b080306 千米深井大断面切眼联合支护技术

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1、千米深井大断面切眼联合支护技术杨永金徐慎利【徐州矿业集团公司庞庄煤矿，江苏徐州市221141】摘要介绍了采用锚、网、带+锚索+单体联合支护技术，结合监测、控制手段，实现深部高应力大断面切眼支护的成功经验。为类似情况巷道的支护提供典范。关键词深部大断面切眼联合支护监测----------------------------------------------------------------------前言庞庄煤矿张小楼井采深现已达到-1025m水平，在高地应力的作用下，传统的支护形式已经无法满足支护需求，巷道变形相当严重。为此，我们在深部巷道75209切眼

2、进行了锚杆支护的探索性试验，试验段长度为80m。试验结果表明，采用特殊锚、网、带+锚索+底角锚杆+单体液压支架联合支护的支护形式满足了该巷道的支护需要。1地质状况75209切眼位于-1025m水平西一下山采区，工作面走向长500m，倾斜长175m，工作面标高为-1080～-1150m。浅部是75209工作面，西侧为75206和75208工作面，均已回采结束；东侧和深部为未采区。煤层厚度1.3～3.0m，平均为2.3m，煤层倾角0～10º，煤层顶板老顶为砂岩，厚度为1.38～7.77m，直接顶为砂页岩，厚度为4.08～5.67m。2支护形式及参数2.1巷道形状

3、及支护形式设计巷道断面形状为矩形，分两次成巷，沿老空区侧掘进。初次成巷巷道净宽为4500mm、净高为2600mm；二次成巷巷道净宽为6650mm、净高为2600mm。经过论证和比较，决定巷道采用锚、网、带+锚索+底角锚杆+单体液压支柱联合支护。初次成巷巷道支护形式如图1所示；二次成巷巷道支护形式如图2、图3所示。2.2支护材料及参数（1）顶板锚杆采用直径22mm、长2400mm的左旋无纵筋等强螺纹钢锚杆，间排距为750×800（mm），平行布置。采用一卷CK—Z2380型树脂锚固剂卷端头锚固。锚杆均使用配套标准螺母紧固，预紧力不小于80kN。（2）老空区侧帮

4、锚杆采用直径22mm、长2400mm的左旋无纵筋等强螺纹钢锚杆，间排距为800×800（mm），平行布置。采用一卷CK—Z2380型树脂锚固剂卷端头锚固。锚杆均使用配套标准螺母紧固，预紧力不小于60kN。（3）工作面煤壁侧帮锚杆采用直径36mm、长1600mm的木锚杆，间排距为800×800（mm），平行布置。当该侧出现断层时，断层前后5m采用螺纹钢锚杆，支护参数同老空区侧；当变形明显加大时，在两排木锚杆之间加打一排木锚杆。（4）底角锚杆采用直径22mm、长2200mm的左旋无纵筋螺纹钢锚杆，排距为800mm。图1初次成巷支护断面示意图图2二次成巷支护断面示

5、意图图3二次成巷顶板锚索布置示意图（5）锚索锚索采用直径18.9mm、长7300mm的钢绞线。锚索呈4—5—4平行布置，排距为3200mm，每排4根锚索时间距为2000mm；每排5根锚索时间距为1500mm。每根锚索用2卷CK—Z2380型（内部）和1卷Z2350型（外部）树脂锚固剂锚固。锚索紧跟迎头安装时，预紧力为100kN；锚索滞后迎头安装时，预紧力为120kN。（6）托板锚杆托板采用木托板和金属托板组成的复合托板，其中木托板规格为200×150×50（mm），外部金属托板规格为120×120×10（mm）；锚索托板为20＃槽钢加钢板；帮角锚杆采用异型托

6、板，以保证托板的一面紧贴岩面，另一面与锚杆垂直。（7）网顶板和老空区侧帮部采用编织钢筋网或冷轧铁丝网（加钢带），编织钢筋网尺寸有现场情况决定，工作面侧帮部采用塑料网（加钢带）。（8）单体液压支柱保证单体液压支柱的初撑力不小于90kN。3施工工艺及要求3.1施工工艺由于切眼断面较大，因此采用两次成巷、两次支护形式。（1）初次成巷及支护施工工艺巷道炮掘至切眼初次成巷设计断面→临时支护→挂网→钻顶部锚杆孔→安装顶部锚杆→钻帮部锚杆孔→安装帮锚杆→钻锚索孔→安装锚索→钻底角锚杆孔→安装底角锚杆→下一循环。（2）二次成巷及支护施工工艺扩刷切眼至二次成巷最终设计断面→巷

7、道中间安装增大单体液压支柱→工作面煤壁侧顶板挂网→钻顶部锚杆孔→安装顶部锚杆→工作面煤壁侧帮挂网→钻工作面煤壁侧帮部锚杆孔→安装工作面煤壁侧帮锚杆→工作面煤壁侧顶板补钻锚索孔→安装锚索→下一循环。每次成巷及支护施工过程中，施工顺序可根据现场施工条件采用平行作业方式，以加快施工进度。3.2施工要求3.2.1顶、帮、底角锚杆（1）钻锚杆孔钻孔前，首先按照中、腰线严格检查巷道断面规格，不符合作业规程要求时必须先进行处理。钻孔前要先敲帮问顶，仔细检查顶帮围岩情况，找掉活矸、危岩，确认安全后、方可开始工作。锚杆孔的位置要准确，眼位误差不得超过100mm。钻孔时，必须在

8、前探梁的掩护下操作。锚杆孔垂直于巷道轮廓线，孔向误差