力，从而使围岩在三维空间受力，有效提高了顶板的承载能力和稳定性，改善了巷道支护状况，取得较较好的支护效果。
四、采取的支护措施1.顶板采用桁架与锚索梁联合支护由于试验巷道顶板为强度低、厚度薄的砂质泥岩，顶板跨度大于 4.2m，易发生弯曲下沉变形，在顶板中部形成拉应力，砂质泥岩的抗拉强度较低而易于断裂。
采用桁架支护原理，见如图1所示。
2.顶板加强支护，控制围岩变形当采用型钢支护时，其薄层砂质泥岩顶板易于冒落，难以形成整体共同承载，这时巷道的维护也相当困难。
顶板成为载荷体传递到两帮，从而使两帮煤体塑性区、破碎区范围（松动圈）扩大，片帮加重。
复合顶板松软煤层回采巷道支护技术研究
２ ２ ． ４
２ ９ ． ９
１ ５ 号 煤 ３ ． ５ ／
眇质泥岩 ８ ． ０
＼ ９ ． ９ ８
２ ９ ． ０ ７
５ １ ３
２ ３ ８ ３
２ ． ５ ５
３ － ３ ５
２ ２ ． ４
３ ６ ． ８
挖巷道 ， 运算 至平衡 ， 观察巷道 变形破坏 。 巷道开挖后 ， 岩体 内原有平衡状态被 打破。计算至 ３ ０ ０步
证， 取得 了良好的 围岩控制效果 。
２ 复 合顶 板变 形破 坏过 程数 值模 拟分 析
根据掌石 沟煤矿 １ ５号煤层实 际岩层柱状参数 ， 采用美 国大 型岩土工程计算软件 Ｆ Ｌ Ａ Ｃ ３ Ｄ建立数值模 型 ， 如图 １ 所示 。
ｌ 工作 面概 况
掌石沟煤矿 １ ５号煤层位 于太原组底 部 ， 平均埋 深 ２ ５ ０ Ｉ Ｔ Ｉ ， 煤 层均厚 ３ ． ５ ｍ， 为近水平煤层 。煤岩层柱状参数见 表 １ 。由表 １ 可 知， １ ５号煤层顶板为复合顶板 ， 直接顶 为泥岩 ， 厚２ ｍ， 局部 含有 ０ ． ５ ｍ煤线 ， 易离层 冒落 ， 对巷道掘进 和顶 板控制影 响较 大。
表 １ 煤岩层柱状参数表
岩性 层厚 ， ｍ
～
柱状
… 一 Ｔ一 一
抗压强 弹性模 内聚力 内摩擦角 度／ ＭＰ ａ 量／ １ Ⅵ Ｐ ａ ， ＭＰ ａ ， （ 。 ）
３ ６ ． ４ ４ ４ ６ ２ ９ １ 】 － ８ ７ ４ ３ ． ３
图 １ 数值计算模型 模型长 １ ６ ｍ、 宽１ ０ ｍ、 高２ ２ ｍ。模型前后面 、 左面和底部分 别限制水平位移和垂 直位 移。顶部垂直应力为 ８ ＭＰ ａ ， 按均布载
复合顶板回采巷道锚、梁、网＋锚索联合支护技术
复合顶板回采巷道锚、梁、网＋锚索联合支护技术
穆海洋;毕业武;蒲文龙
【期刊名称】《煤矿支护》
【年(卷),期】2009(000)001
【摘要】结合东海煤矿锚杆支护发展现状，针对东海矿21综采面倾斜长壁工作面具体地质条件，介绍了复合顶板回采巷道锚、梁、网＋锚索联合支护的试验情况。
根据巷道支护难点，提出了支护技术方案，确定了锚、梁、网＋锚索联合支护技术参数；根据现场工业实验证明该巷道采用锚、梁、网＋锚索联合支护技术，既改善了巷道围岩的变形，又保证了工作面正常回采。
【总页数】5页(P28-31,35)
【作者】穆海洋;毕业武;蒲文龙
【作者单位】黑龙江科技学院安全工程学院,黑龙江哈尔滨150027
【正文语种】中文
【中图分类】TD353.6
【相关文献】
1.锚梁网索支护技术在复合顶板回采巷道中的应用 [J], 段云刚;张向阳
2.薄层复合顶板回采巷道锚杆锚索梁联合支护技术 [J], 姚喆;上官书民
3.复合顶板下回采巷道锚杆(网)+锚索联合支护技术实践 [J], 王玉林
4.复合顶板下回采巷道锚杆（网）＋锚索联合支护技术实践 [J], 王玉林
5.复合顶板巷道锚带网锚索联合支护技术 [J], 潘海江;金校锋
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复合顶板下巷道的锚杆支护技术实践
已采 用 锚 网 支 护 技 术 安 全 掘 进 ６ ０多 米 。在 煤 巷 掘 进 过 ０ 程 中 ， 过 采 取 合 理 确定 支 护 参 数 、 化 现 场 施 工 管 理 、 通 强 顶
板 监 测 和 后 期 顶 板 维 护等 措 施 ， 功 杜 绝 了 煤 巷 掘 进 顶 板 成 事 故 ， 得 显 著 成效 。 取
７ 通 过对 ２ ３ 区顺 槽 进 行 的各 项 观 测 表 明 ， 网梯 ） ８ 采 锚 子 梁 支 护 方式 是一 种 适 应 煤 巷 的 良好 的 支 护 方 式 ， 保 证 为 安 全 生 产 、 速 掘进 创 造 了条 件 。 快
前， 给煤体较大约束 ， 控制变形 的发生 。
４ 规 范 施工 与 现 场 管 理 ， 保 各 项 技 术 要 求 必 须 不 折 ） 确 不 扣 的落 到 实处 。 ５ 实施 煤 巷 锚 网支 护 全 过 程 的 监 控 ， 格 工 程 质 量 验 ） 严
采 用 不 同参 数 的 锚杆 支 护 设 计 方 案 ， 桥 煤 矿 在 １ ４ ２ 石 ００ 综 采 工 作 面 回风 巷 、 输 巷 采 用 锚 杆 支 护 参 数 动 态 变 化 试 验 运
研 究 ， 取 得 了 成功 。 并
造成巷道两帮及顶 底板移 动量 大 ， 架 损坏严 重 ， 成前 支 造 掘后修 的现象 ， 严重 影响安全生产 。
ｏ ｏ ｐ ｕ ｄ ｒ ｏ ． ｆｃ ｍ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｋｅ ｒ ｓ：ｃ ｍ ｐ ｕ ｄ ｒ ｏｆ ｏ ｔａ ｄ ｃ ｂ ｅ ｓ ｐ ｏ ｔｎ ｅ ｉｎ ｙ ｗｏ ｄ ｏ ｏ ｎ ｏ ；ｂ ｌ ｎ ａ ｌ ； ｕ ｐ ｒ ｉｇ ｄ ｓｇ
１ 概 述 过 去石 桥 煤 矿 在 复合 顶 板 下 掘 巷 时 ， 护 方 式 常 采 用 支 的是 工 字钢 架 棚 支 护 ， 于 架 棚 支 护 是 一 种 被 动 支 护 ， 由 易
复合顶板条件下锚网索联合支护技术的应用
１巷道 围岩 控 制 １ ． １ 锚 杆 的作 用
金 属 网的作 用主要 有 以下 两个 方 面 ： 第一 ， 可 以很 好地 对锚 杆 之 间的非锚 固岩 层 的 变形 加 以控 制 。这是 因为对 于进入 巷道 的岩 石 ， 金 属 网可 以将 其 托住 ， 从 而 使得 锚杆 承 受 着 非 锚 固岩 层 的重 量 。第 二 ， 极 大 地 提 高 了岩 体 的 残 余 强 度 。这 是 因 为 对 于 那 些 松 散 的 岩 石， 金属 网也 能够 很好 地将 其 控 制住 ， 从 而很 好 地避 免 了其 垮 落 ， 虽 然巷 道 的围岩 存 在很 多裂 缝 ， 但 其 内部 仍 然存 在着 三 向应力 ， 这 主要是 由其 碎胀 作用 等所 致 。 ２锚 网联合 支护
２ ． １锚 网联 合 支 护 原 理
为 了保 护巷 道 的稳 定 性 ， 防止 围 岩 发 生 垮 落 或 者 过 大 的变 形 ， 巷 道 掘进 后 一 般 是 要 进 行 支 护 。在 巷 道 施工 中 ， 支护 工作 量 占着 很 大 的 比重 ， 支 护 的工作 进 度 直接 影 响着城 乡 的速 度 。锚 杆 是锚 固在 煤 或 岩体 之 内 并用 于维 护 围岩稳 定 的杆 状 结 构 物 。 由于 锚 杆形 成 承 载基 础 ， 锚杆 支护 不 能阻 止深 层 的岩 体松 动 ， 因此 不 需 要提 高顶 板 支 护 体 的 强 度 ， 只需 要 发 挥 锚 杆 的 延 展 性 和高 强度 的抗 拉 优 势 。 由 于锚 杆 的 锚 固厚 度 较 小 ， 锚 固体 的扩 容 变 形 量较 小 ， 因此 说 利 用 全 长 锚 固 等 强 螺 纹钢 的锚 杆 支 护 ， 就 可 以满 足 复 合 顶 板 底 层 锚 固 体 需 要 的扩容 应 力 和 扩容 变 形 ， 形 成 初 期 支 护 阶段 的 顶 板 挤 压加 固拱平衡 的状态 。 １ ． ２锚 索 的作 用 由于煤 巷 围 岩 的 变 形 较 大 ， 巷 道 一 般 为 矩 形 或 梯 形 平斜 顶 断面 ， 当支 护 不 当 ， 顶板 容 易 产 生 冒落 拱 。 当 冒落拱 高度 大 于锚 杆 锚 固 的 范 围 时 ， 容 易 造 成 冒顶 事 故 。所 以煤 巷使 用锚 索 支护 的 目的是在 锚 杆 支 护不 可 靠时 ， 通 过 锚索 的悬 吊作 用 阻 止 顶 板 冒顶 。因此 说 ， 在 煤巷中， 锚 索 的主 要 作 用 是 悬 吊作 用 ， 而 不 是 加 固作 用 。 由于锚 索 能 形 成 稳 定 的 承 载 体 ， 因 此 可 以利 用 钢 绞线 锚 索预 应 力 对 岩 体 产 生 挤 压 加 固作 用 ， 使锚杆 一 锚索 支 护共 同发 挥 作 用 ， 相 互 促 进 。 因 为 锚 索 有 较 好
复合型顶板锚网索联合支护技术研究与实践
的支 护模 式 ， 板 在原有 左旋 锚杆 支 护 的基 础 上 ， 顶 加打锚 索 （ ）通 过锚杆 锚 索配合 支 护 ， 成锚 杆 梁 ， 形
朝川矿二井戊 煤层赋存及巷道压力呈现 出
锚索的加 固群体 ，这样相邻的锚杆锚索的作用力 相互 叠加 ， 组合 成一 个 “ 承载 层 ”这个 新 的承载 层 ，
道 根部 向外 位移 量增 大 ，巷道 结构逐 渐 失稳 甚 至
和参 数 已经 不 能达 到有 效 的支护 效果 ，往 往 会造 成大 面 积顶 板垮 落 的事 故 。 因此 ，复合 型 ” 板 的 “ 顶 维护 问题 直 接制 约着 矿井 的发 展 ，已经成 为 目前
采矿 工 程 中的热 点研 究 问题 之一 。
以下 明显 的特 点 ： 体 自身支 撑能 力低 ， 道开 挖 煤 巷
［ 摘
０ 引 言
近年来 ， 随着煤 矿 开采 机械化 程 度 的提 高 ， 工 作 面切 眼 、 机头 硐室 及机 风巷 的断 面都要 求 加大 ，
后， 压力 显 现 速度 快 且 幅度 较 大 ， 续 时 间 长 ， 持 四 周 来 压 ， 鼓 明显 ， 底 巷道 开 挖 后其 影 响范 围较 大 ， 巷 道顶 板属 于 软弱破 碎 的复合 顶板 ，给支 护带来 很 大 的难度 ； 煤体 强 度普遍 较低 。巷 道 开挖后 ， 帮
３ ４
张 国川 复合 型 顶板锚 网索联合 支 护技术研 究 与实 践 （ ） 梁 布置 具体参 数 如下 ：
回采巷道锚网索支护方案
回采巷道锚网索支护方案Xxx矿井120802轨道顺槽，巷道处在8煤顶板砂质泥岩层位中，该工作面北侧有120801采空区，东、西、南三面煤层均为未采区，工作面上方为121101工作面采空区。
一、巷道掘进期间，存在以下支护问题1、巷道变形量大。
顶板离层量较小为20mm-60mm。
巷道两帮移近量达到300-600mm；顶底板移近（鼓底）量较大300mm-500mm。
2、自稳时间短，初期变形率大。
巷道掘进的第1～2d，变形速度少的5～10mm/d，多的达50～100mm/d。
动压作用时还会影响自稳时间。
3、围岩的四周来压，巷道变形。
4、巷道变形的非对称性。
巷道高帮变形比低帮变形大，沿空侧比实体侧大；巷道两帮移近速度大于顶板下沉速度。
5、对外界扰动的敏感性。
预计巷道一旦受到采动影响时，围岩破坏速度急剧增快、破坏更加严重、破坏区域加大。
二、回采巷道锚网索支护的建议1、强化锚杆支护系统，选择合理的锚杆支护形式。
受煤层倾角影响，当巷道两帮的高差超过700mm时，巷道顶板锚杆应根据顶板的斜长适当增加锚杆根数，巷道两帮锚杆应采用不对称布置，较高的一帮应提高支护等级。
沿空帮部应加长锚杆长度，缩小间排距，锚杆规锚杆规格为M25mm×2800mm，间距650mm，排距700mm，配合M5钢带。
2、锚固剂选用高性能树脂药卷，采用全长或加长锚固方式，实现深部高应力软岩回采巷道厚壁支护。
一是采用全长锚固全螺纹钢等强锚杆，增加围岩自承圈厚度，实现厚壁支护；锚固剂改为中速、慢速树脂药卷，长度可以改为70mm-80mm加长锚固，同时方便现场施工。
3、锚索加固，由于锚索长度较大，施工中较为费时，影响进度，8煤顶板稳定，8煤向上老顶为砂岩，在正顶可使用长度6m或7m锚索，肩窝使用8m，帮部使用9m。
锚索加钢带，进行井字型布置，提高支护质量。
顶板破碎处，可进行单独补打锚索加强支护。
4、减少围岩的破坏，增大围岩的强度，提高围岩自承能力。
复合顶板巷道锚网梁索联合支护取代架棚支护技术的应用
复合顶板巷道锚网梁索联合支护取代架棚支护技术的应用摘要:采用锚网梁索联合支护,由被动支护变为主动支护。
采用锚网梁索联合支护,巷道空间大,顶板来压时,不再造成该巷道严重变形,不再进行扩修、浪费人力、物力,影响工作面安装和推采,关建一次性支护效果好,变形小,行人运输安全。
关键词:复合顶板巷道锚网梁索联合支护取代架棚支护技术应用1 原架棚支护1.1永久支护341采区煤层顶板属于复合顶板(煤层厚1.2m,煤层顶板是0.95～2.35m的砂质页岩或细砂岩,再往上是0.1～0.4m的煤线)。
根据该巷道围岩性质、用途及断面形状,以往顺槽按中线施工永久支护采用梯形棚支护方式,棚料采用11#工字钢加工制作,规格为棚头净里口2.0m,棚腿长2.4m,串帮背顶采用砼背板,其规格为长×宽×厚=1200×120×50mm,正常情况下棚距中─中为1.0m,串帮为每帮使用4条木背板,自棚梁以下200mm开始花串,背顶为棚梁之上均匀顺巷布置6条木背板,并且两端背板必须压肩,顶部超高部分用砼背板打”#”垛足顶,顺巷背板要对正重叠,横巷背板要对正棚头,两邦棚腿趄力一致,并支到实底上,无实底或在煤层中必须垫好砼垫块,棚头与棚腿接口要严密,无偏口错牙现象,上、下山棚子必须迎山有力,严禁前倾后仰。
1.2临时支护顶板正常情况下,正规棚子到迎头最大距离1.3m,最小距离0.3m,并在此范围内使好临时支护,严禁空顶作业。
临时支护采用3条11#工字钢抽筋对焊而成的前探挑杆,每条长度3.5m,挑杆要时时串到迎头跟。
采用专用足顶木料足顶并用木楔加牢。
现场需备齐木楔子30个,足顶板20条。
2锚网梁索联合支护2.1永久支护采用锚、网、梁、索联合支护作为巷道的永久支护。
巷道顶部采用锚杆、W 钢带、锚索进行支护,锚杆为Φ18mm、L2500mm金属螺纹锚杆,MSCK28/50型树脂药卷作锚固剂。
锚杆自巷中向两帮矩形布置,间排距900×900mm,每排布置3棵锚杆;上帮锚杆眼与巷道顶板夹角65°,中间锚杆眼应垂直于巷道顶板,下帮锚杆眼与巷道顶板夹角75°。
锚梁网索联合支护技术在大断面回采巷道的应用
３１巷道支护设计 ． 巷道断面采用矩形断面 ，掘进宽度 ４ ｍ，高度 ３ ． ５ ｍ，掘进断面积 １． ２ 净断面积 １． ２ ３ｍ ， ５ ２ ｍ ，支护形 式采用锚网梁、锚索补强支护 。 ５ （１ ）顶板支护 ①锚杆 ：采用 ２ 咖 × ００ ０ ２０ ｍ建筑螺纹钢锚杆配套穹形铁托板 ， 顶锚杆锚 固力不得小于 ８Ｋ ，锚杆紧跟掘进迎 头打设 。锚杆布置： ０Ｎ 排距 ８ ０ ｍ 间距 ７ ０ ｍ， ０ｍ ， ８ ｒ 每排 ６ 。 ａ 根 锚固方式 ： 采用树脂药卷锚固 ， 每孑 使用一节 Ｃ ２ ３ 、一节 Ｚ ５ ０ Ｌ Ｋ ５５ ２ ５ 树脂药卷 。
度 ２４ ． ｍ； Ｚ 一锚索设计锚 固段长度 ，锚固长度为 １ ｍ。 ． ４
快速掘进 的关键 。但由于 目 国内综掘装备制造技术水平 的提高 ，许 前 多矿井开采厚煤层时都采用综合机械化一次采全高 的回 采方法 ，这就 要求回采巷道断面和服务年限不断增长 ， 纯的锚杆支护方式 已不能 单 满足 回采巷道 的要求 。此外 ，在大断面、煤层巷道 、构造区域 、顶板
锚杆索梁联合支护技术在薄煤层复合顶板回采巷道的应用
摘
要 ：浅析 泥岩顶板巷道的 支护机理、采取的相应支护措施 、巷道 支护参数的确定 ，以及总体支护效果等 。
薄层复合顶板 桁架 、锚杆和锚索联合支护
关键词 ：煤矿巷道
一
引 言 朔里 矿业 主采 煤 层 ，随着 开采 深度 的增 加和 远距 离 的延 伸 ，其巷 道矿 压显 现加 剧 ，支 护比 较困 难 ，尤其 是沿 空掘 巷 后 ，实 体煤 层 巷道
躐 辩糍铀枰激懒鬻瓣盛 瓣德
２ ． 顶板 加强 支护 ，控制 围岩变形 当采 用型 钢 支护 时 ，其薄 层砂 质泥 岩 顶板 易于 冒落 ，难 以形 成整
体共 同承 载 ，这 时巷 道 的维护 也相 当 困难 。顶 板成 为 载荷体 传递 到 两 帮 ，从 而 使 两 帮煤 体 塑性 区 、破 碎 区范 围 （ 松 动 圈） 扩 大 ，片 帮加 重 。 采 用树 脂 锚 固高 强度 锚 杆在 锚 固范 围内产 生 ｌ ｍｍ延 伸 量 ，即能 提供 １ ０ ｋ Ｎ 以上 的锚固 力 ，可 有效防止 顶板 的离层 碎胀变 形 ，而 且高 强度锚 杆抗 剪力 大 ，也能 有效 阻止 顶板 沿 弱面 错 动 。所 以 ，我 们采 用树 脂加 长 锚固 高强度 锚杆 支 护 ，将薄 层泥 岩 顶板 组成 整体 ，由载 荷体转 变 为 承 载体 。这种 承 载体 的强 度 、刚度 都 大 ，顶板 下沉 量就 会 减小 ，并将 上覆 岩层 载荷 传递 到 两帮 煤体 深部 ，以降 低两 帮浅 部煤 体 的载 荷 ，减 小 两帮移 近 量及维 护 难度 。如 此 的支 护方 式 ，可 以显著 的 改善 巷道 维
四 、采 取 的 支 护 措 施
１ ． 顶板 采用 桁架 与锚索梁 联合 支护 由于 试验 巷道 顶 板为 强度 低 、厚度 薄 的砂质 泥 岩 ，顶板 跨度 大于 ４ ． ２ ｍ，易发生 弯 曲下沉 变形 ，在顶 板 中部形 成拉 应 力 ，砂质 泥岩 的抗 拉强 度较低 而易 于断裂 。采用 桁架支 护原理 ，见 如图 ｌ 所示。
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太原
００５ ） ３ ０ ３
要 ： 对 西 山镇 城 底 煤 矿 ２号 、 煤 层 松 软 复 合 顶 板 回 采 巷 道 （ 针 ３号 尤其 是 瓦 斯 尾 巷 ）原 用传 统 架棚 支 护 存 在 ，
着巷 道围岩 变形量大 、 支护效果差 、 费用 高等 问题 ； 结合现场 实际条件 ， 采用现场调查 、 工程类 比、 理论 分析、 山压力 矿
６ 懈
山
Ｉ６／ ＇ ．顶板 多为 炭质 泥 岩与煤 线 互层 ，不 稳 定 ，较 松 软、 易垮 落 。回采 巷道 （ 其是 瓦斯尾 巷 ） 尤 原用 传统 架 棚支护 存 在着 巷道 围岩 变形 量 大 、 支护 效果 差 、 用 费 高等 问题 。２０ ０４年 ３月 至 ２０ ０７年 １ 月 ， 西 山煤 电 ２ 集 团公 司与辽 宁工 程技 术 大学合 作 ，针 对 上述 巷 道 支护 难题 ， 用 高强 度 锚 杆 、 属 网 、 筋 梯 及 锚 索 采 金 钢 对巷道 进行 组合 支 护试 验获 得成 功 ，实 现 了煤 巷 安
第３ 卷 Ｏ
第４ 期
２ １ 年４ ０ ０ 月
山西煤炭 Ｓ ＮＸＩ ＨＡ ＣＯＡ Ｌ
文 章 编 号 ：６ ２ ５ ５ （０ ０ ０ — ０ ３ ０ １７ — ０ ０ ２ １ ）４ ０ ６ — ３
松软复合顶板回采巷道的锚 网梁索组合支护技术
王 敬 军
（ 山煤 电集 团公 司， 西 山西
２４ ９工 作面 副巷 和尾 巷 开掘 在 ２号 、 ２０ ３号煤 层 中 ，巷 道埋 深 ２０ｍ，采 区地 质 综 合柱 状见 图 １ ５ 。２ 号 、 煤 层 平 均厚 度 ２８Ｉ， 角 ２ ９ ， 向抗 压 ３号 ．Ｔ倾 Ｉ ￣。 单 强度 ５ ａ属 极不 稳 定松 软 煤层 。直接 顶 为砂 质 ．ＭＰ ， ０
全高效掘 进 ， 取得 了显著 的经 济效 益和社会 效益 。
饵 ２ 号砂 城日局颤 １ｉ｛ｌ 睡青 岩，伪脊 ８掘质 部发 ５ ７ 并靶攮 ２ 泥细 ， 质 ７ 砂 揖砂 黼
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ｌ 憔 炙 为 擞质 混 岩 ，结 捣 ：１ ０ （ ４ ０ ４ ｛２号 ） ３ ７ ０ ２） ． ４
收 稿 日期 ：０ ９ １— ８ ２ ０ — １ １
载层厚度， 共同提高锚岩支护体承载能力。 二是锚索
悬 吊失 稳岩 层预 防 冒顶事 故 ：顶板锚 索 的承载 能力
观 测 相 结 合 的 研 究 方 法 ， 用 高 强度 锚 杆 、 属 网 、 筋梯 粱 及 锚 索 对巷 道 进 行 组 合 支 护 ； 效 地 控 制 了巷 道 围 岩 变 使 金 钢 有 形， 实现 了煤巷 安全 高 效掘 进 ， 得 了显 著 的 经 济 效 益 和 社 会 效 益 。 取
泥糟 ，熙包
泥 糟 ．黑 色 版 黑 色 鲰 砂
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混置，墨色 盘砂廊慢磷质
图 １ 采 区 地 质 综 合 柱 状
１ 支 护 方 案
能力 １０万 ｔ斜井 一立 井联 合开 拓 ， 副井 为斜 井 ， ５ ， 主
风井 为立井 ； 矿井开 采水平 布置在 ＋ ６ ｍ 岩石 中 ， ７０ 用
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１１ 试验 巷道 围岩 条 件 ．
１２ 复合 顶板 锚杆 一锚索联 合 支护 原理 ．
针对 复合顶板 巷 道 围岩破裂 区分 布和 变形分 布 特点 ， 出 了复合顶 板锚 杆 一锚 索组合 支 护 ， 提 原理 如 下 ：一 是共 同加 固围岩 ，提 高锚 岩支 护体 的承载 能 力 。柔 性锚 杆 （ 伸率 ≥１ ％） 固 区应 处 于围岩 破 延 ５ 锚 裂 区之外 ， 杆锚 固区深度 ≥围岩破裂 区深度 ， 锚 锚 使 杆 充分 起 到加 固浅部 围岩 的作用 ；刚性 预应 力锚 索 （ 工程 延伸率 １ ％） ． － 杆相 匹 配 ， ８ ｇ锚 增加 锚岩 支护 承
关 键 词 ： 软 复合 顶板 ； 松 回采 巷 道 ； 网梁 索 ； 锚 支护 技 术 中 图分 类 号 ：Ｄ ５ Ｔ ３３ 文献标识码 ： Ａ
地 问距 厚 枉 状 脊 胺 ／ ｍ １ ２０ 号 名 称 ： ０
０３ ／ ９ ＼ Ｉ
－ ●
镇城底煤矿位于古交矿区西部 ，设计的年生产
泥岩 ， 厚度约 １ ｍ， 向抗压强度 ５ ．Ｍ ａ部分岩 ２ 单 ２ Ｐ， ２ 层的单 向抗压强度仅为 ８ Ｐ ； ．Ｍ ａ在厚约 ３ ８ ．ｍ的下 ４
位 岩层 中 ， 有 两层 厚 度 各 约 ０４ 的松 软 薄 煤 层 ， 夹 ．ｍ 构成 了一 种极 不 稳定 类 型的 复合 顶板 。
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ｌ 滟 ７ ｉ ｌ 拙 符 ８ 栀 ２ ６ Ｏ 母媒
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个水 平 同时开采 上 、 两组煤 。根 据井 田内煤层 倾 下
、 ４ ０ ９ 獬 ２
角不 同 ，分别 采用 倾 斜 长壁 和走 向长 壁形 式 布置 综
采工作 面 。由于 区内褶 曲和断层较 多 ， 、 主采 ２号 ３号
一
８ ３ ． ４
抽 砂崧 砂 雁混辩 ‘细砂岩 层 ．艇黑色 ． 央 ｊ ５ 质耀错 盼 以砂 艇混措为主