复合顶煤巷锚带网加锚索联合支护

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锚栓锚索联合支护及全锚支护在复合层顶板的应用

锚栓锚索联合支护及全锚支护在复合层顶板的应用
2、 板 支 护 方 式 顶
多 . 覆 采 空 区 积 水 及 层 间 距 变 小 造 成 顶 板 淋 水 大 。 往 在 坚 硬 顶 上 以
在 掘 进 1# 层 4 6盘 区 轨 道 巷 时 巷 道 宽 度 为 32 , 护 方 式 为 4。 1 .m 支
板条 件 下采 用 的普 通 锚 杆 支护 已 不 能满 足 现 有顶 板 的 实 际情 况 , 好 锚 栓 3排 , 排 距 均 为 08 ; 索 2 排 , 距 0 8 , 距 为 16 迈 问 .m 锚 排 .m 间 .m 多 地 方 因 支 护 效 果 差 造 成 顶 板 离 层 下 沉 。 后 不 得 不 采 用 架 棚 维 护 步 式 布 置 。 顶 板 为 复 合 层 顶 板 , 本 无 伪 顶 , 接 顶 较 完 整 , 采 用 最 基 直 只
板 裂 隙 发 育 破 碎 的 情 况 下 。 用 锚 栓 、 应 力 锚 索 的 联 合 支 护 方 式 式 布 置 . 每 16 打 一 根 锚 索 , 板 为 复 合 层 顶 板 , 顶 板 淋 水 较 采 预 即 .m 顶 但 并 加 挂 金 属 网 或 采 用 螺 纹 纲 全 锚 和 预 应 力 锚 索 的 联 合 支 护 方 式 能 大 , 破 碎 带 较 多 。 后 来 再 往 里 掘 进 时 锚 索 间 距 改 为 16 并 列 式 布 .m 够 满 足 支 护 要 求 , 大 提 高 了 掘 进 速 度 , 现 了 安 全 生 产 , 济 效 果 置 , 16 打 两 根 锚 索 . 于 破 碎 带 较 多 、 落 严 重 及 断 层 处 采 用 大 实 经 即 .m 对 塌
. 8m 顶 板 . 费 大 量 人 力 和 材 料 , 低 了 掘 进 速 度 , 且 给 综 采 的 正 常 生 锚 拴 锚 索 联 合 支 护 . 锚 拴 长 度 为 17 m. 直 径 为 1m 的 螺 旋 头 锚 浪 降 而

复合顶板巷道锚网索联合支护研究与应用

复合顶板巷道锚网索联合支护研究与应用

北黄 土 高原 , 为黄 土丘 陵 区 , 于山西 六 大煤 田中 的 属 宁武 煤 田。煤矿 设计 生 产 能力 为 30Mt a前 期 开 . / , 采上 5煤 , 层平 均 厚度 45r, 煤 . 采用 综 采 放顶 煤 开 n
采 。胶带 、 轨道 、 回风 3条大 巷在 主 、 副斜井 底 部 , 胶

式 中 6——- 高 : 。 { 共 m;
A ——巷道开挖以后的侧压系数 ;
— —
岩层 内摩擦 角 ,。 ; ()
塌 落 角 ,。 ; () a 厂— 平 衡拱 的短 轴 ,I I。 T
软化 模量 , a MP ;
c ——岩体在残余变形 阶段的黏聚力 , P 。 Ma
有 良好 的社 会 经 济 效 益 。 关键词 : 网索联 合 支护 ; 值模 拟 ; 锚 数 锚杆 间排 距 ; 自然平衡 拱
中图分 类号 : D 5 T 33 文献标志码 : B
山浪 煤 矿 胶 带 大 巷 前 期 掘 进 段 采 用 的是 U 型 钢支护 , 巷道 净 宽 5m, 高 4m。采用 U型 钢 支护 净
为深 灰 色 泥 岩 , 5 5m, 位 较稳 定 , 层 较 为破 厚 . 层 岩
碎 。下 5煤顶 板 泥岩 中含 有 02~0 4m 的煤线 , . . 其
顶板 在 结构上 属 于复合 顶 板 。
图 1 巷 道 围岩 分 区
2 巷道 前 期观 测
对胶 带大 巷原 有支 护效 果进 行 观测 ,在 掘进 头 处布 设测 站进 行巷 道表 面位 移观 测 ,大巷 巷 道变 形
张新福 , 一 方新秋 , 一 王 明1 , 2徐瑞强 一 邹永沼 ,
( .中 国矿 业 大 学 矿 业 工 程 学 院 ,江 苏 徐 州 1

复合顶板条件下煤巷锚杆、锚网联合支护技术的应用

复合顶板条件下煤巷锚杆、锚网联合支护技术的应用
够 , 杆 、 喷 支 护 的 应 用 范 围 仍 局 限 于 围 岩 比 较 稳 锚 锚 定 的 煤 岩 巷 中 , 多 复 合 顶 板 条 件 下 , 岩 稳 定 性 较 许 围
4 1 ,川 2 m 4 - m ,粘 } -6 0
1 U4 0m, " . 6 … -

复 顶 条 下 巷 杆锚 联 支 技 应 合 板 件 煤 锚 \ 网 合 护 术的 用
刘 瑞 , 向 彪 , 国 胜 付 石
( 神华乌达矿业有 限责任公司, 乌海 乌达 摘 064 ) 10 0 要 : 乌达 矿 区 煤 层 复 合 顶 板 条 件 下 煤 巷 采 用 锚 杆 、 网 联 合 支 护 技 术 已 有 多 年 的 历 史 , 文 在 锚 本
开 始 对 典 型 复 合 顶 饭 条 件 下 4# 1 煤 层 的 采 、 巷 、2 准 道 支 护 方 式 进 行 试 验 研 究 , 用 “ 杆 +锚 索 +钢 筋 采 锚 网 十钢 筋 梯 形 梁 ” 进 行 联 合 支 护 , 得 了 显 著 成 效 。 取 2 应 用 实 例
就 需 要 在 焊 接 过 程 中 采 取 有 效 的 措 施 , 圆 头 小 锤 用
对 红 热 状 态 下 的 焊 缝 进 行 敲 击 , 焊 缝 得 到 延 展 以 使 减 少 某 些 接 头 焊 接 变 形 和 应 力 ; 时 根 据 焊 缝 的 结 同 构 , 择 合理 的 焊接 顺 序 , 可 减少 应 力 又可 防止焊 选 即 件 变 形 。 如 焊 接 平 面 上 的 焊 缝 , 保 证 焊 缝 的 纵 向 要
用 保 温 毯 覆盖 在 焊 缝 上 及 受 热 区进 行 保 温 , 使 焊 缝 缓 慢 的 降 温 ; 持 保 温 棚 内 温 度 , 防 温 度 突 保 以 变 ; 温 后 应 用 角 磨 饥 对 焊 缝 表 面 进 行 打 磨 , 修 焊 降 使

兴阜煤矿锚杆+网+钢带+锚索联合支护技术在复合煤层掘进的应用

兴阜煤矿锚杆+网+钢带+锚索联合支护技术在复合煤层掘进的应用

为 了解 决兴阜煤矿2 3 1 区在复合煤层 掘进施工顶板 支护的难 观看泵的压力表读数 , 读数必须达  ̄ J l 3 0 r n p a ( 1 2 5 K N) , 符合预应力要 题, 在2 3 1 区运输巷施工 中, 利用了加强锚索配合锚杆 、 网、 钢 带联合 求方可停止张拉 。 若千斤顶 行程 不够 , 应迅速 回程 , 然后继续张拉 , 支护技术。 锚索施工简便 , 灵活, 时间短 , 效率高 , 费用低 , 可以和多种 直到设计达到要求。 ( 4 ) 锚杆 、 锚索 的外露要求 : 锚杆 、 锚 索紧固达到 支护形成相结合 , 取得 较好的支护 效果 。 预应力要求后 , 其各 自的外露长度必须符合 规范》 要 求。 锚杆外露
油 田、 矿 山、 电 力设 备 管 理 与 技 术 C h i n a S c i e n c e & T e c h n o l o g y O v e r v i e w
兴阜煤矿锚杆+ 网+ 钢带+ 锚索联合支护技术在复合煤层掘进的应用
郝 仁 杰 ’ 郝 明奎 ( 1 . 辽宁工程技术大学 , 辽宁阜新 1 2 3 0 0 0 ; 2 . 阜新矿业集团公 司, 辽宁阜新 1 2 3 0 0 0 ) 【 摘 要l 根据 兴阜煤矿地 质条件的特点, 应 用锚杆 + 网+ 钢 带+ 锚 索联合 支护技 术, 对复合煤层巷 道进行 支护应 用, 结果表 明联合 支护有效地控 制 了巷 道的 变形, 为以后 的支护 工作 总结 了有益 的经验 。 【 关键 词】软岩 锚杆 网 锚 索 联 合 支护
外露 长度为1 5 0 ~2 5 0 am。 r 2 . 3安全 管理
2 3 1 区运输巷在太下煤层 中, 沿煤层底 板施工 。 太下煤层结构 比 ( 1 ) 锚杆、 锚索钻孔必须保证 施工质量 , 钻 孔直径 、 锚 杆、 锚索直 较复杂 , 三个 自然分层 , ( 即太下一、 二、 三层) 时分 时合, 但总体上是靠 径和树脂药卷直径要合理 匹配 , 确保 锚固效果 ; 钻 孔直径 与锚杆 杆 北侧逐渐合层, 合层时煤层最厚达2 6 . 5 7 m, 分层时煤厚最薄为8 . 4 5 m, 体直径 之差 为6 ~8 am, r 钻孔直径与树脂药卷直径之差为4 - 8 am。 r 太下煤层属于复合煤层 , 其夹矸层数最多可达十多层 夹矸 , 夹矸层 ( 2 黼 杆必须使用左旋无纵筋矿用螺纹钢锚杆, 杆体直线度 ̄ <2 mm/ m。 最薄为0 . 1 m, 最厚 可达6 . 4 m, 夹矸岩性多为粉砂岩或泥质砂岩 , 是 ( 3 ) 锚索锚 固段必须焊一股 1 . 2 Y  ̄ 长的 1 2 #的铁 线缠 绕上 , 以提 高搅 层状结构 。 其伪 顶为 泥质砂岩 , 厚度0 . 2 m~0 . 6 m, 直接顶为泥质粉 拌及锚 固效果 。 ( 4 ) 锚固剂必须质量合格 , 锚杆使用超快药卷 , 锚索使 砂岩或泥质砂岩 , 厚度为2 . 0 -4 . 5 米, 老顶为砂岩 , 局部含烁岩 : 底板 用 中速药卷 , 严禁混用 。 ( 5 ) 施工循环进度为 1 . 6 米, 每循环打两排锚 为砂质泥岩层或粉砂岩 。 杆, 排距0 . 8 m, 最大控顶距为 1 . 8 米。 锚索距工作面最大距离不许超 高5 . 0 米。 遇顶板破碎或压力增大区域缩小循环进度到0 . 8 m, 锚索距 2设计 与施工 2 . 1支护设 计 2 3 1 区运输巷设计为矩形 , 巷道宽4 . 8 m, 高3 . 2 m, 采用锚杆+网 小班锚杆 、 锚索预紧力 ( 预应力) 检测 工作 , 每小班帮 、 顶锚杆各 抽样 + 钢带+ 锚索联合支护 。 组3 根进行检测 ; 锚索每天 以每 1 0 根为一组 , 每组抽检一根 。 ( 8 臌 顶板和两帮锚杆选用直径2 2 am, r 长度2 4 0 0 am, r 左旋无纵筋矿 锚索 锚固力监测工作 。 锚 杆锚 固力检测抽样率 为3 %每3 0 0 用螺纹钢锚杆 , 使用 C K a 2 3 5 0 型树脂锚固剂卷 1 根端头锚 固, 锚杆间 好锚杆 , 根, 帮、 顶杆抽样一组( 9 根) 进行检查 。 顶锚 杆锚 固力 为1 5 0 KN, 帮锚 排距 为7 5 0 * 8 0 0 ( mm) 。 锚 杆均打人钢带 制框 内。 锚杆托盘 规格为 杆锚 固力 为1 0 0 KN; 锚 索锚 固力 每百米巷 道检 N5 根, 锚 固力 为 1 5 0 . 1 5 0 * 8 ( am) r 的蝶形托盘 。

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。

锚索网联合支护技术在煤巷大断面支护中的使用

锚索网联合支护技术在煤巷大断面支护中的使用
科技信息
工 程 技 术
的拌和均匀 , 碾压到位。北方夏季炎热 , 持续时间长 , 当采用硬一些的 适 沥 青 十 分 必要 :
5结 语 .
适量 的抗剥落剂 , 促使集料表面更加湿润 , 从而使沥青与集料之间的粘 性增 加 。 44路 面 表 面 功能 衰 减 防治 措 施 . 沥青路面的抗滑表层 要求有粗糙的表面 ,即较大的宏观粗糙度 和 微观粗糙度 。 除抗滑表层 的矿料级配要满足规范要求外 , 粗集料的抗 滑 性能也必须满足一定要求 。 石料磨光是表面功 能衰减 的主要原因 , 因此 采用坚硬耐磨的集料是非 常重要 的。另 外施工 时必须 注意沥青混合料
8 0 mm ×3 0 r m。 40 20 a
施 工两道挑棚 ,采用一梁 四柱 ,挑 梁分 别距原切跟东帮分别 为 24 .m、 3 m, . 单体初撑力不小于 IO 且 必须穿铁鞋 。 6 O KN, 刷 面采用锚粱 网支护 , 顶部 1#槽钢 与原切 眼槽钢措茬 4 0 m, 2 0 m 以 新 切 眼 肩 窝锚 索 与老 切 眼 锚 杆 互 相 影 响 。 随着刷 面的施工, 在新切眼 内采 1 }工字钢配合 D 一 5单体 , 1 } w3 再施 工两道挑棚, 四道 挑棚间距 1 m, 三 、 四道挑 棚距巷道刷 面迎头不 . 第 2 第 大于 1 m, 5 避免影响综掘机使用 。 随着刷 面的施工 , 需在第二 、 道 挑棚 间架木垛, 木垛距迎头距离不 超过 l 5米 , 垛 材 料 采 用 1 0 木 40×20×2 0 m 新 鲜方 木 , 垛 必 须 接 0 0m 木 实 有劲 , 不 大于 1m。 间距 0 锚 网支 护巷 道质 量标 准 :① 中线 至 任一 帮距 离 不超 过设 计 值 + 5 m ②高 度不超过设计值 + 0 mm; 10 m; 20 ③托板密贴壁 面, 未接 触部位 楔紧; 顶部 锚杆 紧跟迎头 , 帮部滞 后迎头不 超 2 ④锚杆 扭矩不 小于 m; 10 n, 8N・l锚杆抗拔力不小于 7 K , 0 N锚索抗 拔力不小于 10 N; 2 K ⑤排距不 超过设计值 ±10 m ⑥金属网搭茬长度不小于 10 m 联网距离不大 0m ; 0m ,

锚杆-锚网-锚索联合支护在缓倾斜中厚煤层巷道中的应用

锚杆-锚网-锚索联合支护在缓倾斜中厚煤层巷道中的应用
1 .0 2
企 业 技 术 开 发
T CHNOL E OGI AL D C EVE O MEN NT RP S L P T OF E E RI E
2 1 年 5月 00
Ma .01 v2 0
锚 杆一 锚 网一 锚 索联合 支护在缓倾斜 中厚 煤层巷 道 中的应 用
作者简介 : 智( 6 一 , 大学 专科 , 徽 淮北 人, 张 1 2) 9 男, 安 主要 研 究方 向
力锚索 , 每根锚索使用三支 Z 50型树脂锚 固剂锚固。 25 两帮采用 M 型钢带 , 3 高帮钢带长 3 0 m, 20 m 每根钢 带5 根锚杆 , 低帮钢带长 2 5 m, 10 m 每根钢带 4根锚杆 , 高 帮 锚杆 规 格 为 M 4 L4 0m 型 无纵 筋 左 旋 螺 纹 高强 2 一 20 m
维勘探资料和物探资料综合分析 ,该工作 面的构造较复 杂, 7 且 煤层为不稳定煤层 , 断层较发育 , 在实 际施工 中 煤 岩层 产状 及 煤 厚可 能 出现 一 些 变化 。风巷 、机巷 施 工
过 程 将 揭 露 F 9 、S0 、S0 、S0 、S 1 、S0 、 S 9 F 15F 11 F 19 F 10 F 10 F 16 层 , 中 F I0 F 16断 层 对 生 产 有一 定 的 影 S0 断 其 SO 、S0 响 ,S 9 F 15 F 1 1F 19 F 10断 层 对 生 产 影 响 较 F9 、S0 、S0 、S0 、S 1 大 , 断层 影 响 , 巷 、 巷 施 工 过 程 中 将 会 发 育 多 条 小 受 风 机
张 智
( 徽淮 北 矿 业集 团有 限责 任公 司 , 徽 淮 北 250 ) 安 安 300
摘 要 : 青 东煤矿 首采 面 7 6工 作 面机 巷 , 用锚 杆一 锚 网一 锚 索联 合 支护 。 得 了 良好 的 支 护 效 果 , 在 2 采 取

锚带网联合支护在煤巷拱形断面中应用论文

锚带网联合支护在煤巷拱形断面中应用论文

锚带网联合支护在煤巷拱形断面中的应用浅析摘要:浅析淮北朔里矿业井下掘进巷道地质构造特点、掘进巷道支护设计掌握的基本原则、巷道支护方案选择与参数确定方法、施工技术要求与应注意的问题,以及取得技术经济效果等。

通过科学地确定巷道支护参数,采用拱形断面,适应了围岩应力场的特点,并利用锚索的高强悬吊作用来提高围岩的自承能力,如此支护取得的效果较好。

关键词:煤巷支护锚带网联合支护拱形断面应用一、引言在淮北朔里矿业井下的掘进巷道施工中,不少都布置在复合煤层中,巷道沿煤层底板和煤层走向来掘进。

该一般的施工中,煤层节理较发育,倾角多在5~20°之间变化。

煤坚固性系数f值一般为2~3左右。

其顶板多以砂质泥岩为主,灰白色,较稳定,底板以砂质泥岩为主。

由于在合煤层中掘进,其巷道的支护方案及其支护参数的选择必须科学合理,以保障掘进巷道的安全性及其支护的经济性。

二、掘进巷道支护设计的原则掘进巷道支护设计的原则主要掌握如下三点:1.由于矿井不少采区的地质条件都较为复杂,且矿山压力作用也比较明显。

因此,在设计掘进巷道是必须重点考虑加强支护的问题,要使掘进巷道能一次性交付使用,且避免再次返修的现象。

2.在掘进巷道的设计时,可采用类比法初选和现场监控信息反馈的设计方法进行,以使掘进巷道的支护效果和支护成本都得到最佳的组合。

3.在施工期间,合理安排巷道掘进和支护工艺的施工流程,以确保巷道支护能够适应围岩的变形、活动状态,以最大限度地发挥围岩自承能力和支护体支护能力,并在此基础上能提高劳动生产效率。

三、巷道支护方案选择与参数确定按照上述巷道支护设计的基本原则和要求要求,再根据巷道围岩特征,将不少巷道都选择了拱形断面施工,并采用锚杆、锚索、金属网、钢带和加锚索联合支护的方式。

施工操作和参数的选择具体如下:1.对于软岩巷道,其拱形巷道支护结构的承载能力最大。

当采用拱形断面时,比较适应围岩应力场的特点,这有利于提高围岩的自承能力,降低矿山压力对巷道的破坏作用,同时又提高了巷道的支护效果。

煤矿巷道顶板锚网索联合支护安全技术措施

煤矿巷道顶板锚网索联合支护安全技术措施

20101回风顺槽顶板锚网索联合支护补充安全技术措施编制人:施工单位:浩然煤业机掘队编制日期:2019年8月16日执行日期:2019年8月17日浩然煤业巷道顶板锚网索联合支护补充安全技术措施为了合理有效地对20101回风顺槽顶板进行锚网索联合支护,确保掘进施工安全,根据目前20101回风顺槽已掘进100m的地质情况:巷道顶板破碎,煤岩层起伏变化频繁,造成巷道顶部局部漏顶、巷道成形不好等现象的发生;按照公司调度会议要求,浩然煤业机掘队项目部特对20101回风顺槽顶板锚网索联合支护补充编制以下安全技术措施。

1、顶板支护采用Φ20mm×2000mm左旋螺纹钢锚杆,间排距改为800mm×800mm,每排6根,方形高强度蝶型钢托板,钢筋网用Φ6mm钢筋焊制成方格网,网要压茬连接,搭接长度不小于100mm,联网采用14号铁丝要孔孔相连,双丝双扣,绑扎牢固绑死扭结不少于3圈。

连接点要均匀布置,间距200mm。

钢带Ф10mmH型。

每间隔两排锚杆第三排中间两根锚杆换打成4m锚索。

第三排锚杆支护内Ф17.8×4000(mm)锚索,锚索间距800mm,排距2400mm,锚索托板规格为300mm×300mm,厚16mm。

对称布置每排2根;巷内Ф17.8×7000(mm)锚索,锚索间距1300mm,排距2400mm,对称布置每排2根;锚索托板规格为300mm×300mm,厚16mm (详见附图)。

2、预防局部漏顶巷道顶部破碎地段打好锚杆和锚索后采用先加铺设菱网形再铺设钢筋网支护方式,钢筋网规格:钢筋φ6mm圆钢焊制成方格网,网格边长为100mm的正方形。

菱形网规格:φ3.5mm优质低碳钢丝焊制而成,网格边长为50mm的正方形。

局部漏垮处采用增打锚杆或锚索填加木材接顶加强支护。

3、掘进机切割工艺:采用横向往复式截割,先将截割头调至巷道的左下部,伸出截割部,由巷道左下部煤壁开口进刀,进刀深度以0.8m 为宜,左右摆动先割出槽窝,然后按照自下而上从左到右(1.5-2.1m)由煤至岩石的顺序进行截割,当割至永久支护达到或接近最大空顶距时,必须停止掘进,按临时支护的支护工艺进行临时支护,再在临时支护的掩护下进行锚杆支护,达到最小空顶,然后方可继续向前掘进并以此循环(详见附图)。

含煤复合顶板煤巷锚带网索梁支护技术

含煤复合顶板煤巷锚带网索梁支护技术

m m×8 0mm, 0 锚杆采 用 加 长锚 固方 式 , 根 锚 杆采 每
用 2卷 Z 5 0型 中速 树 脂 药 卷 , 25 中顶锚 杆 垂 直 于顶
6・
维普资讯
20 0 7年第 1期
韩 昌伟 等 : 含煤复 合顶 板煤 巷锚 带网 索梁支 护技 术
输 巷开展 了含 煤复合 顶 板煤巷 支护 的研究 。
塑 g 虽毒
。 量
1 支 护 技 术
图 1 7 1运输 巷 支 护平 、 面 示 意 1 断
1 1 支护方 案 的选择 .
7 1 1工作 面运输 巷沿 7 煤 层 顶 板 掘进 , 巷道 顶
巷道顶 板 支 护 : 用 5根 左旋 高 强螺 纹 钢 锚杆 采
总第 15期 4
板 , 上 2根 锚杆 与巷 道顶板 夹角 7 。 边 0。 巷道 两 帮支 护 : 帮各 采 用 4根左 旋 高强 螺 纹 两 钢锚 杆加 24 0 m 0 m长 Ⅱ4型钢 带 、 形 金 属 网联合 菱 支护 , 杆规格 为 2 m × 0 m, 杆 间排距 锚 0m 22 0 m 锚 70m 5 m×8 0 m 锚 杆 采用 加 长 锚 固方 式 , 根 锚 0 m, 每 杆采用 2卷 Z 5 0型 中速 树 脂 药 卷 , 25 帮锚 杆 垂 直 于 巷帮 , 但底 脚锚 杆 向下扎 角 2 。 0。 预应 力锚 索 : 2排锚 杆 布置一 对预应 力锚 索 , 每 钢 绞线规 格 为 (l . 4 m 2 5 2 m×53 0 m 锚 索 间 排距 j 0 m,
4— 。 平均 5 。7 煤 厚 1 2 8, 。 。 . 8—16 m, 均 14 m; . 平 .
板 7 煤 与 7 煤 间夹矸 的厚 度之 和 为 2 1 因 。 7 . 7 m, 受王 楼背斜 的影 响 , 大 水 平应 力 方 向垂直 于 巷 道 最 的掘进方 向 , 加上巷 道顶 板为 含煤复 合顶 板 , 道地 巷 压 大 , 板稳 定 性差 , 易 发 生离 层 、 切破 坏 。结 顶 极 剪 合 7 1工 作 面 的地 质情 况 , 单 纯采 用 锚 杆难 以将 1 若 7 煤 与 7 、 煤 间夹 矸 悬 吊在相 对 较 稳 定 的 7 煤 。 。7 。

复合型顶板锚网索联合支护技术研究与实践

复合型顶板锚网索联合支护技术研究与实践
平 煤 股 份朝 川 矿 二 井 戊 一1 10工 作 面设 46 计 走 向 长 度 8 6m,倾 斜 长度 10m,平 均 煤 厚 2 5 22m。煤层 直接 顶 为深 灰 色砂 质 泥岩 , 7m, . 厚 坚 硬 系 数 4 6 含 植 物 化 石 , 间 夹 细砂 岩 2 3层 , , 中 ~
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
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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 :

煤巷锚网索联合支护技术实践

煤巷锚网索联合支护技术实践

式 中 , 为 锚杆 长度 ; 为 锚 杆 外 露 长度 , 于端 锚 L 对
锚 杆 , 般 取 1 0m 一 0 m,L =垫 板 厚 度 +螺 母 厚 度 + 。
( . 2 ~ 0 0 m; ,为 锚 杆 有 效 长 度 , 15 0 00 . 3) L 取 0 m L 为锚 杆锚 固段 长 度 , 4 0mm。 m; 取 0 将数 据代 入式 ( ) 算得 L= 0 m, 1计 20 0m 故锚 杆
长 度 取 2 0 0 mm。 0 2 2 锚 杆 间 排 距 .
掘随 落 ; 直接 顶 为砂质 泥 岩 , 7 4 , 厚 . 3I 黑色 , 密 , n 致
含菱 铁质结 核及 植 物 根 部 化 石 。基本 顶 为砂 岩 , 厚 92 , 部 灰 色 , 发褐 , 粒 , 石 英 长 石为 主 , . 4m 上 微 细 以 含 黑 色粒状矿 物 , 少 许 白云母 片 , 黑色 炭 质 面 , 含 具
倾 角 平 均 2 。 井 田 内 地 质 构 造 复 杂 , 裂 构 造 发 4。 断
工 作 面 , 据《 矿巷 道锚 杆 支 护技 术 》 根 煤 中所 提 供 的
经 验类 比法 ,2 1 3 0 1北 运 输 巷 顶 板 属 于 中等 稳 定 的
Ⅲ类 围 岩 , 动 圈 范 围 为 10 0 ~15 0 m 锚 杆 支 松 0 0 m,
层 面含较 多 白云 母 片 , 质胶 结 ; 铝 下部 浅灰 色 发 褐 ,
细粒 , 以石 英 长 石 为 主 , 黑 色 粒 状 矿 物 及 植 物 化 石 含
锚 杆 间 排 距 根 据 每 根 锚 杆 悬 吊 的 岩 石 质 量 确
定 , 杆悬 吊的 岩 石 所 受 重 力 等 于 锚 杆 的 锚 固力 。 锚 通 常锚 杆按 等 距 排 列 , n 间距 )=b 排 距 ) 则 即 ( ( ,

锚杆(索)与金属网联合支护在留顶煤巷道中的应用

锚杆(索)与金属网联合支护在留顶煤巷道中的应用
3 . 9 3 ~ 4 . 2 4 MP a ; 抗剪强度 5 . 4 4 ~ l 0 . 2 8 M P a , 平均 7 . 0 9 ~ 8 . 3 O
1 巷道 工程概况
回风下 山布置 在 9 + 1 0 + 1 1 号煤层 中, 设计 长度 3 6 0 m, 埋藏 深度 2 3 8 ~2 Байду номын сангаас 6 m, 上距 2 号煤 层平均 8 3 . 6 m, 设
计为矩形断面 ( 净宽 5 m, 净高 3 . 5 m, 为实现回风下 山与 集 中回风巷 贯通 , 并解决集 中回风 巷排水 问题 , 回风下
山坡度从 开 口( 9 6 . 5 4 9 m处 ) 开 始改 为 一 5 。2 0 , 坡 度 增大 , 导 致巷 道施 工 的托顶 煤厚 度 0~8 m, 增加 了支 护难度 , 导致 原支 护锚 固段长度 不足 、 悬 吊作用 消失 , 存 在安全 隐患 , 为此 , 要对 回风下山托顶煤施 工段巷 道
9 . 5 9 M P a 。 遇水底板易软化 , 但隔水性好, 抗压强 度较高 ,
易管理 。b . 1 0 + 1 1 号( 9 + 1 0 + 1 1 ) 号煤层 顶板多 为泥岩 、 岩 性灰黑色 , 致密 , 性脆。单 向抗压强度 5 0 . 9 ~ 7 1 . 6 M P a , 平 均5 8 . 2 M P a ;单 向抗 拉强度 2 . 5 5 ~ 3 . 2 6 MP a ,平均 2 . 8 9 M P a ; 抗 剪强度 7 . 1 2 ~ l 0 . 2 0 MP a , 平均 9 . 0 9 M P a 。 据调查 , 顶板 为 中等 冒落 ,较好 管理 ,隔水 性 能好 。1 0 + 1 1 号 ( 9 + 1 0 + 1 1 ) 号煤层底 板多为泥岩 、 岩性灰黑 色 , 致密 , 性 脆 。单 向抗压强度 l 6 . 4 ~ 6 8 . 0 MP a , 平均 2 3 . 3 ~ 4 2 . 2 MP a ;

复杂复合顶板锚网索不等强联合支护

复杂复合顶板锚网索不等强联合支护
( 二 ) I I 类 复 合 顶 板
发生弯曲变形 有局部岩块脱落卜 岩层发生拉伸或局部剪切破坏一巷道顶板 变形 破坏 。 2 、 塑 性破 坏 机理 ( 1 ) 巷 道 围岩在 高 地应 力作 用 下 , 发生 应力 扩容 变 形而破 坏 。 ( 2 ) 巷 道 围岩 中含 有膨 胀性 软岩 , 吸水 发生 膨胀变 形 而使 围岩 发生 破坏 。 ( 3 ) 锚 固平衡 拱 内岩石 由弹 性体 转变 为破坏 松动 体 , 使锚 杆丧 失加 强锚 固 平 衡拱 的 约束离 层 和抗剪 切 两个基 本 作用 , 导 致 围岩破 坏 。 ( 4 ) 巷道 开挖后 , 巷 道围岩 是先 由压 应力 引起的挤 压破坏 , 随着 挤压破 坏 向
的事 故 中 , 复合 型 的破碎 顶板 占相 当大 的 比例 。 ( 二) 巷 道 顶 板 破 坏 机 理 1 、 巷 道 顶板破 坏 的一 般过 程 顶 板受压 变 形一岩石 局 部屈服 变形 一节理 弱 面发生 破坏 一顶板 较低层 位
2 、 应用 理论 : 锚杆 设计 采用 组合 拱理 论 , 锚索 设计 采用 悬 吊补强 理论 。 3 、 巷 道支 护设计 : 顶板锚 杆使 用长 2 . 5 m, 2 2 mm的左旋 无纵筋 螺纹 钢等 强 锚杆 , 两 帮使用 长 1 . 8 m, q , 2 (  ̄r o 2旋 无纵筋 螺纹 钢等 强锚杆 , K2 3 3 5 树脂 药 卷端 头锚 固 , 锚索钢 绞 线长度为 8 6 . 2 至9 . 2 m, 中1 7 . 2 5 am, r 顶、 帮 锚杆 间排距各 为7 1 X l mm X 7 0 0 mm; 锚杆 间排 距误差 不 超过 ±5 0 am} r 锚 索按 照 “ 2 — 2 ” 型布 置 , 排距 为 每2 . 1 m三 根 。

巷道采用锚网、锚索的施工工艺1

巷道采用锚网、锚索的施工工艺1

山西教场坪集团玉岭煤业有限公司巷道采用锚网、锚索的施工工艺和施工要求矿长:生产矿长:技术矿长:安全矿长:机电矿长:通风矿长:通风队长:机电队长:安全员:编制:日期:掘进队长:巷道采用锚网、锚索的施工工艺和施工要求为了加强对井下所有采用锚网联合钢带支护,并进行锚索补强的巷道的管理。

现制定了锚网联合钢带支护,并进行锚索补强的施工工艺和施工质量要求,望各队组认真学习,并按照本要求施工。

到月底验收时将按照本要求进行验收,对于不合格的巷道不予验收或罚款。

1、支护方式①顶板:使用左旋螺纹钢高强锚杆,规格为φ22×2200mm,配拱形托盘和高强螺母,为配套产品。

加长树脂锚固,钻孔直径为28mm,药卷规格为K2350一卷,Z2350一卷,锚固长度1.76m,顶板配以W钢带,钢带排距为1.5m。

如遇顶板破碎等特殊情况必须加金属网作为辅助支护,钢带规格,长度为3000mm,上有4个锚孔,金属网采用8#铁丝编制的经纬金属网,规格为10000×1700mm,相邻网搭接200mm,铁丝钮扣联结。

②顶板锚索:7股高强度低松弛钢绞线制,直径17.8mm,长6m,有效长度5.8m ,锚索采用4卷Z2350树脂锚固剂锚固,锚固长度理论计算2.26m,在锚索锚固端2.2m处施加挡圈。

锚索排距为3m。

③两帮:采用左旋螺纹钢高强锚杆,规格为φ20×1700mm,钻孔直径为28mm,加长锚固,每孔二个树脂药卷,规格为Z2350,选用金属网和钢托板、锚杆护帮,金属网尺寸为10000mm×1700mm。

金属网采用锚杆支护,锚杆采用五花眼布置。

2、锚杆施工工艺(1)施工锚杆打眼前,首先按照中、腰线严格检查巷道断面规格,不符合作业规程要求时必须先进行处理;打眼前要先敲帮问顶,仔细检查顶帮围岩情况,找掉活矸、危岩,做好临时支护后,确认安全后方可开始工作。

锚杆眼的位置要准确,眼位误差不得超过100mm,眼向误差不得大于10度。

锚杆、锚索、锚网、注胶联合支护在厚煤层深部开采巷道过断层中的应用

锚杆、锚索、锚网、注胶联合支护在厚煤层深部开采巷道过断层中的应用

锚杆、锚索、锚网、注胶联合支护在厚煤层深部开采巷道过断层中的应用摘要:成山矿东一采区3#煤层煤厚开采垂深在900m,煤厚4.0—4.5米,地质构造复杂,矿压大,施工下山绞车道中遇一落差8.5米的正断层,围岩破碎,采用先注胶后用锚杆、锚索、锚网联合支护,起到了良好的支护效果。

关键词:厚煤层、围岩破碎、注胶、联合支护。

前言成山矿东一采区是城山矿主要采区,3#层属于优质煤层,低灰分、低硫。

煤层高度4.0—4.5米。

顶板为复合顶板,现开采垂深900m。

矿压大、构造多。

在巷道掘进过断层过程中因不能及时采取有效的支护形式,多次产生煤壁片帮、内移、顶板下沉、底版鼓起现象。

而采用先注胶后用锚杆、锚索、锚网联合支护,使其围岩共同承载矿压。

基本解决这一难题。

1深部厚煤层沿煤层掘送过断层支护应考虑的问题及解决的方法从理论分析和工程实践中得出,深部厚煤层过断层支护应遵循“支护及时,先柔后刚,先让后抗,柔性适度,稳定支护,护顶先护帮”的基本原则。

特别是围岩破碎用锚杆、锚索、金属网满足不了支护要求时,可采用先在围岩内注胶使帮、顶破碎围岩有机的结合起来,形成一个有机体;增加巷道围岩的强度,开凿后采用锚杆、锚索、锚网联合支护可达到巷帮共同承载压力的目的。

从而解决了围岩破碎用锚杆、锚索、金属网满足不了支护的难题。

2 锚杆、锚索、钢带、金属网、注胶联合支护机理巷道开挖后,围岩的受力状态发生改变。

不同部位岩体,由于其受力状态不同,所表现出的强度也各不相同,当打入锚杆后,1、由于锚杆与围岩的相互作用,使得巷道围岩受力状态又发生改变。

锚杆与岩体粘结在一起,提高了岩体的整体刚度,增强了岩体的抗变形能力,加强了岩体的整体性。

2、由于锚索的悬吊作用,对于层状岩体,当锚索穿过破碎岩层深入稳定岩层时,由于锚索的悬吊作用,对不稳定岩层起着悬吊作用,,对岩层离层起到了一定的阻碍作用。

3、使用金属网、钢带能与顶板和帮壁完全接触把单根锚杆、锚索组合成新的组合梁,4、注胶可以是破碎围岩有机的粘合在一起,形成一个新的有机体,提高岩层的整体承载能力,使其由二维应力受力状态转化为三维受力状态。

锚、网、带+锚索联合支护技术在软弱顶板煤巷中的应用

锚、网、带+锚索联合支护技术在软弱顶板煤巷中的应用
钢 带 的早期 作用 主要 是防止锚 杆间破 碎 岩块掉 落 。钢带对 锚杆 间 的围岩施 以径 向约
性 。前者是 巷 道 围岩 自身 稳 定 ( 形成 结 构 ) 的 问题 ,而后 者则 是通 过选择 合理 的支 护材 料 和 支护参数 ,使 得支 护材料 与 围岩相互 作
用 ,共 同形成 一个具 有较 强承 载能力 的锚 固
在岩 体 中开凿 巷道 以后 ,巷道 围岩 的运
维普资讯
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动要 经历一 个静 态一 动态一 静态 的过程 ,这 个过程 也就 是 围岩应力 重新 分布 的过程 。应
煤 矿支 护
20 年第 2 08 期
力重新分布的结果是使巷道处于_个不稳定 的平衡状态。此时 ,巷道的稳定主要取决于
两个 因素 :一是 巷道 围岩 的 自身 稳定性 ;二
是巷 道支 护材料 的适 应性 和支护 参数 的合理
少岩层压睦和弯睦失稳 的可能性 ,预紧力越 大 ,支护效 果越好 ;随着时 间 的推 移 和受 到 采 动 的影 响 ,巷道 围岩 的破坏 范 围会 逐渐 扩 ’ 大 。当锚杆能深入到关键承载圈中时 ,其主 要作 用是将 破 坏 区 岩层 与关 键 承 载 圈相 连 ,
2 原 巷道破坏 原 因分析
该巷 道直 接 顶 厚 4 左 右 ,岩 性 软 弱 , m 容易 导致 顶板 离层 ,发生 冒顶 事故 。 ( )支护 方式 不合理 3 该 巷道 和邻 近 的 1 2 0 2回风 巷地 质 条 件 类 似 ,断 面 规 格 相 同 。12 0 2回风 巷 一 些 地 段 采 用 锚 杆 支 护 ,一 些 地 段 采 用 锚 、 网 支 护 。在这 两 种 方 式 支 护 下 都 发 生 过 顶 板 事 故 ,矿 压显 现表 现为顶 板离 层 、开裂 、严 重 变 形 。分析 锚杆 支护 和锚 、网支 护失效 的原 因 ,主要在 于 : ① 锚杆 支护 对 围 岩护 表不 足 ,造 成 破 碎 岩石从 锚杆 之 间挤 出 ,虽然 锚 、网支 护护 表 能力强 一些 ,但原 来使 用 的顶板 网片 为铁

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


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

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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复合顶煤巷锚带网加锚索
联合支护
Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.
Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号:KG-AO-1773-59 复合顶煤巷锚带网加锚索联合支护
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复合顶板支护目前仍是新汶矿业(集团)公司推广应用煤巷支护的技术难点之一。

翟镇煤矿以往在复合顶板煤巷掘进过程中使用锚杆支护时曾发生过冒顶,在一定程度上影响了煤巷锚杆支护在全矿的推广。

为了促进锚杆支护在全矿的应用,对3401西运输巷进行了复合顶板煤巷锚杆支护技术试验研究,并取得了成功。

1、试验巷道的技术条件
3401西运输巷沿4煤顶板掘进,钻眼爆破法施工,巷道净高2.4m,净宽3. 2m,埋深H=380-410m,走向700m。

.位于3202W面下方,掘进过程中将受到3202W 面采动压力影响。

4煤厚2.8-3.0m,倾角8º,硬度f=1.5-2,与上部2煤层间距14~15m;直接顶为深灰色泥质粉砂岩,厚1.2~2. 2m,岩石抗压强度22-
45MPa,层理发达,裂隙一般,局部夹4煤上1,其上为0.4-0.8m厚的4煤上2,再上为深灰色粉砂岩,厚2. 5-4. 2m;老顶为灰白色中砂岩,厚4. 0m,岩石硬度f=5-6;底板上部为黑色泥岩,厚0. 25m,其下为0. 5m厚的粉砂岩,再下为1. 0-2. 0m中细砂岩。

详见煤层综柱状图1。

2、锚杆、锚索联合支护的支护机理
复合顶板支护的难度,在于软夹层(煤线、泥岩)地质弱面的存在,导致上、下层面间的结合力低,普通锚杆无法将其包纳入锚固范围之内,承载能力有限,而且软弱夹层本身的松动膨胀也会对下位岩层形成较大的垂直载荷,易导致顶板垮落。

特别是3401W运输巷位于正在开采的3202W面的下方,承受地压和采动压力的双重作用,必须采取一定补强措施,才能确保施工安全。

应用“锚带网+锚索”联合支护方式可以克服单纯锚杆(锚带网)支护的弊病。

“锚带网”可以发挥挤压加固作用,促使锚固范围之内的岩石形成能承受一
定载荷的整体结构,维护锚杆长度范围内的顶板,保持整体性,一定程度上阻止上部围岩的松动与变形。

考虑到顶板中等稳定的特性,采用W钢带配合金属菱形网来维护顶板。

锚索则锚固在上部稳定的老顶岩层之中,发挥其悬吊作用,将潜在的垮落范围之内的顶板岩层悬吊于完整坚固的老顶岩体上,由锚索来承担垮落范围之内的岩层所受的垂直载荷,防止顶板岩层离层。

3、支护参数设计
3.1锚带网支护参数设计
锚带网的作用在于维护巷道顶板及两帮煤壁的完整性。

因此,按照加固拱原理和松动圈理论,进行各参数计算,最终设计的锚带网支护参数为:顶锚杆选用长1. 8m、Ф18全螺纹锚杆,间距0.85m,排距0.7m,采用2个Z2335树脂药卷实现加长锚;帮锚杆采用长1.8m, Ф18车丝螺纹钢锚杆,排距0.7m,上帮间距0. 7m,下帮间距0. 8m,采用1个Z2835型树脂药卷:钢带为BHWZ50—800×2×3200型。

3.2锚索参数设计
根据煤层顶、底板的实际情况,为保证锚索提供足够的悬吊能力,将锚索锚固于砂岩老顶中,锚索在老顶的锚固长度取1.0m,因此将锚索的总长度设定为
6m。

上覆岩层潜在垮落范围内直接顶岩层的自重荷载为:
W=S•γ•D排
式中 S—潜在破坏范围的面积,
h'-潜在冒高,h'=1. 5B=4. 8;
B-巷道宽度,取3. 2m;
γ-岩体的容重,取24kN/m³;
D排一锚索的排距,按2排锚杆布置1根锚索设计,取1. 4m。

故 W= 241.9kN
锚索的悬吊能力P为:P=P1>W
P1为锚索的破断载荷,P1=260kN
3401西运输巷锚杆+锚索支护总体布置参见图2。

4、巷道矿压观测研究
为了验证锚杆和锚索联合支护对复合顶板煤巷维护的可靠性,在掘进的同时对巷道进行了表面位移、顶板离层等综合矿压观测。

为调整、优化支护参数提供了依据。

4.1矿压观测结果
(1)表面位移量观测。

Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ测站顶板和两帮变形与时间关系曲线参见图3。

(2)锚杆受力观测。

顶部和帮部锚杆受力与时间关系曲线参见图4。

(3)锚索受力观测。

锚索受力与时间关系曲线如图5所示。

4.2观测结果分析
(1)锚杆支护效果
对表面位移观测的结果为Ⅱ测站因受采动影响,所以变形量较大,其中顶板下沉175mm,两帮移近218mm和102mm,在巷道掘出约15d后,基本趋于稳定,说明此种支护基本合理.从观测到的锚杆受力情况看,都发挥了积极作用,以人工设置改善提高了围
岩整体性能,促使围岩形成组合梁、加固拱,以围岩自身的稳定性去承受地压。

这是一种积极主动的方式,也是其与架棚的根本区别,从效果看,也优于架棚。

随着采面的推进,对位于架棚段的I号测站进行了观测,虽然在800mm棚距的基础上又加了棚,使棚距达到400mm,但顶板下沉量仍达到372mm,两帮移近459mm,部分架棚段已发生顶板冒落,棚梁压弯,棚腿变形蹬出,片帮加剧,采用锚杆支护,即使在经受采动压力和侧向支承压力煤柱压力联合作用下,顶、帮仍具有较高的强度抵抗外力,保持自稳,当受采动影响时,顶锚杆承受了100kN左右的力,帮锚杆承受了80kN左右的力。

有效阻止了锚杆锚固范围的顶板离层和煤壁片帮。

通过测力锚杆,还分别获得了锚杆所承受的径向力和轴向力,锚杆提供的轴向力增加了顶板各岩层间的摩擦力,阻止了层间的离层锚动,锚杆径向力表明锚杆本身有一定抗剪切能力,提高了顶板抵抗外力维持稳定的能力。

(2)锚索支护效果
锚索在整个支护体系中,也发挥了重要作用。

Ⅱ测站的锚索力最大达到160kN,这表明锚索已承担来自上覆岩层的载荷。

锚索附近的双高度离层指示仪读数为18mm,已进入警戒范围。

说明由于4煤上分层等地质弱面的存在,锚杆锚固范围的岩层已同上部稳定岩层发生离层,这种离层下沉若不能有效控制,必须会发展成冒落,锚索的作用正是在离层岩层与上部老顶间建立联系,阻止直接顶下沉,维护上覆岩层的整体结构。

在本次试验之前,也曾在此条巷道中进行过锚网支护试验,随着时间的延长和采面的推进,其顶板下沉量最大达300mm以上,为确保安全,又对其部分地段进行架棚,即使如此,顶板仍不断下沉。

本次试验,采取锚索支护做为补强措施,Ⅲ、Ⅳ测站的锚索受力稳定,只在很小的幅度内波动;顶板离层值亦不大,都控制在安全范围内.说明锚索作为一种主动支护,能平衡潜在垮落范围内岩层所受载荷,阻止其垮落,进一步增加了围岩的承载能力。

5评价
试验是成功的,联合支护的突出优点表现在降低了劳动强度,提高了效率;巷道维护效果好,后续工程量减少;节省大量材料,节支降耗效果显著,安全可靠性大。

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