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松软破碎顶板煤巷支护技术应用摘要：随着我国软岩矿井数目的不断增加，常规的巷道支护技术已经无法满足软岩巷道的支护需求，所以必须要加强对于软岩巷道的掘进围护进行全面的分析。
通过运用外锚内注锚杆注浆加固、U型可伸缩支架以及射喷混凝土联合支护的方案，针对软岩矿井存在的问题进行针对性解决，保证软岩巷道围岩变形效果提高煤矿的经济效益。
关键词：松软破碎顶板煤层；煤巷支护技术；应用分析由于煤层顶板松软煤层在阴雨天气会出现明显的膨胀现象，所以会造成整个巷道出现明显的破坏变形。
传统的巷道支护技术和手段无法满足软岩矿井的支护需求，为此必须要加强对于矿井地质条件进行全面的分析，增强对于各项参数以及施工方法的综合运用，保证巷道围岩变形得到改善，提高煤矿安全生产的效果。
一、松软破碎顶板煤巷支护技术的方案（一）支护方案由于松软破碎顶板的亚粘土在阴雨天气下遇水会发生体积膨胀的情况，导致整个顶板出现严重下沉问题，造成巷道变形现象十分严重，不仅增加了返修率，而且也导致运输巷道掘进施工水平受到影响[1]。
在针对松软破碎顶板煤巷的实际情况进行分析，结合软岩支护理论进行指导，通过外锚内注锚杆注浆加固、U型可伸缩支架以及射喷混凝土联合支护的方案不仅能够增强整个煤巷的性能，而且也可以使整个围岩凝结成为一体，增强整个围岩的强度。
利用注浆锚杆注浆的方式也可以保证多层围岩形成统一的组合，增加整个支护的有效承载范围，提高支护结构的承载性能。
（二）注浆锚杆施工工艺首先要针对锚杆进行钻孔，一般情况下,顶锚杆的钻孔头直径应该在42mm左右，所以成孔的直径范围应该在43-44mm，顶板钻孔深度应该在2.5m左右，钻孔完成之后必须要及时进行顶板注浆锚杆,根据煤矿的围岩实际情况进行判断，应该保证注浆的压力在24MPa左右，注浆量应该大于30-50㎏。
二、松软破碎围岩巷道支护的原则在针对松软破碎围岩巷道支护的过程中，必须要针对不同的围岩条件以及实际的环境条件进行判断，保证围岩的稳定状态。
破碎顶板煤巷掘进的支护发表时间：2018-01-07T10:12:47.110Z 来源：《基层建设》2017年第29期作者：张玉生[导读] 摘要：介绍了开滦钱家营矿业分公司在破碎顶板或煤壁较软的地质条件下进行煤巷掘进中采用锚杆、锚索支护方法和架棚施工措施。
山东省田庄煤矿山东济宁 272000摘要：介绍了开滦钱家营矿业分公司在破碎顶板或煤壁较软的地质条件下进行煤巷掘进中采用锚杆、锚索支护方法和架棚施工措施。
关键词：工艺产品；文化创意，产业链一、前言随着开采深度逐步增加,地质构造相对复杂,矿山压力明显增大,巷道顶板事故相对上升。
因受到煤层开采形成的应力集中的影响,回采巷道支护的选择和维护相当困难,需进一步增加支护强度。
通过多年的现场实践,对破碎顶板或煤壁较软片帮的地质条件下的煤巷掘进,摸索出了一些提高掘进效率保证安全生产的成功经验,取得良好效果。
二、破碎顶板煤巷的相关情况巷道顶板破碎围岩变形量大，当支护不及时一和不合理时一，就会出现冒顶事故。
当冒顶范围内的岩层为煤层时一，锚杆支护失效，锚网破裂，托板脱落，围岩失稳，甚至随着顶板离层冒落，两帮裂隙增大致发生片帮。
因此，当巷道顶板岩层破碎时一，选择合理的支护方式具有重要的意义。
晋神河曲煤炭开发有限公司沙坪矿是一座设计年生产能力240万t的大型现代化生产矿井，回采巷道为矩形断面，18204土作面运输巷、回风巷及辅助运输巷掘进过程中均出现顶板破碎带，掘进施土过程中不安全因素增多，造成很大的安全隐患。
因此，基十巷道围岩力学参数测试，进行回采巷道锚杆(索)网祸合支护参数的数值模拟分析，为巷道支护提供科学的基础数据，对保证巷道施土安全、提高掘进速度、减少巷道维护费用、提高巷道断面利用率有重要的意义。
在上区段工作面推进过程中，顶板运动的发展过程分两个阶段，显著运动阶段和相对稳定阶段。
在显著运动阶段，上覆岩层支承力不断发展变化，造成采空区侧煤体支承压力的变化,煤体发生较大变形。
破碎顶板巷道超前支护的实践与认识破碎顶板巷道超前支护是采用高强度材料对破碎顶板进行支护，以防止顶板坍塌和围岩松动的一种施工方法。
该方法在矿山、隧道等地下工程中得到了广泛应用。
本文将从实践和认识两方面对破碎顶板巷道超前支护进行探讨。
一、实践1. 工艺流程：破碎顶板巷道超前支护的工艺流程一般包括以下几个步骤：采用机械进行顶部锚杆的钻孔，然后安装锚杆，再使用液压泵将高强度材料注入锚杆孔中，待高强度材料硬化后完成支护。
2. 施工要点：破碎顶板巷道超前支护的施工要点主要包括以下几个方面：首先，应根据巷道的大小和顶板的破碎程度选择合适的支护材料，并应严格按照施工规范进行材料的制备和搅拌；其次，应合理选择锚杆的类型和位置，并保证锚杆与顶板之间的紧密连接；最后，施工过程中应随时检查材料的硬化情况，确保支护效果。
3. 效果评估：破碎顶板巷道超前支护的效果主要通过支护材料的硬化程度和巷道顶板的稳定情况进行评估。
一般来说，支护材料硬化时间越短，巷道顶板的稳定性越高，说明破碎顶板巷道超前支护的效果越好。
二、认识1. 破碎顶板巷道超前支护的意义：破碎顶板巷道超前支护可以有效防止巷道顶板的坍塌和围岩的松动，保证了施工人员的安全和巷道工程的顺利进行。
此外，破碎顶板巷道超前支护还可以减少巷道维护和修复的工作量，提高工程的经济效益。
2. 支护材料的选择：破碎顶板巷道超前支护使用的支护材料应具备高强度、低收缩、抗冻性能强等特点。
常见的支护材料包括喷射混凝土、胶结料、高压浆液等。
选择合适的支护材料可以增加巷道的稳定性，并延长其使用寿命。
3. 施工质量控制：破碎顶板巷道超前支护的施工过程中应严格控制施工质量，确保材料的配比准确、混凝土的强度符合设计要求。
此外，施工人员应具备一定的技能和经验，能够熟练操作施工设备，并能及时发现和解决施工中的问题。
4. 改进措施：破碎顶板巷道超前支护在实践中还存在一些问题，如硬化时间过长、支护材料与围岩之间存在粘结力不足等。
煤巷高强预应力锚杆支护技术与应用在煤矿开采过程中，巷道支护是保障矿井安全的重要措施之一。
其中，煤巷高强预应力锚杆支护技术因其具有的高强度、高刚度和高稳定性而得到了广泛的应用。
本文将围绕煤巷高强预应力锚杆支护技术的原理、特点、应用及探讨等方面进行阐述。
煤巷高强预应力锚杆支护技术是一种以锚杆为主体，通过施加预应力，将锚杆与巷道围岩牢固地连接在一起，以提高巷道围岩的稳定性和完整性的一种支护方法。
该技术具有以下特点：高强度：通过采用高强度材料和先进的加工工艺，确保锚杆具有较高的抗拉强度和延伸率，能够承受较大的围岩压力。
高刚度：高强预应力锚杆支护技术通过施加较大的预应力，使锚杆与围岩紧密接触，形成整体受力结构，提高了巷道的整体刚度。
高稳定性：由于高强预应力锚杆支护技术的自锁性能较好，能够有效避免围岩的变形和破坏，保证了巷道的稳定性。
煤巷高强预应力锚杆支护技术的应用主要涉及以下几个方面：施工工艺：在煤巷施工前，需要根据地质条件和工程要求制定详细的施工方案。
在施工过程中，需要严格控制锚杆的加工、安装和张拉等环节，确保锚杆的质量和安装效果。
监测与维护：在煤巷高强预应力锚杆支护技术的应用过程中，需要对巷道进行实时监测，及时掌握巷道的变形和受力情况。
针对出现的问题，采取相应的维护措施，确保巷道的安全稳定。
煤巷高强预应力锚杆支护技术的研究和应用对于提高矿井的安全性具有重要意义。
在实际应用中，需要结合工程实际，从施工工艺、监测和维护等方面入手，不断优化技术方案，提高支护效果。
需要新技术的应用和发展，积极引进和创新先进的支护技术，以适应不断变化的矿山环境。
煤巷高强预应力锚杆支护技术以其高强度、高刚度和高稳定性的特点，在煤矿开采中得到了广泛应用。
为了保证矿井的安全和稳定，我们需要不断加强对该技术的研究和应用，以期为煤矿的安全生产提供更加有力的保障。
随着矿井开采深度的增加，采煤工作面回采巷道处于高应力软岩环境中，巷道围岩稳定性控制成为煤矿生产中面临的重要问题。
回采工作面破碎顶板的支护技术及末采安全措施的研究与探讨一、破碎顶板的支护技术1. 破碎顶板的特点在采煤过程中，煤层顶板会出现破碎现象，这是由于煤层采空导致上覆岩层受力变化而引起的。
破碎顶板的特点主要有两点：一是破碎区域面积大，可能涉及到整个工作面的范围；二是破碎顶板不稳定，容易发生坍塌事故。
为了确保回采工作面的安全生产，必须对破碎顶板进行有效支护。
目前常用的破碎顶板支护技术有以下几种：（1）采用预应力锚杆支护技术预应力锚杆支护技术是一种有效的破碎顶板支护方法。
通过在煤层顶板钻孔并安装预应力锚杆，可以提高岩层的承载能力，减轻虚化现象，降低破碎顶板的风险。
（2）采用喷射混凝土支护技术喷射混凝土支护技术是一种常用的破碎顶板支护方法。
通过将混凝土注入到破碎顶板的裂隙中，形成坚固的支护体，可以有效减少破碎顶板的破坏程度，保障回采工作面的安全。
悬吊式支护技术是一种新型的破碎顶板支护方法。
通过在煤层顶板上悬挂金属支撑结构，可以有效防止破碎顶板的坍塌，提高回采工作面的稳定性。
破碎顶板支护技术各有其优缺点，根据实际情况选择合适的支护方法至关重要。
预应力锚杆支护技术具有支护效果好、施工简便等优点，但是需要大量的锚杆材料和施工人员，成本较高。
二、末采安全措施的研究与探讨1. 末采工作面的安全隐患末采是煤矿采煤的最后阶段，在这个阶段，由于煤层剩余厚度较薄，岩石压力较大，采空区域较大等因素的影响，末采工作面的安全隐患较大。
末采工作面的安全隐患主要包括破碎顶板坍塌、煤尘爆炸、火灾等。
这些安全隐患对矿工的生命和财产造成严重威胁，因此必须采取有效的安全措施加以防范。
为了确保末采工作面的安全生产，必须制定科学的安全措施，加强对安全隐患的防范。
（1）加强煤层顶板的支护针对末采工作面的破碎顶板问题，必须采取有效的支护技术，保障矿工的安全。
（2）严格控制煤尘煤尘是造成煤矿火灾和爆炸的主要因素之一，因此在末采阶段必须严格控制煤尘，并加强对煤尘的防治。
3.3巷帮锚杆支护锚杆为φ20mm 左旋无纵筋螺纹钢筋，长度2400mm ，采用1支φ23mm ×800mm 的树脂药卷锚固，锚固长度为800mm 。
帮锚杆的预紧力矩不得低于140N ·m ，锚固力不得小于70kN 。
锚杆排距为800mm ，每排布置3根锚杆，间距为1000mm 。
其中最上位的帮锚杆距顶板400mm ，靠顶板的角锚杆角度为与水平线夹角为+10°，其余锚杆水平布置。
4矿压监测结果分析为掌握预应力锚索桁架控制的大断面沿空巷道围岩活动规律及其支护效果，为今后进一步改进和优化支护参数提供资料，对围岩表面位移进行观测。
从图5可以看出，大断面沿空巷道采用锚索桁架联合支护技术后，顶板移近量较小(≤102mm)，两帮移近量也较小(≤138mm)，且顶板离层监测表明，顶部松动离层值很小，顶板处于稳定状态，巷道围岩控制效果较好。
由此可见，18207沿空巷道采用锚索桁架联合支护技术后，巷道断面收敛率小，巷道快速趋于稳定。
5结论（1）对于在采动剧烈作用下的大断面沿空巷道，传统锚杆索支护无法满足多次动压下顶板承载作用的要求，采用新型锚索桁架联合控制技术对顶板起到主动支护的效果。
（2）通过FLAC 数值模拟和工程类别，优化设计出多次采动作用下的大断面沿空巷道的支护参数，为以后类似条件下的沿空巷道支护参数设计提供借鉴。
（3）在应用锚索桁架系统的工业性试验过程中，通过现场矿压监测可以得出，顶板移近量和两帮移近量都比较小，且顶板离层监测表明，顶板处于稳定状态，巷道围岩控制效果较好。
参考文献：[1]陈炎光,陆士良.中国煤矿巷道围岩控制[M].徐州:中国矿业大学出版社,1994.[2]孙恒虎,赵炳利.沿空留巷的理论与实践[M].北京：煤炭工业出版社,1993.[3]陆士良.无煤柱护巷的矿压显现[M].北京：煤炭工业出版社,1982.[4]华心祝,赵少华,朱昊,等.沿空留巷综合支护技术研究[J].岩土力学,2006,27(12):2225-2226.[5]柏建彪.沿空留巷围岩控制技术研究[J].煤矿支护,2009(2):13-14.[6]钱鸣高,许加林,缪协兴.煤矿绿色开采技术[J].中国矿业大学学报,2003,32(4):343-347.[7]蔡美峰.岩石力学与工程[M].北京：科学出版社,2002.[8]赵永洪.基于采动应力作用的综采工作面软岩尾巷稳定性研究[D].太原:太原理工大学,2003.（责任编辑王凤英）图5沿空巷道围岩表面位移收稿日期:2012-03-07;修订日期:2012-10-20作者简介:李积星（1986-），男，兰州人，讲师，主要从事煤矿开采及巷道支护研究工作，E-mail:lijixing6610@ 。
第32卷第2期2013年2期煤炭技术Coal Technology Vol.32,No.02February,2013碎裂厚煤顶桁架锚索主动支护技术及其现场应用李积星（兰州资源环境职业技术学院，兰州730021）摘要:针对庞庞塔煤矿断面达7.8m 的留顶煤切眼的支护难题，采用桁架锚索支护系统对综放切眼进行支护。
通过实验室理论分析和相似条件下的工程类比法，确定了桁架锚索主动支护系统的锚索长度、锚索角度、孔口帮距等主要支护参数，最终确定了合理的支护设计方案。
该支护方案在庞庞塔10101综放工作面试验取得成功，为相似地质条件下的厚层破碎煤层开采提供了借鉴经验。
关键词:破碎厚煤顶；桁架锚索支护系统；主动支护；工程类比中图分类号:TD355文献标识码:B 文章编号:1008-8725（2013）02-0063-03Active Support Technology of Truss Cable and Field Application in Fragmentation Thick Coal Seam LI Ji-xing（Lanzhou Resources &Environment Voc-Tech College,Lanzhou 730021,China ）Abstract:Based on the support problem of 7.8m section with coal roof cut in Pangpangta Mine,the truss cable support system is used to open -off cut for fully mechanized caving miningunder the condition of thick and broken coal roof.The main support parameters,such as cablelength,cable angle and orifice distance of the truss cable support system are designed throughtheoretical analysis and engineering analogy under similar conditions.Finally,the reasonablesupport scheme is determined.The support scheme is tested at No.10101fully mechanized topcoal caving face,and obtains success in Pangpangta Mine.Reference of thick and broken coalmine under the similar geological conditions is offered.Key words:thick and broken coal roof ；truss cable support system ；active support;engineering analogy ≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤≤图1桁架锚索主动支护原理图图210101综放切巷主动支护布置图0概况庞庞塔矿10#煤层厚度3.6～13.3m，拟采用综采放顶煤方式开采，但煤体松散破碎，顶板淋水严重，在运输平巷的掘进过程中，顶板下沉离层严重，局部发生了较严重的支护构件被拉断和冒顶等矿压现象。
10101工作面切眼设计宽度为7.8m，宽度是运输平巷宽度的1.6倍，原有的平巷支护方案不能有效控制切眼巷道的矿压显现，必须采取新的巷道控制理论和支护形式[1-2]。
结合该矿实际生产地质条件，提出了桁架锚索主动支护系统对其围岩进行控制，并对相应的参数进行了数值模拟优化设计，最终确定了主动支护方案。
1桁架锚索主动支护系统原理桁架锚索主动支护系统原理如图1所示。
桁架锚索系统以巷道两帮肩窝深部不易受破坏的三向受压煤岩体为锚固点，顶板变形和离层对其影响很小，锚固点周边煤岩体不容易破坏，是桁架锚索系统发挥高锚固力的稳固承载基础；而且锚固点能随顶板弯曲下沉出现适度水平内移，桁架锚索系统受力合理增加且形成闭锁结构，可以有效防止顶板恶性变形和冒顶事故。
桁架锚索施加的复向预应力和支护力有利于顶板煤岩体处于三向受压应力状态，煤岩体强度和抗变形破坏能力得到提高，使锚固区中性轴下移，锚固区内更多煤岩体处于受压应力状态，巷道顶板挠度得到降低，并能有效控制巷道断面中部顶板的离层破坏。
中性轴下移和桁架高预应力大幅度降低了锚固区煤岩层的最大拉应力，增加了锚固区内围岩的稳定性。
桁架锚索斜穿煤帮上方附近顶板最大剪应力区，作用范围大，能够有效控制顶板剪切破坏。
桁架锚索系统钢绞线上载荷连续传递，且能方便地施加高预应力，对顶板的支护力沿整个桁架结构呈“凹槽形”合理分布，作用路径大，巷道顶板受力状态良好。
210101综放切眼煤巷支护方案根据相似地质条件下的工程类比法以及上述的理论分析，并结合庞庞塔矿的实际生产地质条件，形成了如图2所示的10101综放切眼煤巷支护参数优化设计方案，其中桁架锚索长9m，桁架锚索角度为70°，孔口帮距为1.5m。
巷道断面两次成型，第一次横掘进断面为矩形，宽4.9m，高3.0m；第二次横靠采煤工作面侧掘进，矩形断面为宽2.9m，高3.0m。
（1）顶板支护。
顶板采用桁架锚索、单体锚索、锚杆以及金属网联合支护方式。
桁架锚索的排距为1.6 m，每打一组桁架锚索间隔0.8m打1根单体锚索。
桁架锚索采用φ15.24mm，1×7股高强度低松弛预应力钢绞线，采用专用桁架锚索连接器进行连接并用配套锁具锁紧，预紧力不低于120kN。
锚索系统底跨2.5m，锚索长10.5m，锚索孔深9m，采用3支φ23mm×400mm快速树脂药卷和3支φ23mm×880 mm中速树脂药卷树脂锚固，锚固长3840mm。
靠永久支护侧的桁架锚索距永久支护煤帮1.5m，钻孔与铅垂线成20°角；靠临时支护侧的桁架锚索距临时支护侧0.9m，钻孔与铅垂线成10°角。
单体锚索采用φ18.9mm，1×7股高强度低松弛预应力钢绞线，锚索长12.3m，锚索孔深12.0m。
锚索预紧力不低于120kN。
顶锚杆采用φ20mm×2500mm左旋无纵筋螺纹钢高强度锚杆，每根锚杆使用2支φ23mm×880mm中速树脂药卷锚固，锚长1760mm，预紧力不得低于140kN。
靠永久支护帮侧的锚杆与铅垂方向成20°，其余顶锚杆垂直顶板布置。
第一次横掘断面中，锚杆间距750mm，排距800mm；第二次横掘中，锚杆间距650mm，排距800mm。
最外两侧的顶锚杆与煤帮距200mm。
（2）巷帮支护。
两帮采用锚杆、金属网、钢筋梯子梁组合的支护方式。
永久支护帮锚杆采用φ20mm×2500mm左旋无纵筋螺纹钢等强锚杆，综放面侧煤帮采用φ16mm×2000mm麻花锚杆，采用1支φ23mm×880mm的中速树脂药卷锚固，预紧力矩不小于100N.m。
间排距皆为800mm，最上位帮锚杆距顶板300mm，与水平面呈+10°，最下位锚杆距底板300mm，与水平面呈-10°。
其余锚杆水平布置。
采用菱形金属网护帮。
3现场矿压观测及分析煤炭技术第32卷·64·图3巷道表面位移变化规律图收稿日期:2012-05-10;修订日期:2012-10-18作者简介:王庚（1980-），男，河北唐山人，讲师，硕士，研究方向：数据挖掘、计算机网络。
0引言由于地质结构的原因，煤矿井下开采方案具有不确定性和模糊性，很多因素都会影响到方案的制定，而且因素之间的关联程度不明显，给井下开采方案的制定带来很大困难。
