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深部开采矿井大断面巷道支护技术实践

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煤矿井下采煤过程中大断面巷道支护技术研究

煤矿井下采煤过程中大断面巷道支护技术研究

煤矿井下采煤过程中大断面巷道支护技术研究摘要：煤炭作为最重要、应用最广泛的能源资源之一，具有可燃性强、便捷性高且储存方便等特点，与人们的生活息息相关。

随着煤炭开采深度的增加，煤矿深井巷道巷壁和岩壁土层（岩层）不够坚固，难以承受如此大的压力。

在此环境下，中国煤矿开采技术向着更高的水平发展。

在开采过程中，煤矿深井巷道呈现一个大断面，本文对大断面巷道支护技术进行研究，以期对煤矿井下采煤过程顺利进行提供帮助。

关键词：煤矿井下；采煤过程；大断面；巷道支护；技术研究1煤矿井下大断面巷道概述随着煤矿开采深度的增加，深井巷道围岩及围岩的性质和环境越来越复杂，对巷道支护技术提出了严格的要求。

煤矿大断面巷道支护技术是我国煤矿工程安全的基石。

这是一种在煤矿开采中对坚固性不足的土壤（岩石）层进行支护的技术。

它可以在一定程度上提高深井巷道围岩和巷道围岩的承载力，提高煤矿开采的安全性，保证煤矿开采的顺利实施。

图1所示为a煤矿大断面巷道支护断面。

2 大断面巷道支护技术的作用及特点2.1 作用随着煤炭开采深度的增加，煤矿深井巷道承受了比地表开采更多的压力，导致深井巷道易受不良土壤条件和地质条件的影响，出现巷道顶部不稳定的状况，甚至发生顶部塌陷、脱落事故。

综上所述，大断面巷道支护技术在煤矿井下采煤过程中的作用在于加固深井巷道，提升巷壁和岩壁承受力，保持深井巷道的稳定性，进而确保井下作业人员的人身安全。

图 1 A 煤矿大断面巷道支护断面示意图2.2 特点大断面巷道支护技能在煤矿井下采煤过程中使用广泛，主要有以下 4 个特色：a) 安全性高。

大断面巷道支护技能最重要的特色就是提高煤矿井下采煤作业的安全性。

具体而言，煤矿井下采煤过程中使用大断面巷道支护技能可以提高作业稳定性，有助于提高深井巷道巷壁和岩壁的承载能力，从而加强开采施工人员的安全保障。

b) 装置简易、操作快捷。

相关技能设备装置过程简易，较易上手操作。

此外，高强支护技能操作简洁，不会给施工人员带来很大负担。

深部高应力大断面硐室支护技术研究

深部高应力大断面硐室支护技术研究

深部高应力大断面硐室支护技术研究煤矿采区核心硐室如胶带机头硐室、绞车硐室等担负着整个采区的运料、出煤任务，其维护状况的好坏将直接影响矿井正常生产。

由于煤矿开采深度逐渐加大，巷道围岩地质力学环境发生改变，原有的单一支护形式已不能有效控制巷道围岩变形，该类硐室常规采用“架棚+喷浆+注浆+锚索”及“锚网喷+锚索”两种支护形式。

本文针对白坪煤矿13采区胶带机头硐室实际地质采矿条件，提出二次锚网索协同稳定性支护技术，并达到了预期效果。

工程概况及地质条件13采区胶带机头硐室位于13采?^胶带上山上部，采用锚网喷支护，巷道埋深约690m，该硐室施工层位为二1煤层上部砂质泥岩，并伴有大量的细砂岩条带，与砂质泥岩呈互层状，此类围岩强度较低，在高地应力作用下硐室产生了严重变形，现硐室多处浆皮离层、开裂，顶底板相对位移量达到1550mm，两帮相对位移量达到1500mm。

破坏原因分析根据13采区胶带机头硐室围岩地质条件、现有支护形式及破坏特征分析，造成该硐室变形主要因素有以下几个方面：硐室围岩岩性差根据硐室掘进过程中揭露岩层状况可知，硐室围岩以砂质泥岩为主，层间含细砂岩条带，节理裂隙较为发育。

根据该区域地质资料显示，巷道埋深在690m左右，若上覆岩层平均容重按2500kg/m3计算，则理论上巷道所处位置垂直应力水平达到17.3MPa，巷道围岩易发生塑性变形。

原有支护设计不合理巷道原支护设计中仅对拱部采用锚索补强支护，而两帮未布置锚索，底板未进行支护，未充分考虑支护结构稳定性对围岩变形的影响，导致硐室底板及两帮成为支护承载结构失稳破坏的突破口。

无控底措施硐室底板未采取控底措施，不仅硐室底鼓严重，同时，底臌还促进两帮内移，两帮内移加速底臌，形成恶性循环，若不采取措施，最终会导致硐室围岩承载结构失稳破坏。

支护方案和效果分析支护方案硐室加固技术核心如下：巷道扩修后，首先进行一次锚网支护，之后采取二次锚网支护加固技术，并针对支护承载结构的薄弱部位，采用锚索对锚网支护形成的承载结构进行结构补偿，提高支护承载结构的整体承载能力及其结构稳定性。

煤矿井下掘进过程中的巷道支护技术

煤矿井下掘进过程中的巷道支护技术

煤矿井下掘进过程中的巷道支护技术摘要：煤矿掘进支护工作在整个煤矿开采工作中处于关键地位，关乎着煤矿施工的安全性。

从煤矿的实际施工情况来看，掘进支护工作开展并不乐观，亟待得到改进。

该文以煤矿企业中的掘进支护为研究对象，主要分析下有关巷道支护技术类型的有关问题，着重分析下巷道支护技术的形式和巷道支护的应用。

关键词：掘进；巷道支护；技术1.引言煤矿井下巷道开掘后生产的应力会重新分布，在这一过程中，如果不采用支护措施就会造成围岩位移及变形等，这样生产安全就不能得到有效保障。

对煤矿井下掘进生产不仅要在支护措施上实现全面保障，同时还需要在管理上能够强化，这样才能够维持掘进安全。

2.煤矿井下巷道支护技术煤矿井下掘进中所采用的巷道支护技术种类多样，主要有棚式支护技术、砌碹支护技术、应力控制技术、锚杆支护技术等。

2.1棚式支护技术这一技术在煤矿井下掘进中的应用和铁路公路隧道中的施工应用有很大不同，煤矿井下棚式支护技术要能够进行保护岩柱厚度计算及设计施工管棚工作室、布置孔位、测量放线等。

煤矿巷道当中的棚式支护技术的使用材料主要以金属为主，在制作及安装上相对比较方便。

2.2砌碹支护技术砌碹支护技术的应用原理主要是能够对围岩的表面起到作用，并在一些位置比较特殊的巷道中应用相对比较多，这一技术应用比较方便，但成本很高。

这一技术对支护材料质量也有相应要求，水泥主要采用普通水泥，在抗压强度要求上要能够达到11.8MPa、矿石砂的直径小于15mm、混凝土是石子粒直径小于20mm、砌墙料石垂直缝要错开等，从这些层面就能够看出，在实际掘进作业中会受到一定局限。

2.3应力控制技术针对矿井深部高应力软岩巷道两帮移近量大，变形破坏严重，部分地段底臌严重的现象，通过大量的现场地质调查和软岩力学性质试验，分析研究了深部高应力软岩巷道变形失稳机理；通过理论分析和相似材料、数值模拟确定了该矿软岩巷道围岩控制方法及高应力软岩巷道最佳支护方式、支护参数和最佳支护时机。

矿井深部开采巷道维修及其支护理论与应用

矿井深部开采巷道维修及其支护理论与应用

细 ｝ 岩
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页岩 中砂 岩
２巷道压力产生和围岩变形 的主要 原因 当开采深度达到一定程度 后 ， 巷道 围岩受 上部岩石 自重的影 响 ，其岩 石 自身强度发 生变 化 。岩石试件在地 表与井下表现 出不同的特征 （ 岩石强度低 ， 内聚力、 摩擦 角发生变化 ） 。深部 开采主要表现是巷道围岩变 软、回采工 作面前 方集中压力值较小 ， 响范 围大 ， 影 超前支撑 压力 在 回采工作面前方 １０ ０ 米就有反 映。 ２１ 顶 板 压 力 ．
采区巷道掘 出后 ， 巷道围岩从 三向受 力状 １ ｍ ５ ． （ 个药卷 ， 常规 锚杆达到 加长锚 固的作 ５ 使 态转为两向受 力状态 ，加上 深部开采顶板压力 用 ） 。 大 ， 巷道 围岩破坏大 ， 使 松动 圈大 ， 最大松 动圈 利用 锚杆增 加锚 固段 长度 的强螺纹 钢锚 可 以 达 到 ２Ｏ 以上 。 ．ｍ 杆支护 ，可满足巷道 围岩锚 固体 的扩容变形和 ２ 回采 工作面的超 前压 力影 响大 、开拓 扩容应力 ，形成初期支护阶段的围岩挤压加固 ． ２ 永久巷道保护煤柱留设小 拱平衡状态 ， 形成强度很高 的次生承载圈。 在 回采 工作 面超前 压力 和巷道 顶板压 力 ３ ， ２锚索 的影响下 ， 巷道两帮向巷道内移动 ， 岩层 抗水平 锚索 的主 要作用 是把 冒落拱 中的岩 石串 应力的截面减少 ， 在水 平应力作用 下煤层 沿水 起来 ， 起悬 吊作用 。 在锚杆 支护失稳状态下能悬 平层理面向巷道挤入 ，致使 巷道帮顶受水平应 吊冒落拱 中的岩石重量 ，增加巷道维护 的可靠 力 作用而破坏。 性。 巷道顶 板受两 帮移 动挤压 变形一 岩石 局 利用锚索对岩 体挤 压加 固作用 ， 锚索之 使 部屈服变形一节理弱面发生破坏一 顶板较 低层 间相互作用 、 相互补强 ， 而且与锚杆所加 固的承 位发生 弯曲变形（ 伴有局部岩块脱 落） 一岩 层局 载体相互补强 。锚索有很好 的延展性和抗拉强 部发生剪切破坏一 巷道顶板 变形破 坏。 度 ，使锚索形成的锚 固岩体在巷道 围岩 中形成 巷道 围岩首先 由巷道顶板 压力 与 回采 工 条强度大 、 塑性强 、 结构稳定 的承载体 。 作面超前 压应力引起 巷道 两帮 向巷道内移 动 ， 锚索锚 固点处 在松 动圈之外 ， 加了顶板 增 造成巷道围岩的挤压 破坏。随着挤压 破坏 向围 承载体 的稳定性 。 锚索布 置在几排锚杆之 间， 增 岩深处发展 引起岩石裂 隙扩张和体 积膨胀 ， 造 加了支护的密度 ，锚索与长锚杆相 同的高延展 成巷道周边 岩层 弯曲 ， 而产生弯曲拉应力 ， 导致 性 、 高强度 ， 进一 步提高 了承载体的强度 、 塑性 顶板岩层 破坏。 和抗弯 曲破坏能力 ， 提高 了承载体 的自稳能力。 ３＃层巷道底板有 一层煤 线和煤 页岩厚度 ２ 锚索 间排距取值 １ ＂ ． ． １ ｍ，每排 ３根 ， ６ ６ 锚 ０ ｍ， ． 影响 巷道 的稳定性 ， ５ 可引起 巷道底鼓 和围 索长度 ７ ｍ ． 。锚索利用 三 一四个 药卷安装 ， ３ 并 岩变形 。３ 巷道底板有一层 ０５ ５层 ． ｍ的页岩 ， 强 及 时 涨 拉 。 度低 ，也是引起 巷道 底鼓 和围岩变形 的一 个原 ３３ 金 属 网 ． 因。 挂 网主要是为 了避免围岩表 面片落 ， 限制 ３巷道 支护原则及 支护方式 其松动范围 向深部发展 ， 保证整体支护效果 ， 防 东海煤 矿深部 开采 巷道维 修 的支护原 则 止锚杆及锚索 因张拉端失效而导致整体 支护失 是 加强两帮和顶板的支 护，控制巷道 两帮的移 效。 动范围和顶 板的下沉 量。 ３４喷浆 ． 理 论分 析和实践证 明 ， 于深部开采 的巷 对 组合 围岩作 用 ； 消除应 力集 中 ， 防止产生 道而言 ， 仅从单层锚 杆作用 的角度来不 断提高 关键部位 ；防止风化及水对 围岩产生 的弱 化作 巷道 支护强 度 ， 由于锚杆 长度小 ， 卷锚 固长度 用 。 药 ４结论 小且在 巷道的破碎区内 ，这无法 阻止 巷道 顶板 的破坏 。 那么 ， 锚杆支护的设计就不应单纯从提 ４１预 紧力对 支护效果 的影响是 巨大 的， ． 高 支护体强度 的角度来考虑 ， 而应从 对破 坏围 随着预紧力 的增加 ，被支护体 的总体强度有着 这 岩 的加固 、阻止 围岩继续松动 和提 高松动体 自 明显 的增大 ， 与岩石 的三 向压缩特点相 吻合 ， 稳 性的角度来考 虑，既要 突出锚杆 支护的优越 即随着侧 向压力的增大 ，岩石 的抗剪切强度逐 性 ， 能使 复合顶板 的支护 效果得 以保证 ， 又 需要 渐减小 ， 因此进行两帮支护更加重要 。 叠 加支护理论 。 ４２支护是否成功 ， ． 不仅取决 于锚 杆性质 ， 优 化选择支护方式 ： 杆 ＋ 锚 锚索 ＋ 金属 网 还与托盘选择 密切相关 ，因此在必要 时需选择 ＋喷浆 高强度 的托盘 。 ３１锚 杆 支护 ． ４ ． ３加强矿压观测和锚杆 、锚 索支护质量 锚杆锚 固厚度小 ， 固体 扩容变形量 相对 管理 ， 锚 保证锚杆 、 锚索 的支护效果 ， 应根据顶板 较小 ， 扩容应力也较 小。 所以一些矿井在深部开 围岩 的岩性变化 和矿压观测 资料及 时修 正支护 采 工程 中 ， 巷道 围岩进行 注浆 ， 高围岩的 自 参数 ， 对 提 以保证取得理想 的支护效果。 身强度 。 但是对于东 海煤 矿的深部开采巷道 ， 围 ４４掘 进矿务 工程必 须保证施 工质量 ， ． 按 岩破 坏范 围较 大、 裂隙多 ， 注浆成 本高 ， 工复 照服务年 限进行设计 支护 。 施 杂 ， 泛推广难度较 大。 广 所以设计采用一般常规 ４ ． ５必须 注重两 帮底 角支护 ，从而使压力 锚杆 ，但是需要加强锚杆 的锚 固段长度来 达到 稳定传 到底板 ， 保证整 体支护效果。 对 围岩加 固的 目的。 ４ ． ６喷浆厚度达 到规定要求 。 锚 杆间排距取值 ０８ ０８ 锚 杆采用 长度 ．＊ ．ｍ， ２２ ．ｍ、直径 ２ ｒｍ的螺 纹钢锚杆 ，锚 固长 度为 ０ ａ 责 任编 辑 ： 墨 洋 李

矿井深部开采巷道支护技术实践

矿井深部开采巷道支护技术实践

（ ４）煤 的 自燃 ：８煤 、９煤 、 １ — ２煤 、１３ １煤 层 自燃倾 向性 为 自 １ — 燃 ，煤层 自然 发火 期 一 般 ３ ６个 月 。 ～ （ ）地 压 ：该 巷 道 埋 藏 较 深 ，巷 道 四周 又 为 采 空 区 ， 向前 旅 工 过 ５ 程中将 过 ８煤、９煤 、１～ １ ２煤、 １ — 煤 和 Ｆ ６断层 及其伴 生 构造 、Ｆ ０断 ３１ １ １ 层及 其伴 生构 造 。在 此 期 间 ，可 能 出现 巷 道压 力 增 大现 象
（ ６）褶 曲和 断层 ： 根据 临 近 巷道 揭 露 资 料 分析 ，该巷 道 向北 旌 工 过
程 中影 响巷 道安 全施 工 的地 质构 造有 Ｆ ０ 、Ｆ １ 、Ｆ ３ 、Ｆ ｌ 、Ｆ ３ 、 Ｏ ９ Ｏ ０ Ｏ ３ Ｏ １ Ｏ ６ Ｆ１ 、Ｆ ２ 、Ｆ ５ ６ Ｏ ２ Ｏ ０、Ｆ ８ ０ 、Ｆ ９ 、Ｆ ０ ８ ０ ７ １ 、Ｆ ７ ０ ，而 且巷 道 埋 藏较 深 ， ８ 煤 岩 层 倾 角 较 大 ，局 部裂 隙发 育 。另 外 ， 在 巷道 中 部发 育 一 向斜 构 造 。 （ ７）水 文 地质 ：巷道 临 近 采 空 区是 巷 道 掘 进 的主 要 充 水 水源 。根据
应 用 技术
ｌ Ｎ＂ － Ｉ
矿 井 深 部 开 采 巷 道 支护 技 术 实 践
孟 兵 郑亮亮
淮南 ２ ２ ７ ） ３ １ １ （ 国投新 集能源 股 份公 司 安徽 ［ 摘 要 ］国投 新 集 一矿 经 过多 年 回采 ， 浅部 资源 已接近 枯 竭 ，现 在 正逐 步 进入 深 部 回采 ，巷 道存 在 高 地压 、软岩 等 不 利支 护 因素 ，对支 护工 作 提 出 了更 高 的 要 求 。经 过 研 究 ， 采 取 锚 网索 喷支 护 方 式 ， 取 得 了 良好 的效 果 。 ［ 关键 词］ 部开 采 锚 网索 喷 支护 深 中图 分类号 ：４ ３ Ｆ ０ 文献 标识码 ： Ａ 文 章编号 ：０ ９９４ （０ ０２ －３ ０Ｏ １０— １Ｘ ２１ ）３ ０２ 一 １

赵固一矿大断面回撤巷道支护技术实践

赵固一矿大断面回撤巷道支护技术实践
７ ９
结合赵固一矿地质条件情况 ， 巷道破坏的主要
原 因如下 ：
李 明亮 （ １ ９ ８ ５ 一） ， 男， 助理 工程师 ， ４ ５ ３ ６ ３ ４河 南省辉 县市 冀 屯
总第 ５ ２ ６期
现代 矿 业
２ ０ １ ３年 ２月第 ２期
作用 ， 形 成压 力拱 群 ， 限 制 围 岩松 动 圈发 展 ， 最 大 限
力不 低于 １ ７ ０ ｋ Ｎ。钢筋 网片 规格 为 ４ ， ６ ． ０ ｍｍ冷 拔 钢筋 ， ２ １ ０ ０ ｍｍ ×ｌ １ ０ ０ ｍ ｍ（ 长 Ｘ宽 ） ， 网孔 为 １ ０ ０ ｍ ｍ ×１ ０ ０ ｍ ｍ。钢筋梯 规格 为 ４ ，１ ４ ｍ ｍ 圆钢 ， 长 度 为 ４ ５ ７ ０ ｍ ｍ（ ２根 ） ， 宽 度为 ７ ０ ｍ ｍ。
制底鼓 ， 掘进期间需不停增加人工卧底 ， 出现局部积
水 现象 。
育， 掘进期间有顶板淋水现象 。底板以 灰岩为主
要含 水层 ， 其水压在 ２ ． ９ Ｍ Ｐ ａ左 右 。ｌ １ ０ ７ １回撤 通
（ ３ ） 围岩性 质及 地 下 水 现 象 。顶底 板 大 多 为 泥
道位于 一 ５ ２ ５ ｍ开采水平 ， 巷道顶板标高为 一 ４ ４ ３～
顶 底板 岩层 特 征见 表 １ 。
由于 １ １ ０ ７ １回撤 通 道 断 面 大 ， 如 把 顶 板 看 作 等 效 截 面材料 分 析 ， 断面越大 ， 产 生 的 弯矩 值 就 越 大 ， 即最 大正应 力 越大 ， 根据 最大 拉应 力破 坏准 则 ， 巷 道 越 容易 破坏 。松 动 圈 理 论认 为 ， 支 护表 现 为 在 围 岩
２ ． ２ ． ２ 帮部 支护
度发挥围岩 自身承载能力 ， 从而达到巷道稳定的作

复杂地质条件下煤矿巷道支护技术研究

复杂地质条件下煤矿巷道支护技术研究【摘要】在复杂地质条件下，煤矿巷道支护技术的研究至关重要。

本文首先介绍了研究的背景和意义，随后对复杂地质条件下的煤矿巷道支护技术进行了分析。

在选择支护技术方案时，需要综合考虑多种因素。

通过对应用案例的分析，可以更好地了解技术的实际效果。

技术的创新和发展也是十分关键的，可以进一步完善支护体系。

对技术的实践效果进行评价，总结了研究的成果并展望未来发展方向。

通过本文的研究，可以为复杂地质条件下煤矿巷道的支护工作提供参考和指导。

【关键词】关键词：复杂地质条件、煤矿巷道支护技术、研究意义、技术方案选择、应用案例分析、创新与发展、实践效果评价、总结、发展方向。

1. 引言1.1 背景介绍随着煤矿深部开采的不断加深和扩大，复杂地质条件下煤矿巷道支护技术逐渐成为煤矿安全生产的重要课题。

复杂地质条件包括岩层变化、构造变形、断裂发育等情况，给煤矿巷道支护工作带来了巨大挑战。

巷道支护技术的优劣直接关系到矿山安全生产和矿井使用寿命，因此研究复杂地质条件下煤矿巷道支护技术具有重要意义。

目前，我国煤矿巷道支护技术已取得一定进展，但在复杂地质条件下仍存在一些问题和挑战。

巷道变形、支护结构破坏、煤层顶板冒落等问题难以避免，给煤矿生产带来一定的安全隐患。

急需开展针对复杂地质条件下煤矿巷道支护技术的深入研究，以提高煤矿巷道支护技术水平，提高煤矿安全生产能力。

本文将围绕复杂地质条件下煤矿巷道支护技术展开深入研究和分析，探讨对策和解决方案，为煤矿巷道支护工作提供理论支持和实践指导。

1.2 研究意义研究意义：复杂地质条件下煤矿巷道支护技术研究具有重要的现实意义和科学意义。

随着煤矿深度开发的逐步加深，煤矿巷道支护面临着更加严峻的挑战。

针对复杂地质条件下煤矿巷道支护技术的研究，有助于提高煤矿开采安全性和效率，保障煤矿生产的持续稳定。

煤矿巷道支护技术的研究对于解决煤矿开采过程中遇到的地质灾害问题具有重要意义，能够有效减少煤矿事故发生的概率，保护煤矿工人的生命安全。

深井开采大断面软岩巷道支护技术研究

一
或从附近经过，巷道掘进产生的支承压力及对该处的破坏力相互叠
加 ，造成局部地点应力集中。 ２ ． ３原来采用的锚网支护方式难 以控制 围岩的剧烈变形 ，原因 在于：（ １ ）锚杆的预应力低，不能实现其主动支护作用 ；（ ２ ）由于 护表构件强度偏低，不能实现锚网支护体系的整体支护作用，同时 在高应力作用下，浅部 围岩极 易膨胀变形 ，导致大量锚杆失效。 改进设计方案后，采用直接架 ３ ６ Ｕ型棚支护 ，但 同样不能控制 巷道围岩变形，原因有 以下几个方面 ：（ １ ）钢棚与围岩间的相互关 系较差，大多数钢棚只是局部承载 ，很容易发生扭 曲和滑移， 出现 “ 尖项” 、“ 平顶”现象 ；（ ２ ）从拱形支护的承载特性看，拱部承载 能力较高，帮部较低，同时巷道底臌又加快 了两帮的位移量，导致 棚腿 “ 倒 扎角” ，造成钢棚整体失稳 。 在高应力巷道中，不论是锚网支护还是架棚支护，其支护都是 在巷道 围岩 浅部 或表面形成 自身承载能力，同时还存在着 支护结构 的不稳 定性问题 ，因此在高应力巷道修复过程中，必须针对不同支 护 的薄弱环 节采取措施 ， ３ 新型支护技术 ：锚网索喷＋ ３ ６ Ｕ型棚＋ 壁后 充填 注浆、铺底 ３ ． １锚网索喷＋ ３ ６ Ｕ型棚 采用 光面爆破 或人工挖掘。使围岩周边尽量规整，然后及时喷 射 一层厚度 为 ３ ０ ￣５ ０ ｍ ｍ的混凝土 ， 以封闭围岩， 再施工锚杆 、 锚索 ， 然后喷射 Ｃ ２ ０混 凝 土 ，最 后 架 ｕ型 棚 。 （ １ ）锚索支护参数优化 锚索 间排 距 优 化 ： Ｌ ＝√ Ｐ ／（ １ Ｙ＊ Ｋ ｎ ） 式中：Ｌ 一锚索 间排距 ，ｉ ｌ ｌ Ｐ 一锚索锚 固力 ，不小于 １ ２ ｔ ， ｌ 一岩石松动圈厚度 ，一般为 １ ． ５ ｍ ～１ ． ７ ｍ ，取 １ ． ７ 皿 ， Ｙ一松动 圈内岩石 比重 ，取 ２ ． ５ ｔ ／ ｍ 。 ， Ｋ ｎ － 超越系数 ，取 １ ． ５ 。 经计算 ，Ｌ １ ． ３ ８ ｍ ，考虑 到安全 系数 （ 取 １ ． ２ ） ，并结合 刘庄矿 的实 际 ，锚 索 间 排 距 定 为 Ｌ ＝ Ｏ ． ８ ｍ 。 （ ２ ）喷射混凝土厚度

深部开采矿井锚杆支护技术研究与实践

Ｃｏ ａ ｌ Ｍｉ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
深部开采矿井锚杆支护技术研究与实践
张 凯 亮
（ 淮南矿业 （ 集团 ） 有限责任公新庄孜矿 。安徽 淮南 ２ ３ ２ ０ ０ １）
【 摘 要】 某矿区平均开采 深度 已达到 了一 ８ ０ ０ ｍ以上 ，其 中 部
分 矿 已达 一 ９ ０ ０ １ ２ １ 左 右 ，是 我 国 开 采深 度 较 大的 矿 区之 一 。 该 文 介 绍 了该 矿 区为 适 应 深 部 开 采 的 需要 ， 开发 或 引进 了一 系列 支 护 新技 术 、
新设备 、新 工艺；并分析 了等强锚杆支护存在的缺点 ，提 出了采用 高强锚杆 、高预 紧力注浆锚 索、 厚钢 带及与之相配套的其他配构件 ， 同时注意选择合适 的巷道 断面形状 。这一 系列措施在 支护 中起到 了 良好 的效果 ，对相似生产条件下的巷道 支护具有很好的借鉴意义。
图 １ 高强锚秆结构示意圈
中空 注 浆 管 等 部 分 组成 ，最 小 直 径 ３ ２ ｍ ｍ ， 最大 直 径 ３ ６ ａ ｒ ｍ，长 ６ ～８ ｍ ， 预应力可达２ ５ ０ ｋ Ｎ ，破断载荷６ ０ ０ ｋ Ｎ ，并配有专 门特制 的高强注浆托 盘 。该产品适用于深部大断面交岔点、硐室等巷道 的永久支护 ，具 有预应力高、承载力大 、防腐蚀等特点 。 ’ 。 ２ ． ２ 开发应用高强锚杆及锚 固剂 随着开采深度 的增加 ，即使岩石抗压强度再高，在超深 井的高 应力作用下 ，也 已经进入软岩岩性状态，岩 石的蠕变 速度 、蠕变时 间都 在 增 大 。为 适 应 深 部 巷 道 支 护 的 需 要 ， 该 矿 区 研 制 了Ｋ Ｍ Ｇ ６ ０ ０ 型 无纵肋左旋螺纹钢高强锚杆及新型树脂锚固剂，无纵肋螺 纹钢锚杆 采用高强度优质钢材， 杆体屈服强度达￣ １ Ｊ ６ ３ ５ Ｍ Ｐ ａ ， 抗 拉 强 度达 ￣ Ｕ ８ ４ ０ Ｍ Ｐ ａ ，采用滚压工艺制造，强度比全螺纹等强锚杆提高了３ ０ ％以上 。 其设计结构合理 ，非常适用于地应力大的深井巷道的支护 。将其 与 新 型锚 固剂配套 ，具有安装可靠 、锚固效果好、预紧力高等特点。 高强锚杆 的结构如 图１ 所示。

矿井深部开采巷道支护技术实践

矿 井深 部 开 采巷 道支 护技 术 实践
吴 冯伟 隋 彬 黄 小平 方 山坡
（ 平顶山天安煤业股份 有限公司六矿）
摘 要： 随着社会 的发展经 济技术 的提 高 ， 对 于煤炭等 的浅部 资源 ， 由于开采过 度导致 资源枯竭 的现象 出现 ， 虽然现 在正在 对于 矿井 实施逐步进 入到矿 井深部 回采 的措 施， 但是 ， 由于巷 道 自身 的一些 因素， 例如 ： 巷道不 可避免 的高地压 以及软岩等 很多对 于矿井 深部进行 支护造成不利 的因素 的存在 ， 导致巷道 的支护工作 需要达到更高 的要求才 能满足对于矿 井进行 开采 的需 要 。本文 主要是在 对矿 井深部的巷道 的支护进行研 究分析 的基础 上， 对于矿井 深部 的巷道矿 压的控制 要对巷道 的布置进 行优化措施 以及对 于巷道 的支 护 的形式也要进行 相应 的改变 。对 于巷道 的布 置、 支护 的方法的选择 ， 对 矿井深部 的矿 压 的控 制来说 是最基本 的要求 ， 对 于巷道进行 合理 的布置 ， 是对 于矿井深 部的矿 压进行控制 的关键 因素 。 关键词 ： 矿井深 部； 支护技术 ； 巷道 ； 矿压 控制 中图分类号 ： Ｔ Ｄ ３ ５ ３ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ０ ０ ４ — ７ ３ ４ ４ （ ２ ０ １ ３） １ ４ — ０ ２ ０ ４ — ０ ２
图 １
２ 对 于矿 井深部进行 支护设 置的分 析及 相关原 则的介绍
对于矿井 的深部进行 支护控制的时候要遵循 的总体 原则是： 为了尽 量减少巷道 的围岩产生破 裂的现象， 采取一切能够做到 的措旋 。这也是 基于矿井深部 围岩 的 自身状态来决定 的。 对于巷道 的位置 以及对于巷道 的支护方法进行合 理的选择， 是对于巷道 的矿压进行控 制的最基础 的要 求和 原则 。对于巷 道进 行合理的支护 ， 是对矿井深 部巷道的矿压进行控 制的最关 键的保证 基础 。所 以， 要对矿井深部的岩 层进行 卸压或者加 固，
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２ 地质 条 件
该 段 巷道 主要 在 １— ，８２煤层 中 掘 进 ， 体 岩 层 岩 性 局 部 较 ８１１－ 整 松 软 。在 掘 进 过程 中 将 依 次 揭 露 ： 质 泥 岩 层 ， 层 厚 度 １ ． 砂 岩 ４ ５ｍ；
铝 质 泥 岩 层 ， 层 厚 度 １７ｍ；８１ 层 ， 层 厚 度 ０ ５ｍ； 砂 岩 岩 ． １ — 煤 煤 ． 细
第３ ７卷 第 ８期 ２ ０ １ 年 ３ 月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣＴＵ１Ｅ ｌ
Ｖ０ ． ７ Ｎｏ ８ １３ ．
Ｍａ． ２ １ ｒ ０１
・７ｌ ・
文章编号 ：０ ９ ６ ２ （０ ）８ ０ ７ —２ １０ —８ ５ ２ １ ０ —０ １０ １
４ １ 临 时 支 护 形 式 ．
构造带或顶板为砂质泥岩或煤层等 松软岩层 时采用超前 螺纹钢 、
护顶锚杆作临时支护 。
４ ２ 临时 支护材料 及 支护参 数 ．
１ 戴 帽 点柱 。点 柱选 用 直径 不 小 于 ２０ｉ 长 度 不 小 于 ２ ５ｍ ） ０ ｌ Ｔ ｍ， ．
的圆木 ， 柱帽采用规格 ： ｘ宽 ×高 ＝１８０ｍ ５ ｍ× ５ ｌ。 长 ０ ｍ ｘ１ ｍ ０ １０ｉ Ｔ ｍ
层 ， 层 厚 度 ３ ０ｍ； 质 泥岩 层 ， 层 厚 度 １５ｍ；８２煤 层 ， 层 岩 ． 砂 岩 ． １— 煤 厚度 ０５ｍ； ． 砂质 泥岩 层 ， 层 厚 度 １ １ 岩 ． ｍ。该 段 巷 道 岩 层 局 部 较 松 软 ， 裂 隙发 育 ， 层 剖 面倾 角 南 倾 约 ５ ， 面倾 角 东 倾 约 ３ 。 岩层 岩 。剖 。
为 ２ ５ｍ。２ 锚 杆 托 板 采 用 厚 １ ． ） ０ｍｍ钢 板 加 工 成 窝 型 托 板 ， 格 规 为 长 ｘ × ：１０ｍｍ ｘ１０ｍｍ ｘ ０ｍ 宽 厚 ２ ｍ。３ 锚 网采 用 钢 筋 ２ １ ） 焊 制 ， 格 为 长 ×宽 ＝ｌ６０ｍｉ ｘ ０ 规 ０ ｌ ９０ｍｍ， 孔 规 格 为 １０ｍ × ｌ 网 ０ ｍ １０ｍｍ。４ 锚 索 采 用 ＋ １８钢 绞 线 ， ６ ３ｍ。锚 索 托 板 采 用 厚 ０ ） ２． 长 ． １ ｍ 钢 板 加 工 ， 用 大 小 两 块托 板 叠 加 ， 托 板 规 格 为 长 ｘ宽 ｘ ４ｍ 采 大 厚 ＝３０ ｍ ０ ｍ ｘ１ ｍ， 托 板 规 格 为 长 ｘ宽 ×厚 ＝ ０ ｍ ｘ３０ ｍ ４ ｍ 小
３． 断 面 尺 寸 ３
３ ０ｒ 的螺纹钢 。护顶锚杆 同支护锚杆 。正常情况下最大控顶距 ． ｌ ｆ
． 如 采 掘 面 积 ：７４ ｍ ， 宽 ： ４ ４ ． 掘 ８５ ０ｍｍ， 高 ： ７ 掘 ６４ ０ｍｍ； 面 积 ： 不 超 过 ２ ３ｍ， 顶 板 岩 石 稳 定 性 较 差 或 者 顶 部 为煤 时 ， 用 逐 排 净 施 工 ， 大 控 顶 距 不 超 过 １０ｍ。 最 ． ４ ． 净 宽 ： ４０ ｍ 净 高 ： ０ ｍ。 ６２ｍ ， ８ ０ ｍ， ６４ ０ｍ ３ 超前 钢筋 和护 顶锚杆 支护 工艺 。超前 钢筋 是在一 个循环 ）
正 常情 况 下 最 大 控 顶 距 不 超 过 ２ ３ｍ， 顶 板 岩 石 稳 定 性 较 差 时 ， ． 如 采 用 逐 排 施 工 ， 大 控 顶 距 不 超过 １０ｍ。 最 ．
图 １ 主 井 井 底 装 载 胶 带 机 巷 道 支 护 断 面 图
２ 超 前 钢 筋 和 护 顶 锚 杆 。 超 前 钢 筋 采 用 直 径 ２ ｍ、 度 ） ８ｍ 长
１０ｍ ５ ｍ ｘ１ ｍ。５ 钢带 ： 用 中１ ５ ｍ ｘ１０ｍ ４ｍ ） 采 ２圆钢 焊制 Ｈ型 钢
带 ， 格 为 ３ ０ｍ， ． 和 １ ６１ 三 种 。６ 锚 固剂 ： ２５ 型 或 规 ． ２ ４ｍ ． Ｉ Ｔ ） Ｚ ３０
Ｚ ８ ０型 锚 固 剂 。 ２５
３ 支护 设计
中图 分 类 号 ：Ｕ ４ Ｔ ９２
文 献标 识码 ： Ａ
１ 工 程 概 况
４ 。４ 喷 浆 厚 度 为 ７ ｍ， 凝 土 标 号 为 Ｃ ０ ５ｓ ） ０ｍ 混 ２ 。初 喷 厚 度 不 小 于
０ｍ 并 Ｉ孜 东 矿 主 井 井 底 装 载 胶 带 机 巷 连 接 主 井 井 底 南 、 煤 仓 下 ５ ｍ， 及 时 进 行 复 喷 。 ２ ］ 北
０ ４ ： ： ．３ ２ １ ， 凝 剂 掺 入 量 为水 泥重 量 的 ４ 。 ．５ １ ２ １ ： ．３ 速 ％
３ ２ 巷道 断 面形状 ．
巷 道 及硐 室断 面 均 为直 墙 半 圆拱 形 。巷 道 支 护 断 面 图见 图 １ ４ 。
临时支 护
正 常 情 况 下 采 用 戴 帽 点 柱 做 临 时 支 护 ， 围 岩 破 碎 、 地 质 当 过
． 口及 主 井 ， 为煤 仓 下 口装 煤 及 运 煤 通 道 ， 务 年 限 ６ 作 服 ０年 ， 道 ３ ５ 锚 网索支护 材料 巷 １ 锚杆采用 ２ ） ２左旋无纵筋专用 Ⅱ级 高强 螺纹钢加工 ， 长度 断 面 超 过 ４ 巷道 底 板 标 高 一 ９ 该 矿 地 面 标 高 ＋ ５Ｉ。 ０ｍ ， ８ ０ｍ， ２ ｎ
深 部开 采 矿 井 大 断 面 巷 道 支 护 技 术 实践
刘福轮
摘
术， 实现 了 良好 的 支护 效 果 ， 证 了巷 道 的 支护 强度 。 保
关 键 词 ： 井 ， 道 ， 护技 术 深 巷 支
徐 天 才 孟 庆 保
要 ： 据某矿 井大断 面巷道地质条件 ， 根 从巷 道 支护设计 、 术质量要 求等 方 面进 行 了论 述 ， 技 通过 采取合 理 的支护技
３． 永 久 支 护 形 式 １
巷道施工时 ， 首先 采取锚 网索 喷一 次支 护 ， 永久 支 护锚 杆距
迎 头 距 离 不 得 超 过 ２ ２ｍ； 期 进行 浇 筑 混 凝 土 二 次 支 护 。 ． 后
３ ６ 喷 浆 支护材料 ．
水泥为 Ｐ ０ ２ ５水 泥 ， ．３ ． 黄砂 为 中砂 ， 细度模数 ２ ５ 瓜子 片粒 ．， 径 ５ｍ ～１ ｍ， 合 比 （ 量 比 ） 水 ： 泥 ： 砂 ： 子 片 ＝ ｍ ０ｍ 配 重 为 水 黄 瓜