赵庄煤矿煤巷锚网索支护技术应用

浅谈锚网索支护在煤巷施工的应用作者：栾刚来源：《中国科技博览》2018年第19期[摘要]近年来，随着我国的煤矿开采深度的不断增加，深井煤巷支护问题突显，集中体现在巷道支护强度不够，受地压影响，巷道支护变形严重，严重威胁到煤矿的安全高效生产。

同时需要对其进行反复维护，耗费大量的人力、物力和财力，造成支护成本的不断增加。

为了提高掘进速度、降低工人劳动强度高、减少支护成本，研究决定优化某某运输巷的锚杆锚索支护设计方案，以确保生产过程中巷道的安全使用。

[关键词]锚网索支护；煤港；应用中图分类号：TD353 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）19-0368-01引言我国于20世纪80年代将锚杆支护技术推广到煤巷支护，由于其具有安全、高效、低成本等优点，目前在我国大部分矿区已经得到推广应用，有些矿区的锚杆支护巷道比例已经达到了100%。

国内外锚杆支护成功经验表明，锚杆支护形式和支护参数的合理选择对于充分发挥锚杆支护的优越性具有重要意义。

1、巷道概况1.1 巷道基本情况某某煤矿为兼并重组矿井，位于孝义市西南35km处，井田面积9.47km2，核定生产能力150Mt/a。

批准开采的4#、9#、10#、11#煤层为近距离煤层。

4#煤层、9#煤层已基本采空，目前正在开采10#煤层，10#煤层厚度1.17～1.90m，平均1.57m；11#煤层厚度3.7～7.0m，平均4.71m。

10#煤层下距11#煤层0.2～8.8m，平均3.11m，在井田中西部和东南部10#煤层与11#煤层合并。

10107运输巷为近距离煤层动压巷道，位于一采区北部，设计走向长度为876m。

10107运输巷掘进方向右侧为10105工作面，10105工作面切巷长度150m，目前正在回采，回采长度10m，左侧为10107工作面。

10107运输巷布置图如图1所示。

1.2 巷道地质条件10107运输巷处10#煤层与11#煤层合并，10107运输巷沿11#煤层底板掘进。

煤矿锚网支护在厚煤层采煤工作面上的应用介绍了某煤矿炮掘煤巷锚网支护技术的应用及实践情况，包括锚网支护技术的设计、施工及施工中出现的问题和对策、矿压监测等，并提出了建议。

标签：炮掘；煤巷锚网支护技术；设计；施工；建议引言综采是煤矿主要采煤方法，其工作面每年需布置2500m左右的跟底板掘进煤巷。

以往，综采工作面，回采巷道掘进支护，普遍采用工字钢棚或木棚的支护方式。

这两种支护方式存在的缺点：工字钢棚或木棚笨重；工作面回采时工作面上下两端头支护及回料困难；掘进支护材料费用高；巷道断面得不到有效利用。

为了解决全煤巷道支护问题，某煤矿自2005年初积极推广应用了煤巷锚网支护新技术。

到目前为止，锚网支护已成为该矿煤巷掘进的主要支护形式。

1 井下围岩地质条件该煤矿目前主采7#、11#煤，综采工作面主要布置于11#煤层中。

11#煤层平均厚度3m，煤层倾角平均为5-10°，煤层结构简单，属稳定性煤层。

11#煤顶板为粉砂岩，厚度0～4m；老顶为中砂岩，厚度15.0m左右。

2 支护机理及支护参数2.1 支护机理。

2.1.1 顶板支护。

通过锚梁网共同作用，使巷道顶板组成一个“似整体”提高顶板的整体强度，增强抵抗地压的能力，防止顶板变形和下沉。

2.1.2 巷帮支护。

通过锚梁网共同作用，增强煤帮表面稳定性，防止片帮，提高煤帮有效承载力。

2.1.3 锚索加强支护。

当巷道顶板处于软弱的煤岩层位时，其顶板可视为“潜在的冒落区”，巷道顶板有可能整体跨落，并通过锚索对被加固岩体施加预应力，限制顶板岩体有害变形的发展，从而提高顶板的稳定性。

2.2 支护参数。

2.2.1 顶部锚杆。

顶部选用φ18×1800mm螺纹钢锚杆，间排距800mm×800mm（顶帮破碎600mm×600mm，顶板坚硬时1000mm ×1000mm），每孔用K2360树脂药卷二只（端头锚固），锚杆机安装一次完成。

单根承载力≥60kN。

摘要本文根据扎赉诺尔铁北矿新二采区左一片回采工作面为实据，以及煤层破坏机理和巷道维护特点分析，考虑到由于受到地质原因，巷道顶板跨度较大，地压较大，控制难度大。

通过采用锚网梁索支护方式，有效的控制了巷道早期在掘进期间的变形，保证了巷道在支护方面的可靠性。

关键词：锚网梁索在回踩巷道中的应用目录摘要 (1)一、前言 (3)二、锚网梁索联合支护作用分析 (4)三、巷道顶板破坏机理 (5)四、工程概况 (6)五、巷道支护设计 (8)六、施工工艺流程及支护要求 (11)七、矿压检测及结果分析 (12)八、效益估算 (13)九、结论 (14)参考文献 (15)一、前言近年来，锚杆支护技术在我国日益迅速发展，在各矿区都得到了普遍的推广和应用，也取得了一定效果，已成为提高巷道支护效果、实现快速掘进的关键。

但由于目前国内综掘装备制造技术水平的提高，许多矿井都在不断的增加采煤的厚度，这就要求回采巷道断面和服务年限不断增长。

单纯的锚杆支护方式已不能满足回踩巷道的要求。

此外，在大断面、煤层巷道、顶板破碎、巷道交叉点等处，使用单一的锚杆支护也不能取得较好的支护效果，这就需要采取“锚杆、金属网、锚索”等联合支护技术。

由于锚杆、金属网、锚索、钢筋梁等构件的组合，使被锚固的巷道顶板岩层形成关键“承载环”与“承载梁”结构，从而提高了围岩的整体性，其强度也明显增加，提高了围岩的稳定性。

铁北煤矿通过改进传统的施工工艺，优化巷道施工各环节、合理工时利用、实现多工序交叉平行作业、完善设备配套，使回采巷道单进水平不断提高，也有效地控制了巷道围岩的早期离层和回采动压的剧烈影响。

减缓了巷道的围岩变形，保障了巷道支护的可靠性，达到安全高效快速掘进的目的。

二、锚网梁索联合支护作用分析（一）锚网梁索联合支护作用煤巷围岩的变形较大，当支护不当，顶板容易产生冒落拱。

当冒落拱高度大于锚杆锚固范围时，容易造成冒顶事故。

所以，煤巷使用锚索支护的目的是防止因锚杆支护不可靠时，通过锚索的悬吊作用阻止顶板冒顶。

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。

煤矿锚网锚喷支护技术在井下的实际应用二大队七中队：郭应国【摘要】：锚网喷支护作为一种有效的采矿巷道支护方式，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。

【关键词】：锚网喷支护支护技术应用概述随着煤巷锚网喷支护技术的快速发展，对锚网喷支护理论的研究也取得较大进展。

在大量理论分析、实验室试验、数值模拟及井下试验研究成果的基础上，进一步深化了对锚网喷支护作用本质的认识，指导和促进了煤巷锚网喷支护技术的推广应用。

一、煤矿开采中锚网喷支护作用原理锚杆是一种安设在巷道围岩体内的杆状锚栓体系。

采用锚网喷支护的巷道，就是在巷道掘进后向围岩中钻锚杆眼，将锚杆安设在锚杆孔内，然后在上锚杆饼之前，将经纬网状的金属网紧贴在巷道岩体表面，最后用喷浆机将水泥、砂按照一定的比例形成的混凝土对巷道岩体表面进行喷射，起到对巷道围岩进行密封，防止风华、加固等作用，以维护巷道的稳定性。

1.悬吊作用。

悬吊作用是指将要冒落的围岩或者软弱岩层，用锚杆悬吊于上部的坚硬岩体上，由锚杆来承载围岩或者弱岩的重量。

2.组合梁作用。

可将平顶巷道层状顶板看作是由巷道两帮为支点的叠合梁，在荷载作用下，各层板梁都单独弯曲，每层板梁的上下缘分别处于受压和受拉状态。

但是用锚杆将各组合板梁压紧之后，在荷载作用下，就如同一块板梁的弯曲一样，提高了板梁的抗弯强度，可以提高顶板岩层的承载能力。

3.挤压加固拱作用。

在巷道周围系统地布臵锚杆，使巷道拱部节理发育的岩体连接在一起，便在一定的范围内形成一个连续的、具有一定白承能力的拱形压缩带，使巷道围岩由原来作用在支架上的荷载变成了承载结构，以支承其自身的重量和顶板压力。

4.减跨作用。

在巷道内安设锚杆，能够减少压力拱的高度和跨度。

如在巷道跨中打一根锚杆，相当于在该处打一根支柱，使原来的拱分为两个小拱，小拱的跨度为原拱的一半。

煤巷掘进中锚杆支护技术的技术应用探讨煤巷掘进中锚杆支护技术具有操作简便、实用性强、工序简单和费用低廉的特点，所以在煤巷掘进中得到了广泛应用，本文结合纳林河矿区实际情况，探讨煤巷掘进中锚杆支护技术应用的意义、锚杆支护原理和锚杆支护在煤巷快速掘进中的应用，促进煤矿安全、高效的生产。

标签：锚杆支护；煤巷掘进；技术研究；应用探讨1.引言纳林河二号井田位于内蒙古自治区鄂尔多斯市乌审旗境内，鄂尔多斯纳林河矿区的最南端，乌审旗政府所在地嘎鲁图镇东南约63km处，行政区划隶属鄂尔多斯市乌审旗无定河镇管辖。

纳林河矿区总体规划的纳林河二号井田范围由21个拐点坐标圈定。

井田东与纳林河一号井田毗邻，南以陕蒙边界为界，西以主采煤层3-1煤1000m等高线为界，北与无定河井田、补拉滩井田为邻。

井田走向长约17.8km，倾斜宽约13.5km，面积180.67km2。

本文结合矿区的实际情况探讨煤巷掘进中锚杆支护的原理和应用。

2.煤巷掘进中锚杆支护技术应用的意义煤巷掘进中涉及的配套环节比较多，其中支护和运输环节是工作量最大和占用时间最多的两个关键环节，将支护和运输问题解决好，可以充分挖掘和发挥掘进设备的整体潜力。

在实际工程中，要结合实际地质条件，缩短锚杆支护的时间，采用锚杆支护技术提高巷道支护的效果、加快成巷掘进的速度和减轻工人的劳动强度。

与传统的棚式支护支护技术相比，锚杆支护具有显著的技术经济优势，主要体现在以下几个方面：（1）锚杆支护技术可以充分利用围岩的自承能力，可以将载荷力变为承载体；（2）锚杆支护属于“主动”支护，与传统的“被动”棚式支护相比，在进行锚杆支护后，既可以对围岩提供横向或轴向的支护阻力，并且随着围变形支护阻力的增加而增加；（3）与棚式支护技术相比，锚杆支护围岩巷道变形量比棚式支护减少一半以上；（4）采用锚杆支护技术可以减少支护材料的运输量和装卸支架的工作量，改善工人的作业环境和减轻工人的劳动强度。

（5）保证两道开切眼的畅通，提高回采工作面掘进速度，实现低成本、高产量的目的。

1工作面地质概况工作面开采2#煤。

层位较稳定，煤层倾角8~18°，平均13°，平均厚度2.4m ，工作面直接顶为6m 细砂岩，斜交层理发育，工作面采用倾斜长壁后退式轻型放顶煤采煤方法，顶板采用全部垮落法管理。

2顶板预裂爆破切顶技术留巷原理超前采面煤壁一定距离（在高峰压力前），对顺槽巷道采面一侧顶板进行预裂爆破，使之形成一定深度的并与铅垂线有小夹角的立面贯穿裂缝。

采面向外推进，采空区顶板垮落，采面一侧的顶板沿立面贯穿裂缝切顶垮落，垮落的岩体成为留巷的巷帮。

当采空侧顶板切顶垮落后，顺槽巷道顶板成为悬壁梁，在锚索、锚杆悬吊和组合梁作用以及巷道内单体支柱的支撑下，维持平衡。

随着采面向外推进，采空区后方顶板，进一步垮落，垮落的矸石填充了采空区后方的空间，支撑了上覆岩层，对沿空留巷顶板给予一定支撑，逐渐趋于稳定，形成沿空留巷。

在沿空留巷过程中，预裂爆破技术是关键，其顶板能否形成预裂面，预裂面的角度、深度是否合理，是沿空留巷能否成功的主要因素。

3工作面顺槽沿空留巷的设计设计方案如下：①沿空留巷采用顶板定向预裂爆破、锚索工字钢预加固联合切顶技术，现巷道规格：4×2.6m，留巷后设计规格：3.3×2.7m。

（详见图1）②锚索工字钢预加固施工超前支架位置20~50m 完成，无缝钢管打设与支架位置同步，并进行施工质量监测。

同步安设常规矿压监测装置。

锚索工字钢加固方式：顺巷道走向打设2排锚索工字钢，自下帮至上帮方向排距依次为400mm 、1500mm,间距800mm ，并与2m 长18#工字钢连锁，锚索采用φ21.6mm×10m 钢绞线，无缝钢管采用6寸充填管路（长度根据巷道高度制做，自制顶帽），间距为1m 。

③超前支架位置不小于20m 在溜子道顶板预裂爆破钻孔施工及定向预裂爆破切缝。

定向预裂爆破孔直径为42mm ，间距1.0m ，每两个爆破孔中间位置打一个导向眼，孔径42mm 。