浅议复合顶板下巷道的锚杆支护设计.pdf

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1、总第123期doi：10．3969／j．iaan．1005—2798．2010．O1．015浅议复合顶板下巷道的锚杆支护设计樊梦战，李天兴(潞安环能股份公司常村煤矿，山西长治046102)摘要：煤巷锚杆支护在实际施工中，经常会遇到各种各样的问题，给煤巷锚杆支护带来很多困难，复合顶板就是其中之一。文章主要从锚杆的支护原理、支护设计、支护监测等方面，对复合顶板锚杆支护设计相关依据进行了阐述，以期对复合顶板条件下巷道支护设计起到一定指导作用。关键词：复合顶板；锚杆支护；设计中图分类号：TD353．6文献标识码：B文章编号：1005—2798(2010)0

2、1—0038—02煤巷沿顶板掘进时常遇到复合顶板，所谓复合对岩体挤压加固作用，使锚索与锚杆支护相互促进、顶板是指在煤层顶板由多层岩层和煤线间隔复合而相互补强。锚索有很好的延展性和抗拉强度，使锚成，层间粘结力弱，暴露易发生离层，支护不良时还索形成的锚固岩体在巷道顶板中部形成一条强度可能发生大面积垮落事故。过去采用的是工字钢架大、结构稳定的承载体。锚索锚固点处在松动圈之棚支护，由于架棚支护是一种被动支护，易造成巷道外，增加了顶板承载体的稳定性。锚索布置在两排两帮及顶底板移近量大，支架损坏严重，造成前掘后锚杆之间，增加了支护的密度，锚索的高延展性、高修的

3、现象，严重影响安全生产。强度，进一步提高了承载体的强度、塑性和抗弯曲破为解决这一施工难题，在现阶段的技术条件下，坏能力，提高了承载体的自稳能力。复合顶板支护方式很多，锚杆支护以其良好的优越1．3金属网的作用性排在所有支护方案的前列。但大量的实践又证金属网能够托住挤入巷道的岩石，将锚杆之间明，选用单一的、一成不变的支护设计方案，是不符非锚固岩层载荷传递给锚杆，有效地控制锚杆之问合复合顶的复杂性和多变性支护要求的，只有因地非锚固岩层的变形；金属网托住已碎裂的岩石，防止制宜，根据现场的复合顶板的状况，采用不同参数的碎裂岩体的垮落，虽然巷道围岩已破裂，由于

4、碎石的锚杆支护设计方案，才能取得比较好的效果。现根碎胀作用，使巷道深部岩石仍保持三向应力状态，大据锚杆支护相关理论，并结合多年锚杆支护设计经大提高了岩体的残余强度。验，对支护原理、支护设计进行分析。2支护设计1支护原理巷道初始设计采用工程类比法与理论计算相结锚杆设计主要采用组合拱理论，锚索设计主要合的方法，在组织施工过程中，灵活运用支护参数动采用悬吊补强理论。态设计法，对初始设计予以修正。1．1锚杆的作用2．1设计方法锚杆形成承载I!基础，既然锚杆支护无法阻止深1)工程类比法：根据要设计巷道的地质条层岩体的松动，那么也无需特别提高顶板支护体强件，通

5、过类比相似地质条件的巷道支护设计，得出支度，只需把锚杆的延展性、高抗拉强度、抗剪强度的护方案。优越性发挥出来。锚杆锚固厚度小，锚固体扩容变2)顶板悬吊理论验算：根据顶板复合层的厚形量相对较小，扩容应力也较小，利用全长锚固等强度来确定顶板冒落拱的高度，采用理论公式进行验螺纹钢锚杆支护，可满足复合顶板底层锚固体的扩算。容变形和扩容应力，形成初期支护阶段的顶板挤压3)支护参数动态设计法：核心是顶板岩层结加固拱平衡状态。构探测与支护后顶板变形监测和稳定性预测技术，1．2锚索的作用采用打锚索孔或地质探测孔的方法探测顶板的岩层锚索形成稳定承载体，利用钢绞线锚索

6、预应力结构，根据探测结果，优化、调整支护参数。随着掘收稿日期：2009—11-02作者简介：樊梦战(1974一)，男，山西运城人，工程师，从事煤矿技术和安全管理工作。38樊梦战等：浅议复合顶板下巷道的锚杆支护设计第19卷第1期进面的推进，动态监测顶板的岩层变化趋势，根据探支护。测的结果及时发现隐患。并修改和调整待掘进区域2)缩小间排距：顶帮锚杆间排距由常规设计。消除对围岩条件变化反应滞后的现象，对每800mmX800mm改为600mm×600mm。个区域都能根据最新的实时反馈信息，得到符合实3)塘材笆片护帮：由于煤比较松软，普通的际的锚杆支护参数。

7、确保支护安全可靠，经济合理，钢筋网网格较大，煤容易外漏，在钢筋网内充填塘材技术可行，取得良好支护效果。笆片，能更好地防止煤壁片帮。2．2设计内容4)加用木垫板：在锚杆托盘下加一层木垫①锚杆、锚索间排距及长度；②支护材料选择。板，能起到让压作用，增加弹性，防止由于帮顶来压，2．3设计流程造成托盘损坏、锚杆螺帽崩掉等现象。①锚杆支护参数初始设计；②现场施工组织；③3结语顶板岩层结构的动态探测；④支护效果监测；⑤参数修改，完善锚杆支护设计。1)复合顶板下的锚杆支护应因地制宜，根据2．4矿压观测及优化支护参数巷道内复合顶的厚度不同以及岩性的差异来灵活确1)

8、观测内容：包括顶板离层仪内外离层、巷定锚杆支护的方式和密度。道表面位移、顶板钻孔窥探仪观测。2)在复合顶板淋水的特殊地段，