锚网、锚索+喷联合支护在穿越特厚煤层巷道中的应用

浅谈锚网喷支护在穿层巷道中的应用【摘要】由于矿井穿层巷道地质条件复杂，容易出现底鼓和围岩松软等现象，支护起来相对困难，采用先进的锚网喷支护就能有效的解决这些困难。

本文首先介绍了巷道支护的方式和巷道支护方式的分类，重点论述锚网喷支护在穿层巷道中的应用。

【关键词】穿层巷道锚网喷支护应用由于矿井地质条件相对复杂，地应力较大，在煤矿井下穿层巷道中容易出现围岩松软破碎、底鼓等现象，支护起来相对困难的情况。

而在穿层巷道中采用锚网喷支护技术就能有效的解决上述问题，而且锚网喷支护还具有技术先进、经济可行、安全可靠、施工方便等优点，可以确保矿井的安全生产。

1 巷道支护的方式巷道支护按照使用的支护材料分，有木棚、金属支架、混凝土或料石砌碹及锚喷等支护方式。

巷道用木材支护是采矿工业中采用最早，使用最广泛的一种支护方式。

巷道用木材支护是采矿业中采用最早，使用范围最广泛的一种支护方式。

由于它容易腐朽、强度较低、容易着火等缺点。

逐渐地被其他的支护方式所取代。

现在矿井中广泛使用的装配式钢筋混凝土支架、金属支架、锚杆支护及锚喷支护。

在服务年限长，矿压较大的巷道中多采用混凝土或料石砌碹和锚喷的支护方式。

今后，锚杆支护和锚喷支护有逐渐取代其他支护的趋势，成为矿井巷道的主要支护方式。

2 巷道支护方式分类2.1 喷混凝土支护喷射混凝土支护就是将水泥、砂、石子和速凝剂按照一定的比例混合搅拌后，送入混凝土喷射机中，用压缩空气将干拌和料送到喷头处，在喷头的水环处加水后，高速喷射到巷道围岩表面，从而起到支护作用的一种支护形式和施工方法。

这是一种不用模板、没有浇注和捣固工序的快速、高效的混凝土施工工艺，具有及时、密贴、早强、封闭的特点。

2.2 锚杆支护用锚杆支护巷道就是在巷道掘进后，先向围岩打眼，在孔内锚入锚杆，把巷道围岩予以人工加固，充分利用围岩本身的强度，从而达到维护巷道的目的。

旧的、传统的支护形式—架设支架或砌碹是在井巷掘进后，作为一种独立的地下结构物支设在井巷里，消极地、被动地等待地层来呀和抵抗围岩向井巷内发生过大的变形，由于旧支架与围岩之间存在一定的空隙，需要等围岩产生较大的变形、松散后才能充分受力。

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。

锚索联合支护在煤层巷道的应用摘要全煤巷道两帮片帮严重，顶板离层、底板鼓起，巷道断面缩小。

无法满足通风、运输需要。

运用应力重新分布理论。

科学合理配置锚杆、锚索，使围岩得以加固、围岩强度得以提高，巷道断面变形最小化。

关键词煤炭工业；煤层巷道；锚索联合支护中图分类号td823 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）50-0172-01朔州市兴陶煤矿103采区运输、轨道上山为全煤巷道，布置在石炭二叠纪太原组4﹟层中，直达矿井北部边界，分别与主运大巷、主回风大巷相连，单巷长度1 300m，其中运输上山沿底板布置，轨道上山沿顶板布置，巷道断面4×4m，2009年11月103采区形成生产能力，目前巷道断面缩小，长度为3.69m，高度为3.58m，巷道断面较原巷道断面缩小17%。

巷道底板鼓起，皮带输送机机架严重变形，无法正常运转。

1 全煤巷道围岩变形破坏特点通过对顶、底板位移量的观察，顶板离层下降、底板鼓起，巷道两帮片帮严重。

表明：1）在各种断面形状的巷道中，圆形和椭圆形巷道的应力集中系数最低；2）巷道平直周边上容易出现拉应力，所以平直周边往往比曲线周边容易破坏；3）巷道周边的拐角处存在很大的剪应力；4）巷道断面的高宽比对围岩应力分布有很大影响。

重力应力（垂直应力）向巷道两侧偏移，使巷道两帮向里移动，并发片帮现象，水平应力向顶、底板转移，引起顶板离层下降和底板鼓起，使顶、底板位移加大。

2 应力集中效应显现朔州市兴陶煤矿103采区的运输、轨道上山全煤巷道，为ⅳ~ⅴ类煤巷巷道。

1）在巷道掘进阶段，巷道的掘进破坏了原岩应力的平衡状态，引起了围岩应力重新分布，表现为围岩立即产生移动和变形；2）无采掘影响阶段，这个阶段的围岩移动主要是由于围岩在塑性状态下的流变所引起，即变形量是时间的函数；3）采动影响阶段，当采煤工作面接近该区域时，由于工作面前方及采空区两侧支承压力的影响，使围岩应力再次重新分布；4）采动影响稳定阶段，这是巷道围岩经受一次采动影响后重新进入相对稳定阶段，固其围岩移动特征基本上与无采掘影响阶段类似；5）二次采动影响阶段。

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。

2012.No4摘 要 本文介绍煤层巷道交岔点采用锚网索支护方式取得了明显的支护效果的情况。

关键词 煤层巷道 交岔点 锚网索联合支护平煤股份三矿十号井随着开采深度的不断增加和地应力不断增大，矿井煤层巷道交岔点由于U型钢梁和工字钢架抬棚单一支护形式等已不能满足安全生产，逐步发展为各种多次支护、联合支护形式，并形成了支护系列技术。

其中锚索技术已被广泛应用于己15煤层巷道支护。

其特点是提高深部围岩强度和保持围岩稳定，施工简单、成本较低、安全可靠、改善作业环境等，本文重点叙述煤层巷道交岔点锚网索支护技术应用。

1 地质概况巷道交岔点为己组轨道接力车场与二期轨道相交处，位于己15采煤层中，煤层厚度1.3 -1.9m，平均1.7m；煤层老顶为中粒砂岩，均厚12m， 坚硬。

直接顶为砂质泥岩，均厚5m；煤层直接底为炭质泥岩(同时也是己16-17煤层顶板)，均厚3.5m。

煤层倾角10°，该巷道的上覆戊9-10煤层已回采，邻近的己16-17-11020工作面已回采，其中戊9-10煤层与己15煤层层间距185m，己15煤层与己16-17煤层层间距3.5m。

2 支护方案方案Ⅰ架棚支护。

埋深600m以上巷道交岔点的一般采用架l1工字钢金属棚支护，基本满足了安全生产的要求 在埋深超过600m时，交岔点处工字钢梯形支架承载能力很低，巷遭塑性区范围大，围岩自承能力低，离层破坏严重，且主要由架棚被动支撑，架棚的刚性支撑作用又进一步引起围岩变形破坏，压力越来越大，致使棚梁太多遭到严重破坏。

本矿己组轨道接力车场交岔点，埋深680m，原采用金属棚支护，棚腿长2．4m，使用3．2m长的双抬棚，用水泥背板背顶腰帮，净高2．2m，掘后不足6个月，两帮移近量达300mm，顶底移近量达700mm，高度不足1．5m 棚腿多数被挤出，抬棚严重变形， 中间向下弯曲，有失稳冒顶的危险，经卧底扩修，才勉强满足生产要求，对生产造成了较大的影响。

通过以上分析。