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巨厚煤层综放开采巷道锚杆支护技术

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煤 层 厚度 大 ， 体赋存 结 构不 均匀 ， 煤 造成应 力集 中和煤 体 变形 的不平 衡发 展 ．特别 是煤 厚和倾 角 的
突然 变化 所 形成 的构 造应 力 与 开采 应 力 的叠 加 ． 易 造成新 的应 力集 中 它不仅 破 坏 了煤 体 的原始 力学
为 了解决 这 些 问题 。千秋 煤 矿 与 高校 合 作 ． 在
２ 综 放 开 采 煤 巷 矿 压 特 征
２ １ 上、 ． 下巷 为全煤 巷道
上 、 巷 完全 置 于煤 体 中 ， 岩石 顶 底板 相 比 ． 下 与 煤层 强 度相 对 较 低 ， 且 松 散 、 碎 ， 层 与岩 层 分 并 破 煤 界处 易发 生离 层 。 道 围岩 的破坏 范 围大 。 巷 ２ ２ 断面大 ． 力集 中程度 高 ． 应
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５ ２
煤
炭
科
技
２０ ０ ７年第 １ 期
表 １ 巷 道 表 面位 移 统 计
动态 设计 法 ， 该方 法包 括 试验 点 调查 、 估 、 下 现 评 井
场 监测 和信息 反馈 、 修正设 计 等 内容 。
３ ２ 支护 参数 的选择 ．
生 动压 冲击现 象 。 生产 造成 了 困难 。 道在 服务 期 给 巷 间 需不 断加 固 ， 至不 得 不 多次 翻 修 ， 本 高 ， 全 甚 成 安 性差 ．严重 影 响 了矿 井 的安全 生产 和经 济效益 。因
此 ．深部 巷 道 支 护 是 影 响 千 秋 煤 矿 开 采 的主 要 因 素。
层厚 度变 化较 大 。 层顶板 为 泥岩 ， 煤 顶板 岩性 为灰 色
在 同一盘 区 内 ． 掘影 响相互 叠 加 ． 加重 了矿 采 更 压 显现 的激烈 程度
泥岩 ， 致密 块状 ， 性脆 易 断 。 隙不 发育 ， 裂 间夹 薄层 细 砂岩 、 砂岩 ， 粉 含植 物 化石 碎 片及 黄铁 矿 结构 ， 布 分
２ ２ １ 作 面进行 了锚 杆 支护 试验 ．取得 了 良好 的 １０ 工
技 术 经济效 果 。
平衡 状 态 ， 而且 使应 力 重 新分 布 ， 造成 附 加载 荷 ， 促 使 了压 力带 的形 成 和发展
２ ３ 顶板 活 动不规 则 ．
１ ２ ２ １工 作 面 概 况 １０
２ ２ １工作 面位 于 ２ １０ １区下 山西 部 ．北 临 ２ １ １ １ ８ 工 作面采 空 区 。 临 ２ ２ １ 采工 作 面 ． 至矿井 边 南 １２ 未 西 界． 东与 ２ １区下 山煤柱 相接 。 该工 作 面为 ２煤 ． 煤层 为 黑色块 状及 粉末 状 ． 结
顶 板 活动不规 则 ， 是导 致巷 道变 形 、 移 的主要 位
原 因 ．上 巷 主要表 现 为来 自顶板 方 向 的挤 压变 形和 巷 帮 的破 坏 ， 下巷 主要 表现 为巷 帮和底 鼓 。
２ ４ 采动 影响 ．
构复杂 ， 含矸 ３ ６层 ， 矸 岩 性 分 别 为 细 砂 岩 、 夹 粉 砂岩 、 泥岩 ， 体 紊乱 ， 岩类 型为 光亮 一 暗 型 ， 煤 煤 半 煤
｛１ ５ ０
１０ ０ ５ ０ ０
巷道 净高 ：锚 网时 要求 底 板 以上为 ３ ７ 架 ． ２ｍ。 棚 后净 高为 ３ ４ｍ 要求 顶帮 预 留 １０～３ ０ｍ 的 ． ５ ０ ｍ
让 压宽 度
３ ３ 锚杆 的安设 ．
顶部 采用 ２ ２ｍｍ× ． 的金属 锚杆 。 帮 Ｌ２ ５ｍ 两
护技 术 的试 验 情况 ， 对锚 杆支 护效 果进 行 了矿压 监测和 技术 分析 ， 并对 支 护参数 进行 了修 正 。
关键词 ： 巨厚煤 层 ； 杆 支护 ； 压监 测 锚 矿
中图分 类号 ： Ｄ ５ ＋６ Ｔ ３ ３． 文献 标识 码 ： Ｂ
千秋 煤矿 是有着 多年开采 历史 的老 矿井 ．开 采
巨 厚 煤 层 综 放 开 采 巷 道
锚 杆 支 护 技 术
刘保申，张志军，王保松
（ 煤 集 团 公 司 千秋 煤 矿 ，河 南 义 马 义
４ ２０ ７ ３０）
摘
要： 巨厚煤 层巷道 掘进 与支 护 已成为 实现 综放 工作 面高产 高效 的 重要 一环 。 结合 千秋 煤矿
巨厚煤 层 的具体 开采 技术 及地 质条 件 ， 析 了巨厚煤层 综放 开采 煤巷矿 压特 点 ， 分 介绍 了锚 杆支
较稳定 。 板岩 性为砾 岩 ， 色 、 底 灰 深灰 色块 状 ， 间夹 细
Байду номын сангаас
３ 巷 道 支 护 设 计 特 征
３ １ 巷 道 支护 ．
根 据锚 杆 的悬 吊理 论 和 围岩 强 度强 化 理论 ． 对
全煤 巷道 锚杆 支护 进行 了设 计 。巷道 支护 流程采 用
砂岩 、 粉砂 岩 ， 薄层 砾 岩成分 以石英岩 及石 英砂 岩 为
主． 分选 性差 。
深 达 ７ ０ 近年来 ， ０ ｍ， 生产 全部 集 中于 ２ 区下 山。随 １
着 采深 的不 断增加 和开采 强度 的增 大 ．巷道 在深 部 的变形速 度 明显增加 ． 分巷 道维 护越来 越 困难 ． 部 经 常 发生 片帮 、 冒顶 、 鼓 、 底 巷道 断面缩 小 等 ， 多次 发 并
２ ２ １ 作 面上巷设 计 长度为 １４ ５ ｍ．下巷 １０ 工 ． ９ ｋ
设计 长度 １５ ２ ｍ． ． ６ 切眼 长度为 １０ｍ。 ｋ ３ 巷道支 护采 用锚 网＋ 型支架 拱
２０ ５ ２０ ０
巷道 净宽 ：锚 网 时要求 下 部净 宽 为 ５ １ 架 ． ４ｍ，
棚后 净宽 为 ４ ８ ． ｍ
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２０ ０ ７年第 １ 期
Ｎｏ １ ． ２０ ０ ７
煤
炭
科
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５ １
ＣＯＡＬ Ｓ ＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮ０ＬＯＧＹ ＣＩ ＭＡＧＡＺＩ ＮＥ
文章 编 号 ：０ ８３ ３ （０ ７ ０ —０ １０ １０ —７ １２０ ）１０ ５ —３

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锚杆支护巷道快速掘进的方法和措施

锚杆支护巷道快速掘进的方法和措施


2007 年第 2 期 2 4 推行工序管理 , 提高作业效率
煤矿支护
27 通过理论分析、井下试验 , 找到锚索与
工序管理是煤矿高效生产的法宝, 是现 代煤炭企业生产管理行之有效的手段。确定 合理的施工工艺、科学进行劳动组织是提高 巷道掘进工效的重要保证。在集团公司的倡 导下 , 各矿制定相应措施 , 从生产工艺到施 工工序实行优化管理 , 在下述几个方面取得 一定的收获。 2 4 1 合理使用超前锚杆支护空顶 综掘机割煤后, 如果巷道顶板破碎成形 不好 , 必然给锚杆支护带来困难。为此 , 采 用超前锚杆支护掘前巷道顶板 , 这是一种控 制顶板、减少冒顶从而保证巷道成形、加快 巷道施工的有效手段。 2 4 2 合理确定帮部锚杆滞后顶部锚杆的 方式 巷道不处于构造异常区域 , 遇到围岩稳 定、无片帮现象时, 帮部锚杆滞后顶部锚杆 在其它时间进行安装 , 可以增加工序平行作 业, 加快施工进度。 2 4 2 用锚索替代顶板锚杆
王台矿现主采 9 煤 , 平均厚度 1 58m, 无伪顶, 直接顶为灰岩, 比较坚硬 , 容易维 护。工作面顺槽掘进断面 积 9 4 m 2 , 采用 锚杆、锚索支护。为加快掘进速度最大程度 实施工序平行作业, 机掘工作面采用 形梁 临时支护取得很好的收效。综掘机割煤后用 工作面移动泵站供液的单体支柱和 型梁临 时支护, 梁间距 0 8m 。临时支护与工作面 迎头的距离最大 1 5m 、最小 0 5m, 临时支 护段范围最大 100m 。永久支护顶部用锚杆、 锚索支护 , 两帮用锚杆支护, 滞后工作面迎 头 30~ 100m 。迎头掘进与转载机后的临时 支护平行作业。在掘进出煤过程中 , 永久支 护中顶板支护只安设行人侧的 3 根锚杆 , 帮 部则只安设行人侧的锚杆 , 而非行人侧的一 根顶板锚杆和帮部锚杆在检修班或皮带不运 转时集中安设。 2 3 应用新型支护材料 支护材料和施工机具的选择必须符合支 护设计要求, 适应生产条件的变化 , 有利于
深井厚煤层综采工作面顺槽支护技术

深井厚煤层综采工作面顺槽支护技术

深井厚煤层综采工作面顺槽支护技术摘要：口孜东矿地面标高为+23.52～+27.58m，一水平为-967m，由于口孜东矿煤层埋藏深，矿压显现明显，工作面两巷变形速度快、变形量大，对保证安全生产极为不利。

根据口孜东矿综采工作面顺槽支护经验，140502工作面风巷采用工程类比法进行支护设计，采用锚网索喷支护，即采用锚杆、锚网、锚索、M钢带、H钢带联合支护方式，局部区域采取全断面注浆加强支护。

现场实践表明加密锚索极大的提高了巷道的支护强度，喷浆及时封闭围岩，巷道应力显现、巷道位移量大、过地质构造带、淋水段及时进行注浆支护，及时补打垂直中线吊梁对巷道进行加强支护，加强工程质量管理，保证工程质量，保证了巷道支护强度，回采期间巷道断面满足安全生产需要，保证了工作面安全高效回采，对类似条件下的巷道支护具有一定的借鉴意义。

关键字：深井；厚煤层；顺槽；支护口孜东矿地面标高为+23.52～+27.58m，一水平为-967m，由于口孜东矿煤层埋藏深，矿压显现明显，工作面两巷变形速度快、变形量大，对保证安全生产极为不利。

为保证工作面的安全高效回采，在多年的实践经验上，对巷道进行合理的支护设计，提高支护强度，加强工程质量管理，保证了巷道支护强度。

本文以140502工作面风巷为例进行说明。

1概况（1）1140502工作面采用倾斜长壁布置，风巷走向长911.0m，其可采走向长826.7m，风巷5煤开采底板标高-984.3m～-861.7m；该巷道拨门位置位于5煤顶板岩层中，掘进进入煤层后主要跟5煤及其顶板砂泥互层（10.9m）施工。

（2）140502工作面内5煤以黑色为主，少量褐黑色，以粉末状、碎块状为主，性脆易碎。

根据实测及邻近钻孔资料分析，面内5煤层全层厚度4.0～8.0m，平均厚度6.61m。

5煤顶板发育一层煤线，间距为0～4.5m，平均距离为1.74m，煤线厚度0～1.33m，平均厚度为0.89m。

（3）5煤层直接顶为砂质泥岩及6煤组成的复合顶板,厚度0.98～11.71m，平均厚度6.44m，普氏系数3～3.9；老顶为细砂岩,厚度2.35～9.90m,平均厚度8.65m，普氏系数6.2～7.3；直接底为砂质泥岩，厚度1.67～6.3m，平均厚度3.13m，普氏系数3.1～4.1；老底为细砂岩，厚度1.88～7.83m，平均厚度3.93m，普氏系数4.3～6.8。

煤巷掘进中锚杆支护技术

煤巷掘进中锚杆支护技术

科技资讯 SC I EN C E &TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N 工 业 技 术锚杆支护是在巷道掘进后围岩钻锚杆眼，再将锚杆安装在锚杆眼内，使软质的岩体得到加固，形成完整的支护结构，提供支护抗力，共同抵抗其外部围岩的变形和位移。

由于在煤巷掘进中恰当的使用锚杆支护技术既经济又合理，因而在实际工程中得到广泛应用。

1 锚杆支护的优点锚杆施工机械及设备的作业空间相对较小，可以适合各种场地；通过抗拔试验获得锚杆的设计拉力，保证设计有足够安全度；锚杆采用预应力可控制变位量；用锚杆做侧壁支撑，可以节省大量钢材，改善施工条件；施工量和振动比较小。

2 地质力学评估围岩具有两大特点：岩体含有内应力，地应力场的大小和方向可以明显的影响围岩的变形和破坏；岩体内部的节理、裂隙等会产生不连续面，这些不连续面在一定程度上会改变了岩体的变形特征和强度特征，致使岩块与岩体的强度相差特别大。

因此，锚杆支护前应认真研究围岩地质力学特征，这样可以使锚杆支护更加安全、合理、可靠。

地质力学特征评估工作主要包括：调查现场地质条件，测定巷道围岩力学性质，做短锚拉拔试验。

3 锚杆支护施工工艺3.1确定锚杆支护形式和参数选择的原则(1)一次支护原则。

锚杆支护应减少支护次数，尽量做到一次支护就控制围岩变形。

(2)高强度、高刚度、高可靠性与低支护密度原则。

在保证支护系统可靠性的条件下，可以通过提高锚杆刚度和强度，降低支护密度，减少单位面积上锚杆的数量，提高掘进速度。

(3)相互匹配原则。

为最大限度地发挥锚杆整体支护作用，托板、钢带、螺母等锚杆构件的参数与力学性能应该相匹配，锚杆与锚索的参数与力学性能也应相匹配。

(4)临界支护强度与刚度原则。

如果锚杆支护系统的强度和刚度小于临界值，将导致巷道长时间处于不稳定的状态，不能有效的控制围岩的变形和破坏。

(5)可操作性原则。

锚杆支护设计应有利于工作人员操作，可以有效地提高井下掘进速度和施工管理。

锚杆支护技术管理

锚杆支护技术管理





5、缝管锚杆（只限于回采巷道护帮或断层 破碎带临时支护）; 6、水力膨胀式管子锚杆; 7、玻璃钢锚杆（允许在使用时间较短的， 围岩稳定的切眼两帮及条件适宜的煤帮使 用）； 8、使用本规定以外规格型号的锚杆，必须 经过论证、安全性能检验和鉴定，并制定 安全措施，报集团公司批准后方可进行试 验。



9.2摩擦垫： 材质为PA1010(尼龙1010)。 9.3锚杆托盘： (1)材质：托盘采用屈服强度不小于 235MPa的钢材制作，禁止使用脆性材料。 (2)肩角和底角锚杆必须使用异型托盘(异形 托盘：锚杆孔为偏心孔，如图11)。

图11 异形托盘截面图
10、托梁： ⑴W钢带外形图如图所示，规格
1、杆体2、六角法兰面螺母3、摩擦垫4、球头垫圈5、托盘
图4、MSGLW-500无纵肋螺纹钢式树脂锚杆杆体
4、MSGLW-600无纵肋螺纹钢式树脂锚杆（原高强度高韧性 抗冲击锚杆）成套外形见图5，杆体外形见图6，
1、滚丝杆体2、六角法兰面螺母3、摩擦垫4、球头垫圈5、托盘
图6、MSGLW-600无纵肋螺纹钢式树脂锚杆杆体
第7条 煤巷锚杆支护设计


煤巷锚杆支护形式与支护参数选择 4、对于复合顶板、托顶煤、破碎顶板围岩、 易风化、潮解、遇水膨胀围岩在基本支护 形式上增加锚索加固、注浆加固等措施。 5、顶板锚杆与棚式支架联合支护时，支 架应架设在两排锚杆中间位置。

6、锚杆布置一般要沿巷道轴线方向的岩面上成菱 形排列。锚杆间排距一般在600～1200mm。要在 作业规程中明确规定。顶板靠巷道两帮的锚杆， 必须向巷道两帮倾斜，锚固端距各自邻近帮距离 不小于0.5m并与钢带连接；巷道两帮肩角锚杆距 顶板不大于400mm，倾斜角度根据顶板倾角调整， 保证锚固端在顶板岩石中；巷道两帮最下一排锚 杆距巷道底板不大于300mm(回采顺槽起底掘进， 煤层底板为坚硬岩石时，最下一排锚杆锚至煤层 底板岩石，距巷道底板不大于600mm), 并向下倾 斜，与水平线呈10°～30°夹角，锚固端位于底 板岩石中。肩角锚杆一般比正常使用锚杆长 200mm。