复合型顶板锚网索联合支护技术研究与实践.pdf

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1、2012年第3期能源技术与管理33doi：10．3969~．issn．1672-9943．2012．03．013复合型顶板锚网索联合支护技术研究与实践张国川(平煤股份朝川矿二井，河南平顶山467523)[摘要]平煤股份朝川矿二井戊。煤层四采区煤层赋存条件复杂，煤体强度低，煤巷帮部松散、破碎范围较大，加上顶板为厚层软弱复合顶板，巷道支护问题日益突出。以戊一14160工作面煤巷为研究对象，分析了复杂条件下煤巷围岩变形特征，尝试了一套适合复合型顸板的煤巷锚杆强化支护技术，通过实践，所采取的支护参数有效地维护了煤巷的稳定，满足了矿井安全生产的要求。[关键词]复合型顶板；锚杆锚索；H型托

2、梁；强化支护[中图分类号]TD353[文献标识码]B[文章编号]1672_9943(2012)030332以下明显的特点：煤体自身支撑能力低，巷道开挖0引言后，压力显现速度快且幅度较大，持续时间长，四近年来，随着煤矿开采机械化程度的提高，工周来压，底鼓明显，巷道开挖后其影响范围较大，作面切眼、机头硐室及机风巷的断面都要求加大，巷道顶板属于软弱破碎的复合顶板，给支护带来在顶板岩石比较松软的条件下，特别是遇到较为很大的难度；煤体强度普遍较低。巷道开挖后，帮常见的“复合型”顶板，直接顶较厚，岩石中硬，其部破碎松动圈达到0．8m左右，常常造成帮部锚中部含有软弱夹层，按常规设计的锚杆支护

3、形式杆托盘深深陷入煤体内而失去应有的支护效能。和参数已经不能达到有效的支护效果，往往会造巷道底鼓现象十分突出，频繁的拉底作业导致巷成大面积顶板垮落的事故。因此，“复合型”顶板的道根部向外位移量增大，巷道结构逐渐失稳甚至维护问题直接制约着矿井的发展，已经成为目前垮冒。煤层沿走向呈波浪形起伏变化，褶曲、断层、采矿工程中的热点研究问题之一。薄煤带、鸡窝煤等现象频繁出现。同时，巷道压力受采动影响非常明显，巷道虽然与临近的回采工1工作面概况作面采空区之间留设了120m左右的区段间隔，平煤股份朝川矿二井戊一14160工作面设但巷道受采动影响变形依然十分突出。例如同一计走向长度826m，倾斜

4、长度150m，平均煤厚采区的戊一14070工作面风巷，在成巷后的100d2．2m。煤层直接顶为深灰色砂质泥岩，厚7m，坚内，顶底板及两帮的移近量分别达到643mm和硬系数46，含植物化石，中间夹细砂岩2～3层，396mm，半年后达到1230mm和840mm，支护翻呈条带状分布，每层厚度50～250mm，局部区域还修后再次产生的附加变形量仍达到300～400mm，夹有一层200mm厚的软煤夹层，顶板整体性差，给综采设备的安装和回收带来极大的困难，原煤属复合顶板。老顶为细、中粒砂岩，厚13．25m，且成本也因此大幅度增加。局部顶板的软弱夹层含水，含水量2～5m。／}l；底板2．2锚

5、网索联合支护技术对复合顶板巷道的支岩性以深灰色泥岩为主，厚6m左右。煤层倾角护机理80~15o，平均厚2．2m，坚硬系数<1．5，瓦斯绝对涌根据朝川矿二井戊。煤层中施工巷道的上述出量0．60m3／min，相对涌出量0．78mTt，有自燃发变形特点，尝试使用等强锚杆、左旋树脂锚杆、锚火倾向。索(梁)配合H型托梁联合支护的技术。即在巷道开挖后，改变常规的顶帮部均使用左旋锚杆锚固2软弱岩层复合顶板巷道压力显现特点的支护模式，顶板在原有左旋锚杆支护的基础上，及提高支护强度的思路加打锚索(梁)，通过锚杆锚索配合支护，形成锚杆2．1巷道煤层赋存及压力显现特点锚索的加固群体，这样相邻的锚杆锚

6、索的作用力朝川矿二井戊煤层赋存及巷道压力呈现出相互叠加，组合成一个“承载层”，这个新的承载层34张国川复合型顶板锚网索联合支护技术研究与实践2012年第3期厚度比单用锚杆成倍增加，能使围岩发挥出更大(梁)布置具体参数如下：的承载作用，从而降低两帮应力集中程度。帮部使巷道顶板采用6根左旋树脂锚杆为主要支护用长度为2．9m的等强锚杆进行加长锚固，其中手段，锚杆采用2节Z2360型中速树脂药卷锚固，靠近顶和底部的一根锚杆分别呈70。仰(俯)角安锚固力≥120kN。同时利用锚索对顶板进行补强装进顶(底)板岩层，这样使锚杆的锚固端穿过两支护，锚索技术参数：长9．5m、直径17．8mm的钢

7、帮部的松动圈进入稳定煤层，并通过带一定角度绞线，锚索托盘采用长度为400mm的废旧U型安装到顶底板岩层中的锚杆，更能有效控制帮部钢加工而成。每根锚索安装5节Z2360中速树脂煤体受压向外挤出变形量，削弱煤体初期松散和药卷加长锚固，锚固力I>200kN。锚索呈五花形布变形，并调动煤体自身承载能力，形成初期承载结置。构。同时对帮部顶部每排锚杆均使用H型梁配合巷道两帮采用5根长度为2．9m(一般巷道金属网对巷道煤(岩)体进行支护，使松散破碎的使用2．2m长的左旋树脂锚杆)、直径20mm的左煤(岩)