锚网索支护技术在近距离煤层采空区下巷道中的应用
浅谈锚网索支护在煤巷施工的应用

浅谈锚网索支护在煤巷施工的应用作者:栾刚来源:《中国科技博览》2018年第19期[摘要]近年来,随着我国的煤矿开采深度的不断增加,深井煤巷支护问题突显,集中体现在巷道支护强度不够,受地压影响,巷道支护变形严重,严重威胁到煤矿的安全高效生产。
同时需要对其进行反复维护,耗费大量的人力、物力和财力,造成支护成本的不断增加。
为了提高掘进速度、降低工人劳动强度高、减少支护成本,研究决定优化某某运输巷的锚杆锚索支护设计方案,以确保生产过程中巷道的安全使用。
[关键词]锚网索支护;煤港;应用中图分类号:TD353 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)19-0368-01引言我国于20世纪80年代将锚杆支护技术推广到煤巷支护,由于其具有安全、高效、低成本等优点,目前在我国大部分矿区已经得到推广应用,有些矿区的锚杆支护巷道比例已经达到了100%。
国内外锚杆支护成功经验表明,锚杆支护形式和支护参数的合理选择对于充分发挥锚杆支护的优越性具有重要意义。
1、巷道概况1.1 巷道基本情况某某煤矿为兼并重组矿井,位于孝义市西南35km处,井田面积9.47km2,核定生产能力150Mt/a。
批准开采的4#、9#、10#、11#煤层为近距离煤层。
4#煤层、9#煤层已基本采空,目前正在开采10#煤层,10#煤层厚度1.17~1.90m,平均1.57m;11#煤层厚度3.7~7.0m,平均4.71m。
10#煤层下距11#煤层0.2~8.8m,平均3.11m,在井田中西部和东南部10#煤层与11#煤层合并。
10107运输巷为近距离煤层动压巷道,位于一采区北部,设计走向长度为876m。
10107运输巷掘进方向右侧为10105工作面,10105工作面切巷长度150m,目前正在回采,回采长度10m,左侧为10107工作面。
10107运输巷布置图如图1所示。
1.2 巷道地质条件10107运输巷处10#煤层与11#煤层合并,10107运输巷沿11#煤层底板掘进。
108-近距离煤层动压条件下煤巷锚网支护技术

近距离煤层动压条件下煤巷锚网支护技术黄相明(神华宁夏煤业集团灵新煤矿,宁夏灵武751410)[摘 要] 灵新煤矿为多煤层联合开采,由于采掘接替紧张,致使在上覆煤层开采过程中,下覆煤层工作面的回采巷道要在其下掘进,对该类巷道支护技术进行了现场工业性试验研究,提出了合理的支护技术方案,可以有效控制围岩变形。
[关键词] 近距离;多煤层;采动;围岩控制[中图分类号]T D 353.6 [文献标识码]B [文章编号]1006-6225(2010)02-0052-02A n c h o r e dB o l t i n g Me s hS u p p o r t i n g T e c h n o l o g y o fC o a l R o a d w a y I n f l u e n c e d b yD y n a m i c P r e s s u r e o f C l o s e d C o a l S e a m[收稿日期]2009-09-04[作者简介]黄相明(1971-),男,宁夏固原人,采矿工程师,现任神华宁夏煤业集团公司驻灵新煤矿安监处长。
1 问题提出14号,15号和16号煤层为灵新煤矿的主采煤层,采用斜井煤层群片盘开拓方式。
矿井投产初期,由于主采煤层赋存条件简单、矿井产量不大,矿井的采掘接续关系相对和谐。
但随着矿井发展的需要,煤层开采强度增大,工作面推进速度加快,造成矿井上部煤层工作面开采和下部煤层巷道掘进相向进行,使部分巷道在掘进时就受到采动影响,当本工作面开采时,该部分巷道因受到二次采动影响,破坏加剧。
尤其在煤层层间距较小时,即使采用“锚网与架棚”的联合支护方式也不能有效维护巷道,致使巷道变形大,棚梁扭曲变形严重,断面不能满足运输和通风的需要,严重影响了矿井的安全、高效生产。
2 试验巷道条件试验巷道为15号煤层L 3515工作面机巷,该巷道为开采15号煤层服务,煤层是一单斜构造,平均倾角14.3°,平均厚3.32m ,属中厚煤层,结构较简单、稳定。
近距离煤层锚网索支护试用分析

2 0. 5mm
式中: D一 锚 杆直径 , m m; Q一 锚 固力 , 取1 1 4 k N; 锚 杆杆体抗拉强度 ( 屈服强度 ) , 一 般 取
一
3 4 0MPa 。
煤矿常用 的锚杆直径规格为 1 8 、 2 0 、 2 2 m m, 现取 锚
杆直径为 2 0 m m。 2 . 3 顶板支 护
1 巷 道 布 置
式中: 1 一 锚杆外露长度 , 一般取 4 0~ 6 0 m m; 锚杆有效长度 , 取1 9 0 0 m m; | L 3一 锚杆锚 固段 长度 , 取5 0 0 m m。
一
根据上 面计算 , 考虑到运输巷断 面大 , 为了确保安 全, 取锚 杆长度 L= 2 5 0 0 m m。
2 0 1 3 年第2 期
参d = 晨 科技
3 3
接长度 7 0 0 m m, 允许误 差 0~ 一 3 0 m m; 卡缆设 置 3道 , 卡缆 间距 2 5 0 m m, 允 许误 差 ± 2 0 m m; 支 架水 平允 许误 差不大于 4 0 m m, 支架扭距 允许误差不大于 8 0 m m, 棚腿
n = 、
1 8— 3层煤开 采后 , 由总机道 进组施工前 段溜子道 , 切 眼、 材料道 , 所有 巷道均布置在 卸压区。 掘进工 作 面 巷道 为 矩 形 断 面 , 净宽 4 . 5 m, 净 高 2 . 5 m, 断面 面积 1 1 . 2 5 m , 巷道 长 8 0 0 m, 沿 煤层顶 板 施 工。煤 层埋藏深度 约 4 0 0 m, 上部 煤层 1 8—3与 2 l 层 层间距 7一 l O m之 间 , 煤层赋存较稳定 , 现正在 回采 , 受 采动影响 , 本煤 层压力 大 , 存在 高应力 , 如 采用传 统 支护方式 ( 拱形 棚 和 工 字钢 支 护 ) , 需 要 进行 多 次 套 修, 属极难 维护巷道。
赵庄煤矿煤巷锚网索支护技术应用

2012 年第 6 期
中州煤炭
总第 198 期
2
2. 1
测 , 之后方可 效果, [5 ] 对该支护参数的合理性作出客观评判 。
赵庄煤矿煤层比较稳定, 结合其地质条件, 设计 1 。 锚网梁布置如图 所示
图2
巷道支护断面示意
图1
锚网梁布置平面示意
为准确掌握切眼围岩的变形及支护质量和支护 效果, 从切眼掘进到综采支架安装时间段内 , 对架棚 支护和锚网支护的围岩变形进行了统计分析 。在进 第 1 个测点位于切眼下端 风巷内共设 3 个观测点, 头 30 m, 其他 2 个测点分别相隔 50 m。 3. 1 回采巷道围岩相对变形分析 顶底板及两帮相对移近观测结果见表 1 。 由表 1 可知, 使用棚架支护的回采巷道顶底板移近速度 在 12. 9 ~ 15. 7 mm / d, 两帮移近平均速度在 10. 4 ~ 12. 9 mm / d; 使用锚网支护的回采巷道顶底板移近 两帮移近速度在 7. 3 ~ 8. 1 速度在 7. 2 ~ 8. 2 mm / d, mm / d。结果表明, 相对于棚架支护, 锚网支护巷道 变形量小, 巷道未见明显变形, 支护效果明显。采用 棚式支护时, 巷道修复周期为 3 个月, 而采用锚网支 护基本不用返修。
是以此为基础的。 ( 1 ) 锚杆长度 L。根据 3 # 煤层顶板条件, 顶锚杆 长度要保证锚固到 5. 89 m 厚的砂质泥岩之中, 以对 , L = L + L + L 。 , L 顶板的下沉形成约束 其中 1 为 1 2 3 锚杆外露长度, 其值主要取决于锚杆类型, 对于端锚 L1 = 垫板厚度 + 螺母厚度 + ( 0. 02 ~ 0. 03 ) m, 锚杆, 1. 25 m; L3 为锚 一般取 0. 15 m; L2 为锚杆有效长度, 杆锚固段长度, 一般 L3 = 0. 6 ~ 1. 0 m, 这里取 0. 8 m。将数据代入公式计算得 L = 2 200 mm。 ( 2 ) 锚杆直径 d。 根据杆体承载力与锚固力等 Q / σ t 。 其中, Q 为锚 强度原则确定, 即 d = 35. 52 槡 , , 120 kN ; 固力 由拉拔试验确定 这里取 σ t 为锚杆材 380 MPa。将数据代入公式计算得 d = 料抗拉强度, 20 mm。 ( 3 ) 锚索长度 L' 。L' = L a + L b + L c + L d 。 其中, L a 为锚索深入到较稳定岩层的锚固长度, 4. 2 m; L b 3. 5 m; L c 为上托盘 为需要悬吊的不稳定岩层厚度, 及锚具的厚度, 一般为 0. 1 m; L d 为需要外露的张 一般为 0. 2 m。 将数据代入公式计算得 L' 拉长度, = 8 000 mm。 · 65·
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。
采煤工作面锚网索支护沿空留巷技术的研究与应用

1工作面地质概况工作面开采2#煤。
层位较稳定,煤层倾角8~18°,平均13°,平均厚度2.4m ,工作面直接顶为6m 细砂岩,斜交层理发育,工作面采用倾斜长壁后退式轻型放顶煤采煤方法,顶板采用全部垮落法管理。
2顶板预裂爆破切顶技术留巷原理超前采面煤壁一定距离(在高峰压力前),对顺槽巷道采面一侧顶板进行预裂爆破,使之形成一定深度的并与铅垂线有小夹角的立面贯穿裂缝。
采面向外推进,采空区顶板垮落,采面一侧的顶板沿立面贯穿裂缝切顶垮落,垮落的岩体成为留巷的巷帮。
当采空侧顶板切顶垮落后,顺槽巷道顶板成为悬壁梁,在锚索、锚杆悬吊和组合梁作用以及巷道内单体支柱的支撑下,维持平衡。
随着采面向外推进,采空区后方顶板,进一步垮落,垮落的矸石填充了采空区后方的空间,支撑了上覆岩层,对沿空留巷顶板给予一定支撑,逐渐趋于稳定,形成沿空留巷。
在沿空留巷过程中,预裂爆破技术是关键,其顶板能否形成预裂面,预裂面的角度、深度是否合理,是沿空留巷能否成功的主要因素。
3工作面顺槽沿空留巷的设计设计方案如下:①沿空留巷采用顶板定向预裂爆破、锚索工字钢预加固联合切顶技术,现巷道规格:4×2.6m,留巷后设计规格:3.3×2.7m。
(详见图1)②锚索工字钢预加固施工超前支架位置20~50m 完成,无缝钢管打设与支架位置同步,并进行施工质量监测。
同步安设常规矿压监测装置。
锚索工字钢加固方式:顺巷道走向打设2排锚索工字钢,自下帮至上帮方向排距依次为400mm 、1500mm,间距800mm ,并与2m 长18#工字钢连锁,锚索采用φ21.6mm×10m 钢绞线,无缝钢管采用6寸充填管路(长度根据巷道高度制做,自制顶帽),间距为1m 。
③超前支架位置不小于20m 在溜子道顶板预裂爆破钻孔施工及定向预裂爆破切缝。
定向预裂爆破孔直径为42mm ,间距1.0m ,每两个爆破孔中间位置打一个导向眼,孔径42mm 。
煤矿深层开采锚网支护的施工与应用

煤矿深层开采锚网支护的施工与应用作者:李俊卿来源:《中国科技博览》2015年第26期[摘要]随着我国经济的飞速发展以及社会主义现代化建设的逐步完善,国家基础建设工程受到了社会各界的广泛关注,尤其是资源行业,更是尤为凸显。
众所周知,我国的煤炭资源丰富,矿产较多,是我国资源支柱产业。
近年来,煤炭资源开采难度不断增大,受到深层开采的影响,很多施工问题逐渐暴露了出来。
锚网支护是煤矿深层开采非常重要的一环,由于巷道围岩地质力学参数的影响,力学性质和围岩裂隙发育程度的不同,都使得锚网支护存在着异常,影响着它的安全稳定性。
针对这样的现象,煤矿深层开采企业一定要明确锚杆支护受到的主要影响因素,并结合开采的实际情况,简单阐述一下如何做好施工工作,发挥其应用效果,保证煤矿深层开采的质量水平。
[关键词]煤矿深层开采;锚网支护;施工;科学应用中图分类号:TD353+.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)26-0056-01锚网支护是煤矿深层开采中非常重要的一个工作环节,在具体工作过程中起到保护、维护,提高煤矿开采安全性的巨大作用。
与传统的支护方式相比,新型的锚网支护措施更加便捷,有助于解决以往施工技术中存在的不足。
一般而言,短壁开采方式是常采用的技术措施,每隔30米就需要设置一定的参数,一些埋藏较浅的煤层需要使用大型锚杆车实施作业。
对于围岩压力大、顶板不稳定的施工条件而言,传统的施工方式无法保证工作的顺利进行,采用锚网支护手段能够在极端条件下实现科学施工,解决以往工作的弊端,完善煤矿深层开采。
但是,由于我国锚网支护技术条件的限制以及施工能力的影响,都使得在具体工作的进行中还存在很多不足。
针对这样的现象,我们一定要不断提高锚网支护技术的水平,做好工程施工与应用工作。
1、锚网支护施工概述锚网支护是进入21世纪以来,为适应我国煤矿深层开采而推广出现的新型技术,它主要是利用锚杆构件,并与其它的支护设备为辅助措施的支护系统,在实际工作中主要用于煤巷支护,包括的类型有锚网支护、锚梁网支护等。
锚网索支护在采区巷道中的应用

l l4 ~ . ( .) 1 . - —5 1 0 1 6 0 I 5 6 7 l 04 一 . ( . _ O . 101 6 5 6 1 1 O 1 4 1 ) 1 . . 一 . ( . 7 O 4 4 6
10 0工 作 面 13
掘 进 期 间 风
为 安 全 起 见 . 杆 长 度 取 1 m. 机巷共设 置 4个综合观测站 . 中风 锚 . 8 其 巷 2 , 巷 2个 。综 合 监 测 站 的观 个 机 顶 2锚 索参 数确 定 。锚 索参 数 以 测 内容 为 巷 道 表 面 位 移 、 板 离 层 、 .
L a U ) Lc Ld =L + + +
锚 杆受 力 、 索受 力 、 道破 坏状 态 锚 巷 统计 等 内容 ,并 不定期 进行 锚杆锚
荷体 变 为承载 体 。当锚杆 安装 完成
其 中 :-锚 索 总 长 度 , L 一 固 力 抽 查 、顶 板 离 层 观 测 和 锚 杆 预 L m;a
约 占 8 %以 上 。因此 , 何 科 学 合 理 1 C 围 岩 松 动 圈 , 测 定 C=I1 0 如 ;一 经 .m: 两 帮 锚 杆 的施 工 工 艺 为 : 钻 确 定 采 区 巷 道 的 支 护 方 式 .是 矿 井 T 锚 入 老 顶 厚 度 ,取 T . n 孔一 清 孔 一 安 装 树 脂 药 卷 和 锚 杆 一 一 ≥03 一 m:
维普资讯
■ 网 囊 支 押 在 采 区 ■ ■ 巾髓 皿 用
● 宋 广 彬 张 群
在 生 产 矿 井 每 年 掘 进 的 巷 道 式 中 :一 锚 杆 长 度 . W一 巷 拌 树 脂 药 卷 至 规 定 时 间 一 停 止 搅 L m:
中 ,采 区 内的准备 巷道 和 回采 巷 道 道跨 度 , N m: 一围岩 稳定 性系 数 , = 拌一 等 1 N 分钟 左右拧 紧螺 母。
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1 ) 采用解析法确定单体锚杆 的支护参数 ①锚杆长度 的确定 : L = l + z + f
式中: f 为锚杆 外露长度 , 取1 0 0 am; r / 为有范 围 、 易调 查, 确定的易碎直接顶厚度 , 煤峪 口矿 1 4 号层顶板 围岩 属 于 Ⅱ、 Ⅲ类 较稳 定或 中等稳 定 围岩 ,取 值 范 围为 4 0 0 ~1 5 0 0 l l l m。f 3 为深入稳定 岩层长度 , 按锚 固粘结力
定锚杆直径 d : p =  ̄ - a r 2 t r J 4 = Q 。d = 1 . 1 3 ( Q A r ) . 式中 : Q为按 煤 峪 口矿 现 场锚 固力 拉 拔试 验 数 据 , 取
1 ) 5 7 0 7 巷 与上赋 1 1 号层 的层 间厚度 8 I T I 以上 , 目
4 9 0 0 0 N; 为锚杆杆 体材料 的设计抗拉强度 ,按普通 低碳钢抗拉强度 , 取值 4 2 0 MP a 。
所以d = 1 . 1 3( 4 9 0 0 0 /( 4 2 0×1 0 ) ) 晒 = 0 . 0 1 2 4 m- - 1 2 - 4
l 哪疆圆
山西煤炭 S HAN XI ME l T AN 第3 3 卷 第3 期
1 ’ e t h n o l o g y ⅢE x } ¨ 、 ∞s
文章编号 : 1 6 7 2 — 5 0 5 0 ( 2 0 1 3 ) 0 3 — 0 0 6 8 — 0 3
锚网索支护技术在近距离煤层采空区下巷道中的应用
/ 3 = d o - / 4 r = 5 5 0 mm.
号层 3 0 7盘 区 2 7 0 7巷排 出 ; 5 7 0 7巷掘 进前期 的掘进期
间巷道围岩稳定 , 故将其原设计 U 2 9五节拱棚联合支护
改变为锚杆 、 锚索挂金属 网支护 ; 掘进断 面由原设计 4 . 5
m×3 . 0 m五节拱型断面改变为 3 - 3 m x 2 . 6 m矩形断面。
式 中: d为锚杆直径 , 2 0 m m; o " 为杆体材料 的设计抗拉强
度, 2 0螺纹钢锚杆设计抗拉强度 5 5 0 M P a 。 为锚杆与 树脂 的粘结 强度 ,螺纹 钢取 5 . 0 MP a 。所 以锚 杆 长度
夺 彦军
( 大 同煤矿集团公 司 摘 煤峪 口矿 , 山西 大同 0 3 7 0 4 1 ) 要: 针对近距 离煤 层巷 道 支护采 用 U 2 9金属棚成本 高、 掘巷 进度慢 的情 况 , 将支护形 式改 变为锚 网索 支护 , 故
按巷 道顶板情况进行 了科 学的计 算 , 选择 了合理 的巷道 断面尺寸和支护参数 , 获得 了较好 的经济效益。
前围岩状况 良好 , 直接顶为深灰色粉砂岩细粒砂岩 、 均厚 3 . 2 m; 老顶为灰 白色粗砂岩 、 灰黑 色粉砂岩 、 均厚 8 _ 3 m; 前期掘进期 间顶板无离层现象 。 2 ) 上赋空区内原赋存积水 1 2 2 0 4 I T I , 由于 目前 1 4 号 层2 7 0 7 巷以掘进完毕 ,且 2 7 0 7 巷低 于现掘 5 7 0 7 巷, 大 部分积水均 由 2 7 0 7巷排 出, 目前 5 7 0 7 巷顶板淋水少 , 且 施工队组按探放水措施要求施工放水孔积极排水。 3 ) 1 4 号层 8 7 0 7 工作面煤层近水平展 布 ,地质构造 简单 , 无大型断层 、 裂 隙等地质构造。 4 ) 1 4 号层 8 7 0 7 工作面服务年限较短 , 仅为 6 个月 。
护, 巷道支护成本接近每米 3 5 0 0元 , 支护费用相当高 。
1 立项原 因
煤峪 口矿 1 4号层 3 0 7盘区 5 7 0 7 巷上覆为 1 1 号层
采空区 , 层间距 8 1 1 i n , 1 1 号层采空 区积水 已由相邻 1 4
( z r d , r f 3 ) 等于杆体屈服或拉断承载力而得算式 :
m l T l 。锚杆直径选择为 2 0 m m大于 1 2 . 4 m r n , 可满足支护 需要 。
③确定锚杆整体参 数 : 综合 国内某些单位采用 的锚 杆参数和 国外关于锚杆参数 的某些经验规定 , 可按下式 确定锚杆参数。锚杆长度 : = Ⅳ ( 1 . 1 + B / 1 0 ) 。 式 中: B为巷道或硐室跨度 , 5 7 0 7 巷取 3 . 5 m。N为围岩
L = I l + 1 2 + l 3 = 1 0 0 + ( 4 0 0~1 5 0 0 ) + 5 5 0 = ( 1 0 5 0~ 2 1 5 0 ) F i l m,
2 研 究 内容
2 . 1 技术论证可行性
取值确定锚杆长度 2 0 0 0 m m。
②按锚杆杆体承载力 P与锚 固力 Q等强度原则 , 确
断面完全能满足需要。 2 . 2 支护参数的计算
般为5 . 5 ~ 9 . 3 6 1 3 1 , 平均 7 . 9 6 1 3 1 _ , 属于近距 离煤层开采 。 上
覆1 1 号层为厚煤层( 煤厚 7 I T I 以上 ) , 采用上下分层开采
方法均 已开采 ; 下面的 1 4号层受上采空 区集 中应力影
关键词 : 近距 离; 支护 ; 巷道 ; 锚 网索
中 图分 类 号 : T D 3 5 3 文 献标 识 码 : A
煤峪 口矿井 田开采的 1 1 号、 1 2号层与 1 4 号层 间距
一
5 7 0 7 巷用途为行人 、 运输 、 通风等 , 故3 . 3 m X 2 . 6 1 T I 矩形