复合顶板回采煤巷支护技术研究.pdf

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1、能源技术与管理2014年第39卷第1期EnergyTechnologyandManagementVo1．39No．1doi：10．3969／j．issn．1672-9943．2014．01．018复合顶板回采煤巷支护技术研究施现院，轩绍军(淄博矿业集团有限责任公司许厂煤矿，山东济宁237200)[摘要]复合顶板条件下的回采煤巷施工，给支护工作带来很多不利因素，如不采取合理有效的支护技术，将产生很大的安全隐患。以许厂煤矿复合顶板回采煤巷支护为例，从支护方式选择、锚网索支护原理及实际应用等方面进行分析和研究。工程实践证明，复合顶板条件下的回

2、采煤巷锚网索支护具有很好的经济技术效果。[关键词]复合项板；锚网索；支护技术[中图分类号]TD353[文献标识码]B[文章编号]1672_9943(2014)01-0046-02区的范围和巷道的表面变形，从而有利于保持巷1概况道围岩的稳定。许厂煤矿随着矿井不断向深部延伸，巷道埋2．2锚索的作用机理深不断增加，巷道顶板多以易变性的厚层复合顶预应力锚索与普通锚杆相比长度较长，能锚板形式存在，回采煤巷在掘进的过程中，厚层复合入较稳定的深部岩层中，因此，锚索的主要作用是顶板、围岩性质软弱、应力集中突出等情况屡次出将顶板下部不稳定岩层悬吊在上部稳

3、定岩层中，现，其中在430西翼里段、430采区南翼、530深部增强软弱岩层的稳定性。另外，预应力锚索可施加区域，直接顶、老顶为粉砂岩与中砂互层，岩石单预应力，能对岩体形成挤压加固作用，实现主动支轴抗压强度较小，普氏硬度系数37，且易风化，护。锚索有较好的抗拉强度和延展性，使锚索支护在掘进、回采过程中，矿压显现较明显，巷道维护的岩体在巷道顶板中部形成结构稳定的承载体，困难、返修率高。在高应力复合顶板条件下，沿煤锚索的锚固点处在松动圈以外，增加了承载体的巷道在掘进期间，由于煤层较软弱，顶板应力集中稳定性，锚索的高延展性高强度与由于锚索布置显

4、现，易离层，巷道围岩的变形量均较大，在此情在2排锚杆之间而增加的支护密度共同提高了承况下，从提高围岩力学参数控制围岩变形量的角载体的塑性强度和抗弯曲破断能力[”。度出发，宜采用抗剪强度大、延伸率高的高预应力2．3金属网的作用机理锚杆、锚索、铁丝网等组成的联合支护技术。因此，金属网强度和刚度都比较大，能够有效减少针对4312皮带顺槽厚层复合顶板沿空掘巷掘进锚杆之间非锚岩层变形，托住巷道周围已破碎的过程中，开展了高应力复合顶板煤巷锚网索支护岩石。由于碎石的传递力的媒介作用和岩石的碎技术研究。胀作用仍能使巷道深部的围岩处于三向应力状态，这就大

5、大提高了岩体强度，有利于形成围岩压2复合顶板控制机理力拱，发挥围岩的自承能力瞳]。另外金属网能够使2．1锚杆的作用机理松软破碎围岩由破碎结构转化为镶嵌结构，巷道尽管锚杆在不同地质条件下作用机理有所不围岩轮廓形成能承受较大压力的压力拱，防止围同，但都是在巷道周边围岩内部对围岩加固，形成岩破裂范围扩大及岩块冒落。具有柔性的金属网围岩承载体，有利于围岩的稳定。巷道掘出后，围还能够适应围岩的变形，减小巷壁处的岩石压力，岩在应力作用下存在破碎区、塑性区和弹性区。锚起“卸载”作用。杆支护的实质是锚杆与锚固区域的岩体共同作用3复合顶板回采煤巷支护技术

6、形成统一的承载结构，进而提高锚固体的弹性模量、内摩擦角和内聚力等力学参数，同时也强化了3．1支护方式确定围岩强度，特别是峰值强度和残余强度。巷道围岩许厂煤矿4312皮带顺槽沿煤层顶板掘进，煤锚固体强度提高后，可减少巷道周围破碎区、塑性层顶板具有成层性，顶板破坏从离层开始，继而造2014年2月Feb．，2014施现院，等复合顶板回采煤巷支护技术研究47成顶板移近，所以煤巷顶板锚杆支护的主要作用———}一幽索避堑]销糊一—卜是抑制顶板离层，再次是将已经离层的顶板围岩锚锚锚杆悬吊在其上方较稳定的岩层上，预应力锚索是将哑]锚糊·—卜锚索埋入岩层

7、深部进行预加应力的一种支护技术，可以传递主体结构的支护应力至深部稳定岩——卜荐釜]渺糊r—卜——I层的主动支护方式。另外，由于预应力锚索具有一。l’nm定的柔性，因此，可以在有限的巷道空间内深入至较深的钻孔内进行锚固，这是其它支护形式无法图24312皮带顺槽锚杆、锚索、铁丝网的组合比拟的。因此，许厂煤矿根据开采技术条件和现场支护结构平面图3．3矿压监测与数据分析实际围岩条件确定了锚网索联合支护。3．2锚网索联合支护参数设计为掌握巷道采用锚网索联合支护后的围岩活动规律和支护效果，并为今后进一步改进和优化顶部采用规格为20x2400mm高强

8、左旋无纵筋螺纹锚杆，锚杆间排距为1000mmx800mm，锚杆支护参数提供依据，观测了巷道在掘进期间的围岩表面位移和顶板离层情况。巷道开始掘进每排2根，配加规格为长×宽×厚=4400mmx后，巷道两帮、顶底