复合顶煤巷锚带网加锚索联合支护.doc

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1、复合顶煤巷锚带网加锚索联合支护复合顶煤巷锚带网加锚索联合支护　　郭忠平，何希林　　摘要：针对煤巷复合顶板的实际情况，探讨了合理的巷道支护方式及参数，并对该支护方式的支护效果进行了矿压观测与评价。　　关键词：复合顶板；煤巷；联合支护　　中图分类号：TD353＋.6文献标识码：A　　复合顶板支护目前仍是新汶矿业公司推广应用煤巷支护的技术难点之一。翟镇煤矿以往在复合顶板煤巷掘进过程中使用锚杆支护时曾发生过冒顶，在一定程度上影响了煤巷锚杆支护在全矿的推广。为了促进锚杆支护在全矿的应用，对3401西运输巷进行了复合顶板煤巷

2、锚杆支护技术试验研究，并取得了成功。　　1、试验巷道的技术条件　　3401西运输巷沿4煤顶板掘进，钻眼爆破法施工，巷道净高2.4m，净宽3.2m,埋深H＝380-410m，走向700m。．位于3202W面下方，掘进过程中将受到3202W面采动压力影响。4煤厚2.8-3.0m，倾角8º，硬度f=1.5-2，与上部2煤层间距14～15m；直接顶为深灰色泥质粉砂岩，厚1.2～2.2m，岩石抗压强度22－45MPa，层理发达，裂隙一般，局部夹4煤上1，其上为0.4-0.8m厚的4煤上2，再上为深灰色粉砂岩，厚2.5-4.

3、2m；老顶为灰白色中砂岩，厚4.0m，岩石硬度f＝5-6；底板上部为黑色泥岩，厚0.25m，其下为0.5m厚的粉砂岩，再下为1.0-2.0m中细砂岩。详见煤层综柱状图1。　　740)this.width=740”border=“undefined”>　　2、锚杆、锚索联合支护的支护机理　　复合顶板支护的难度，在于软夹层地质弱面的存在，导致上、下层面间的结合力低，普通锚杆无法将其包纳入锚固范围之内，承载能力有限，而且软弱夹层本身的松动膨胀也会对下位岩层形成较大的垂直载荷，易导致顶板垮落。特别是3401W运输巷位于正

4、在开采的3202W面的下方，承受地压和采动压力的双重作用，必须采取一定补强措施，才能确保施工安全。　　应用“锚带网＋锚索”联合支护方式可以克服单纯锚杆支护的弊病。“锚带网”可以发挥挤压加固作用，促使锚固范围之内的岩石形成能承受一定载荷的整体结构，维护锚杆长度范围内的顶板，保持整体性，一定程度上阻止上部围岩的松动与变形。考虑到顶板中等稳定的特性，采用W钢带配合金属菱形网来维护顶板。锚索则锚固在上部稳定的老顶岩层之中，发挥其悬吊作用，将潜在的垮落范围之内的顶板岩层悬吊于完整坚固的老顶岩体上，由锚索来承担垮落范围之内的

5、岩层所受的垂直载荷，防止顶板岩层离层。　　3、支护参数设计　　3.1锚带网支护参数设计　　锚带网的作用在于维护巷道顶板及两帮煤壁的完整性。因此，按照加固拱原理和松动圈理论，进行各参数计算，最终设计的锚带网支护参数为：顶锚杆选用长1.8m、Ф18全螺纹锚杆，间距0.85m，排距0.7m，采用2个Z2335树脂药卷实现加长锚；帮锚杆采用长1.8m,Ф18车丝螺纹钢锚杆，排距0.7m，上帮间距0.7m，下帮间距0.8m，采用1个Z2835型树脂药卷：钢带为BHWZ50—800×2×3200型。　　3.2锚索参数设计　　

6、根据煤层顶、底板的实际情况，为保证锚索提供足够的悬吊能力，将锚索锚固于砂岩老顶中，锚索在老顶的锚固长度取1.0m，因此将锚索的总长度设定为6m。上覆岩层潜在垮落范围内直接顶岩层的自重荷载为：　　W=S•γ•D排　　式中S—潜在破坏范围的面积，　　740)this.width=740”border=“undefined”>　　h’－潜在冒高，h’＝1.5B=4.8；　　B－巷道宽度，取3.2m；　　γ－岩体的容重，取24kN/m³；　　D排一锚索的排距，按2排锚杆布置1根锚索设计，取1.4m。　　故W=241.9k

7、N　　锚索的悬吊能力P为：P=P1＞W　　P1为锚索的破断载荷，P1＝260kN　　3401西运输巷锚杆＋锚索支护总体布置参见图2。　　740)this.width=740”border=“undefined”>　　4、巷道矿压观测研究　　为了验证锚杆和锚索联合支护对复合顶板煤巷维护的可靠性，在掘进的同时对巷道进行了表面位移、顶板离层等综合矿压观测。为调整、优化支护参数提供了依据。　　4.1矿压观测结果　　表面位移量观测。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ测站顶板和两帮变形与时间关系曲线参见图3。　　740)this.width=740

8、”border=“undefined”>　　锚杆受力观测。顶部和帮部锚杆受力与时间关系曲线参见图4。　　740)this.width=740”border=“undefined”>　　锚索受力观测。锚索受力与时间关系曲线如图5所示。　　740)this.width=740”border=“undefined”>　　4.2观测结果分析　　锚杆支护效果　　对表面位移观测的结果