三软煤层综采大断面切眼锚网索支护技术.pdf

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1、2011年第8期中州煤炭总第188期三软煤层综采大断面切眼锚网索支护技术任玉朋(河南大有能源股份有限公司新安煤矿，河南新安471842)摘要：针对新安煤矿三软煤层地质条件，结合综采安装切眼大断面需要，依据锚网索带(梯)支护机理，提出锚杆+锚索+金属网+异型钢带(或钢筋梯)联合主动支护技术。在14211工作面切眼应用了该技术，并对其应用效果进行了监测和分析。实践表明，该技术适用于综采工作面大断面切眼Ⅳ类巷道的支护。关键词：三软煤层；大断面切眼；锚网索；巷道支护中图分类号：TD353文献标识码：B文章编号：1003—0506(2011)08—0069—02长期以来三软煤

2、层巷道支护一直是个难题。岩性介于裂隙体和破碎体之间，巷道围岩属于Ⅳ类河南大有能源股份有限公司新安煤矿现主采二叠系不稳定围岩。显现的巷道顶板与两帮矿压，存在着山西组二．煤层，其顶底板及煤层节理发育，强度较“顶板弯曲变形一两帮挤压破碎一片帮、垮帮一两低，属典型的三软煤层。回采工作面为走向长壁式帮对顶板支撑减弱一顶板弯曲变形加剧一两帮破坏布置，采用综合机械化采煤工艺，切眼断面大，围岩加剧”的互动特征。变形速度快，变形量大，支护困难。原采用工字钢对(2)围岩控制原理。软岩工程岩石力学性质呈子棚单一被动支护，巷道围岩自身的承载能力不能非线性大变形状态，其破坏主要原因是支护体与

3、围得以充分体现，围岩稍加变形，便造成棚梁断裂，局岩力学特性不耦合，往往是从某一薄弱环节开始，引部冒落，出现前掘后修的被动局面。针对此问题，在起整体支护失稳而产生矿压显现。工程软岩具有一现场调研的基础上，新安煤矿系统分析了围岩变形定的可锚性，通过支护体加固组合形成承载体、锚网特点及规律，确定了锚网+锚索+异型钢带(钢筋等支护结构，充分利用围岩的自承能力。梯)联合支护技术。该技术在新安煤矿14211综采3支护方案工作面切眼得到应用，并取得了良好的效果。在新安煤矿多年来回采巷道支护经验的基础1切眼概况上，运用矿压控制理论及技术，对14211综采面切眼新安煤矿14211综采

4、工作面切眼沿煤层顶板布采用锚杆、锚索、钢带(钢筋梯)支护形式(图1)。置，设计净宽7m，净高2．6rfl，净断面积18．2m。顶板锚杆支护依据组合梁理论和悬吊理论，控制顶切眼所在煤层埋深约240m，层位和厚度均较稳定，板使围岩处于弹塑性稳定状态；采用挤压加固和整平均厚度3．07m，f=0．5，极软；结构简单，煤层节体锚固相结合方式控制两帮，使围岩处于松动性稳理、裂隙发育，属于缓倾斜煤层。顶板多为泥岩、炭定状态。质泥岩或炭质页岩，岩层松软破碎易冒落，强度较3．1顶板支护低，伪顶随落煤而垮落。底板为炭质泥岩、粉砂岩，采用锚杆+锚索(托梁)+钢带+金属网联合遇水易膨胀变软

5、，在地层压力下局部地段可产生底支护形式。鼓，属于不稳定岩层。(1)锚杆布置：锚杆为22mm×2500mm的左旋螺纹钢筋锚杆，杆尾螺纹M24；托板为钟形加球2支护设计依据垫，规格为120mmX120mm×8mm。2支树脂药(1)矿压显现特征。从二煤层顶、底板岩性组卷加长锚固锚杆(锚固剂型号CK2350、K2350各1成可知，巷道顶板岩层具有叠合板的结构特征，两帮支)，锚固长度1000mm。锚杆间、排距均为750mm，每排10根，切眼两侧巷帮顶锚杆距帮125mm，收稿日期：2011—04—12安设角度向外与垂直方向呈20。角，其余与顶板垂作者简介：任玉朋(1969一)，

6、男，河南内乡人，助理工程师，2007年直布置，预紧力30kN，锚固力100kN。毕业于河南理工大学，现从事矿井技术管理工作。·69·2011年第8期中州煤炭总第188期筋梯用(2j14mm的钢筋焊接，规格80mm×2800mm，安设锚杆位置各焊2根加强纵筋。4方案实施、检测及效果锚杆孔、锚索孔使用YT．24风钻、MQT．130型锚杆(索)钻机打眼，两帮锚杆孔使用普通煤电钻或帮锚杆钻机打眼。出煤后先布设金属网及钢带，同时按规格打锚杆孔、安装锚杆固定；而后按既定间排距打锚索孔、安装锚索；然后打帮部锚杆孑L、背设金属网和钢筋梯、安装锚杆。梁打好钻孔后应及时进行锚杆、锚索的

7、锚固工作，避免眼孔堵塞，安装失效；掌握好树脂药卷的数量及操作质量，确保锚固质量；锚索的锚固端进入坚固顶板的深度应不小于1500mm；施工中严禁超挖或欠挖，加强临时超前加固及支护质量管理。(1)锚杆、锚索预紧力和锚固力。施工过程中，对锚杆、锚索预紧力和锚固力进行了跟踪检测。其中：锚杆预紧力合格率为86．5％，两帮锚杆锚固力图114211综采面支护示意合格率为95％，顶锚杆锚固力合格率为93％，顶板锚索锚固力合格率为92％。工人施工操作不规范(2)锚索布置：锚索规格17．8lnnq×8000是造成锚杆失效、托板未紧贴岩面及外露过长等质mm，间、排距均为1500mm，