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锚网支护技术在大断面巷道施工中的应用刘光均摘要：锚网支护技术长期以来在中国各大矿区井下巷道支护中被广泛使用，但在富水地质环境中，其反而会对泥化软岩变形产生一定促进作用，进一步增大巷道维护难度。
锚网支护工艺，通过“锚杆+金属网+混凝土喷层”相互结合，具备“先柔后钢、先让后抗”的特点，十分适宜应用于富水地质环境下的破碎松散煤岩层巷道支护。
关键词：锚网支护技术；大断面巷道施工；应用1锚网支护机理分析1.1锚杆作用机理分析a）挤压加固作用。
锚杆在横纵方向上对围岩提供主动载荷，从而形成对围岩的初始锚固，并自托板向上形成压力区，围岩在此区域内处于三维加载状态，自身强度与稳定性获得显著提升。
通过对锚杆的合理布设，其托板上部压力区相互叠加便可以组成具有一定宽度与厚度的均匀压力组合拱。
这个组合拱既能够实现对松动圈的有效稳定，同时还能够承担一定载荷；b）组合作用。
巷道上部层状顶板岩层可视为以巷道两帮为支点的叠合梁，通过铺设锚杆，其形状转变为组合梁，层状顶板岩层间摩擦阻力增大，不易发生错动离层现象，使得顶板岩层承载力增大；c）悬吊作用。
锚杆能够将软弱岩层悬吊于更上方的完整岩体上，由锚杆担负起重量，以有效避免软弱岩层垮落。
1.2金属网作用机理分析a）规避岩层收缩裂缝的发生，大幅削减裂缝产生量并限制裂缝宽度；b）提升支护的抗动载性能并对组合拱的支撑效果产生促进作用；c）通过金属网使得锚杆与喷层作用力均匀分布，避免围岩发生局部损坏；增强混凝土喷层柔韧性与承载性。
2.3混凝土喷层作用机理分析a）加固与防止风化。
混凝土喷层能够有效充填围岩表面张开的各种节理裂缝，从而显著增强围岩强度；有效封闭围岩表面，避免其因长时间接触空气而发生风化剥落；b）优化围岩应力状态。
混凝土喷层能够有效填平围岩表层凹凸不平处，从而避免围岩表面出现应力局部集中现象，增加围岩强度；c）柔性支护作用。
喷层与围岩一起变形，产生一定量的径向位移，从而构成一定区域的非弹性变形区，使得围岩的支撑作用的以充分发挥；d）组合拱作用。
锚网索+钢筋梯联合支护技术在大断面煤巷的应用摘要：针对23区回风巷道采用锚网（索）架36U型钢支护工艺成本高的情况，探索在保证安全的前提下降低支护成本的支护方式。
为此，在23区回风巷进行锚网索+钢筋梯复合支护技术的工业性试验，文章对锚网索+钢筋梯复合支护方案原理、技术参数和施工方法进行了详细的分析，并通过对巷道围岩变形数据进行分析，得出煤巷变形量极小，且未出现断锚杆和退索等情况，复合支护效果良好。
关键词：煤巷；锚网（索）；钢筋梯；复合支护随着矿井采深的增加，巷道受采动应力叠加影响支护困难。
由于传统的大断面、高强度、锚网（索）架36U拱型可缩支架复合支护技术存在支护成本较高、工人劳动强度大等缺点。
因此，在目前煤炭市场不景气的情况下，探索既能确保顶板安全，又能降低成本、劳动强度的支护形式，成为矿井支护创新改革的必要任务，因此，在矿井23区回风巷开展采用大断面锚网索+钢筋梯+钢丝绳支护技术的工业性试验，对保证矿井安全生产，节约支护成本具有重要的现实意义。
1 地质概况23区回风巷沿2-3煤层顶板掘进，巷道走向：115°～130°，倾向SW，倾角8°～15°，巷道位于21采区三条下山东翼，上部为110大巷煤柱，下部为已采毕的2101工作面，东部为23采区。
采深380 m，煤厚14.1～16.9 m，上半部以半亮型块状硬质煤为主，下半部为半暗型煤，含多层夹矸，结构复杂。
直接顶为1.0～8.0 m厚的细砂岩、泥岩，上部致密坚硬，不易垮落。
2 支护原理针对23区回风巷地质状况和周围应力情况，采用锚网（索）支护为核心、配以钢筋梯、钢丝绳为筋骨的主动支护方式，能够充分发挥锚网（索）的主动支护作用。
先采用加长锚杆、锚索主动加固围岩支护，形成一层有效的组合加固拱，充分发挥围岩自身的承载能力；沿巷道轮廓方向布置5根钢筋梯，沿巷道走向以拱顶为中心均匀向两帮打设5根钢丝绳，钢筋梯与钢丝绳呈“十字”交叉型，形成密集支护，增大巷道顶板强度，达到主动与被动支护相结合，锚网（索）主动支护为主，钢筋梯、钢丝绳被动支护为辅，减缓了巷道变形；变端锚为全长锚固，提高了锚杆的锚固力，从而增强围岩的自身承载能力，保持围岩稳定性。
煤矿深层开采大断面锚网支护的施工与应用本文浅析综采切眼掘进与锚杆支护方式，就传统掘进支护方式、锚杆支护设计方法作了细致的阐述。
通过对综采工作面切眼锚杆支护的实例分析，说明了此锚网支护技术工艺具有的优越性。
标签：综采开切眼支护技术方式比较锚网支护优越性煤矿综采开切眼，由于面积小，空间狭窄，在掘进和支护施工过程中，都受到了一定的条件限制。
在这样的环境下施工，如何保障其掘进速度快、支护效果好，以及避免存在施工安全隐患是关键问题。
因此，综采开切眼掘进与支护方式值得研究和探讨。
1综采切眼掘进与锚杆支护方式（1）传统掘进支护方式。
进行传统的综采开切眼施工时，多使用梯形断面及木棚支护的方法。
使用小断面进行综采支架的安装时，再刷成大断面。
一棚梁中部加打一到两根金属的或木支柱对支护进行加固，棚柜为0.6m- 1.0m。
该支护措施的掘进速度不够，会耗费大量材料，需要很多人员的参与以及支付很多人工费，且劳动强度也不低。
刷大断面进行大抬棚的架设，其危险性较高。
该切眼支护措施也妨碍安装工作，缩小了作业人员可利用的空间，比较危险。
在开切眼内安装“替柱、回柱”和回“大梁、柱腿”等设备的过程中，危险性较大，它还无法对顶板及其四周的煤体进行早期管理，不能有效控制顶板离层及冒顶现象。
（2）锚杆支护设计方法。
锚杆支护可针对围岩复杂多样的特性，设计前进行井下监测及信息反馈、现场勘察及地质力学评估、日常监测的动态信息设计等措施好进行控制。
现场勘察的内容包括锚固性能测试、地应力和围岩的结构及强度等。
以现场勘察为前提对围岩进行分类及地质力学评估，能够将准确的参数提供给设计工作。
可通过以往的经验及数值计算的方式进行设计，科学的设计方案是按照已测数据及围岩参数而制定的。
在施工过程中，可根据详细的围岩位移和锚杆受力监测，以及监测、验证结果，来修正锚杆支护设计。
加上施工后的日常监测，可确保巷道的支护安全。
2综采工作面切眼锚杆支护实例（1）工作面状况。
锚网索支护在大断面硐室施工中的应用
发表时间：2012-12-14T16:49:32.013Z 来源：《赤子》2012年第19期供稿作者：纪占军[导读] 总结以往锚索网支护的经验，在大断面硐室施工中大胆采用锚网索联合支护技术，变被动支护为主动支护，取得良好效果。
纪占军（黑龙江省龙煤矿山建设有限公司建井工程处，黑龙江鸡西 158100）摘要：针对鸡西矿业集团采掘接续的现状，总结以往锚索网支护的经验，在大断面硐室施工中大胆采用锚网索联合支护技术，变被动支护为主动支护，取得良好效果。
关键词：锚杆；锚索；钢网；联合支护；大断面硐室 1 工程简介
鸡西矿业集团滴通矿年设计生产能力50万吨，于1980年正式投产。
22北翼采区为其接续采区，北翼采区工程的开拓进度，直接影响矿井的采掘接续，绞车房是北翼开拓的重点工程。
22北翼采区绞车房由枣庄工程设计院负责设计，净宽8m，高5.8m，S荒=43.66m2，S净=39.52m2，为混凝土砌碹支护。
建井工程处技术人员通过对现场深入研究，决定采用锚杆、锚索、钢带、钢网、喷浆联合支护，取代混凝土砌碹支护。
实践证明，该支护不仅大大提高了施工进度，缩短了工期，而且能完全满足设计要求。
22北翼采区绞车房布置在2煤顶板岩层中，底板标高-480m，2煤顶板砂岩厚度7~21m，平均厚度10m，灰色、灰白色中细砂岩，致密坚硬，泥硅质胶结。
2 支护方式及参数确定
根据鸡西设计院原有支护设计，采用混凝土砌碹支护，由于混凝土砌碹支护，施工难度大，工期长，无法满足要求。
因而采用锚杆、锚索、钢带、钢网、喷浆联合支护，以主动承载保持巷道及周边围岩的稳定性。
该硐室采用半圆拱形断面，巷道净宽8m，高5.8m，S荒=43.66m2，S净=39.52m2。
选用枷?准20，长度2400mm，左旋无纵筋螺纹钢锚杆，锚杆间排距500mm×500mm；锚索选用?准15.24钢绞线，每2m一组，每组5棵，钢绞线长6m；采用端头锚固，2卷树脂药卷；采用全断面挂钢筋网支护，规格：1500mm×1200mm，网格100mm×mm100mm，逢孔必连：钢带长2m，采用6m带铁加工而成，成排布置，与巷道前进方向垂直；喷射混凝土配料中，水泥选用425硅酸盐水泥，沙子选用中粒河沙，石子粒径≤25mm，混凝土配料体积比为水泥：沙子：石子=1：2：2，混凝土的设计标号为C20，喷浆厚度200mm。
见施工断面图1。
图1 施工断面图 3 施工工艺 3.1 技术要素
由于巷道断面大，无法采用全断面一次成巷，因此采用顶部导硐施工法。
掘进到绞车房位置时，沿绞车房绳道中心线方向，按断面2800mm（高）×2200mm（宽）施工41°上山3.97m至绞车房顶部，确定绞车房中心线，然后向两侧各施工一个导硐，完成拱顶部分施工，再卧底、刷帮，完成硐室的下半部施工。
3.2 施工顺序
硐室采用顶部导峒施工法，首先沿绳道开掘斜巷上山至硐室顶部，然后左右打导峒，形成顶部导峒I，掘进采用光面爆破，周边眼距350mm；放后及时进行临时支护，然后打锚杆，挂钩筋网、上钢带、喷浆、锚杆间排距1000mm×1000mm，喷浆厚度50mm，随后卧底Ⅱ，然后向两侧开帮掘出Ⅲ，按上述顺序，打锚杆，挂网、上钢带、喷浆、顶部导峒临时支护完成；临时支护完成后再原支护基础上，再打锚杆，挂网、上钢带、喷浆、打锚索、喷浆、锚杆间排距1000mm×1000mm，锚索2m一组，每组5棵，复喷至厚度200mm；则全部完成顶部的支护工作。
拱顶部施工结束后，再掘进硐室下半部，卧底Ⅳ、刷帮V至规定宽度，然后按上述顺序进行支护工作，直至全断面开掘完成。
见施工顺序图2。
图2 施工顺序图 3.3 注意事项
（1）采用光面爆破，确保墙直拱圆，受力均匀。
（2）放炮后及时进行临时支护，若顶板破碎，可对巷道进行初喷，以封闭围岩，防止风化、脱落，并对新暴露的围岩起到补强作用。
4 支护监测
联合支护技术在大断面硐室施工中，在本公司施工尚属首次，施工质量的好坏，不仅关系到支护的成功，还直接影响采掘接续，影响锚网索支护技术在大兴公司的推广应用。
因此在施工中要严把质量关，公司成立由专业技术人员组成的攻关小组，现场跟班作业，对锚杆、锚索的施工质量进行全面检查和监测，收集支护的基础数据，以便掌握支护质量。
通过监测，采用联合支护的绞车房硐室，顶板离层、两帮移近量均符合规程要求；锚索受力在20t以上，锚杆受力在10t以上均符合规程要求。
现22北翼绞车房已交工投入使用，通过对该硐室的跟踪监测，顶板离层及两帮移近量均稳定在合理范围之内。
锚网索联合支护技术在大断面硐室施工中，取得圆满成功。
5 经济技术效益
实践证明，联合支护技术在大断面硐室中施工，取得了良好效果。
巷道变形量极小，实现了由主动支护向被动支护的转变，施工进度快，减轻了工人劳动强度，提高了矿井安全水平。
锚网索联合支护技术大大降低了巷道的支护成本，在绞车房施工中，采用此种技术可以节约支护费用5万元，另外可大幅度节约巷道维护费用。
更重要的是采用联合支护技术使绞车房的施工工期提前一个月，大大缓解了采掘接续的紧张局面，为矿井北翼开拓工程奠定了良好的基础。
因此锚网索联合支扩技术在同类条件下可大力推广使用。
