矿井锚杆锚索联合支护应用分析

锚杆+锚索+锚注协调支护的应用杨德新　张　伟　张新华（河南煤业化工集团鹤煤公司九矿，河南 鹤壁458010）摘要：九矿东总回风巷道处于高应力、强流变环境中，开掘之后处于流变状态，出现变形破坏加剧、底鼓严重等支护问题，同时严重影响矿井通风安全，已成为制约矿井安全生产的瓶颈问题，传统的普通支护方式已远远满足不了生产的需要。

文章基于此探讨了锚杆+锚索+锚注协调支护技术，取得了良好的效果。

关键词：高强锚杆；强力锚索；支护；注浆；围岩失稳机理中图分类号：TD353 文献标识码：A 文章编号：1009-2374-（2011）18-0048-03一、概述九矿三一采区开采深度达到700m，区域水平主应力较大，属于深井开采。

东总回风巷位于二1煤层三一采区下部15～40m，上端与新风井相连，下端与-420回风暗斜井相连，巷道全长674.14m该巷道地面垂深为607～707m。

该巷道在石灰系太原群上部及二叠系下部山西组岩层中掘进，岩性以灰黑色砂质泥岩、深灰色中粒砂岩、黑色泥岩、L9石灰岩、及薄煤层为主。

掘进区段将揭露DF2和DF3断层，DF2断层，走向265°～270°、倾向85°～90°、倾角70°，落差0～15m；DF3断层，走向335°、倾向65°、倾角75°，落差0～28m。

该区地层西部为单斜构造，岩层倾角大，为20°～33°，中部及东部为龙宫向斜及背斜，岩层产状变化大，倾角变缓，为4°～6°。

二、东总回风巷围岩失稳机理通过井下调研、观察，发现东总回风巷存在如下的矿压显现现象：1．-420回风暗斜井，拱肩及直墙喷层部分出现裂缝、喷层脱落现象。

裂缝角度呈现不规则形态，分析其原因为剪切及拉伸破坏，力源为水平力。

2．东总回风巷出现与-420风暗斜井类似的现象，但底臌现象非常严重，底板中部出现纵向的张拉裂缝，宽处能容下胶鞋，两帮无明显差异。

浅谈锚杆、锚索联合支护在煤柱技术的应用【摘要】针对莒山煤矿f211工作面的实际情况，依据锚杆支护原理，探讨了合理的巷道支护参数和方案，并对实施效果进行了检测和分析，证实“锚杆+锚索+金属网”联合支护在巷道的作用。

并对巷道锚索进行钢丝绳联网，防止锚索喷射伤人。

有效控制巷道的强烈变形，锚索联网后增强钢梁的支护，通过实验并取得良好的支护效果。

【关键词】煤巷；锚杆、锚索联网支护；钢丝绳连接锚索；防喷射应用山西兰花集团莒山煤矿于1958年5月建矿，矿区面积9.0214km2，生产规模90万吨/年，主要可采煤层3#煤。

井下3#煤层回采巷道均沿煤层底板留顶煤掘进，梯形钢棚和木棚进行支护。

长期的实践证明，梯形钢棚和木棚配合支护不仅工艺复杂、施工速度慢、效率低支护强度低，不安全因素多。

针对上述情况，我公司结合3#煤层和f211工作面巷道煤层赋存条件和施工技术水平，通过现场调研、理论分析等方法，系统研究了3#煤层及复211工作面顶底板的地质力学特性和该巷道围岩的稳定性极其相适应的锚杆支护原理，为提高复211工作面煤柱段巷道支护强度，减小煤柱集中应力对工作面回采的影响在此基础上对复211工作面进行了“锚杆+锚索+金属网”联合支护技术实验研究，并取得了成功。

1. 实验巷道的技术条件f211工作面两顺槽沿3#煤层底板留顶煤掘进，钻眼爆破法掘进，巷道净宽3.0米，净高2.4米，煤层厚度均稳定，煤层结构简单、层理，工作面顶板为砂质泥岩和细砂岩，顶板层理明显，局部有节理、植物化石，底部0.1m页岩节理发育。

2. 围岩松动圈及岩石力学性质测试2.1巷道围岩松动圈测试。

（1）大量的现场测试结果表明：一般煤系地层中松动圈是普遍存在的，即使处于低应力场中巷道，围岩在地应力作用下也难以自稳，一般也要出现中、小松动圈，小的20～30cm，大的超过300cm。

围岩松动圈对地下工程稳定性影响很大。

因此国内外许多学者对此均进行过深入研究，其中“围岩松动圈巷道支护理论”在煤炭系统得到了广泛的应用，并取得了良好的技术经济效果。

浅析锚杆支护技术在现代化矿井中的应用摘要：近几年来，随着我国煤矿开采深度的不断增加，原岩应力增大，岩体塑性大，岩体移动量大移动速度快，特别是在矿井深部变形量较大，开采后变形明显，因此，在矿井深部巷道支护结构上应满足支护强度大、能抵抗高地压、可缩性能好、可缩量大，能适应围岩大变形，封闭性能好，能有效地防止鼓底等优点，因此，金属支架很难满足这些要求，应更多采用锚杆、锚杆与锚索联合支护等主动支护方法，提高支护质量、降低成本、增加效益。

本文主要针对煤矿巷道锚网支护技术进行分析。

关键词：深井巷道；支护技术；探究中图分类号：深井锚杆支护作为一种有效的采准巷道支护方式，由于对围岩强度的强化作用，可显著提高围岩的稳定性，加之成巷速度快、劳动强度低、提高巷道断面利用率、简化回采面的端头维护工艺，明显改善作业环境和安全生产条件，成为矿井巷道的主要支护形式，得到了大力推广应用。

一、煤巷锚杆支护特点使用锚杆支护，既可发挥其加固拱作用和悬吊作用，使复合顶板内的各煤岩体与锚杆紧固成一个所谓的“组合梁”，从而提高顶板岩层的抗弯强度，减少各岩层层面滑移、离层和冒落的机率，从而保证巷道的稳定性，又能适应国家天然林保护工程实施以来所导致的木材无法采购的外部环境。

锚杆在煤巷中的支护理论和实践已经成熟，但是我国煤巷锚杆支护的效果不理想，究其原因，既有现场地质条件的复杂多变，也有施工工艺的原因。

煤巷锚杆支护主要有以下特点：a.提高巷道断面利用率。

采用锚网支护，既能有效地控制围岩变形，又极少占用巷道有效空间，从而提高巷道断面利用率，满足了“双高”工作面综采设备不断更新，巷道断面不断扩大的实际需要。

国内煤巷采用锚网支护后，断面利用率提高了 10% ～17% ，以满足“双高”工作面要求；b.减少辅助运输工作量。

采用锚网支护后，不需要运输大量的支护型钢及其它辅助材料，改善了两巷工作环境，减轻了工人劳动强度，加快了循环进度；c.极大地改善了综采面端头支护情况，简化工作面超前支护方式，确保工作面出口畅通，有利于综采面快速推进，实现高产高效。

煤巷合理锚杆锚索布置方式的分析及应用摘要近年来，深井开采成为各煤矿主要的开采方式，由于深井煤矿中的特殊地形构造以及围岩的构成成分，深井煤矿冒顶事故的发生几率在不断增加，因此做好煤矿巷道的支护工作十分必要。

本文中，我们对目前巷道支护常用的锚杆支护以及锚索支护进行了简单的研究，分析了锚杆和锚索联合工作的原理以及布置方式，同时也结合实例分析了锚杆锚索支护在实际中的应用。

关键词合理锚杆锚索；布置方式；应用目前，多数煤矿为提高煤炭生产的安全性普遍采用了锚杆锚索支护方式，但是煤矿在设计布置锚杆锚索支护时还存在着一定的问题。

为使锚杆锚索支护方式更加的安全，我们有必要对锚杆锚索支护的合理布置方式以及实际应用进行分析研究。

1 锚杆支护和锚索支护巷道支护是煤层开采过程中为保持围岩稳定性所采用的常见方法，目前巷道支护主要有锚杆支护和锚索支护两种方式。

1.1锚杆支护锚杆支护是传统的巷道围岩支护方式，它的工作原理是使锚杆与围岩之间形成受力作用，从而建立一个统一稳定的支护结构，进而保持巷道围岩的稳定性，增加煤炭生产的安全性。

锚杆一般是由金属杆、螺母、托盘等组成，目前煤炭行业所普遍使用的是左旋无纵筋螺纹钢锚杆。

另外，经过不断的发展创新，我们已经研制出适合不同地质条件的锚杆支护方式，并且也逐渐研制出联合支护方式，以满足软岩巷道的支护要求。

1.2 锚索支护锚索支护是一种新型的巷道支护方式，它的工作原理是将柔性大、易弯曲的钢纹线穿过钻孔并且固定在围岩内部，同时在外部通过托盘对围岩进行加固。

锚索支护相对于锚杆支护而言，其围岩加固深度大、支护能力强以及可靠性高，并且其加固的范围、支护的强度以及可靠性都远远大于普通的锚杆支护。

锚索是由索线、托盘、锚具等构件组成，它主要通过索线给围岩施加一定的预应力，从而有效的束缚围岩，进而减少围岩的形变，提高围岩的承重能力，确保巷道的安全稳定。

通过以上的分析，我们发现锚杆支护与锚索支护各有各的优点，如果我们将锚杆与锚索的优点综合起来，那么就可以做到巷道支护最优化，进而可以明显提高巷道支护效果。

超前锚杆、锚杆、锚索、金属网联合支护在矿房施工中的应用摘要:采场支护是在回采过程中对矿房顶板、围岩进行加固的作业,以保证回采高效、安全进行。

超前锚杆、锚杆、锚索、金属网在矿房施工中的联合支护,不仅可以防止顶板的掉落,保证安全高效的回采作业,而且还可以降低矿石的损失率和贫化率,我国一般在隧道施工中联合使用超前锚杆、锚杆、锚索、金属网,而在回采矿房中这方面的应用却较少,多数矿山的矿房都是靠自然支撑的,给直接在矿房顶板下的回采工作带来安全隐患,这种联合支护对矿房回采有着重要的意义。

关键词:超前锚杆锚杆锚索金属网1 工程概况里伍铜矿矿区位于江浪背斜南东翼近轴部的倾没部位。

矿体赋存于志留泥盆系江浪石英岩片岩组(SD1)中段()李伍带()沉积变质岩系中,呈似层状、透镜状和迭瓦式形态产出。

构造简单,断裂和次级褶皱有所发育,但未使单斜构造层和矿体遭受严重破坏,火成岩不发育。

其中片状矿物含量>50%的片状构造发育的岩石,且片状矿物中绢云母含量达30%～50%,黑云母15%左右。

同时,在矿区分布最广的是石英片岩类,其韵律层厚度不大,常与片状石英岩、片岩呈过度关系。

现里伍铜矿如遇到顶板不稳固的矿房,根据现场情况施工采用缝管式锚杆护顶或用地表废渣充真减少地压。

回采当中常遇到的问题如下:1)有些矿房的顶板很破碎,当回采作业时,就有1m左右的废石被崩落下来,造成极大的贫化。

2)矿房的顶板为片岩,当回采到一定距离时,采空区的顶板片岩脱层冒落,造成极大的贫化。

3)有些矿房的顶板节理比较发育,顶板冒落比较严重,施工人员不难以进入矿房施工,因此那些矿房只有停止不采,造成了极大的损失。

4)矿房回采结束后,当回采顶柱和底柱时,冒落比较严重的矿房就不能回采顶、底柱,造成极大的损失。

5)有些矿房采用缝管式锚杆护顶,但是一段时间后锚杆连同岩石一起冒落了下来,这样锚杆就没有起到支护的作用。

为了减小损失率、贫化率,确保矿房高效、安全的回采,急需研究改进针对里伍铜矿各个矿房的地质条件的支护方案。

锚网、锚索联合支护技术的应用【关键词】锚网、锚索；应用0.引言苍村煤业公司今年5月前，五采区掘进巷道采用木腿棚支护，由于煤层直接顶板为灰色砂质泥岩，厚8.43m；煤层底板以深灰色泥岩为主，厚2.75m左右，掘进工作面常常出现底鼓、顶板破碎、切断下沉及棚腿断裂现象，职工劳动强度大，生产效益低，矿井安全生产管理困难；现掘进的500工作面煤层顶板5m以上为棕黄色砂质泥岩，若采用木棚支护，不能按时完成计划进尺，也会给安全管理带来重重困难，因此我公司根据实际情况，结合顶底板赋存条件，选择了锚网索联合支护，现使用正常，支护效果良好，可推广应用。

地质情况及工作面设计：1.地质情况500工作面煤层赋存稳定，顶板以黑色泥岩为主，局部为砂质泥岩或粉砂岩，厚度12-14m，一般13m左右。

直接顶下有一层伪顶为薄层粉砂岩或砂质泥岩，厚度最大0.2m，随掘随落，为破碎型顶板。

老顶以块状灰白色中细粒石英砂岩为主，称七里镇砂岩，为本井田k2标志层，有时相变为粉、细砂岩互层或粉砂岩，厚0.9-21.87m，一般2-3m，层位较稳定，坚硬，不易垮落。

底板为灰黑色泥岩及砂质泥岩为主的根土岩，该层遇水易膨胀，松软。

水文地质划分为以裂隙为主，属简单型。

2.500掘进工作面设计500工作面沿煤层倾斜布置，南至f3正断层，北为1400采空区，东到煤层风氧化带，其中原苍斜二号井之1401工作面在风氧带附近回采116m，西临原苍村二号斜井1402、1403工作面采空区和平峒1303、1305工作面采空区。

500运输顺槽长650m，回风顺槽长630m，联络巷为40m。

3.工作面支护设计3.1确定巷道支护形式根据地质资料分析，煤层直接顶为中等稳定顶板，适合锚网支护。

为了将锚杆加固的组合梁悬吊于坚硬岩层或压力平衡拱内，需用锚索做辅助支护。

开拓巷道再采用喷浆封闭围岩，厚度不小于30mm。

根据六采区巷道的支护经验，巷道选用矩形断面，锚网、锚索联合支护。

锚杆、锚索、锚网、注胶联合支护在厚煤层深部开采巷道过断层中的应用摘要：成山矿东一采区3#煤层煤厚开采垂深在900m，煤厚4.0—4.5米，地质构造复杂，矿压大，施工下山绞车道中遇一落差8.5米的正断层，围岩破碎，采用先注胶后用锚杆、锚索、锚网联合支护，起到了良好的支护效果。

关键词：厚煤层、围岩破碎、注胶、联合支护。

前言成山矿东一采区是城山矿主要采区，3#层属于优质煤层，低灰分、低硫。

煤层高度4.0—4.5米。

顶板为复合顶板，现开采垂深900m。

矿压大、构造多。

在巷道掘进过断层过程中因不能及时采取有效的支护形式，多次产生煤壁片帮、内移、顶板下沉、底版鼓起现象。

而采用先注胶后用锚杆、锚索、锚网联合支护，使其围岩共同承载矿压。

基本解决这一难题。

1深部厚煤层沿煤层掘送过断层支护应考虑的问题及解决的方法从理论分析和工程实践中得出，深部厚煤层过断层支护应遵循“支护及时，先柔后刚，先让后抗，柔性适度，稳定支护，护顶先护帮”的基本原则。

特别是围岩破碎用锚杆、锚索、金属网满足不了支护要求时，可采用先在围岩内注胶使帮、顶破碎围岩有机的结合起来，形成一个有机体；增加巷道围岩的强度，开凿后采用锚杆、锚索、锚网联合支护可达到巷帮共同承载压力的目的。

从而解决了围岩破碎用锚杆、锚索、金属网满足不了支护的难题。

2 锚杆、锚索、钢带、金属网、注胶联合支护机理巷道开挖后，围岩的受力状态发生改变。

不同部位岩体，由于其受力状态不同，所表现出的强度也各不相同，当打入锚杆后，1、由于锚杆与围岩的相互作用，使得巷道围岩受力状态又发生改变。

锚杆与岩体粘结在一起，提高了岩体的整体刚度，增强了岩体的抗变形能力，加强了岩体的整体性。

2、由于锚索的悬吊作用，对于层状岩体，当锚索穿过破碎岩层深入稳定岩层时，由于锚索的悬吊作用，对不稳定岩层起着悬吊作用，，对岩层离层起到了一定的阻碍作用。

3、使用金属网、钢带能与顶板和帮壁完全接触把单根锚杆、锚索组合成新的组合梁，4、注胶可以是破碎围岩有机的粘合在一起，形成一个新的有机体，提高岩层的整体承载能力，使其由二维应力受力状态转化为三维受力状态。

锚杆(锚索)在煤矿巷道支护中的应用【摘要】随着煤矿开挖深度的不断增加，巷道支护面临着重大问题，本文从锚杆锚索支护的作用原理、当前煤矿巷道支护现状与存在的问题，以及锚杆与锚索联合支护的分析这三个方面对锚杆锚索在煤矿巷道支护中的应用进行阐述。

【关键词】锚杆；煤矿；巷道；支护一、前言随着经济的发展，煤作为主要的能源面临的需求也越来越大，煤矿作为生产煤炭的主体行业也面临着向深部开发的问题，随着开挖深部的增加，巷道的支护面临诸多困难，为了提高支护强度，提高安全性，我们需要对锚杆支护在煤矿内部的应用进行分析。

二、锚杆锚索支护的作用原理锚杆锚索是直接作用在巷道围岩的岩石内部，不同于以往的木支护以及工字钢支护，用通俗的语言来说，就是从过去的在围岩外部的被动支护变为围岩内部的主动支护，这样可以减少巷道变形，提高支护的承载力。

由于巷道围岩的地质条件不同，锚杆锚索支护的形式也有相应的变化，使得作用机理也各不相同。

现如今主流的的锚杆支护原理主要有以下几种：悬吊理论、组合梁(拱)理论、锚杆桁架支护理论等。

悬吊理论适用于老顶较为稳定的岩层中，将锚杆与老顶通过树脂胶进行相连接，从而将直接顶悬吊起来对巷道进行支护；组合梁(拱)理论主要是通过将各个锚杆应力作用区相连接进而形成稳定的拱，提高巷道的支护强度。

在利用锚杆锚索支护时，由于锚杆锚索支护的作用强度以及刚度均大于围岩的变形值，同时在支护时改变围岩的应力状态，同时通过加强对裂隙以及破碎岩石的挤压，增加锚杆的抗剪强度，从而增大围岩自身的承载能力。

例如进行平巷掘进，在平巷掘进之后，由于直接顶缺乏支撑，将会发生沉降变形，此时可以通过锚杆锚索以及托盘将直接顶悬吊起来，将直接顶的变形值转化为锚杆对老顶的拉力，提高直接顶的稳定性，使得岩层可以形成稳定的结构。

锚杆锚索的支护作用效果比较的复杂，不能简简单单的用一个理论进行解释，尤其是在锚杆锚索对围岩岩石的加固作用效果上，其主要表现为以下几个方面：锚杆锚索通过树脂胶等胶体与岩层进行稳定的连接，提高了岩层的抗拉强度，将岩层变为一个整体。