浅谈煤巷锚网支护应用与探索

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1、浅谈矿井煤巷锚网支护应用与探索摘要:本文通过借鉴锚网支护原理，对照八一井地质构造现状，确定煤巷锚网支护技术参数，阐述了锚网支护支护结构和工艺，针对矿井不同阶段煤巷锚网支护实践，与架棚支护进行了安全、经济效果验证与比较，总结出锚网支护操作工艺技术要点，可为类似工程借鉴。关键词:煤巷；锚网;支护;应用;探索1.概况矿井于1977年投产，设计井型30万吨/年，2010年核定生产能力30万吨/年.矿井斜井开拓，采用走向长壁后退式采煤方法，全部陷落法顶板管理，主要开采二煤层和四煤层，采用联合布置开采。矿井开拓、准备巷道布置在四煤底板，1/3圆弧拱形断面,采用锚网喷联

2、合支护或架可申缩U形钢棚支护；回采巷道一般为梯形断面，采用矿用11#工字钢棚支护。煤巷（半煤巷）锚网支护是一种较为先进的煤巷支护形式，是煤矿回采巷道传统支护形式重大的技术突破，也是降低煤炭生产成本、提高企业经济效益的新举措。2．锚杆支护的工作原理2.1悬吊理论：锚杆支护的作用就是用锚杆将巷道的直接顶板吊挂于其上的坚固老顶上,或者将巷道周围松动的岩块连结在松动区外的完整坚固岩体上,使松动岩块不致冒落。2.2组合梁理论：如果顶板岩层中存在若干分层,在没有稳固岩层的薄层状岩层中，锚杆将薄层岩层锚固成一个岩石板块的，提高顶板的承受能力。2.3压缩拱理论：在块状围岩

3、中，锚杆可将巷道周围的危石彼此挤紧，对围岩起到挤压加固的作用，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，而且能阻止其上部围岩松动和变形的加固拱，从而能保持巷道的稳定性。2.4减小跨度作用：巷道顶板打了锚，相当于在该处打了顶柱，减小了顶板跨度，从而增强了顶板的稳定性，使岩石不易变形和破坏。2.5围岩补强作用：9巷道围岩深部的岩石处于三向受力状态。靠近巷道周围的岩石则处于二向受力状态，故易于破坏而丧失稳定性。巷道周围安装锚后，有些岩石以恢复了三向受力状态，增大了它本身的强度。树脂锚杆为端头锚固型，即用树脂为粘结剂，在固化剂和加速剂的作用下，将锚杆的

4、端头与孔壁岩石粘结在一起，待凝胶达到很高的强度时，在另一端加上垫板拧紧螺帽，锚杆通过锚头和垫板对围岩产生了压应力，改善了围岩的受力状况，使之处于三向应力状态，从而使围岩强度得到提高，起到加固围岩，防止其移动，达到稳定支承之目的。　3.煤巷支护参数设计　3.1　地质概况3.1.1四煤层地质情况四煤层，单一结构，赋存较稳定，厚度一般在2.1m左右，直接顶为砂质泥岩，厚2.8m，坚固性普氏系数为5，直接底为砂质泥岩,厚3.6m，坚固性普氏系数为5.5，四煤层顶底板情况表：煤岩顶板底板情况顶底板名称岩石名称厚度（m）岩性特征老顶粗沙岩3.75灰色粗沙岩，硅质胶结，

5、致密坚硬。直接顶砂质泥岩4.03灰黑色，含砂量低，夹菱铁质结核，含较多植物化石碎片伪顶无直接底砂质泥岩2.1灰黑色，夹菱铁质结核，含植物根部化石碎屑。老底砂质泥岩4.0灰黑色，夹菱铁质结核，石英细脉。3.1.2二煤层地质情况二煤层，复杂结构，厚度一般在1.75m9左右，直接顶为页岩和砂质泥岩，厚度分别为2.33m和4.38m，产状变化大，坚固性普氏系数为5，直接底为付二煤和砂质泥岩，厚度分别为1.09m和2.15m，坚固性普氏系数分别为2.5和4.5，二煤层顶底板情况表煤岩顶板底板情况顶底板名称岩石名称厚度（m）岩性特征老顶粗沙岩1.6灰色粗沙岩，节理发育

6、，夹菱铁矿结核。直接顶砂质泥岩6.87砂质泥岩,厚度米，深灰色，菱铁矿结核及不规则煤线，局部夹薄层细砂岩。伪顶无直接底砂质泥岩1.0黑色炭质页岩，夹煤纹、老底深灰色5.2含植物化石，偶含薄层细砂岩　3.2　锚网支护技术参数根据矿开采技术水平,当前矿井煤巷及半煤巷断面一般为不规则四梯形或矩形巷道,作业规程将根据以下方法计算确定锚网支护材料。3.2.1按加固拱原理确定锚杆参数：锚杆长度L=N（1.1﹢）=1×（1.1﹢）=1.34（m）锚杆间距D≤0.6L；D≤0.804（m）锚杆直径d=L=12.18(mm)式中：W——巷道或硐室跨度，米；N——围岩稳定影响

7、系数，规定如下：Ⅱ类（稳定性较好）围岩，N=0.9；Ⅲ类（中等稳定）围岩，N=1.0；Ⅳ类（稳定性较差）围岩，N=1.1；Ⅴ类（不稳定）围岩，N=1.2。本巷道所掘地点为Ⅲ类围岩，这里取1.0。3.2.2按巷道围岩破坏范围的计算(1)煤巷两帮煤体受压破坏深度。C=Htan(45-φ/2)　　9式中:c——煤体受压破坏深度,m;H——巷道高度,m;φ——煤的内摩擦角,φ=arctan(f)=45°,f=1。(2)巷道顶板潜在的冒落拱高。b1=a1/u(a+c)/(Rc/1000)　式中:b1——巷道顶板潜在的冒落拱高,m;a——承受弯曲的悬臂岩层的半跨距,m

8、;Rc——巷道顶板岩石的抗压强度,N/cm2。(3)顶板压力。Q=