浅谈锚杆、锚索联合支护在煤柱技术的应用

收稿日期:2009203224作者简介:田春雨(1978-),男,黑龙江绥化人,工程师,从事采矿技术工作。

doi:10.3969/j .issn .1005-2798.2009.08.020锚索及锚注支护技术在保护煤柱段巷道修复中的应用田春雨(七台河精煤集团龙湖煤矿,黑龙江七台河　154600)摘　要:保护煤柱内巷道因处于应力集中带,巷道支护困难。

文章介绍了锚索及锚注联合支护在龙湖煤矿应力集中带内修复巷道的成功应用,说明锚索及锚注联合支护适合于高应力及围岩破碎巷道的修复。

关键词:锚索;锚注;应力集中带中图分类号:T D353 文献标识码:B 文章编号:100522798(2009)0820049202 七煤集团龙湖煤矿,设计年生产能力180万t,井下主要运输系统为南、北运输大巷及中央主运输石门,其中南翼运输大巷机尾段位于中—下部车场及采区煤仓保护煤柱内,处在应力集中带。

首次掘进时采用锚喷支护形式,其后因采动影响,巷道破坏改为U 形棚支护,但因应力显观异常明显,巷道顶、底板及两帮最大相对移近量超过500mm ,巷道严重失修,严重影响了矿井南翼的运输。

因此,再次修复时,经过充分论证,采用锚索和锚注联合支护技术,经实践检验取得了较好的支护效果。

1　锚索及锚注支护作用机理1.1　锚索支护机理锚索安装在钻孔中,待内锚固段锚固后,给锚索施加预应力,外锚固端用锚具锁紧。

在预应力作用下,改善了围岩的应力状态,提高了围岩的抗变形破坏能力,有效地控制了围岩有害变形的发展,保持被加固围岩及其结构的稳定性。

1.2　锚注支护机理1)　注浆后浆液将松散破碎的围岩胶结成为整体,从而大大提高了岩体自身的强度,有效地改变了岩体的力学物理性质,实现利用围岩本身作为支护结构的一部分,充分调动围岩的自承能力。

2)　利用注浆锚杆注浆充填围岩裂隙,配合锚喷支护,可以形成一个多层有效组合拱,从而扩大了支护结构的有效承载范围,提高了支护结构的整体性和承载能力。

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。

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。

锚索支护技术在桃山煤矿的应用【关键词】锚索；锚索支护；支护参数0.前言桃山煤矿各采区现大部分进入三水平。

受深部地压及采动影响，各巷道变形严重，部分已完全冒落，需二次进行维修，消耗大量的人、财、物。

像硐室、交岔点、破碎带、见煤点等特殊地点需特殊支护。

锚索作为新型的支护材料成为支护的首选，在桃山煤矿各作业地点被广泛应用，并取得了良好的支护效果和经济效益。

1.锚索支护的应用情况1.1采后锚索支护采区上下巷均为半煤岩巷道，在上区段回采完毕后，下巷作为下区段的上巷需采用沿空留巷。

原有的工艺是采后煤矸渣墙护巷，实际并未取得良好的效果。

采后巷道经常冒顶，失修严重，需二次维修，这其中主要原因就是煤矸渣墙不够牢固，本身无初撑力，于是锚索便应用于采后巷道的维护。

根据煤层顶板的岩性不同，选择3-7m帙锚索。

锚索可以选择在掘进施工中打齐，也可以选择在采煤施工中补齐。

经实践检验，采后失修率明显下降，甚至不用维修，大大节约了企业的经营成本。

1.2特殊煤层顶板支护一采94#煤层顶板有2.6m的炭页岩层，层理发育明显，受掘进放炮影响，很容易离层冒落，采用锚杆配合锚索的方法支护顶扳。

破一部分顶板，用2m长锚杆挤压加固岩层，用单排锚索悬吊岩层。

经实际施工后，效果较好，并未出现大面积冒顶现象，只有局部冒顶，且顶板冒落面积不超过0.04m2。

1.3硐室交岔点处支护由于硐室交岔点处断面大，巷道跨度大，长时间岩层运动，上部岩梁很容断裂。

采用锚索对这些地点加强支护，可充分悬吊岩梁，防止岩梁断裂，失稳，引起冒顶事故。

1.4顶板破碎见煤点处特殊支护掘进施工时，遇顶板破碎、见煤，普通锚杆无法深入稳定岩层，这时锚索便发挥了它的作用。

它可以延长直至稳定岩层中，保证破碎顶板、煤层的留设，特别破碎顶板时，还可以配合钢梁棚子一并使用。

开拓二区在二采区巷道的施工中很好地应用了锚索支护。

1.5综采工作面开切眼的应用综采工作面开切眼的跨度一般在7m左右，以前的支护为梯形木棚式或梯形木棚锚杆支护。

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。

锚网锚索联合支护技术在山南煤矿的应用文章主要就锚网锚索联合支护技术在山南煤矿的应用进行详细论述。

标签：锚网锚索联合支护技术；山南煤矿；应用山南煤矿为江西花鼓山煤业有限公司主力矿井，矿井设计能力为30万吨/年；矿井开拓方式为斜井多水平；1990年1月建成投产，分南北两翼生产。

所采煤系为安源煤系，可采煤层为D4、D5、D9。

D9煤层为主采煤层。

D9煤层厚度为1.8-3.5米，结构复杂含夹矸，煤层倾角为30°-45°，直接顶厚度为0.8-1.0米，岩性为粉砂岩夹煤线，老顶为细砂岩，大于2米，直接底为粉砂岩，老底为细砂岩。

为了加快矿井的掘进速度，改变采掘接替紧张的局面，山南煤矿在2012年8月引进EBZ200型综掘机设备，在南翼三采区3901顺槽应用，因综掘机使用要求的需要，巷道断面要进行更改，巷道断面为宽4米，高3.5米的半圆供断面。

由于巷道断面变大，且巷道断面形状也由梯形改为半圆拱，给支护方式的选择带来了难题，以往的锚网支护及铁支架支护方式都很难满足本巷道的支护要求，所以我矿大胆尝试了锚网加锚索联合支护的形式对巷道进行支护。

1 提出问题1.1 為了配合综掘机的使用，巷道断面要扩大，工人上铁支架的担山难度加大，而且为了配合大断面，铁支架的重量也相应加大，使得工人的劳动强度大大增加，且巷道成本高。

1.2 巷道采用锚网支护，支护强度不能满足巷道的支护强度要求。

1.3 巷道掘进是沿煤层顶板掘进，而煤层顶板倾角较大，造成巷道断面为梯形断面时，采用架铁支架支护时，铁支无法紧贴顶板支护，铁支架担山和顶板之间会有空间，每架完几架棚子后，要用木垛将铁支架上方的空间结实。

这样现场的工作环节就增加，每班用在架铁支架上的时间将大大增加，影响了每班的进尺效率。

1.4 由于我矿D9煤层层位复杂，在掘进过程中遇到顶地板起伏，综掘机钻头割不动顶底板岩，就需要采用局部放炮来清除硬岩石，才能满足铁支架的支护条件，以至于这样就破坏的顶底板岩层的完整性，使得铁支架支护所受压力更大，而且放炮的冲击力，使得容易崩倒棚子。