岩石力学与工程学报
CHINESEJOURNALOFROCKMECHANICSANDENGINEERING
1999年 第5卷 第7期 Vol.5 No.7 1999
深井三软煤巷锚杆支护技术研究
张 农 侯朝炯 王培荣
摘要 深井三软煤巷是地压大围岩变形剧烈的一类极难维护回采巷道。分析该类巷道围岩的层状赋存特点及软弱破碎条件，提出加固帮角控制围岩稳定、高阻让压支护限制围岩变形和强化顶板保证安全的支护原理，并研究了合理的锚杆支护技术和帮顶锚固方式，包括顶板全长树脂锚固锚带网支护与两帮角小孔径加长树脂锚固可拉伸锚杆支护技术。最后介绍一个工程实例。
关键词 深井，极软煤层，回采巷道，锚杆支护
分类号 TD353
1 引 言
深井三软煤巷围岩为非均质层状赋存，在高地应力作用下表现为强烈的两帮移近和底鼓，两帮松软煤体较一般软岩巷道两帮破坏更加严重，同时层状顶板易发生离层冒落，因此该类巷道不仅在采掘影响期间围岩急剧变形，而且在应力分布趋向稳定后仍保持快速流变，围岩累计变形量常以米计， 巷道维护十分困难。非封闭式支架对顶板冒落的安全防范性能较好，为目前的主要支护形式，但由于支护阻力普遍较低，且常常不能及时起作用，不仅巷道支护成本高，而且维护周期短、效果差。单一的端部锚固锚杆支护，在松软围岩特别是煤体中锚固力低，锚固质量不可靠，锚杆支护阻力不够， 不仅支护效果不好，而且可能发生顶板垮落，给安全生产带来隐患，因此极少采用。联合支护是近几年应用较多的一种维护方法，它利用棚式支架的护顶作用和锚杆加固煤帮的作用，起到了一定的效果，但仍存在以上缺点。国内外支护实践和研究现状表明，随采深加大，单纯地依靠加大型钢重量维护巷道已不现实，必须发展新型支护。
国内外煤巷锚杆支护主要使用在煤质中硬、围岩稳定程度较高的回采巷道中，为进一步扩大其应用范围，近年来大力开展了松软煤巷、深井煤巷、沿空掘巷等特殊条件下的煤巷锚杆支护技术研究， 并取得了很多成果，特别是“九五”以来，在借鉴国外先进水平的基础上，我国煤巷高强锚杆支护配套技术取得长足进步，深井三软煤巷锚杆支护研究正是在这一背景下开展的。
2 深井三软煤巷支护原理
2.1 加固帮角控制围岩稳定
深井煤巷围岩原岩应力场及采动附加应力场主应力多为垂直方向，两帮煤体垂直于主应力方向， 但其强度一般都远低于顶底板岩层，因而其破裂范围远大于顶底板岩层，在围岩承载结构中表现为最弱的部位。而上覆岩层的重力是通过两帮传递到底板的，这样两帮的大范围破坏必将导致底板压曲变形的显著增加，可以认为两帮的稳定性对围岩的整体稳定性影响最大，对支护作用也最敏感。事实上，煤巷多为矩形，帮角在开掘卸载后是应力
集中点，开巷后围岩塑性区从两帮开始发展，当底板岩层强度也很低时，塑性区从两帮和底角开始，最终也以两帮最大。加固帮角可直接提高其强度，同时有效地衰减该处围岩的应力集中度，避免帮角过早破坏而引起巷帮及底板的较大变形。加固帮角控制底鼓效果甚至超过直接处理底板，见表1。数值计算分析表明加固帮角对抑制底鼓量作用明显。另外加固帮角在工艺及施工技术上比直接处理底板更易于实现。因此加固两帮及底角是控制围岩稳定的关键技术，它反映了层状岩层中软弱煤体巷道维护的一般规律。
作者单位：张 农 侯朝炯 王培荣 中国矿业大学 徐州 221008
作者 张 农 简介：男，31岁，博士，1989年毕业于中国矿业大学采矿工程系采矿工程专业，现任教师，主要从事采煤方法、矿山压力方面的教学与研究工作。
1998年6月15日收到初稿，
1998年11月9日收到修改稿。
深井三软煤巷锚杆支护技术研究
作者：张农， 侯朝炯， 王培荣， ZhangNong， HouChaojiong， WangPeirong
作者单位：中国矿业大学,徐州,221008
刊名：
岩石力学与工程学报
英文刊名：CHINESE JOURNAL OF ROCK MECHANICS AND ENGINEERING
年，卷(期)：1999,5(4)
被引用次数：29次
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