崖坪煤矿锚网支护参数优化分析.pdf

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1、能源技术与管理2014年第39卷第4期EnergyTechnologyandManagementVol_39No．4doi：10．3969／j．issn．1672—9943．2014．04．023崖坪煤矿锚网支护参数优化分析张永忠(华宁焦煤集团有限公司，山西临汾041000)[摘要]山西华宁焦煤集团崖坪煤矿在北回风大巷、北运输大巷中首次采用锚网支护，通过监测锚杆索载荷对锚网支护参数进行了优化分析，并给出了具体优化参数，通过对优化后支护参数巷道围岩进行监测，巷道支护效果良好，进行的参数优化是合理的。[关键词]锚网支护；载荷；

2、参数优化[中图分类号]TD353[文献标识码]B[文章编号】1672_9943(2014)04_O0602索交替布置。北运输大巷顶锚杆间排距0．70m×1概况0．85m，帮锚杆间排距为O．8m×O．85m，顶、帮锚山西华宁焦煤集团崖坪煤矿为设计生产能力杆规格22×2400mm，顶板锚索规格为300万的大型矿井，井田面积约24．82km2，目17．8X7300ITlln，间排距为1．8m×1．7m，锚索前矿井主要开采2号煤层。为满足矿井生产需求，布置形式同北回风大巷，具体参数如图2所示。决定对崖坪煤矿原北下山回风巷、运输大巷

3、进行延深，并于2013年1月掘进北回风大巷、北运输大巷。北回风大巷、运输大巷布置如图l所示。北回风大巷净断面为4．5mX3．5m，掘进断面为4．8m×3．75m，巷道掘进过程中揭露的巷道围岩以粉砂岩为主。北运输大巷净断面为4．5mx3．0m，掘进断面为4．77m×3_3m，巷道掘进过程中揭露的巷道围岩以2号煤为主。该矿之前一直采用的是工字钢支护，北回风大巷、运输大巷首次采用锚网支护，为了在保障巷道支护效果的同时降低支护成本，需要对锚网支护参数进行优化。图2北回风大巷原锚网支护断面3测站布置为合理评价巷道支护效果，在北运输大

4、巷、北回风大巷布置顶板离层监测站及锚杆、锚索工况监测站如图1所示。其中北运输大巷布置3个测站，即1测站监测顶板成组锚索承载状况、2测图1巷道工程平面图及测站布置站监测顶板离层和顶板单根锚索承载状况和4测站监测顶板锚杆承载状况；北回风大巷布置的32原锚网支护参数测站监测顶板离层和顶板单根锚索承载状况。采北回风大巷原锚网支护参数为顶锚杆间排距用MCJ一16(灵敏型)液压枕和振弦式MGH型锚0．9m×0．95m，帮锚杆间排距为0．8m×0．95m，索测力计对锚杆、锚索工作状况进行跟踪监测。顶、帮锚杆规格22×2400mm，顶板锚

5、索规格4测试结果分析为17．8×6300mm，间排距为1．8m×1．9m，顶板锚索采用5花眼布置形式，即成组锚索和点锚北运输大巷1测站成组锚索承载状况如图32014年8月Feb．，2014张永忠崖坪煤矿锚网支护参数优化分析61z炬憾憾憾壤所示。由图3可见，顶板锚索张拉后，锚索受力短力过大，该设计将锚索理想承载性能设定为工8程7654i))时间内迅速增高，在锚索施工5d后锚索载荷呈破断力的0．35倍。那么根据现有锚索间排距，通过缓慢增长趋势。北运输大巷和北回风大巷使用的换算得出优化锚索排距约为1．02m。17．8mm锚索理论

6、上其最小破断力约为355kN，结合表l中北运输大巷顶板锚杆受力状况可已有研究结果表明，受井下工程环境影响锚索见，位于巷道顶板中央的4#锚杆受力最大，截止工程破断载荷相对理论破断载荷降低15％左右，4月11日锚杆液压枕示数为5．6MPa，约为理由此得到17．8mm锚索工程破断载荷约为想条件下20mm高强左旋无纵筋螺纹钢锚杆301．75kN。屈服载荷的O．34倍。同时可见，位于巷道顶板两根据现有监测结果，1锚索测力计显示的实侧锚杆随着与煤壁距离减小，锚杆受力同时减小，际承受载荷为87．93kN，约为工程破断载荷的最小的1锚杆液

7、压枕示数仅为1．2MPa(位于巷0．29倍，锚索工作状况良好。道最左)。表1北运输大巷顶板锚杆受力情况MPa日期13574月5日2．51．51．83．41．81．91．84月6日1．42．03,05．12．22．31．54月7日1．22．13,15．42．22．41．84月8日1．22．13．25．52．42．51．84月9日1．22．13．25．62．42．5I．8图3北运输大巷1测站成组锚索承载状况4月10日1．22．13．25．62．42．51．8同时，为分析顶板单根锚索在补强支护中所4月11日1．22．13．25．

8、62．62．51．8起作用，课题组分别在北运输大巷和北回风大巷根据以上监测结果，理论上将上述锚杆间的安装顶板锚索测力计，锚索受力状况如图4所示。受力两两平均，得到1—2均值1．65MPa，2～3均由图4可见，北回风大巷锚索按要求预紧后，由值2．65MPa，3均值4．4MPa，4～5均值4．1MPa，于巷