煤矿综采面锚网索联合支护实践研究

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1、煤矿综采面锚网索联合支护实践研究　　【摘要】综采工作面切眼多具有断面面积大、跨度大等特点，支护难度较大。本文以工程实践为背景，介绍了综采面锚网索联合支护的经验。具有一定的推广价值。【关键词】综采；开切眼；支护技术；锚网索切眼是工作面用来安装液压支架、采煤机、刮板输送机等设备的巷道，是工作面最先开始的地方，切眼支护状况好坏将直接影响工作面能否安全回采。综采工作面切眼为满足大型设备的安装需求，多具有断面面积大、跨度大等特点，加之巷道两帮为煤壁，支护难度加大，若支护措施不当极易造成顶板弯曲下沉、冒漏顶、煤壁偏帮等问题，以上成为限制工作面正常回采的关键因素。下面就以工程实例

2、为背景来探讨开切眼的支护技术。1.工作面与切眼概况1.1工作面概况。（1）某矿的一个综采工作面地面标高+128～+165m，切眼标高-210～-270m。工作面东西两侧均为采空区，北为未采掘新区，南为采区下山保护煤柱，工作面走向长1700m，倾斜长165m，煤层厚0.8～3.7m，平均2.6m，煤层结构较简单，倾角18°～627°，平均22°。2#煤层发育稳定，块状，内生裂隙发育，整体为单斜构造。该切眼施工过程中遇到两条1m断层，断层处煤岩倾角大，煤层顶板较破碎。（2）在充分研究与分析了该矿岩层条件及锚杆技术应用经验的基础上，决定在该工作面大跨度综采切眼试验推广锚网

3、索支护。1.2开切眼概况。根据ZZ4000/18/39型掩护式液压支架的高度：1800/3900mm，最大长度6505mm，为满足综采设备安装和工作面回采切眼准备的要求，同时考虑到通风、行人等安全需要，开切眼设计为矩形断面，沿煤顶施工，尺寸：宽×高=7.0m×2.6m。该开切眼跨度大，埋深580m，采深大，属于高应力区；经打钻取芯探测：直接顶厚度，切眼上口为2.2m，切眼下口为8.8m，巷道顶板完整性差；煤层硬度大，裂隙极发育，煤层稳定性差，施工坡度+21°，采用钻爆法，输送机跟头运输施工。故该切眼属于大跨度、高地应力不稳定煤层，围岩稳定性控制问题，关键技术难度是大

4、跨度切眼顶板的安全控制。2.支护设计62.1大跨度切眼围岩支护机理和稳定性分析。该切眼宽7.0m、高2.6m，属于跨度较大的巷道，现有的单一锚杆支护形式，难以保证巷道顶板不产生离层，因此，需要进一步加强支护，确保巷道围岩发生较大变形，特别是顶板离层时，支护系统要安全可靠。目前，大多采用锚索支护技术，根据实验表明，当锚索作用范围小于5m时，对中间部分岩体的作用已非常小，难以从根本上控制离层，因此，采用锚杆、梯子梁、锚索组合支护时，应尽量使锚索长度大于5m，以加强对巷道的组合加固作用，在煤层大跨度上覆岩层形成较大的构造应力或松散压力，采用一般锚杆支护或被动支护时难以承受

5、荷载作用而易失稳破坏，采用预应力锚索技术，利用其长度优势可穿过围岩松动圈或破碎带达到深部稳定围岩中，加上施以较大的预应力形成明显的主动支护，使围岩变形得到有效控制；长锚索与短锚杆相结合支护方式，实质上是把短锚杆范围内的围岩自承拱通过长锚索将其固定在较大的压缩圈内，并将力传递到围岩深部的稳定岩体内，因此，能最大限度发挥围岩自承作用，改善围岩的受力状态。2.2施工方案。采用钻眼爆破一次施工7.0m×2.6m。为保证煤体的完整，迎头爆破采用“打浅眼、放小炮”，在两帮预留200mm的煤体，刷帮采用镐刨，防止造成支护结构的整体破坏失稳。迎头锚杆跟头，点柱和锚索距迎头不超过2m

6、。2.3支护方案。（1）采用高性能预应力锚杆、钢筋梯子梁、塑料网作为基本支护，预应力锚索加强支护控制顶板；预应力锚杆、塑料网、大木托板控制帮部围岩。6（2）采用高预应力锚杆加固切眼两帮与顶板，使巷道表面围岩形成整体，控制巷道基本变形。顶板锚杆必须适当加长，帮部锚杆可适当减短。（3）采用单体液压支柱配一面平木头做为锚网索支护的有效补充，充分发挥单体液压支柱及时支护、初撑力较高的特点，可有效控制顶板离层和底臌。2.4有关参数设计切眼断面锚杆、锚索具体支护参数如下：（1）顶板采用11根等强预应力锚杆加3.6m长18的钢筋梯子梁和塑钢网联合支护。锚杆规格M22L2200mm

7、，加长锚固，每根锚杆采用2支Z2360型药卷，锚杆间排距700mm×700mm，锚固力不小于100KN，螺母拧紧力矩≥150N·m。（2）煤帮采用5根M16L1800mm钢可拆卸锚杆，空帮采用5根M20L2000mm金属螺纹钢锚杆，两帮配300mm×200mm×50mm木托板，塑料网联合支护，锚杆间排距700mm×700mm，锚杆锚固力不小于90KN，螺母拧紧力矩≥150N·m，每根锚杆采用2支Z2360型树脂药卷锚固。（3）顶板每排采用4根锚索（21.6mm，L=8000～10000mm）每根锚索采用1支K2360和2支Z2360树脂药卷锚固，锚入深度大于60