锚索、锚网喷索带组合支护在煤矿的应用
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——
其 中 Ｇ取 ２ ０ ０ ｋ Ｎ ／ 根
Ｋ取 ２
Ｌ ２ ＝ １ ． １ ８ ｍ（ Ｉ － 式已算 出１
取 ２ ５ ｋ Ｎ ／ ｍ ３
式中：
Ｌ ——锚索总长度， ｒ ｎ ； Ｌ １ ——锚索外露长度（ 包括钢带 、 托板 、 锁具厚度） ， ｍ； Ｌ ２ ——有效长度 （ 锚索取 围岩松动圈 冒落高度 ｂ ） ， ｍ ； Ｌ ３ ——锚入岩（ 煤１ 层 内深度， ｍ。
Ｌ ＞ Ｋ ×．
ｏ
一
４ Ｌ
４ ５ 。， 全煤掘进有效 断面小， 需破顶施工 ， 上帮 的铅垂 高度在 ３ 米左 右， 而且工作面易片帮伤人 。 经过多次试验， 采用打顶底锚索 、 挂 网的 支护方式， 有效地防止 了煤层片帮， 降低 了巷道 的维护难度并减少了
工伤事故。
其 中： Ｋ ——安全系数 ； （ 取２ ） ｄ ｊ ——锚 索直径； （ １ ５ ． ２ ４ ｍ ｍ ） 锚索抗拉强度， Ｎ ／ ｍ ｍ ｚ ； （ １ ４ ２ ６ ． ０ ５ ） ｆ ｃ ——锚索与锚 固剂的粘合强度， Ｎ ／ ｍ ｍ ； （ １ ０ ） 带入 公 式 得 Ｌ ａ ≥１ ． １ ｍ
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１ ０ ８ ・
科技 论坛
锚索 、 锚网喷索带组合支护在煤矿的应用
佟 强
（ 七台河矿业精煤（ 集 团） 有限责任 公司建设煤矿 ， 黑龙江 七 台河 １ ５ ４ ６ ０ ０ ） 摘 要： 简述 了锚 索支护的范 围， 并介绍 了锚 索支护参数 的选择 ， 锚 索支护 的可靠性和经济效益 。 关键词 ： 锚索 ； 锚 索支护； 支护参数 七 台河矿业精煤集团有 限公司（ 以下简称七煤集 团１ 是一个 大型 煤炭企业， 年生产能力 １ ０ ０ ０ 万ｔ ， 隶属黑龙江省龙煤集团。以往的支 护方式都是 以锚杆为主， 锚索作为新 型材料成为支护的首选 。 １ 锚 索 应 用 的范 围 １ ． １掘进锚索的使用 我矿五采区属于大倾 角采煤， 煤层厚度 ２ ． ０米左右， 平均倾 角在
共 同支撑巷道， 安全可靠 ， 掘进麈 陕 ， 支护费用低 。
４ 结 论
两帮围岩的似内摩擦角， ： ａ ｒ ｃ ｔ ａ ｎ ）。
通过锚索 、锚网索喷支护在我矿的应用，解决 了巷道施 工进 度 慢， 顶板 接煤易 冒落 、 断层破 碎带 、 巷道交叉点 易片帮 冒顶 、 回采 后 Ｌ ３ ＝锚 固剂体积 ／ 锚索 眼面积与锚索横截面之差 惴 固剂型号 留巷易 冒顶 的难题， 降低了支护成本 ， 有利 于组织生产， 为工作 面早 Ｃ Ｋ ２ ３ ３ ５ ， 使用数量： ４根， 锚索直径： １ ５ ． ２ ４ ｍ ｍ ， 锚索 眼直径： ２ ８ ｍ ｍ ） 日形 成提供 了保证， 今后在我矿将得到广泛应用。
一
Ｌ 『 ＿ ＿ 需要悬 吊的不稳定 岩层厚度 ， ｍ； （ ２ ． ２ ｍ ， 经 实际打眼， 我矿顶
板２ ｍ 以 上 为砂 岩 １ 顶板破碎处使用锚索配合 钢带联合支护 。顶板破碎 时， 锚杆的 Ｉ ． 一 托板及锚具的厚度， ｍ； 长度短， 无 法锚入坚硬 的岩石， 而使 用锚索则能锚 人坚硬 的岩石 ， 可 Ｉ ． Ｉ ｒ 一 外露张拉长度， ｍ； （ Ｌ ｃ ＋Ｌ ｄ ＝ ０ ． ２ ０ ｍ ） 有 效控制顶板 ， 即保证 了安 全， 也保证 了施工进度 ， 还可 以配合钢梁 带人公式 Ｌ ＝ ＋ ＋上 ｔ ＋ ≥１ ． １ ｍ＋ ２ ． ２ ｍ ＋ ０ ． ２ ０ ｍ／ ＞３ ． ５ ０ ｍ 棚子一并使用。 见煤点 、 断层破碎带 、 巷道交叉点是容易片帮冒顶 的 以上得出： 我矿锚索长度为 ４ ． ２ ｍ满 足设计要求。 区域， 使用锚 网喷索带组合支护， 能有效的控制顶板， 防止巷帮风化。 ２ ． ３校核锚索间 、 排距： 应满足 １ ． ２采煤锚索 的使用 采后锚索支护： 采 区上下巷为半煤岩巷道，在上区段 回采完毕 后， 下巷作为下片盘的上巷需要进 行沿空留巷。原有 的工艺是单纯 式 中 ａ一 使用煤矸渣石墙 护巷 ， 护巷效果较 差， 采后经常 出现 冒顶 、 片帮现象， 锚索 间 、 排距 ， ｍ ； 失修严重 。回采前需要提前进行巷修 。而使用锚索和煤矸渣联合支 Ｇ ＿ —— 锚索设计锚 固力， ｋ Ｎ ／ 根； 护后， 取得 了 良好 的效果， 顶板得 到了良好 的控 制， 巷修工程 量变少， ｋ ——安全系数， 一般取 ２ ； （ 松散系数）
其 中
Ｌ１ ＝０． ２ ０ｍ
计算得 ａ ＜ ５ ． ８ ２ ｍ ３ 锚索支护的优势 ３ ． １预应 力锚索支 护技 术突破 了旧的支护形式 和支护 理论， 用 于井下巷道支护取得 了 良好 的效果 。锚索支护 是对锚杆 支护的补 充与 锚杆相 比， 锚索长度 大于锚杆长度 ， 能有效 的锚入坚 硬的岩石 内， 提高 了围岩 的稳定性 。该技 术支护效果好 ， 费用低 ， 取代 了木支
— —
３ ． ２锚索支护大大降低 了钢材和坑木 的消耗，有效降低了成本， 巷道使用断面提高 。 ３ ． ３锚索体积小， 重量轻， 减轻 了辅助运输量， 运输环节及材料 消 耗， 减轻 了工人 的劳动强度 ， 有利 于工作面 的快速 掘进， 为矿井创造 了良好的条件， 同时利于顶板管理， 改善了安全生产环境 。 ３ ． ４锚网索喷工艺先进， 通过锚杆 、 锚索加 固围岩， 利用周 围岩体
、 Ｉ 『 Ｇ
甚至不用巷修 ， 既节 省 了劳动力 ， 又提高 了安全系数， 还大大节 约了
企 业 的 成本 。 ２锚索支护参数 的确定 ２ ． １ 锚索长度 的确定 锚索通过悬 吊作用， 达到支护效果 的条件， 应满足：
Ｌ≥ Ｌ１ ＋ Ｌ２ ＋Ｌ３
Ｌ ２ ——有效长度（ 取ｂ ） ； 岩体容重
护。
Ｌ ２ ＝ ｂ （ 锚索取围岩松动 圈冒落高度）
Ｂ ＋ Ｈ ｔ ａ ｎ
ｈ＝
／ ４ ｓ 。 一 竺 ２ ］ Ｉ
， 顶
式 中
Ｂ — — 巷 道掘 宽ｆ 切 眼掘 宽 ４ ． ６ ｍ） Ｈ —— 巷道掘高 （ ３ ． ６ ｍ ） ｆ 顶 ——顶板岩石普 氏系数； （ 取２ ． ５ ） 、
其 中 Ｇ取 ２ ０ ０ ｋ Ｎ ／ 根
Ｋ取 ２
Ｌ ２ ＝ １ ． １ ８ ｍ（ Ｉ － 式已算 出１
取 ２ ５ ｋ Ｎ ／ ｍ ３
式中：
Ｌ ——锚索总长度， ｒ ｎ ； Ｌ １ ——锚索外露长度（ 包括钢带 、 托板 、 锁具厚度） ， ｍ； Ｌ ２ ——有效长度 （ 锚索取 围岩松动圈 冒落高度 ｂ ） ， ｍ ； Ｌ ３ ——锚入岩（ 煤１ 层 内深度， ｍ。
Ｌ ＞ Ｋ ×．
ｏ
一
４ Ｌ
４ ５ 。， 全煤掘进有效 断面小， 需破顶施工 ， 上帮 的铅垂 高度在 ３ 米左 右， 而且工作面易片帮伤人 。 经过多次试验， 采用打顶底锚索 、 挂 网的 支护方式， 有效地防止 了煤层片帮， 降低 了巷道 的维护难度并减少了
工伤事故。
其 中： Ｋ ——安全系数 ； （ 取２ ） ｄ ｊ ——锚 索直径； （ １ ５ ． ２ ４ ｍ ｍ ） 锚索抗拉强度， Ｎ ／ ｍ ｍ ｚ ； （ １ ４ ２ ６ ． ０ ５ ） ｆ ｃ ——锚索与锚 固剂的粘合强度， Ｎ ／ ｍ ｍ ； （ １ ０ ） 带入 公 式 得 Ｌ ａ ≥１ ． １ ｍ
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科技 论坛
锚索 、 锚网喷索带组合支护在煤矿的应用
佟 强
（ 七台河矿业精煤（ 集 团） 有限责任 公司建设煤矿 ， 黑龙江 七 台河 １ ５ ４ ６ ０ ０ ） 摘 要： 简述 了锚 索支护的范 围， 并介绍 了锚 索支护参数 的选择 ， 锚 索支护 的可靠性和经济效益 。 关键词 ： 锚索 ； 锚 索支护； 支护参数 七 台河矿业精煤集团有 限公司（ 以下简称七煤集 团１ 是一个 大型 煤炭企业， 年生产能力 １ ０ ０ ０ 万ｔ ， 隶属黑龙江省龙煤集团。以往的支 护方式都是 以锚杆为主， 锚索作为新 型材料成为支护的首选 。 １ 锚 索 应 用 的范 围 １ ． １掘进锚索的使用 我矿五采区属于大倾 角采煤， 煤层厚度 ２ ． ０米左右， 平均倾 角在
共 同支撑巷道， 安全可靠 ， 掘进麈 陕 ， 支护费用低 。
４ 结 论
两帮围岩的似内摩擦角， ： ａ ｒ ｃ ｔ ａ ｎ ）。
通过锚索 、锚网索喷支护在我矿的应用，解决 了巷道施 工进 度 慢， 顶板 接煤易 冒落 、 断层破 碎带 、 巷道交叉点 易片帮 冒顶 、 回采 后 Ｌ ３ ＝锚 固剂体积 ／ 锚索 眼面积与锚索横截面之差 惴 固剂型号 留巷易 冒顶 的难题， 降低了支护成本 ， 有利 于组织生产， 为工作 面早 Ｃ Ｋ ２ ３ ３ ５ ， 使用数量： ４根， 锚索直径： １ ５ ． ２ ４ ｍ ｍ ， 锚索 眼直径： ２ ８ ｍ ｍ ） 日形 成提供 了保证， 今后在我矿将得到广泛应用。
一
Ｌ 『 ＿ ＿ 需要悬 吊的不稳定 岩层厚度 ， ｍ； （ ２ ． ２ ｍ ， 经 实际打眼， 我矿顶
板２ ｍ 以 上 为砂 岩 １ 顶板破碎处使用锚索配合 钢带联合支护 。顶板破碎 时， 锚杆的 Ｉ ． 一 托板及锚具的厚度， ｍ； 长度短， 无 法锚入坚硬 的岩石， 而使 用锚索则能锚 人坚硬 的岩石 ， 可 Ｉ ． Ｉ ｒ 一 外露张拉长度， ｍ； （ Ｌ ｃ ＋Ｌ ｄ ＝ ０ ． ２ ０ ｍ ） 有 效控制顶板 ， 即保证 了安 全， 也保证 了施工进度 ， 还可 以配合钢梁 带人公式 Ｌ ＝ ＋ ＋上 ｔ ＋ ≥１ ． １ ｍ＋ ２ ． ２ ｍ ＋ ０ ． ２ ０ ｍ／ ＞３ ． ５ ０ ｍ 棚子一并使用。 见煤点 、 断层破碎带 、 巷道交叉点是容易片帮冒顶 的 以上得出： 我矿锚索长度为 ４ ． ２ ｍ满 足设计要求。 区域， 使用锚 网喷索带组合支护， 能有效的控制顶板， 防止巷帮风化。 ２ ． ３校核锚索间 、 排距： 应满足 １ ． ２采煤锚索 的使用 采后锚索支护： 采 区上下巷为半煤岩巷道，在上区段 回采完毕 后， 下巷作为下片盘的上巷需要进 行沿空留巷。原有 的工艺是单纯 式 中 ａ一 使用煤矸渣石墙 护巷 ， 护巷效果较 差， 采后经常 出现 冒顶 、 片帮现象， 锚索 间 、 排距 ， ｍ ； 失修严重 。回采前需要提前进行巷修 。而使用锚索和煤矸渣联合支 Ｇ ＿ —— 锚索设计锚 固力， ｋ Ｎ ／ 根； 护后， 取得 了 良好 的效果， 顶板得 到了良好 的控 制， 巷修工程 量变少， ｋ ——安全系数， 一般取 ２ ； （ 松散系数）
其 中
Ｌ１ ＝０． ２ ０ｍ
计算得 ａ ＜ ５ ． ８ ２ ｍ ３ 锚索支护的优势 ３ ． １预应 力锚索支 护技 术突破 了旧的支护形式 和支护 理论， 用 于井下巷道支护取得 了 良好 的效果 。锚索支护 是对锚杆 支护的补 充与 锚杆相 比， 锚索长度 大于锚杆长度 ， 能有效 的锚入坚 硬的岩石 内， 提高 了围岩 的稳定性 。该技 术支护效果好 ， 费用低 ， 取代 了木支
— —
３ ． ２锚索支护大大降低 了钢材和坑木 的消耗，有效降低了成本， 巷道使用断面提高 。 ３ ． ３锚索体积小， 重量轻， 减轻 了辅助运输量， 运输环节及材料 消 耗， 减轻 了工人 的劳动强度 ， 有利 于工作面 的快速 掘进， 为矿井创造 了良好的条件， 同时利于顶板管理， 改善了安全生产环境 。 ３ ． ４锚网索喷工艺先进， 通过锚杆 、 锚索加 固围岩， 利用周 围岩体
、 Ｉ 『 Ｇ
甚至不用巷修 ， 既节 省 了劳动力 ， 又提高 了安全系数， 还大大节 约了
企 业 的 成本 。 ２锚索支护参数 的确定 ２ ． １ 锚索长度 的确定 锚索通过悬 吊作用， 达到支护效果 的条件， 应满足：
Ｌ≥ Ｌ１ ＋ Ｌ２ ＋Ｌ３
Ｌ ２ ——有效长度（ 取ｂ ） ； 岩体容重
护。
Ｌ ２ ＝ ｂ （ 锚索取围岩松动 圈冒落高度）
Ｂ ＋ Ｈ ｔ ａ ｎ
ｈ＝
／ ４ ｓ 。 一 竺 ２ ］ Ｉ
， 顶
式 中
Ｂ — — 巷 道掘 宽ｆ 切 眼掘 宽 ４ ． ６ ｍ） Ｈ —— 巷道掘高 （ ３ ． ６ ｍ ） ｆ 顶 ——顶板岩石普 氏系数； （ 取２ ． ５ ） 、