受二次动压影响大断面巷道强力锚杆支护技术

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1、第30卷第6期V01．3ONO．62010年6月山话煤炭SHANXICOALJun．2O10文章编号：1672—5050(2010)06—0061—03受二次动压影响大断面巷道强力锚杆支护技术郜建国(山西焦煤集团公司技术中心，山西太原030053)摘要：针对12211轨道顺槽受相邻工作面和本工作面的强烈采动影响，造成巷道围岩变形、破坏严重的情况，结合现场实际条件，采用现场调查、工程类比、理论分析及矿山压力观测相结合的研究方法，应用强力锚杆、金属网、钢带及锚索对巷道进行组合支护，有效地控制了巷道围岩变形，实现了煤巷安全高效掘进，取得了显著的技术经济效益和社会效益。关键词：

2、二次动压；大断面巷道；强力锚杆；支护中图分类号：TD672文献标识码：A屯兰矿南二盘区受二次动压影响的12211工煤层直接底为深灰色砂质泥岩，厚度为0．85m，作面运输顺槽，由于受到比较强烈的采动影响，造普氏硬度．户3。老底为浅灰色粉砂岩与细砂岩互层，成巷道围岩变形、破坏严重，需要多次维修与翻修，厚度为4．50m。支护费用高，安全得不到保证。原巷道采用一般的该工作面地质构造简单，煤层整体呈一向南倾锚杆支护技术已不能满足安全、生产的要求。本文斜的向斜构造，向斜轴位于工作面中部，东翼倾角结合现场实际条件，采用现场调查、工程类比、理论1。～8。，西翼倾角1。一5。。有两个小型

3、断层，断层分析及矿山压力观测相结合的研究方法，应用强力落差分别为2．0m和2．5rn，都为正断层，对掘进和回锚杆、金属网、钢带及锚索对巷道进行组合支护，有采影响不大。效地控制了巷道围岩变形，实现了煤巷安全高效掘巷道没有进行过原岩应力测量，但从井下实际进，取得了显著的技术经济效益和社会效益。情况分析，巷道压力较大，特别是构造应力有可能占主导地位。此外，该巷道要受到两次强烈的采动1支护方案影响，动压影响剧烈。1．1巷道围岩条件1．2巷道锚杆支护初始设计巷道断面特性：南二盘区12211工作面运输顺1．2．1支护材料及施工机具槽断面形状为矩形，净宽4．2m，净高3．0m，净断面

4、a．支护材料。巷道设计选用了强力锚杆系列材积12．6m。料，包括强力锚杆杆体和附件，低粘度、高强度树脂围岩条件：顺槽布置在2号煤层中，沿煤顶掘锚固剂，强力w钢带。杆体为左旋无纵肋螺纹钢筋，进。该工作面内2号煤层与3号煤层合并，平均厚杆尾螺纹段采用滚压工艺加工。度为4．52m，普氏硬度2，煤层结构为3．11(0．67强力锚杆是指杆体破断力在300kN以上的锚夹石)O．74m，夹石为泥岩。煤质为焦煤。煤层倾向南杆。对于直径22mm的BHRB600型钢筋，屈服力东，倾角1。～8。，平均倾角为3。。达235．6kN，破断力达311．6kN；对于直径25mm煤层直接顶为灰色细砂岩

5、，质较硬，普氏硬度的强力锚杆，屈服力达300kN以上，破断力达4005，稳定性差，属复合顶板，厚度0-2．5m，伪顶为黑kN以上。色泥岩，性脆，抗压强度差，普氏硬度3，厚度为b．施工机具。巷道顶板采用MQT一120型气动锚0．5m。老顶为灰白色粉砂岩，硅质胶结，厚度为杆(索)钻机打锚杆(索)孔及搅拌树脂锚固剂卷；巷5．70m帮采用大扭矩气动式钻机打锚杆孔及搅拌树脂锚固收稿日期：2010—03—16作者简介：郜建国(1963)，男，山西长治人，采煤工程师，从事煤矿支护技术研究及技术管理工作。6l山西煤炭SHANXICOAL第30卷第6期剂卷。锚杆预应力应达到杆体屈服强度的

6、30％～502井下施工和矿压监测％。根据换算关系，锚杆的预拧紧力矩应达到300～2．1井下施工工艺600N·m，因此，选用了高预应力、强力锚杆支护配套施工工艺包括掘进和支护两大部分。的锚杆张拉器，额定张拉力达120kN，实现了高预应掘进机掘进流程是：先从左上帮定位切割煤力。此外，由于锚索直径和吨位的大幅度提高，要求帮，直至底板。然后从左到右，从下向上切割破碎中施加的预紧力也明显提高，选用了与强力锚索配套间部分，再切割右帮，最后将巷道轮廓进行修整。的锚索张拉设备。优选大扭矩预紧扳手，确定最大扭顶板支护的施工工艺流程为：挂钢筋梯一临时矩在3000—4000N·m的预紧扳手能

7、够满足锚杆螺支护一钻顶板中部锚杆孔、挂金属网、清孔一安装母安装扭矩500～800N·m的需要。锚杆、拧紧螺母一钻顶板中旁锚杆孔、清孔一安装1．2．2锚杆支护初始设计锚杆、拧紧螺母一临时支护改位一钻顶板边锚杆巷道原支护设计参数：顶板每排打设5根孔、清孔～安装锚杆、拧紧螺母一钻顶板边斜(角)西20×2400mm的锚杆，锚杆排距为900mm；巷帮锚杆孔、清孑L一安装锚杆、拧紧螺母。每排打设6根西18X2400mm的锚杆。每1800m两帮的锚杆支护一般落后于工作面一定距离和顶板布置三排锚索。顶板采用钢筋托梁和金属网破煤运煤平行作业，施工步骤与顶板