平煤集团天安五矿三水平失修巷道维修方案

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1、平煤集团天安五矿三水平失修巷道维修方案平煤股份五矿2012年9月15日平煤集团天安五矿三水平失修巷道维修方案一、工程简述-650m水平大巷里段、三水平己二轨道下山上段及己三下延轨道下山下段等巷道，服务年限与矿井同期失修巷道为930m，，水平标高-632—-660米。最大掘进断面18m²，净宽：5600mm，净高：4100mm，工程量570米（轨下延底车场及-650大巷里段）。其余360m，掘进断面16m²，净宽：4800mm，净高:3500mm，2目前支护方式及存在问题分析巷道最早完工于2004年，采用锚网喷支护，部分地段使用锚杆锚索联合支护，条件较差地段后期又采用架棚支护。从巷道现场情

2、况看，此支护方式已无法满足巷道正常使用，必须对其进行优化改进。目前巷道支护采用锚喷+架棚支护，锚杆所施加的预应力不足。在所观察范围内，尽管巷道的变形很大，但很少发现杆破断现象，部分锚杆托盘出现翻盘变形现象，这说明锚杆支护系统设计不尽合理，没有达到有效控制顶板变形的目的。2.1目前支护方式1、临时支护：采用3根Φ160mm×4000mm的圆木或两根DWB35-30/100型玻璃钢单体液压支柱，施工期间临时支护紧跟迎头，布置在巷道正中心一根，在巷道正中心两帮1米各一根。2、永久支护：锚网（绳）喷+锚注联合支护。架36U型棚+喷注支护：（1）锚杆：a、锚杆长度为2200mm，Ø22mm。b、锚

3、杆间排距为：700×700mm。c、锚杆杆体采用本矿正常使用的等强全螺纹钢锚杆。d、锚杆锚固力为10t/根（2）喷浆层：a、第一,二次喷层厚度，分别为80mm、60mm，喷层总厚度在140mm以上。b、砂浆中的水泥、黄砂、石子比例为：1:2:1.5。速凝剂为水泥用量的：3－5％。(3)托盘：托盘采用6mm厚的钢板制作而成，生铁铸造，防止其脆性断裂，造成锚杆脱锚，失去托锚力而使锚杆空悬，失去锚杆的关键作用。（4）注浆对巷道顶板及两帮及底角处进行注浆处理。（5）架棚锚杆支护完毕后对巷道架36U型棚。2.2存在的问题及分析（1）锚杆系统不完善现在的锚杆支护系统的主要问题是：锚杆的预应力太低、无

4、让压装置，整套锚杆系统中锚杆杆体强度与托盘强度及螺母的强度不匹配等。安装载荷不足：很明显，安装载荷的不足引起顶板和两帮的早期变形。尽管巷道存在严重的巷道变形，但破断锚杆并不多，这说明锚杆的安装载荷和锚杆长度都有问题。特别是全螺纹钢锚杆，螺距大，阻力大，难以施加较大的安装载荷，而且容易退丝。在大采深、高应力、大变形的条件下，无法适应顶板支护的需要。让压功能：锚杆在大变形条件下无让压功能，造成局部地段有断锚杆现象。初期支护：安装应力没有明确要求，安装扭矩与安装应力的关系不明确。从现场情况看，很多锚杆托盘没有紧贴岩面，安装应力很小甚至为0，锚杆无法真正起到主动支护的作用。锚杆产品配套性：从井下

5、观测到，现场施工的锚杆的预应力一般不大于2吨，部分锚杆的预应力基本为零吨。另外锚杆的杆体强度、锚杆托盘的强度与螺母的强度明显不匹配，造成部分浪费现象。（2）锚索系统不完善锚索托盘部分为U型钢托盘，与围岩的接触面为线受力，不利于充分发挥锚索的锚固能力和护表能力，另外当锚索受力增大时，易造成U型钢折弯，使锚索变成点受力。另外锚索系统也缺少让压装置。（3）护表措施有待加强目前表面支护主要是由托盘与菱形金属网组成。针对巷道顶板岩石破碎，巷道整体性差的情况，应用适当的护表措施，对巷道支护成功与否至关重要，目前表面支护措施不甚完善，锚杆锚索托盘普遍较小，影响巷道整体支护效果。（4）支护系统施工工艺存

6、在问题：l紧固锚杆时采用人工扳手，既不能保证锚杆的施工质量，同时影响井下施工速度。5支护方案及支护参数的确定根据地质采矿条件和现场观测分析，考虑锚杆初次支护系统失效的几个关键因素：锚杆（索）长度，整体耦合让均压性能，安装应力的大小，现对支护系统做出如下调整和改进。（1）锚杆长度：结合现场观测、有限元分析及现场施工条件，锚杆长度选择为2.8m。（2）锚杆的安装应力：对泥岩等流变性围岩，应保证有足够的安装应力。根据经验和有限元分析，锚杆的安装应力为6吨，以保证松散初始松散流动区不进一步扩散。（3）锚杆直径和强度：选用∮22HB500高强钢作为锚杆的杆体，其屈服强度大于19吨，抗拉强度大于24

7、吨。（4）间排距：锚杆间排距为800*800mm。（5）让压管：由于巷道的部分变形，在锚杆长度和安装应力合适的条件下，锚杆支护系统将发挥其应有的作用并承受围岩的变形载荷。然而，围岩变形有一部分是不可控制的，所以锚杆系统必须有控制让压能力。根据所选用的锚杆强度，让压管的控制让压力为15-17吨，长度为40mm。（6）锚固长度和锚固力：每套锚杆采用2卷树脂，其锚固长度要达到1.0m以上，锚固力大于23吨。（7）托盘尺寸和强度：采用与所选