锚索锚网联合支护在西固煤业的推广应用

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。

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。

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。

实例分析锚杆锚索联合支护的应用东河煤矿辛庄井2#煤层巷道掘进一直采用锚杆支护，大量的生产实践表明，辛庄井2#煤层掘进巷道采用锚杆支护是科学合理的。

在进行11#煤层开拓时，由于11#煤顶板直接顶为3.4m厚的粉砂质泥岩，顶板破碎，容易掉碴，我们通过对11#煤层及顶板岩性的分析计算，采用了锚杆加锚索支护方式，并在帮顶各喷射50mm厚的混凝土加强支护，避免围岩的氧化。

由于它的锚杆支护加固了巷道顶板，并且保持了顶板整体性，因此只需要增加一定数量的锚索，直接使它的顶悬吊于稳定性高的老顶上，避免锚固体以上离层及出现巷道顶板整体下沉或垮落，达到良好的支护效果。

1 巷道的基本情况辛庄井开拓煤巷位于辛庄井田南部，长度520m，两侧为实体煤，巷道设计为矩形断面，沿煤层直接顶掘进，巷道掘进宽2.9m，净宽2.8m，高2.3m，帮顶各喷50mm的砼。

所揭露11#煤层平均厚度2.8m，煤层结构简单，中间有一层50～60mm厚的夹矸，顶板为3.4m厚的粉砂质泥岩直接顶，具体结构自下而上是0.29m粉砂质泥岩上有一薄层有机质在层理之间，在往上0.21m粉砂质泥岩又有一薄层有机质在层理之间。

老顶为粉砂质泥岩和细砂岩互层。

本层粉砂岩岩性脆、易破，受力和风化后，从层理有机质之间往下掉块。

因此巷道的顶板强度较低，属于复合顶板。

2 关于支护方案2.1 在巷道顶板上采用锚喷、锚索等支护系统顶板锚杆为圆钢锚杆，并铺设金属网，主要考虑如下因素：（1）直接顶整体强度较低，锚杆能够约束顶板围岩的破坏和变形，并且阻止顶板离层；（2）顶板锚杆之间是通过金属网而形成的支护整体，为的是防止破碎的顶板冒落，并共同约束到锚固区内的顶板变形以及破坏；（3）利用锚索加强支护，防止顶板在锚固区外产生离层而造成冒顶；（4）喷浆防止风化破碎和掉碴。

2.2 巷道的两帮建议采用圆钢锚杆做支护（1）在两帮煤体的强度过小，锚固的长度又过短时，会由于锚固力偏低，而不能充分发挥出锚杆的作用；（2）要加强两帮的支护，并减小两帮的破碎区以及塑性区的宽度，以减小顶板区跨度，再则巷道服务年限较长，加以两帮喷50mm的混凝土，以便提高两帮作用于顶板的承载力。

探讨煤矿锚梁网索联合支护技术摘要：棚式支护技术的支护属性和支护性能存在较多的不足和缺陷。

巷道支护技术无法合理有效的控制好巷道围岩特殊变形问题。

巷道受采动压力变形，巷道工作面断面会瞬间缩小，煤采工作空间的行人、通风、运输均会受到不同程度影响。

工作人员需要解决煤矿巷道围岩支护的合理优化问题，故此采用了锚梁网索联合支护技术。

该文就此举例分析了锚梁网索联合支护技术的特点和优势。

关键词：煤矿锚梁网索联合支护技术巷道锚梁网索联合支护技术是主动性支护技术，根据巷道围岩承载参数指标实现煤矿开采工作面的加固。

相比较被动棚式支护，锚梁网索联合支护的强度参数和支护阻力较大。

锚梁网索将工作面承载力合理分配到锚杆和围岩两侧，形成适合围岩采动压力的支护体，其可缩的特性证实了围岩受力下的变形问题能够有效控制和抑制，保障煤矿开采工作面的稳定性。

1 矿区概况宿县朱仙庄矿区位于安徽省北部，区内地势平坦，地面标高一般为20～32m。

本区共含煤13～46层，含可采及局部可采煤3～12层，总厚14.99m。

煤质变化大，煤类复杂，以贫煤、无烟煤、天然集中、高变质煤为主，约占66%。

煤的变质程度似有由东向西增高的趋势。

宿县朱仙庄矿区的煤系为新生界的松散含水层，层厚大约为450m，作用在煤层上方的松散含水层多达5MP，属于巨厚松散层水文地质条件。

工作面和巷道处在复杂破碎地段，地应力较大。

煤矿巷道掘进时，采用锚梁网和锚索联合支护，能够加固巷道顶板，确保锚索和锚杆的有效锚固。

2 方案设计朱仙庄矿区2煤集中运输大巷净断面规格为：B×H＝3.5×3.0ｍ，净断面为11m2。

2.1 锚杆设计木垫板和碟形铁垫板双层。

木垫板规格在400×200×50mm，碟形铁垫板规格在120×120×10mm。

2.2 托梁设计托梁采取Φ14mm钢筋焊制，长度和巷道高宽相适应，顶板3.4vm、下帮2.2m、上帮3.0m，其宽度为70mm。

关于煤矿建设锚网喷支护技术及应用摘要：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置锚杆，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。