下金煤矿半煤岩巷道支护设计与应用研究
软岩巷道联合支护技术应用研究
软岩巷道联合支护技术应用研究赵云【摘要】山西某矿二采区运输大巷在二1煤层下部软岩中掘进,巷道原采用锚网喷+U型钢的支护技术,存在巷道围岩变形量大,需要经常对巷道进行修整等问题,基于此,笔者在对巷道支护技术进行分析的基础上,提出采用锚网喷+U型钢+中空注浆的联合支护技术,现场实践表明,该联合支护技术能有效的保证巷道围岩稳定,巷道围岩变形量得到较好的控制,为矿井安全高效生产创造了有利条件.【期刊名称】《化工中间体》【年(卷),期】2019(000)003【总页数】2页(P109-110)【关键词】软岩巷道;联合支护;围岩变形【作者】赵云【作者单位】汾西矿业双柳煤矿山西 033300【正文语种】中文【中图分类】T1.巷道支护技术分析我国国内常用的软岩支护技术有料石砌碹支护，可伸缩金属支架支护、锚喷支护、联合支护及注浆支护等技术手段。
（1）砌碹支护：料石砌碹支护主要采用料石圆砌、离壁砌、干料石砌碹、条带砌碹等。
砌碹支护本身可以形成一个连续的整体，可以对巷道围岩进行密闭，防治围岩风化，同时也具有防火、防水、通风阻力小等特点。
（2）金属支架支护：金属支架支护形式多样，根据支护成的形状可以分为圆形、椭圆形、方形、马蹄形等，又可以分为密闭性可伸缩金属支架及拱形可伸缩金属支架。
金属支架可以在井下各种巷道支护中应用，具有实用性强、支持强度大、可加工性好、可以重复使用等特点，但采用金属支架支护巷道的初期支护投入较大，金属材料消耗量较大。
（3）锚喷支护：锚喷支护主要有锚杆+喷浆、锚杆+喷浆+钢筋网、锚杆+喷浆+钢筋网片+钢带等支护形式，锚杆形式有普通端头锚固锚杆、全段锚固锚杆、可伸缩锚杆、玻璃钢锚杆等，喷浆层可以分为柔性喷浆层及刚性喷浆层等。
锚杆支护是一种主动支护结构形式，可以有效的增加巷道周边岩层的强度、稳定性和支撑能力，锚杆和围岩构成一个完整的整体，共同作用维护巷道稳定，与金属支护相比能较大的节省支护费用，但是锚杆支护的参数不好确定。
半煤岩巷施工方法与安全
半煤岩巷施工方法与安全半煤岩巷施工是煤矿巷道工程中的一种特殊施工方法，需要采取一系列的安全措施来保障施工过程中的安全。
本文将从施工方法和安全措施两个方面进行详细介绍。
一、半煤岩巷施工方法半煤岩巷施工方法是指在巷道开挖过程中，遇到岩石中夹有煤层的情况下，采取的一种综合利用煤和岩石的工艺。
其具体步骤包括：1.岩石爆破：首先，在选定的巷道位置进行钻孔布置，然后进行爆破作业。
爆破作业时要注意合理的装药量和爆破参数，以避免过度破坏煤层。
2.煤层开采：在岩石爆破后，开始对煤层进行开采。
由于煤层的松软性较强，一般采用机械开采的方式，如采用电铲或割挖机进行开采。
3.支护与加固：在煤层开采后，对巷道进行支护和加固工作。
常用的支护材料有钢架、钢丝网、喷锚支护等。
4.地质灾害防治：半煤岩巷施工过程中，容易发生地质灾害，如煤与岩石间的夹层冒顶、煤与岩石层的错动等。
因此，需要采取相应的地质灾害防治措施，如注浆、瓦斯抽采、采前支护等。
二、安全措施1.严格落实岩爆作业标准：在岩石爆破作业中，要严格按照相关标准进行操作，包括钻孔布置、装药量、起爆序列等。
同时需要建立完善的安全控制措施，如熔断器、预警装置等。
2.加强瓦斯抽放：半煤岩巷施工过程中，容易产生大量的瓦斯，因此要加强对瓦斯的抽放和监测。
安装瓦斯抽放管道和监测仪器，及时发现和处理瓦斯异常情况。
3.合理设置通风系统：通风系统是保障矿井安全的重要因素，应根据巷道长度和工作面的区域特点，合理设置并定期检查通风设备的运行情况。
4.加强巷道支护：巷道支护是保障半煤岩巷施工安全的关键环节。
采用适当的钢架支护、喷锚支护和地压预测技术等手段，以提高巷道的稳定性和承载能力。
5.安全教育培训：加强对施工人员的安全教育培训，提高他们的安全意识和技能。
定期开展岗前培训和安全演习，提高施工人员应急处理能力。
6.建立安全管理体系：建立健全的安全管理体系，落实安全责任制。
制定详细的施工安全计划和操作规程，严格按照标准进行操作，确保施工过程中的安全。
煤矿巷道支护理论与技术及应用(康红普院士)
深部高应力、强烈动压影 响、松软破碎围岩巷道， 二次支护后仍出现变形破 坏，需三次、四次支护甚 至多次支护
二次支护图
巷道二次支护后变形破坏图
锚杆支护的本质作用与关键参数
围岩变形形式：不连续、 不协调变形；连续、整 体变形。锚杆主要对前 者起作用
锚杆预应力及扩散起关键作用： 大幅提高预应力，并实现有效 扩散，可抑制围岩不连续、不 协调变形
型钢支护
锚杆支护
锚杆支护
低强度锚杆
早期适用于简 单条件(5%)
高强度锚杆
不能满足困难 巷道支护
高预应力强力锚杆
解决复杂巷道支 护难题
锚杆类型
低强度 高强度 高预应力 高强度
直径/mm
14-20 18-22 20-25
拉断载荷/kN
50-120 120-200 200-400
预应力 /kN
0-10 10-20
5
高预应力施工 机具与工艺
提出单孔、多参数、耦合地质力学原位快速测试方法
单孔完成地应力、强度与结构及相互耦合关系测试
开发出配套测试仪器(2项发明专利)
岩层
封隔器
手动泵
油泵
储能器-2
传感器 储能器-1
采集仪 流量计
注水 管
升降 器
SYY-56型小孔径水压致裂 地应力测量装置，实现了 井下地应力快速测量
螺纹钢锚杆
扭矩螺母
锚杆支护构件
锚杆杆体及附件 锚固剂 护表构件(钢带、金属网) 锚索
复杂困难巷道对支护材料的要求
杆体不仅强度高，且延伸率大、冲击韧性高 有利于锚杆预应力与工作阻力扩散的护表构件
各构件力学性能匹配
可操作性
井下锚杆支护构件
经济性
东保卫煤矿36层半煤岩巷道围岩安全控制技术研究
１ ０ ０ ａ ｒ ｍ， 与其上岩层整合或半整合 ， 有时成片状离层 冒落 ； 上方岩层 护大部分失去应有支护作用 ， 为３ ６ 层 回采埋下了安全隐患。 在对东保卫煤矿可采煤层主要巷道 围岩进行 了现场调研 后 ， 分 为完整性好的较坚硬的砂岩 。巷 道上 帮 ： 原为 ２排树脂锚杆配木板 析了 ３ ６ 层 回采巷道 围岩破 碎原 因 ，并提 出巷道掘进施工及支护 改 条 ， 停 采线 附近与煤帮压紧（ 原部分较松 ） ； 后因倾 角大 ， 为防止岩帮 进 方案 ，提出的控制爆破及支护技术达到 了安全 高效掘 进的要求 ， 片帮将上部煤帮片落伤人 ， 改为钢带锚 网护帮 。上端头轨道巷停采 线 附近局部 帮煤帮片入 ２ ０ ０ ｍ ｍ， 完整煤 帮敲击 发出空洞声 ， 里侧有 为东保卫煤矿 ３ ６ 煤层安全生产提供 了理论技术保障 。 １煤矿巷道支护技术研究现状 裂隙空隙 。巷道下帮一排锚杆配木板条 ， 作用不大。 工程支护结构理论的发展至今 已有 百余 年的历史 。 传统 的支护 通过对 ３ ６ 层 半煤岩 回采巷道围岩状况调查研究 ，提 出支护措 理论形 成于 １ ９ 世纪 ２ ０ 年代至 ２ Ｏ 世纪 ６ Ｏ 年代 ， 该理论把岩体视作 施 如 下 ： 松 散体 ， 认为作用在支护结构上 的荷 载是 围岩塌落拱 内的松动岩体 煤层 内周边眼间距 ２ ０ ０ ｍｍ， 隔眼装药 ， 每 眼装半包药 （ 将 药包内 重量 ， 有代表性 的是泰沙基和普 氏理论 。该理 论把围岩和支护分开 炸药挤 出一半 ， 栽人雷管 ） ； 岩 石周边眼 间距 ３ ０ ０ ｍ ｍ， 每 眼装一包 药 来考 虑 ， 视 围岩为荷载 ， 支架为承载结构 ， 二者形成 “ 荷载 一 结构 ” 体 （ 即雷管及起爆药卷 ） 。周边 眼与工作面其他炮 眼同次末段起爆 。 辅助眼距周边 眼 ４ ０ ０ ｍ ｍ， 每 眼装 二包药 （ 即起爆 药加一包药 ） 。 系。 对 于煤 矿巷 道矿 压的控制问题 ， 我 国有关 专家 还提 出了建立巷 周边眼距巷道周边 ２ ０ ０ ｍｍ，爆破后人工 形成平齐巷帮 。顶板斜 长 道矿压 的全过程控制 和综合治理 的观点 。 从对巷道矿压进行全过程 ３ ． ４ ｒ ｏ ｄ ｅ ｏ ｓ ３ ５ 。＝ ４ ． １ ５ ｍ， 顶板锚杆垂直巷道轴 向每排 ２ 根 锚杆层 面间 控 制的观点看 ， 为保证 巷道稳定性 的总体效果最 佳 ， 应 当在设计 采 距 １ ． ３ ８ ｍ， 水平 间距 １ ． １ ３ ｍ； 锚杆排距 １ ． ２ ｍ； 锚杆沿顶板法线布设 ， 锚 区巷 道布置时 ， 从选 择巷道合理位 置开始 ， 到是否采用 其它巷道 保 杆安装预 紧力大于 ３ ０ Ｋ Ｎ。当顶板出现以下情况时 ， 加密支护 ， 由当 护措施 ， 如卸压 、 滞后掘进 、 预 留让 压备用断 面等等 ， 以及巷 内和巷 班段 长采取初步调整 ， 下班后报 掘 ， 下帮支护表面喷射水泥砂 浆 ， 喷 旁是否采用其它加强支护和加 固手段 ， 以至采用何种巷道修 复和加 厚 １ ０—１ ５ ｍｍ。 ４结 论 及建 议 固措施 及手段 等进 行全面考 虑 ， 亦 即应 当 以巷道保 护 、 巷道支护 和 ４ ． １ 结论 巷道修护这三者 的总费用最少作为最终 目标 ，对巷道的工程设计 、 掘进 、 支护、 正式使 用 以至报废 的全过程都 从矿压控制 角度予 以考 通 过东保卫 矿 ３ ６ 层半煤岩巷道 围岩安全 高效 控制技术与实践 总结 出结论如下 ： ａ ． 通过对东保卫主要 回采巷道支护 虑。 所谓巷道矿压 的综合治理 ， 即在某些情况下 ， 单独使 用一 种巷道 工程项 目研究 ， 分析 了巷道 围岩变形破坏严重 的主要 原因 ， 即爆 矿压控制方法对保证巷道稳定性 的效果欠佳 ， 而且每一种矿压控制 状况 的调研写实 ， 手段都各有利弊 。因此 ， 为 了保证巷 道的稳定性 ， 对 于某一条巷道 ， 破施工对 围岩 的震 动及支护形式 不合 理 Ｉ ｂ ．通过井下跟班写实 ， 总 可 同时采用两种 以上 的控制手段 ， 实现对巷道矿压 的综合治理。 结 了掘进施工工艺及存 在的不足 Ｉ ｃ ． 通过多次井下实验调整 ， 提 出了 锚喷 支护技 术在煤 矿井 巷工程 中的应用 已有 近 ４ ０年 的历史 ３ ６层半煤岩巷道 掘进控制爆破施 工技术要求及爆破参数 ，使爆 破 了。 鉴于它的设计理论先进， 结构参数合理 ， 伴有监测监控和科学化 施工对 围岩 的震动影 响降低 到最小 ； ｄ ． 在原有支护形式及支 护参 数 的动态管理 ， 并具有施工及时 、 柔性和结构作用 的特点 ， 以及技术先 的基础上 ， 改进 了半 煤岩巷道支护形式及支 护参 数 ， 有 效控制 了半 进、 安全可靠 、 经济合理和适应性强等优点 ， 在井下工程 中得到 了广 煤岩巷道围岩的变形破坏 。 泛 的应用 ， 形成 了一套 比较完善 的支护系统。 ４ ． ２建议 ２ 煤矿巷道矿压显现特征及其控制技术分析 在实践过程 中， 通 过跟班记 录写实 ，总结 出东保卫矿掘进 队组 ａ ． 三个施工班组分两班交替 ， 三班作业 时间持 “ 支架 一围岩” 是相互作用 的一个力学体系 ， 掌握支架与围岩的 存在不足及建议如下 ： 相互作用原 理将有助 于合 理和正确地进行巷道支护 。 在掌握巷道开 续到第二天二 班 ， 员工作业 时间长 ， 且不间断 、 不 就餐 ， 长期持续将 建 议改 回三班制或 四班制 ， 减少 工人 劳 挖后 围岩应力分布及变化 ， 围岩变形 的特点及其分 区的基础 上分析 对员工身体造成严 重伤害 ； 了支架 与围岩 的相互作用关 系 ， 保证一定 围岩条件 下经济合 理的支 动强度 ， 通过 掘进施工工 艺改进来 提高掘进速率 ； ｂ ． 掘进工 人 固有 架工作点 。 进 而为安全 ÷ 经 济地维护好巷道 ， 确定在选择支护型式时 操作 习惯难 以改变 ， 许多 习惯 于技术方案规定相矛盾 ； 不 同班组施 应遵守 的基本原则 。 工操作程序存在较大差异 ， 技术方案在不 同班组作业时落实情况难 使试 验巷道支护质量存在差异 ； 应设 置操 作规 范监督员 ， 要 研究表 明 ， 围岩不仅具有 自承力 ， 而且在 一定条件 或在一定程 以一致 ， 度上还是一种天然承载构件， 例如开掘在坚硬岩层中的巷道常常不 求施工工序严格按掘进过程与安全规程实施。 参考文献 用人工支护就可以长期保持稳定。因此， 合理的“ 支架 一 围岩” 关系 中， 应充分利 用围岩 的这种 天然 自 承力 和承载力 ， 以尽 量减轻人工 『 １ １ 侯朝炯， 勾攀峰． 巷道锚杆支护围岩强度机理研究［ Ｊ 】 ． 岩石力学与 支架 的负担 ， 这样才能取 得更好 的经济效果 。 但是 ， 利用围岩的承载 工程 学报 ， ２ ０ ０ ｏ ， （ １ ９ ） ３ ： ３ ４ ２ — ３ ４ ５ ． 能力也不是无限制的， 它必须在保证安全的前提下寻求这种合理的 ｆ ２ １ 康红普， 姜铁明， 高富强． 预应力在锚杆支护中的作用［ Ｊ 】 ． 煤炭学报， “ 支架 一围岩” 相互作 用关 系。 ２ ０ ０ ７ ， ３ ２ （ ７ ） ： ６ ７ ３ — ６ ７ ８ ． ｆ ３ １鞠 文君．锚 杆 支护巷 道 顶板 离层机 制 与监 测 ［ Ｊ 】 ．煤 炭 学报 ， ３东保卫煤矿 ３ ６ 层 半煤岩巷道 围岩安全高效控��
煤矿巷道支护设计及施工工艺
支护设计一、巷道断面巷道断面直墙半圆拱型，净下宽：3.6m，净高：3.0m，净断面：9.4㎡,掘进下宽：3.8m，掘进中高：3.1m，掘进断面：10.6㎡。
二、支护方式（一）、永久支护巷道永久支护方式采用锚网喷，巷道交叉口、岩层松软、过断层等地段采用锚网喷+锚索支护。
按悬吊理论计算锚杆参数：1、锚杆长度计算：L=KH+L1+L2式中 L---锚杆长度，m；H---冒落拱高度，m；K---安全系数，一般K=2；L1---锚杆锚进稳定岩层的深度，一般按0.5m；L2---锚杆的外露长度，一般取0.1m；其中：H=B/2f=3.8/(2×3)=0.63B---巷道掘进宽度，取3.8m；f---岩石坚固系数，取3；K---安全系数，一般K=2；则：L=2×0.63+0.5+0.1=1.862、锚杆间距、排距计算：设计时间距、排距均为a，则a=［Q/KHγ］1/2=1.02式中 a---锚杆间排距，m；Q---锚杆设计锚固力，64kN/根；H---冒落拱高度，0.63m；γ---被悬吊砂岩的密度，取25kN/m³；K---安全系数，一般K=2；通过以上计算，选用直径20mm螺纹钢树脂锚杆，长度为2.0m，锚杆间、排距为 0.9m。
网片采用钢筋网，相邻网片要压茬连接，搭接长度不小于100mm。
爆破前锚网支护距迎头不大于0.7m，炮后不大于2.4m。
围岩性较好时，采用先锚后喷的方式；围岩稳定性较差是，锚杆间、排距应适当缩小，并要先及时喷射混凝土，喷浆厚度不小于30mm，然后打设锚杆，复喷必须达到设计厚度。
初喷距工作面不超过5m，复喷距工作面不超过10m。
洒水养护时间不少于28天。
（二）、临时支护1、由于锚杆机手柄长度为1.3m，锚杆间距为0.9m，因此，在炮后及时进行敲帮问顶，然后操作人员站在支护完好的地点打设顶锚杆作为临时支护。
2、初喷工作面作临时支护。
炮后及时找掉，冲刷巷帮后立即进行初喷，初喷厚度不小于30mm，喷体初凝20min后，施工人员方可进入迎头。
9号煤半煤岩巷道锚杆锚索支护设计浅析
式 中 ： —— 锚 杆孔 径 ， 一２ ｍ； ８ｒ ａ
— —
口 —— 煤层 倾角 ， 一４ ； 口 。
锚 固剂 与孔壁 之 间 的粘 结 强度 ， 取 一
１ ４ Ｐａ； ． ５Ｍ
— —
三
一
２ 支 护 设 计
２ １ 锚杆 、 索支护 机理 ． 锚
幽 １ 霜 在 ■ 浯 拱 示 意 图
楔形 体 因 自重 而发 生的楔 形 冒落 。
根 据 ９ １ ０工 作 面 主 巷地 质 条 件及 顶 板 岩性 ， ０１
ａ ．自承载 作 用 。锚 索 在 巷 道 顶 板 深 部 岩 层 锚 固后 ， 通过 张拉施 加 预应 力 ， 锚 索 集 中应 力 以 ４ 。 使 ５ 压 力分 布传 递至 支护体 上 ， 通过 锚索 托盘 、 梯子 梁等 部 件 ， 力传 给更 宽 的支 护 结 构 表 面 。在 预应 力 作 应 用下， 围岩产 生压缩 ， 松散 围岩 在锚 索 的作用 下压 使 缩， 提高 了 围岩 的整 体 性 和 内在 抗 力 ， 加 了强 度 ， 增 有效 地控 制 了围岩 的变 形发 展 ， 持 了围岩 的稳 定 。 保 ｂ ．锚杆 、 索 穿 过 层 状 煤 岩 层 ， 煤 岩 层 面 和 锚 使 层理 之 间摩擦 力增 大 ， 强 了煤层 的整体 性 ， 增 阻止 了 各 岩层 间分离 ， 提高 了岩 层的抗 变 能力 。
动现象 ， 动后 的顶板 传递 水平 载荷 能力 明显 下降 ， 松
水 平载 荷继 续 向上部转 移 ， 顶板松 动 范 围随之扩 大 。
由于下 部 已发生松 动 的顶板 受其 两侧 相邻 岩体 的侧
向夹持作 用减 小 ， 度 降低 ， 板 出现 松 动 后 ， 块 强 顶 各
煤矿开采中的岩层稳定与支护技术
岩层稳定性在煤矿开采中的重要性
01
02
03
保障安全生产
岩层稳定是煤矿安全生产 的必要条件，岩层失稳会 导致顶板事故、地面塌陷 等安全事故。
提高开采效率
岩层稳定能够保证采煤工 作面的正常推进，提高开 采效率，降低生产成本。
保护生态环境
岩层稳定能够减少地面塌 陷、山体滑坡等地质灾害 的发生，有利于保护矿区 生态环境。
数值模拟法
总结词
利用数值计算方法模拟岩层的应力分布、变形和破Байду номын сангаас过程，预测岩层的稳定性。
详细描述
利用数值模拟软件（如FLAC、UDEC等）建立矿山模型，根据岩层的物理力学参 数进行计算和分析。通过模拟岩层的应力分布和变形情况，预测岩层的稳定性， 为支护设计提供依据。
物理模拟法
总结词
通过物理模型试验模拟岩层的变形和破坏过程，研究岩层的 稳定性。
生态恢复技术
在开采过程中采取措施，减少对生态环境的破坏，同时研究生态 恢复技术，促进采矿区的生态恢复。
资源循环利用
探索将开采过程中产生的废弃物进行资源化利用的可能性，提高 资源利用率。
谢谢
THANKS
安全措施
定期检查
定期对巷道、采煤工作面等进行 检查，发现失稳迹象及时采取措
施进行处理。
建立应急预案
建立完善的应急预案，一旦发生 岩层失稳事故，能够迅速启动应 急预案，采取有效措施进行处置
。
加强员工培训
加强员工的安全培训和教育，提 高员工的安全意识和应对突发事
件的能力。
05 未来研究方向与展望
CHAPTER
煤矿开采中的岩层稳定与支护 技术
汇报人：可编辑
2023-12-31
合理的顶板支护方式是加快综掘半煤岩工作面进度的关键
单位 ： 人
２ ～ 。 ４ ０ 之间， 于 京市 北 ：月 ０ １ ２ ９ ＇ １ ７ 位 北 东 ｝ 世
部 ， 北 京 市 区 ７ ｋ 属 北 京市 远 郊 区 （ ） 于 距 ０ ｍ， 县 ， ２０ 年 ４ 月 撤 县 设 区 而 成 。 境 域 东 两 长 注 ： ０２ 资料来源于《 平谷区新城 规划（０ ５ ２ ２ ２ ０ — ０ ０年 ） 》
一
６ ５—
科 黑江 技信总 — 龙— — —
管 理科 学 ｆ ｆ ｆ
平 谷 区城 市 人 口和城 市用地规模预 测
武 丽萍 张 秀芳 王 玉 东
（、 １黑河市统一征 地工作 站 ， 黑龙 江 黑河 １４ ０ ２黑河 市土地 市场 管理所 ， ６ ３０ 、 黑龙 江 黑河 １４０ ６３０
１ 背景介绍 袁 １ 平谷 区新 域 现 状城 镇 建设 用地 结 构 １１ ． 地理位置 ：平谷区地处北纬 ４ 。０征 — ｇ ０ 占建 设 用 地 的 比 例 （ ％）
地 １ ４ ” 一４ 。 ２ ３ ” 、东 经 １６ ５ ４ ０ ２ ９ １。 ５ 月 №
表 ２平谷 区人 口
２挤 压 再生 顶 板 的 提 出
进入 ２０ ０ ９年 ， 井 接 续 紧 张 ， 劣 煤 层 搭 矿 优 配也成了问题 ， 随着支护技术 的发展 ， 经过有关 技术人 员多 次研究 、 证 ， 论 开采一采 区 ３ Ｂ 层 。 ６ 支护 采 用 三 种 方 案 ：一 是锚 杆 ＋ 金 属 网 ＋Ｗ 钢 带进行联合支护 ， 二是架木棚 ， ｊ是单体柱 配钢 梁支护。 ３锚 网带 联 合 支 护技 术 机 理 分析 锚 网 带 支 护是 在 顶 板 暴 露 后 及 时安 设 锚 网 带 ， 固围岩组成一个支护圈 ， 锚 借助围岩支护 围 岩 ， 到 良好 的加 固作 用 。 起 ａ 网带 作 用 ： 预 应 力锚 杆 在 预 应 力 的 一 锚 高强 作 用 下 ， 围岩挤 压 加 固 在 内部 形 成 一个 厚 度 均 对 匀可连续 的 压缩带 ， 使顶板形成一个 刚性梁 ， 改 善 变形 区 围岩 的力 学 性 质 ， 高 同 岩 屈服 后 的 强 提 度。钢带使锚杆之间相互作用 ， 形成一个统一的 支护结构 ， 增强锚 杆之间的整体 支护能力 ， 使载 荷 均 匀 布 设 ， 大锚 杆 的 支 护 范 围 ， 少锚 杆 之 扩 减 间 巷道 表 面 由 于 顶板 弯 曲下 沉 造 成 的拉 伸 破 坏 作用， 使巷道形成一个整体 。金属网由于网格较 密， 并且有较 大强度 和韧性 ， 阻止破 碎的岩 体 能 冒落， 对提高锚杆 的支护起积极的作用 ｈ冈性 ．０ 粱机理 ： 由于 预 应 力锚 杆 有 足 够 的 预 应 力 ， 顶 使 板形成一个刚性组合粱 ， 不仅消除 ＿锚杆的初始 『 滑移 量 ， 且 给 围岩 一定 的压 应 力 ， 而 义能 把 软 岩 紧贴 硬 岩 下 ， 沿 层 面 增 加 摩 擦 力 ， 大 限 度 减 并 最 少 软 岩 离 层 及 顶 板 下 沉 和 岩 层 破 碎 的 进 一 步 扩 容 ， 预 应 力 刚 性 梁 的 作 用 下 ， 板 垂 直 应 力 被 在 顶 分解移到巷道两侧煤体纵深， 巷道两侧煤体压力 减少 ， 片帮现象缓解 ， 巷道的长期稳定性。 ． 保持 ４挤压再生顶板参数的确定 ４１ ．挤压再生顶板支护设计 ：
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约１ ５ ｍ长的联 络 旧巷 ， 到 位后再 沿 Ⅱ煤 煤层底 板掘 进。巷道 设
２ ） 初次耦 合支护设计参数设计 。巷道 断面为直墙半 圆拱 ， 净 计长度为 ３ １ ２ ｍ， 往下掘到位后再从开 口点反掘一条长约 ４ ０ ｍ的 断面宽为 ３ ０ ０ ０ ｍ ｍ， 净高度为 ２ ８ ０ ０ ｍｍ； 采用 ＋ ２ ２ ｍｍ× ２ ４ ０ ０ ｍｍ 巷道直接与 四采区猴车道相 贯通 ； 巷道 开 口坐 标 ： Ｘ＝ ２ ８ ０ ２ ９ １ ８ ， 左旋无纵筋等强螺纹钢锚杆 ， 问排距 ８ ０ ０ ｍｍ× ８ ０ ０ ｍｍ， 锚杆采用
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７ ２・
第３ ９卷 第 ３ ｌ期 ２ ０ １ ３年 １ １月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨⅡ ＇ ＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏ １ ． ３ ９ Ｎ ｏ ． ３１ Ｎ０ ｖ ． ２ Ｏ１ ３
文章编号 ： １ ０ ０ ９ － ６ ８ ２ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ３ １ — ０ ０ ７ ２ — ０ ３
帮等有非常重要 的作 用 ｊ 。煤矿 支护 直接涉 及到采煤 作业 的安 圈的一种支护形式 。 全、 效率 、 消耗量 （ 特别是 木材 、 钢材 的大宗 消耗 ） 、 环 境保 护与工 ３ 巷道 支护设 计 业卫生 、 采掘成本与机械化水平 。而在 过去的过煤层巷 道掘进 中， 大都采用传统 的架 棚支 护。由于巷 道 的缩 小 ， 严重 影 响着 矿 井 的回风 ， 威胁着安 全生产 Ｊ 。锚 网喷与 传统 的木支护 、 刚支护
研究与试验。本工作 面所掘进 巷道靠 近候 车室 ， 南邻 井底 泵房 、 破结束出净煤炭后 ， 修整顶帮至规定宽高度 ： ３ ２ ０ ０ ｍ ｍ× ２ ９ ０ ０ ｍ ｍ， 水仓 ， 西为 四采 区猴 车道 ， 并与 ２ ０ ０水平 车场 通过联 络 旧巷相 连 接着施工锚杆孔 ， 挂 网、 联 网、 上 ｗ 型钢带 ， 安装锚杆 ， 打好施工锚 接 。此巷道作为技改 以后矿井 下一 水平 的专用 回风 巷道 。该 工 索孔 ， 安装锚索 ， 最 后喷射素混凝 土 ， 初喷至 ４ ０ ｍ ｍ， 复喷６ ０ ｍ ｍ， 作面所掘进巷道为半煤岩巷道 ， 先从 ２ ０ ０水平 井底车 场清理一 条 即总喷浆厚度为 １ ０ ０ ｍ ｍ。
相比 ， 有及时 、 主动 、 安全、 经济 、 整体 支护功效高 和劳动强 度低等
优点 ， 因此 国内外许多煤矿将该支护技术 运用 到巷 道支护中去 。
巷道 刚开挖完后 在裸露 岩石 面喷射素 混凝 士 ， 封 闭岩 石 面， 下金 煤矿之前 主要采 用的是传 统的 Ｕ 型钢支 护 ， 但 矿井渗 减少 岩石 风化 ， 采用树 脂加长 锚 固锚 杆组合 支护系统 ， 并 进行 锚 水较 为严 重 ， 水 中含硫多 ， 水体呈 酸性 ， 严重 锈蚀着钢 支护 。矿井 索补 强 ， 底角采用注浆 锚杆注 浆控制 底板底 臌 ， 挂 好金 属网后 分 随着 开采深度 逐年增加 ， 地应力的逐渐增 大 ， 地质 构造复杂 、 结构 两次喷射混凝 土达 １ ０ ０ ｍ ｍ厚度 。 面发育 、 矿岩破碎 ， 岩体 流变性强等特 点 ， 导致下 金煤矿 巷道支 护 ３ ． ３ 巷道锚 网索耦合 支护 极为困难 ， 造成巷道 前掘后修 ， 多次返修 的被动局面 。
支护的巷道在经济上和实际支护效果上做了简要对比 ， 表 明了锚网喷支护技术在煤矿 巷道 支护方面 的优越性。
关键词 ： 煤矿， 支护 ， 巷道 ， 锚网喷
中图分类号 ： Ｔ Ｄ ３ ５ ３ 文献标识码 ： Ａ
在煤矿生产过 程 中， 支护 是其不 可缺少 的一部 分 ， 对 冒顶 片 性和稳定性 ， 控制 围岩变形 、 裂隙及 风化 ， 实 际上为主动 加固松动
３ ． １ 巷Leabharlann 道 断面设计 巷道断面形状与尺 寸为 ： 巷道 断面直墙 半 圆拱形 ， 掘进 宽度 ３ ． ２ ｉ ｎ ， 高度 ２ ． ９ Ｉ Ｔ Ｉ ， 掘 进断 面积为 ８ ． ２ ｍ 。净 宽 ３ ． ０ ｍ， 净 高度 ２ ． ８ １ １ １ ， 净 断面积为 ７ ． ５ ｎ ｌ 。
Ｙ ＝３ ６ ５ ２ ９ ０ ２ ７ ， ｚ＝ ＋ ２ ０ ０ ， 开 口方 位角 为 １ ２ ５ 。 ５ ４ ５ ” ， 坡度 约 １ ７ 。 ； Ｚ ２ ３ ５ ０树脂 药 卷端 头锚 固， 用 量 为 ２支／ 根， 锚 杆 预 紧力 不小 于 服务年 限预定为整个矿井的煤炭采完 为准。断面形状 为半 圆拱 ， ８ ０ ｋ Ｎ。锚杆托盘采用 １ ０ ０ ｈ ａ ｍ×１ ０ ０ ｍ ｍ×１ ０ ｍ ｍ的铁 托盘。锚杆 净断 面 ： 宽 ×高 ＝ ３ ０ ０ ０ ｍ ｍ× ２ ８ ０ ０ ｍ ｍ， 全长 ４ ０ ０ ｍ。
１ 概 述
３ ． ２ 支护 方案
１ ） 施工顺序 。先 上部岩石 爆破结束 出矸 后 ， 排 除危矸 活石 ，
为 了 改 变 下金 煤 矿 巷道 支护 的被 动 局 面 ， 在 现 有 研 究 成 果 的 修整顶帮至宽高度 ： ３ ２ ０ ０ ｍ ｍ× ２ ２ ０ ０ ｍ ｍ， 然后喷一层 薄浆 ， 避 免 基础上 ， 将 回风下 山掘进巷道开展深部 巷道 的锚 网喷 支护技术 的 岩石过早风化 ， 并 用点柱作 为临时 支护保 护好顶 板 ， 待 Ⅱ煤层爆
下 金 煤 矿 半 煤 岩 巷 道 支 护 设 计 与 应 用 研 究
苏光林
摘
杨元辉
欧世仁
李
磊
（ 广西大学资源与） 台金学院， 广西 南宁
５ ３ ０ ０ ０ ４）
要： 对 下金煤矿 的情况和支护历史做 了简单分析 ， 重点论述 了锚 网喷支护 技术在 回风下 山巷道中的应 用， 并与其他 用 ｕ型钢