周源山矿深井煤巷锚梁网索支护的试验研究
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（ 湖南省煤业集团 周源 山煤矿 ， 湖南 郴州 ４ ３０ ） ２４ ４
摘
要 ： 源 山矿采深 大、 周 压力大， 原有 的梁式支护 已越来越不适应现有的生产地质条件 ， 为此， 在现场锚 杆锚 固力拉拔试 验的
基础上 ， 应用现代锚杆 支护理论进行 了２ ４回风上 山锚杆支护参数设计 ， 并对 ２ ４回风上 山采用预 应力锚杆 ＋锚索支 护的 围岩 松动
为 ３ ５ ｍｍ． 树 脂 与 围 岩 的 粘 结 强 度 ｐ ３ 则 。可 按 式
第２ ６卷 第 ４期 ２１ 年 ｌ ０１ ２月
矿 业 工 程 研 究
Ｍｉｅａｌ ｎ ｉｅ ｒ ｇ Ｒｅ ｅ ｒｈ ｎ ｒ ｇｎ ｅ ｉ ｓ ａｃ Ｅ ｎ
wenku.baidu.comＶｏ ． ６ Ｎｏ ４ １２ ．
Ｄｅ ． ２ １ ｃ ０１
周 源 山矿深 井煤 巷锚 梁 网索支护 的试 验研 究
谭 小 华
内成 功案例 的基 础上 ， 出在该矿 ２ 提 ４回风上 山进行 锚
２ 树 脂锚 固剂在 巷道 围岩 内粘 结 强度 的确 定
２ １ 锚杆 （ ） 固 力现场试 验 ． 索 锚
为确 保锚 杆 、 索支 护 可靠 ， ２ 锚 在 ４回风上 山开 门
段进行顶锚杆 、 帮锚杆及锚索的拉拔试验 ， 试验结果如
收稿 日期 ：０ １— ６— ６ ２ １ ０ ２
顶锚索
ｌ ２ ５． ４ １ ２ ５． ４
基金项 目： 圜家 自 然科学 基金资助项 目（０ ７ ０ ２ ５８ ４４ ）
通信作者 ： 谭小华（９ ０一） 男 ， １７ ， 湖南茶陵人 ， 丁程师 ． 研究 方向 ： 煤矿生产技术管理． Ｅ—ｍａ ：ｘｔｈｙ ６ ．ｏ ｉ ｔｈ ｔ＠１ ３ ｃｒ ｌ ｘ ｎ
表 １所示 ．
表 １ 锚 固 力拉 拔 试 验 结 果
Ｔ ｂ １ Ａ ｃ ｏｉ ｇ ｆ ｒｅ ｏ ｕ ｌ ｕ ｓ ａ ． ｎ ｈ ｒｎ ｏｃ ｆｐ ｌ —ｏ ｔ ｅ ｔ ｔ
网梁 加锚 索支 护试验 研 究 ， 以便 在试 验 成 功后 在 全 矿
煤巷 中推 广应用 ．
树 脂锚 固剂 锚 固长度 Ｚ按下 式计 算 ： 。
ｆ 。＝砰ｆ （ 一 ． Ｒ Ｒ ） ／
锚 杆半 径 ， ｍ； ： 固剂半 径 ， ｍ． ｍ Ｒ 锚 ｍ
（） １
式 中 ， ： 固剂总 长度 ， ｍ； ： ２ 锚 ｍ Ｒ 钻孔 半 径 ， ｍ； ： ｍ Ｒ
经 计算 ， 卷 长 度 为 ３０ｍｍ 时 的顶 锚 杆 锚 固长 药 ５ 度为 ４ ２ｍ 药 卷 长度 为 ３０ｍ 时 的帮锚 杆 锚 固长 ８ ｍ； ５ ｍ 度 为 ４ ２ｍ 药卷 长度为 ７０ｍｍ时 的 锚索 锚 固长度 ０ ｍ； ０
２ ０世纪 ９ ０年代 以来 ， 随着我 国煤巷 锚杆 支护 理论 及设计方法 的不断完善 ， 的支护 材料和 支护器具 不断 新 研制成功并生产投入使用 ， 煤巷锚杆支护以其显著的技 术、 经济优越性 已成为煤矿巷道支 护 的一 种重要支 护形
四煤顶板抗压强度为 ３． Ｐ ， ８５Ｍ ａ抗拉强度为 １４ ａ底 ．８ＭＰ ， 板抗压强度为 ３． Ｐ ， ４８Ｍ ａ抗拉强度 为 １７ Ｐ． ．５Ｍ ａ
６
２ ２ 围岩粘 结强 度 的确 定 ．
体抗 剪 力． 现 有 的常规锚 杆 支 护设 计 方 法 有 ： 验公 式 计算 经 法、 工程类 比法 、 限平 衡 区锚 杆 支 护设 计 方 法 、 层 极 煤
巷 道 围岩预 应力 锚杆 支 护 设计 方 法 、 围岩 松 动 圈锚 喷 支护设 计方 法 ． 一般 根据 矿 井 具 体 的生 产 技 术条 件 和
１ ０ ８． ０
１ ｏ ８． ０
３０ ５
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５ ｌ ４ ８ ５ ４ ７ ８ ９ １ ８ ５ ８ ７ ４． ５１ Ｏ ．
ｌ ｏ ８． ０
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３０ ５ ３０ ５ ３０ ５
层平均厚度为 １４ｍ， ． 平均倾角 为 １。巷道的底板为 ９， ７ ８ｍ ～ 的砂质泥岩． 根据资局岩石煤层物理力学实测资 料查 出四煤抗压强度为 １． Ｍ ａ抗拉强度为 ０７ Ｐ ， ８３ Ｐ ， ．４Ｍ ａ
１ 支 护 试 验巷 道 的生产 地 质 条 件
２ ４回风上 山是作为 ２ ４采区专用 回风上山 ， 沿四煤顶 板掘进施 工 ， 总长度超过 ８０ｍ， ０ 使用年限 ｌ ～ ０年． ５ ２ 巷道 直接顶为 １ ２ｎ 的砂质泥岩 ， ～ ｌ 上覆 ２～ 的细砂 岩 ， ３ｍ 煤
帮锚杆
圈厚度进行 了数值模拟 ， 验和模 拟 结果表 明： 试 锚梁 网 索支 护在 深井煤 巷 支护 中是 一种极其 有效 的支 护形 式， 得在 全 矿推广 值
应用 ．
关键词 ： 锚梁网支护； 锚索支护 ； 支护设计 ； 护效果模拟 支 中图分类号 ：Ｄ ５ ． Ｔ ３３６ 文献标 识码 ： Ａ 文章编 号 ：６４—５７ （ ０ １ ０ ０ ０ ０ １７ ８ ６ ２ １ ）４— ０ ６— ４
２ ４回风上山断面采用净宽 ２ ８ｍ， ． 净高 ２３ｍ 为 ． ．
矩形 断 面．
式之一． ０ 年以来， ２ ４ ０ 随着周源山煤矿 向深部延伸 （ 采 深已达 ８３ｍ ， １ ）其地质构造越来越复杂， 巷道 围岩压力 也随之加大 ， 原有采 用梁 式支 护 的巷 道 断梁折 柱 、 冒 垮 现象 明显增 多 ， 重影响着煤矿 的正常安全生产 ． 严 对 于深 井煤 巷 的支 护 ， 们进 行 了许 多卓 有 成 效 人 的研 究 ¨ Ｊ其 中锚 梁 网索 支护在 控制 巷道 围岩 变 形 ， ， 保证 巷道 断面 利用 率方 面 是 一种 有 效 的 支护 形 式 ， 锚 梁 网索 支护是 在锚梁 网支护 结构 基础上 增加锚 索支 护 结构的一种联合支护形式． 周源山煤矿在参考借鉴 国
摘
要 ： 源 山矿采深 大、 周 压力大， 原有 的梁式支护 已越来越不适应现有的生产地质条件 ， 为此， 在现场锚 杆锚 固力拉拔试 验的
基础上 ， 应用现代锚杆 支护理论进行 了２ ４回风上 山锚杆支护参数设计 ， 并对 ２ ４回风上 山采用预 应力锚杆 ＋锚索支 护的 围岩 松动
为 ３ ５ ｍｍ． 树 脂 与 围 岩 的 粘 结 强 度 ｐ ３ 则 。可 按 式
第２ ６卷 第 ４期 ２１ 年 ｌ ０１ ２月
矿 业 工 程 研 究
Ｍｉｅａｌ ｎ ｉｅ ｒ ｇ Ｒｅ ｅ ｒｈ ｎ ｒ ｇｎ ｅ ｉ ｓ ａｃ Ｅ ｎ
wenku.baidu.comＶｏ ． ６ Ｎｏ ４ １２ ．
Ｄｅ ． ２ １ ｃ ０１
周 源 山矿深 井煤 巷锚 梁 网索支护 的试 验研 究
谭 小 华
内成 功案例 的基 础上 ， 出在该矿 ２ 提 ４回风上 山进行 锚
２ 树 脂锚 固剂在 巷道 围岩 内粘 结 强度 的确 定
２ １ 锚杆 （ ） 固 力现场试 验 ． 索 锚
为确 保锚 杆 、 索支 护 可靠 ， ２ 锚 在 ４回风上 山开 门
段进行顶锚杆 、 帮锚杆及锚索的拉拔试验 ， 试验结果如
收稿 日期 ：０ １— ６— ６ ２ １ ０ ２
顶锚索
ｌ ２ ５． ４ １ ２ ５． ４
基金项 目： 圜家 自 然科学 基金资助项 目（０ ７ ０ ２ ５８ ４４ ）
通信作者 ： 谭小华（９ ０一） 男 ， １７ ， 湖南茶陵人 ， 丁程师 ． 研究 方向 ： 煤矿生产技术管理． Ｅ—ｍａ ：ｘｔｈｙ ６ ．ｏ ｉ ｔｈ ｔ＠１ ３ ｃｒ ｌ ｘ ｎ
表 １所示 ．
表 １ 锚 固 力拉 拔 试 验 结 果
Ｔ ｂ １ Ａ ｃ ｏｉ ｇ ｆ ｒｅ ｏ ｕ ｌ ｕ ｓ ａ ． ｎ ｈ ｒｎ ｏｃ ｆｐ ｌ —ｏ ｔ ｅ ｔ ｔ
网梁 加锚 索支 护试验 研 究 ， 以便 在试 验 成 功后 在 全 矿
煤巷 中推 广应用 ．
树 脂锚 固剂 锚 固长度 Ｚ按下 式计 算 ： 。
ｆ 。＝砰ｆ （ 一 ． Ｒ Ｒ ） ／
锚 杆半 径 ， ｍ； ： 固剂半 径 ， ｍ． ｍ Ｒ 锚 ｍ
（） １
式 中 ， ： 固剂总 长度 ， ｍ； ： ２ 锚 ｍ Ｒ 钻孔 半 径 ， ｍ； ： ｍ Ｒ
经 计算 ， 卷 长 度 为 ３０ｍｍ 时 的顶 锚 杆 锚 固长 药 ５ 度为 ４ ２ｍ 药 卷 长度 为 ３０ｍ 时 的帮锚 杆 锚 固长 ８ ｍ； ５ ｍ 度 为 ４ ２ｍ 药卷 长度为 ７０ｍｍ时 的 锚索 锚 固长度 ０ ｍ； ０
２ ０世纪 ９ ０年代 以来 ， 随着我 国煤巷 锚杆 支护 理论 及设计方法 的不断完善 ， 的支护 材料和 支护器具 不断 新 研制成功并生产投入使用 ， 煤巷锚杆支护以其显著的技 术、 经济优越性 已成为煤矿巷道支 护 的一 种重要支 护形
四煤顶板抗压强度为 ３． Ｐ ， ８５Ｍ ａ抗拉强度为 １４ ａ底 ．８ＭＰ ， 板抗压强度为 ３． Ｐ ， ４８Ｍ ａ抗拉强度 为 １７ Ｐ． ．５Ｍ ａ
６
２ ２ 围岩粘 结强 度 的确 定 ．
体抗 剪 力． 现 有 的常规锚 杆 支 护设 计 方 法 有 ： 验公 式 计算 经 法、 工程类 比法 、 限平 衡 区锚 杆 支 护设 计 方 法 、 层 极 煤
巷 道 围岩预 应力 锚杆 支 护 设计 方 法 、 围岩 松 动 圈锚 喷 支护设 计方 法 ． 一般 根据 矿 井 具 体 的生 产 技 术条 件 和
１ ０ ８． ０
１ ｏ ８． ０
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ｌ ｏ ８． ０
１ ２ ５． ４
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３０ ５ ３０ ５ ３０ ５
层平均厚度为 １４ｍ， ． 平均倾角 为 １。巷道的底板为 ９， ７ ８ｍ ～ 的砂质泥岩． 根据资局岩石煤层物理力学实测资 料查 出四煤抗压强度为 １． Ｍ ａ抗拉强度为 ０７ Ｐ ， ８３ Ｐ ， ．４Ｍ ａ
１ 支 护 试 验巷 道 的生产 地 质 条 件
２ ４回风上 山是作为 ２ ４采区专用 回风上山 ， 沿四煤顶 板掘进施 工 ， 总长度超过 ８０ｍ， ０ 使用年限 ｌ ～ ０年． ５ ２ 巷道 直接顶为 １ ２ｎ 的砂质泥岩 ， ～ ｌ 上覆 ２～ 的细砂 岩 ， ３ｍ 煤
帮锚杆
圈厚度进行 了数值模拟 ， 验和模 拟 结果表 明： 试 锚梁 网 索支 护在 深井煤 巷 支护 中是 一种极其 有效 的支 护形 式， 得在 全 矿推广 值
应用 ．
关键词 ： 锚梁网支护； 锚索支护 ； 支护设计 ； 护效果模拟 支 中图分类号 ：Ｄ ５ ． Ｔ ３３６ 文献标 识码 ： Ａ 文章编 号 ：６４—５７ （ ０ １ ０ ０ ０ ０ １７ ８ ６ ２ １ ）４— ０ ６— ４
２ ４回风上山断面采用净宽 ２ ８ｍ， ． 净高 ２３ｍ 为 ． ．
矩形 断 面．
式之一． ０ 年以来， ２ ４ ０ 随着周源山煤矿 向深部延伸 （ 采 深已达 ８３ｍ ， １ ）其地质构造越来越复杂， 巷道 围岩压力 也随之加大 ， 原有采 用梁 式支 护 的巷 道 断梁折 柱 、 冒 垮 现象 明显增 多 ， 重影响着煤矿 的正常安全生产 ． 严 对 于深 井煤 巷 的支 护 ， 们进 行 了许 多卓 有 成 效 人 的研 究 ¨ Ｊ其 中锚 梁 网索 支护在 控制 巷道 围岩 变 形 ， ， 保证 巷道 断面 利用 率方 面 是 一种 有 效 的 支护 形 式 ， 锚 梁 网索 支护是 在锚梁 网支护 结构 基础上 增加锚 索支 护 结构的一种联合支护形式． 周源山煤矿在参考借鉴 国