柳泉煤矿_三软_煤层巷道锚梁网索联合支护技术
锚网索喷支护在三软煤巷施工中的应用

锚网索喷支护在“三软”煤巷施工中的应用邓运启(山东泉兴矿业集团有限责任公司,山东枣庄277800)摘要“三软”煤巷架棚巷道支护状态稳定性不可靠,巷道失修严重危及安全生产。
该文通过分析原因并综合运用更加合理有效的锚网索喷支护方式,改变现状达到了理想的支护效果,有力的促进了安全生产。
关键词“三软”煤巷锚网索喷支护安全生产中图分类号TD353+.9文献标识码BAnchor network cable spray support nurse in“three soft”coal lane construction in the of applicationDeng Yunqi,Li Shizhong(springs of Shandong mining group Shandong zaozhuang277800)Abstract“Three soft”coal lane frame shed roadway support nurse State stability does not reliable,roadway neglect serious endanger safety.That paper through causes analysis integrated using more reasonable effective of anchor network cable spray support nurse way,changed has status,reached ideal of support nurse effect,strong promoting has safety.Key words“three-soft”anchor-mesh and shotcrete supporting in coal roadway safety大兴矿煤系地层为二迭系山西组,现开采的3煤煤厚3 4m,开采深度在600 800m,煤层顶板为灰色细砂岩薄层状,局部为黑色砂泥岩,有泥岩夹层,底板为黑色泥岩,含植物化石。
“锚网-锚索梁”联合支护技术应用

2 0・
科技 论坛
“ 网一 索梁” 锚 锚 联合支护技术应用
黄新 兵
( 羊场湾煤矿 生产技 术科 , 宁夏 灵武 700 ) 540
摘 要:0 0年以来 , 20 锚杆支护技术在羊场湾煤矿采 区煤巷 围岩控制 中的应用越 来越广泛。 尤其“ 网 一锚 索梁” 锚 联合 支护技 术 , 这种 技术更是飞速发展 。本文介绍了“ 网一锚 索梁” 锚 联合 支护的优越性 , 并提 出了关于锚杆组件的回收复用 问题。 关 键 词 : 区煤巷 ;锚 网 一锚 索 梁” 支护 采 “ ; 1. m, 31 平均厚度 1 . m, 为黑 色块 状 , 暗型 , 6 19 煤 2 半 为简单结构 的稳 “ 网一 锚 锚索梁”联合支护技术 即 “ 锚杆+ 钢筋 网+ 锚索+ 槽钢托 定煤层 , 普氏系数 f1 2 容重 p 1 1 m ; -~ , = . f 老顶为 细砂 岩 , 3 平均 厚度 梁” 支护形式 , 煤巷顶板在锚杆支护 的基础上再使用 锚索配合托梁 为 64 m, 氏系数 f4 5 直接顶 为粉砂岩 , .8 普 =~ ; 平均厚 度为 1 6 f . m, 2 _ 对煤巷顶板进行加强支护。 随着锚杆支护技术在羊场湾煤矿采区煤 4 5 伪顶 为炭质泥岩 , ~; 平均厚度为 0 m, 2 3 层理发育 , . f ~, 4 = 较破碎 , 巷 围岩控制中的应用越来越广泛 , 锚杆支护的优越 性 目前已得 到普 易 冒落。具体 2煤层具体参数见表 1表 2 * 、 。 遍认 同, 其理论及实践也 日益完善。 煤巷应用“ 网一 锚 锚索梁 ” 联合 支 表 2 煤 层 顶 底板 情 况 表 护技术来改善 围岩的“ 围” 支一 关系 , 给我矿近年来经济效益 的提 高 顶底板名称 岩石类别 硬度 厚度 ( ) m 岩性特征 和高产 、 高效矿井安全生产环境 的改善工作带来了越来 越显 著的业 绩。 1“ 锚网 一锚索梁” 联合支护的作用 “ 网一 索梁” 锚 锚 联合 支护与传统的锚杆支护作用类似 , 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 和锚 索 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。 代替 了木支护 , 又适应了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 , 并响应 了国家所提出的节能减排的号召。 2 煤 巷 支 护 回 顾 20 年 以前羊场湾煤矿采 区煤巷大多数采用 的都是木支 护或 0 4 32强度计算 。 . 工字钢梁架棚支护 ,0 4年 以后工作面运输顺槽 、 20 回风顺槽煤帮都 采用计算法校验支护参数 。 采用 了水泥锚 固剂 、 竹锚杆 , 但支护效果不很好 而木 支护巷道每半 321 . 锚杆长度验算 。 . 年都要重新支 护一 次 , 的投入增 大 , 使 随着矿井 机械化水平 日趋 提 顶部锚杆起悬 吊作用 , 帮部锚杆起加固帮体作用 。 因此 , 锚杆长 高, 为此我矿决定改进 支护方式 , 实现 了巷道机械化快速掘进工作 。 度 应 满 足 : 21由于全矿 区地质条件简单 、 . 煤层 赋存条件好 , 区 回采 巷 采 L≥ L+ 2L lL+ 3 道全部布置在煤层 中, 围岩完整性较好 , 层理不发育 , 煤体忍性强度 式 中: 较高 ,锚 杆 支护 常 以悬 吊树脂 锚 杆端锚 为 主 ,杆体 用 dlmm、 P8 I — 锚 杆 总 长 m; - q2 m 圆钢加工而成 ;顶板配以 6 m b0 m . m钢筋电焊制 的网孔规 格 5 L——锚杆 外 露 ( 属 网厚 度 + 板 厚度 + 母厚 度 + . — 金 托 螺 01 5 为 10 x 5 m 5 mm l0 m网片、4 1#槽钢托梁 , lm q 8 m圆钢焊制钢带。 b 00 m)m; . 5 , 2 . 护形 式由单一 的锚 网支护升级为 “ 2支 锚网一 锚索梁” 联合 支 I _ 有效长度 ( .一 『 顶锚杆取免压拱高 b 帮锚杆取煤壁破碎深度 , 护形式。在单一 的锚 网支护实践过程中发现 , 沿巷道纵 向顶板有裂 c)m; , I —— 锚人岩层 内深度( 顶锚杆取 08 帮锚杆取 06 , . m, . m)m。 缝时梁的连续性 问题和梁的抗弯强度问题受 到了严 峻的技术考验 , 同时 随着锚杆 支护巷道开巷后 , 巷道风化严重 , 导致顶板锚 网吊报 普 氏免压拱 高 : 想象 时有存在 , 给正 常的安全生产技术管理工作埋下 了隐患 , 对 针 b [/+ tn4 。‘ ̄2 ] =B2 H a( 5一o /)f / 此类问题 , 决定采用“ 网一 锚 锚索梁” 联合支护形式 。 式 中: 3 “ 网 一锚 索 梁 ” 合 支 护 依据 及 强 度 计 算 锚 联 B、 ——巷道掘进跨度和高度 ; H 表 1煤层特征情况表 f — —顶板岩石普 氏系数 , f = ; 取 顶 4 6 0 ——两帮围岩内摩擦角 ,) ‘ 1 取 6 . 。 34 ; 3 指 标 参 数
锚网索喷联合支护技术在大断面高冒巷道修复中的应用

该 巷道于 2 0 0 0年 1 月开始施工 ,至 20 0 2年 3月施工结 束 。巷道三 片 口往 上 (+12 m标 高往 上 ) 45 ,由于 受断 层影
响 ,地质构造 复杂 ,围岩应 力大 ,围岩 松软 破碎 ,在未 交
付使用 前 Biblioteka 道 严 重 变形 ,最后 导 致 冒顶 ,冒顶 长 度 3 m, 5 冒顶 高度 4 5 . m,冒顶断 面如 图 1 ,巷道 在交 付使用 前必 须 进行返修 。
08 .m,仓径55 .m,仓深 74 。该仓上下收 口采用钢筋混 .m
凝 土浇注 ,仓身采用锚 网喷混凝 土支护 ,混凝 土厚 2 o m。 0m
发育 、富水 、性脆 的 中细砂 岩 的下部 与粉砂 岩 的上部 ;另
一
煤仓穿大煤 ( ) 2煤 煤层布置 ,其中煤仓上部为 大煤 老顶 中、
基于上述原 因,对 现场 冒顶情 况及 围岩性质 进行 了仔
1 一锚杆 ,间、排距均为 80 m; 0m
细 的分析 ,提出采用 锚 网索喷联 合支 护方 案对该 巷进 行修 复 ,支护方 案见 图 2 。锚网索喷联合支护是一种新 的处理 冒 顶 的支护方法 ,是在 冒顶基本 稳定后 ,喷浆 防止 破碎 岩石
1 工程概 况
汪家寨 煤矿斜 四采区运输机下 山设 计为半 圆拱形断 面 , 采用 锚 网 喷 支 护 ,巷 道 净 宽 5 0 . m,墙 高 15 . m,净 断 面 1. m 。该巷道所处层位为下煤组 C 0 73 4 1煤层 底板 ,沿 煤层 倾 向布置 ,坡度 1. 。 35 ,从井 口 +10 m标 高掘 到 +12 m 70 45 标 高 ,全长 18 m。断面上半部为泥 质粉砂 岩及泥 岩互层 , 0 1 下半部分相 对较 好 ,以砂 岩为 主 。底板 为 粘 土质 粉 砂 岩 ,
锚梁网索联合支护方式在软岩煤层巷道中的应用

0 概 述
2 巷 道 围 岩 支 护 设计
童亭煤矿井 田位于安徽省北部平原 .淮北 市濉溪县五沟镇境 内 , 21 巷 道 断 面 尺 寸 选 择 . 北距淮北市约 4 k , 2 i 东距宿州市 3 k 。主井井 E位置 : n 0i n l 东经 1 63 1 。9 , 为 了不破 坏巷道顶板 岩石完整性 、 稳定性 , 高巷道围岩 自 能 提 承 北纬 3  ̄6 。 田内有孟集 和赵 口两条 落差达 5 ~ 0 m的断层 , 33 , 井 0 10 地质 力 , 、 机 风巷断面设计为不规则 四边形 , 见图 2 。 条件 复杂 . 造发 育 . 道围岩稳 定性差 。其 7 8 层属 典型 的“ 构 巷 、煤 三 软 ” “ 高” 、两 复杂条件煤层 , 顶软 、 底软 、 煤层软 、 地压高 、 斯含量高 , 瓦 煤层 的普 氏系数大多在 0 ~ 左 右 。采用 u型棚、 . 3 5 锚网等支护方式均 无法保证巷道正常使用 . 维护 困难 . 率居高不下 , 巷道 失修 不仅 给煤矿 安全生产带来很 大的隐患 , 造成人 力、 且 物力 、 财力 、 资源的大量浪 费。 随着矿井开采深度 的不 断加大 . 巷道围岩控制成为矿井亟 待解决 抓好 的 问题 。 2 0 年开 始 .童亭矿开始实验 复杂条件下 7 8 00 、 煤层 的煤巷锚杆 支护技术 . 经过几年 的不 断实 践、 摸索 、 总结 , 已形成一套适合 “ 软” 三 、 “ 两高 ” 复杂煤层 。 地质条 件下 回采巷 道较为成功的支护技术 。降 特殊 低 了巷道维修 费用 。 高资源回收率 , 提 减少了生产影响 , 经济安全 效益 显著
“三软”煤层、复合顶板下沿空掘巷锚索网支护技术应用

8 0 0 mm; 采 用2 卷 MS K 2 3 3 5 型树 脂锚 固 剂锚 固。 为 实现 主动让 压 支护 , 帮锚 杆 采 用复 合托 盘 : 内为木 托盘 , 规 格 为3 5 0 mm × 2 4 0 mm ×5 0 am汐 r 层 为 金属 托盘 , 规格 为 1 2 0 mm ×1 2 0 mm ×l O mm。 为防 止巷 道底 鼓 , 巷帮 最 下方 的底 角锚 杆 与 巷道 底板 成3 O 。 角布置 。 为 了 防止巷 帮严 重变 形 , 增加 沿 空侧 巷帮 支护强 度 , 沿 空侧 布置 l 排帮锚 索 。 帮锚索 采用 1 5 . 2 4 am × r 6 . O m的高 强度 低松弛 预应 力钢 绞 线 制成 , 采 用3 卷MS K 2 3 5 O 型树 脂锚 固剂锚 固 , 锚 固力 不低 于2 0 0 k N。 在 巷帮 距 底板 1 0 0 0 am处布 置 1 r 排帮 锚索 , 排 距3 0 0 0 mm, 紧贴煤 帮安 设 。 锚索 托 梁用废 旧 1 l #矿用 工字 钢 加工 而成 , 长l 0 0 0 am, r 孔 径1 6 mm。 巷道 支 护如 图2 所示 。 2 . 存 在问题 及 对策 2 . 1合理 层位 的确 定 巷道 跟底掘 进存 在问题 : ①由于 巷道 直接顶 为软 弱复合 顶 板 , 富含节 理 及 弱结 构面 , 一旦破 顶顶板 很难 留住 , 不利于 两巷 的超前 支护管 理 ; ⑦由于 巷道两 帮高 度太 高 , 稳 定性较 差 , 片帮 严重 , 巷道 成 型困难 ; ③破碎 的矸 石造 成 噪炭 夹 矸过 大 , 煤 质下 降。 巷道跟 顶掘 进时 不破坏 复合 顶 板, 但也存 在一 些 问题 : ① 复 合顶 板从综 掘机开 始切割 到永久 支护 未完成前这 段 时间里局 部易 冒落 , 作业过 程 中安 全系数 较低 , ②若锚 杆长 度与复 合顶 板的 厚度 相当 , 日顶板 经揉搓 破坏 后 容易在 锚 固区 外形成 离层 , 需 要加大 锚杆 长度 及锚 固长度 ; ③现 有煤巷 综掘 机 破底 施工 较慢 , 且 影响 综掘 机 正常 的使 用寿命 。 复合 顶板结 构一般 为软 硬岩互 层 , 或有 煤 线及软 弱夹层 存在 , 层间粘 结 力 极低 , 弱 面发育 , 很 容易出 现顶板 离层 , 发生 冒顶事 故。 在开掘 巷道之 后 , 使 巷道 稳定性 大大 降低 。 由于 矿井 复合 顶板厚 度大 , 锚 杆 长度 不能将 其锚 固在上 部 稳 定 的岩层 上 , 加 之矿井 巷道 顶板 5 l 煤层 和其 软弱岩 层 界面上 极易 产生 离层 。 因此必 须 采用锚 索 加强支 护 才可 以发挥 锚 网索 支护的 悬 吊作用 。 2 . 2提 升延 伸率 由于 锚索和 全螺 纹锚 杆的延 伸率 不同 , 致使 迎 头在施 工完 锚杆 后 , 补强 锚 索 支护时 , 造成 局部锚 杆被 压出 , 托盘松 动 , 预紧 力丧失 , 锚杆 支护效 果较 差 , 锚 索 成为 主要 支护 , 造 成 锚索 的破 坏 。 针对 两种 支护材 料延 伸率的 不 同 , 采取在锚 索 托梁的 上方 铺垫 木鞋 等 , 以 增 加锚 索的 延伸 吸收变 形量 , 使 其缩小 和锚 杆之 间 延伸率 的差 距 , 尽量保 持 同 步; 如 果出现上 述锚杆 “ 压 出” 现象后 , 应及 时将 此类锚 杆进行 二次预 紧 。 在现 有 的地 质条 件下 , 将托 梁衬垫 为水平状 态 , 衬垫物 可 以采用硬质 木块 或钢铁 制品 、 以减少 客观上 的 承载力 分解 损失 当托梁 两端接 顶 , 中部 不 实时造 成托 梁的 端 头接 触 , 托梁 的里部 悬空 时, 应将 内部悬 空部分 用木批 等进 行铺垫接 实 , 不仅 可 以增强托 粱的 面接触 , 减轻锚 索的 剪切破 坏 , 同时 又可以增 加其 吸收变 形 , 缓 解 锚索 延伸 率低 的缺 陷 , 从而 提 高其承 载 强度 。 2 3 锚 固力预 紧力 不足 “ 三 径 匹配” 中, 使用 的药卷 为K 2 3 3 5 , 锚索 钢绞 线直径 为 1 5 . 2 4 mm, 采用 与
三软巷道交岔点支护技术应用研究

Ap lc t n Re e c fI t r e to u p ri c h oo y o a wa n Th e o tCo lS m p ia i sar h o n e sc in S p o t o ng Te n l g fRo d y i r e S f a e a
2 1 年第 8期 00
中州 煤 炭
总第 16期 7
三 软 巷 道 交 岔 点支 护 技 术 应 用研 究
张 春 光 , 敬 媛 , 万 辉 崔 张
(义煤 集 团公 司 石壕 煤 矿 , 南 三 门峡 河 422 7 1 3)
摘要: 三软 巷 道 支 护 , 别 是 三 软 巷 道 交 岔 点 处 的支 护 极 为 困难 。 分 析 了石 壕 煤 矿 三软 煤 层 交 岔 点 的 围岩 情 特
Zh n u g a g, iJn y a Zha g W a hu a g Ch n u n Cu i g u n, n n i ( hh oC a n ,q o lG op C .,t., a mexa 4 2 3, hn ) S ia o lMie ]ma C a ru o Ld S n n i 7 1 C ia 2
义 煤 集 团 石 壕 煤 矿 可 采 煤 层 为 二 叠 系 山 西 组
m, 面仅 有 3m 。为 了满足 三 区综采 设 备 的运输 、 断
安 人 需 求 , 需 对 交 岔 行 急 点 处 进 行 大 断 面 扩 修 。 轨 道 下 山 巷 道 属 于 扩 修 巷
道 , 支护 方式 为 工 字钢 棚 , 原 巷道 顶 板 破 碎 , 修 到 扩
交 岔 点 处 时 , 道 跨 度 大 , 板 悬 露 面 积 大 , 力 增 巷 顶 应 大 并且 变化 较快 , 易受 压遭 到破 坏 。 极
锚杆支护技术在三软煤层中的应用

锚杆支护技术在三软煤层中的应用【摘要】三软煤层指煤矿开采中遇到的软的顶板岩层、主采煤层和煤层底板岩层,煤层裂隙发育构造复杂,给掘进巷道及安全生产管理带来很大难度。
本文通过工程实例介绍了三软煤层支护特点,并探讨了三软煤层巷道锚杆技术的有效应用。
【关键词】锚杆支护施工技术三软煤层1 工程概况蔚州矿业公司郑沟湾矿郑沟湾井位于河北省蔚县矿区,井田面积2.6平方公里,煤层厚度为1.6—2.6米,平均厚度2.1米。
矿井开拓方式为混合式单水平开拓,采用混合式通风,采煤方法为走向长壁式全部跨落法。
现矿井掘进支护推广使用锚杆支护。
2 三软煤层巷支护的特点在“三软”煤层巷道的锚杆支护中,充分利用锚杆支护对锚固区内岩石的夹持和加筋作用有效的改善围岩体的力学性能,提高岩体的内聚力、内摩擦力和岩石的残余强度,同时利用支护过程中顶板、两帮、地板的变形相互联系、相互影响的作用机理,通过锚杆支护把一定范围的帮、顶岩石连接形成一种承载和抗变形结构,以达到控制巷道底臌,减少巷道围岩变形的目的。
3 锚杆支护选择根据煤层回采工作面的巷道矿压观测结果,受采动影响时,工作面超前支撑压力影响范围为40米,压力值10.33MPa,支撑压力峰值在工作面前方15米左右,压力值14.99MPa,侧向支撑压力值距煤帮3~5米,两帮煤体挤压破坏值0.6~0.9米。
4 锚固方式的选择顶板完整,压力不大时,采用端锚支护,设计锚固力≥60KN,杆体选用圆钢或螺纹钢。
如果顶板较完整,压力较大,采用全长锚固支护。
当顶板完整,稳定性好,巷道压力不大时,采用单体锚杆支护;如果顶板较完整,巷道压力较大时,采用桁架钢带锚杆联合支护。
巷道帮锚杆采用树脂锚杆支护。
5 锚杆支护参数的选择本掘进工作面掘宽2.8米,掘高2.5米;煤层伪顶为0.3~1.3米厚灰色页岩,直接顶为3.0~5.0米灰色细砂岩与粉砂岩互层,故顶锚杆支护主要起悬吊作用,计算侧压采用自然平衡拱法作为锚杆支护参数设计的理论模型。
煤层巷道交岔点锚网索支护技术应用

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。
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柳泉煤矿“三软”煤层巷道锚梁网索联合支护技术鲍大成,朱怀龙(华润天能徐州煤电有限公司柳泉煤矿, 江苏徐州市 221136)摘 要:柳泉煤矿原有的锚网支护已不能满足“三软”煤层巷道的支护要求,针对“三软”煤层巷道的变形特点,提出了锚梁网索联合支护方案。
通过实际施工及数据监测表明,该方案能有效控制巷道的变形量,满足巷道支护要求。
关键词:“三软”煤层;巷道稳定性;锚梁网索联合支护;支护参数柳泉煤矿已进入深部开采阶段,随着开采深度的不断延伸,巷道围岩应力不断加大,加之采动影响,巷道变形较快,深井呈现高应力软岩,矿压显现强烈,巷道稳定性差,后期巷道两帮及顶底板位移量显著增大,巷道损坏严重,巷道的返修量剧增,维护困难。
深部巷道围岩的稳定性控制已成为柳泉煤矿面临的重点难题。
1 地质概况及“三软”煤层变化特点柳泉煤矿主采为二叠系下石盒子组3煤,煤层均厚为1.3m,硬度为1.5~2,其顶板由泥岩、粉砂岩组成,泥岩厚1.2~1.6m,粉砂岩7m,底板由泥岩、粘土岩、细砂岩组成,其岩层柱状图见图1。
3106工作面沿煤层顶板掘进,顶底板岩层稳定性为Ⅲ类,岩石的力学性质见表1。
该煤矿“三软”煤层巷道的变化特点为:(1)深部“三软”煤层巷道掘进后变形速度快,压力大,表现为两帮内移,顶板下沉及底臌;(2)深部“三软”煤层巷道的稳定性与地质构造有关,靠近地质构造的巷道围岩破坏严重,难以控图1 3煤层顶底板岩层柱状图表1 岩石力学性质岩性内摩擦角/°抗压强度/MPa抗拉强度/MPa顶板粉砂岩36.5 60.1 2.82-1煤28 18 1.7泥岩36.5 60 1.783煤25 20 1.8底板泥岩30 20 1.78粘土岩36.5 26.8 2.03细砂岩40.5 75.2 3.45制,易冒顶;(3)深部“三软”煤层巷道受采动影响大,巷道围岩变形量急剧增加[1]。
2 支护方案2.1 原支护方案锚杆布置方式及锚固形式:顶部锚杆采用Φ18左旋无纵筋螺纹钢,长度为2.0m,排距为0.8m,ISSN 1671-2900CN 43-1347/TD 采矿技术 第12卷 第1期Mining Technology,Vol.12,No.1 2012年1月Jan.2012每排为5根锚杆,间距0.8m。
采用树脂锚固剂锚固,顶部每孔采用2根药卷,帮部每孔1根药卷[2-3],其布置方式如图2所示。
图2 原巷道支护示意2.2 优化改进后的支护方案3106掘进工作面设计巷道宽度3.4m,巷道中高度2.5m,煤层顶板倾角12°。
考虑采用锚梁网索联合支护,增强巷道的抗变形能力和自承能力。
锚杆穿过上层泥岩顶板及煤体,深入到岩性较好的粉砂岩体,对顶板的悬吊起到了稳定性作用,使巷道整体支护强度大大增加[4]。
以下是改进后的支护方案,具体设计参数及布置如图3所示。
图3 锚梁网索联合支护布置2.2.1 巷道顶板支护参数设计巷道顶板支护方式为锚杆+锚索+金属网+梯形梁联合支护。
(1)锚杆布置:锚杆排距0.7m,每排5根锚杆,间距0.8m。
采用直径20mm、长度2200mm的MSGLW-335左旋无纵筋螺纹钢筋,尾部滚丝长度100mm。
锚固方式为采用2支MSK2350型树脂药卷,锚固长度为1000mm。
(2)钢筋托梁:采用Φ12mm的钢筋焊接而成,长度3.4m,宽度60mm。
(3)铁托板:采用高强度蝶形托盘,150mm×150mm×10mm厚钢板制成,中部开Φ22mm孔。
(4)金属菱形网:采用10#铁丝编织的4000mm×1000mm菱形金属网护顶,网格为50mm×50mm。
(5)锚索布置:锚索排距3m,每排2根,间距1.2m。
采用Φ15.24mm的左捻钢绞线,长6300mm,强度等级为1860MPa。
锚固方式为采用树脂锚固剂端头锚固,每根锚索使用4根树脂药卷,锚固长度2000mm。
2.2.2 巷道两帮支护参数设计巷道两帮支护方式为锚杆+锚索+塑料网。
(1)锚杆布置。
锚杆排距0.7m,间距0.8m,高帮侧4根,低帮侧3根。
采用直径20mm,长度2000mm的左旋无纵筋螺纹钢筋,尾部滚丝长度100mm。
锚固方式为采用1支MSK2350型树脂药卷,锚固长度为50mm。
(2)铁托板。
采用高强度蝶形托盘,150mm×150mm×10mm厚钢板制成,中部开Φ22mm孔。
(3)木托板。
规格为300mm×200mm×50mm。
(4)塑料方格网:宽度为1m,网格为40mm×40mm。
(5)锚索布置。
锚索排距3m,每排1根。
采用Φ15.24mm,长5200mm,强度等级为1860MPa的左捻钢绞线。
采用树脂锚固剂端头锚固,每根锚索使用3根树脂药卷,锚固长度1500mm。
3 支护监测建立健全各种监测制度,在迎头配备扭力扳手、压力表、锚杆拉力计等监测仪器,并要求做好记录,存档备案。
巷道内每隔40±5m设1个监测站[5],安装测杆、LBY-3型顶板离层仪和LDZ-200型锚杆拉力器。
观测顶板离层量、巷道变形量和压力值,以判断围岩稳定、锚杆受力情况,有效掌握支护效果,对巷道进行全面监控。
在巷道掘进过程中,在顶板等地质条件相同的地段,分别设10m距离,采用2种不同方式进行支护,并进行观测巷道实际变形量。
30d后各取某一剖面监测,具体结果见表2。
46采矿技术 2012,12(1) 表2 巷道改进支护前后位移数据对比 mm顶板下沉量两帮位移量左右两帮位移量原支护剖面215 112 121 233现支护剖面142 82 73 1554 结 论(1)经现场实测发现,不同的支护方式对巷道围岩的变形控制作用不同,改进后的锚梁网索联合支护技术可使顶板下沉量及两帮位移量明显减少。
其中顶板下沉量减少了34%,两帮移近量可减少约27%,有效缓解了巷道变形速度,保证了巷道的通风和行人安全,取得良好的效果。
(2)锚梁网索联合支护技术是控制受压巷道的一种有效的支护方式,只要选择合理的支护方式并保证施工质量,就能得到较好的效果。
参考文献:[1]刘宗超,高长志,陈 云.白集煤矿深部“三软”煤层巷道支护技术[J].煤矿安全,2008(12):61-62.[2]黄志彬.“三软”煤层掘进工作面顶板管理技术[J].能源技术与管理,2010(6):26-28.[3]吴 超,李培志,王红胜,等.沿空留巷在柳泉煤矿薄煤层中的应用[J].煤炭科技,2008(1):32-35.[4]张宏发,赵 祥,朱 明.锚网梁索联合支护技术在邢东煤矿煤巷的应用研究[J].煤炭技术,2008(11):47-50.[5]郑 锐.青东矿三软煤层巷道锚梁网支护技术[J].科技信息,2010(21):404-405.(收稿日期:2011-11-06)作者简介:鲍大成(1974-),男,江苏新沂人,助理工程师,主要从事采矿工程技术及管理工作,Email:baodacheng740409@126.com櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂。
(上接第13页) 三维境界表面模型建成之后,将已经生成的珍珠岩矿体块体模型置入最终开采境界之内,用Sur-pac软件按各开采水平对境界内的矿石量进行分层计算,计算结果见表3。
表3 境界内矿量计算结果4 结 论传统采矿设计方式难以描绘矿体和采矿工程的空间形态,造成采矿设计效率低、储量计算不准确、生产计划粗略、采矿设计盲目等缺点。
目前,基于三维可视化矿床模型的采矿设计是国内外未来发展的主要趋势之一,与传统设计方式相比,具有地质数据信息高度整合、真三维环境下显示矿体模型、方便快捷查询矿石品位等优点。
本文在引入三维可视化矿床技术的基础上,采用Surpac软件对某珍珠岩矿进行三维建模,形象地展现了该珍珠岩矿的矿体形状、产状、矿石品位分布等情况,使采矿技术人员能够更清楚地把握矿体和品位分布,为采矿工程的科学设计、资源储量和品位的动态管理及合理开采矿物资源提供了科学的依据。
参考文献:[1]古德生,李夕兵.现代金属矿床开采科学技术[M].北京:冶金工业出版社,2006.[2]杨 念.会东铅锌矿三维矿床模型开发与应用研究[D].长沙:中南大学,2008.[3]高 彦,张雨果,李慧静.露天矿境界圈定复合锥法[J].金属矿山,2004,13(4):42-44.[4]焦玉书.用凸形分析–资源技术参数化方法确定露天开采境界[J].露天采矿技术,2003(1):1-5.[5]李 德,曾庆田,吴东旭,等.基于三维可视化技术的露天境界优化研究[J].金属矿山,2008(4):103-108.[6]贾明涛,潘长良,肖智政.基于三维地质统计学的矿床建模实践研究[J].金属矿山,2002(8):42-44.[7]龚元翔,王李管,冯兴隆,等.三维可视化建模技术在某铜矿中的应用[J].矿冶工程,2008(3):1-4.[8]M.Stavropoulou,G.Exadaktylos,G.Saratsis.A combinedthreedimensional geological-geostatistical-numerical model ofunderground excavations in rock[J].Rock Mechanics andRock Engineering,2007,40(3):213-243.[9]朱良峰,吴信才,刘修国,等.基于钻孔数据的三维地层模型的构建[J].地理与地理信息科学,2004,20(3):26-30.[10]李章林,王 平,张夏林.距离幂次反比法的改进与应用[J].金属矿山,2008(4):88-92.(收稿日期:2011-11-24)作者简介:张国亮(1983-),男,河南浚县人,助理工程师,主要从事矿产资源开发利用规划及矿山储量检测等方面的工作。
56 鲍大成,等: 柳泉煤矿“三软”煤层巷道锚梁网索联合支护技术。