锚网索支护技术在软泥岩巷道支护中的应用
锚网喷注支护技术在软岩巷道的应用

系地 层 和 三迭 系 飞仙关 组 、 宁 镇组 及 关岭 组 等 地 永 层 为主 , 系地 层 层积 岩 相类 型 为海 陆 交替 相 。煤 煤
层顶 板岩性 为 泥岩或 泥质 粉砂 岩 。煤层 底板 岩性 以 褐 色粘土 岩为 主 。
2 煤层 特 征 . 2
4 锚 网喷注技术在松软破碎厚煤 层巷
第3 卷 第1 期 O 0
21 00 o 月 年1
文章 编 号 :6 2 5 5 ( 00 1 — 0 1 0 17 — 0 0 2 1 )0 0 6 — 4
山 煤 H N IO L 西 炭S A XC A
VOf3 NO . 0 . O 1 Oc .2O1 t O
锚网喷注支护技术在软岩巷道的应用
良好 效 果 。 关 键 词 : 软 破 碎 厚 煤层 巷 道 ; 网喷 注 ; 越 性 ; 松 锚 优 中图 分 类 号 :D 5 T 33 文 献 标 识 码 : A
1 概 况
汪 家 寨 煤 矿 位 于 六 盘 水 市钟 山 区 汪 家寨 镇 境
内 , 田处 于大 河 向斜 中段 , 斜构 造 。井 田范 围在 井 单 地理 坐标 东经 14 1 ~ 0 。5 , 0 。5 14 2 北纬 2 。3 6 7
郑志伟 , 胡祖林
( 贵州水城矿业集团有限责任公 司 , 贵州 六盘水 530 ) 5 0 9
摘
要 : 岩 、 软破 碎 厚 煤 层 巷 道 支护 问题 一 直 困扰 煤 矿 的发 展 。汪 家寨煤 矿 对 软 岩 、 软 厚 煤层 巷 道 支护 软 松 松
技术进行 了研 究 , 出锚 网喷注联合 支护技 术最适用于软岩 、 得 松软破碎 煤层 巷道 的支护 , 并成功应 用该技 术 , 取得
锚网索支护在高应力破碎软岩巷道中的应用

不明显, 最大累计达 60 mm。30 ~ 40 d 内 巷道 相 对 较为稳定。40 d 后 出 现 一 个较 大 的 增 长 值, 直到巷 道失稳破坏。从以 上 分析 看, 二 次 锚 喷 支护 错 过 掘 进影响期则与掘进面的距 离 不 要 小于 60 m, 考虑 围 岩地质条件的变化 及 施工 因 素, 二 次 支护 以 滞 后 掘 进面 40 ~ 80 m 为宜; 从时 间上 看, 第 2 次 锚 喷 支护 滞后时间以 25 ~ 45 d 为宜。
2
支护原理
( 1 ) 锚喷支护。将 锚杆锚 入 远 端 相 对 稳 定 的 岩 体, 锚住失稳的岩体, 锚杆 将 网片 压 紧, 形成一个整 体承重, 网片的作用 是 将 锚杆 的 点 支护 变 成 所 有 锚 杆集体承重的面支护。喷射混凝土的主要作用是封 闭围岩, 防止围岩风化, 另一方面混凝土本身也起到 [1 ] 了承重的作用 。 ( 2 ) 耦合支护。 通过 支护 体 与 围 岩 的 耦 合, 限 制围岩由于塑性大 产生的 变形 不 协 调 部 位, 在 巷道 稳定耦合支护共同 作用 过程 中, 实 现 支护 体 与 围 岩 、 。 的一体化 荷载 的 均 匀 化 刚 度 耦 合 支护 体 能 对 围 岩结构面不连续变形 部 位 进 行 加 强 支护, 以防止围 岩个别部位发生有 害 的 变形 损 伤 结 构 耦 合, 充分释 放膨胀能等非线性 能 量, 最 大 限 度 地 保 护 围 岩 承载 [2 ] 能力强 度 。 锚 网索 耦 合 支护 就是 针 对软岩 巷道 的围岩由于塑性大 而 产生的 变形 不 协 调 部 位, 通过 锚网与围岩以及锚索与关键部位支护的耦合而使其 变形协调, 从而限制围岩产生有害的变形损伤, 实现 支护一体化、 荷载均匀化, 达到巷道稳定的目的。软 岩巷道实现耦合支护的基本特征在于巷道围岩与支 刚度及结构上的耦合。 护体在强度、
锚索束在深井大断面软岩巷道中的应用

锚索束在深井大断面软岩巷道中的应用摘要:针对谢桥矿二水平西翼B8煤层底板回风上山巷道,该巷道岩性差,压力大,我们对实施了锚索束支护,保证了巷道顶板围岩稳定,消除了安全隐患,给类似的工程施工提供了良好的借签经验。
关键词:锚索束;大断面;软岩巷道;应用随着矿井的开采,回采动压的影响表现的越来越明显,一些大巷出现明显的变形,顶板开裂破碎,两帮挤压严重,断面缩小。
矿压治理一直是伴随煤矿安全生产的一大难题。
尤其在大跨度、大断面、高矿压、软岩层等管理上存在支护强度不足,帮顶位移量明显,巷道失去使用功能,存在安全隐患,造成后期重新安排队伍进行修复,耗费人力物力,影响矿井安全生产。
1 锚索支护的原理锚索支护技术是通过预应力锚索加固岩体,其实质就是通过锚索对加固岩体施加预应力,限制岩体有害变形的发展,可以明显改善围岩的应力状态,提高围岩的自承能力,从而保持围岩的稳定,锚索支护技术是对锚杆支护技术的发展。
2 锚索支护的特点锚固深度大,锚索可根据实际情况确定,一般锚索长度5—10m,能够锚固到深部稳定岩层中去。
锚固力大,用于煤矿的单股钢绞线小锚索的承载力为260KN。
可以施加较大的预应力,一般小锚索的预应力在100KN以上。
施工方便快捷灵活,施工工序与普通树脂锚杆基本相同。
可以和其它支护相结合,不缩小巷道断面,工期短,安全可靠,节约资金。
3 工程概况谢桥矿二水平西翼8煤层底板轨道上山,属于深井高地压大断面软岩巷道,巷道初期采用架棚支护,巷道因矿压较大,顶板下沉、棚梁被压坏,口内反反复复安排多次进行喷注浆加固,浪费了大量人力、物力和财力,且对安全生产造成很大的威胁。
而类型情况在二水平西翼B8煤层底板回风上山同样出现,为此,我们采用锚索束加强支护技术。
4实施方式4.1锚索束相关技术参数(1)锚索束托盘规格800×800×δ16mm钢板,强度不低于345MPa,托盘上锚索孔直径40mm,托盘周边锚索孔中距托盘边缘100mm,托盘正中设置一孔。
锚网索支护技术在软厚泥岩巷道中的应用

目前高应力软岩巷道的控制仍是巷道围岩控制 的一个难题, 现有的研究结果表明该类巷道具有变 形速度快、 变形量大、 持续变形的特点, 严重影响煤 [1 - 3 ] 。 矿的安全生产 已有的研究普遍认为软岩巷道的围岩具有松软 [4 ] 破碎的特点, 而且一般都存在破碎带 , 因此解决 软岩巷道维护问题的关键在于准确的把握软岩巷道 围岩的裂隙分布和发展情况。目前已有的岩石内部 裂隙的理论分析方法不能够准确的描述或揭示软岩 巷道围岩内部的裂隙情况, 但是采用现场实测来研 究软岩巷道围岩内部的裂隙发育情况被认为是可靠 [5 ] 和可行的 。 国内外目前对于巷道围岩软弱、 松动破坏范围 很大的巷道, 一般采用锚杆均匀布置的方式, 并采取 喷浆措施, 但是都不能有效地控制该类巷道围岩的 变形破坏, 主要是因为现有的锚杆支护的锚固区一 破碎围岩的可锚 般都在围岩的塑性区或破碎区内,
· 160·
( 第 43 卷第 8 期)
应用·实践
锚网索支护技术在软厚泥岩巷道中的应用
陈超群, 陈庆峰, 何利辉, 贾尚昆
( 中国矿业大学 矿业工程学院, 江苏 徐州 221008 )
要: 软岩巷道的维护问题一直困扰着地下岩土工程界 , 已经成为阻碍煤矿安全生产的一个重 要因素。为了进一步认清软岩巷道的控制机理及提出合理的控制思路 , 以某矿典型的软岩巷道 摘 为研究对象, 在分析巷道围岩变形特征和现场观测围岩内部破裂规律的基础上 , 提出采用高强度 锚网索组合控制巷道的思路, 经过现场工业性试验, 该方案可以有效地控制围岩的变形和内部裂 隙发育, 实现该类巷道围岩的稳定。 关键词: 软岩巷道; 变形特征; 锚网索; 煤矿安全; 控制机理 中图分类号: TD353 文献标志码: B 文章编号: 1003 - 496X( 2012 ) 08 - 0160 - 04
锚网索喷注联合支护在深部软岩巷道中的应用

其 困难 。 针 对 该 情 况 , 秋 煤 矿 在 2 千 1区轨 道 下 山扩 修 施 工 中 , 用 “ 网 喷 +锚 索 桁 架 +壁 后 注 浆 ” 结 合 采 锚 相
的联 合 支 护技 术 , 强 了 深部 软 岩 巷 道 的支 护 , 加 较好 地 解 决 了围 岩 松 软 、 变形 巷 道 的 支 护 难 题 , 术 经 济 效 高 技 益 显著 , 保 了工 程 质 量 和 生 产 安 全 。 确 关 键 词 : 网喷 ; 后 注 浆 ; 合 支 护 锚 壁 联 中 图分 类 号 :D 5 T 35 文献 标 志 码 : A 文章 编 号 :03— 5 6 2 1 )3— 07一 3 10 00 (0 2 O 0 0 o
g ie e r a e ef cs, n u e h ngne rn aiy a ae p o ucin. an d r ma k bl fe t e s r d te e i ei g qu lt nd s f r d t o
K e wor y ds: lig a h tr tn t r e h; r u ig be i d s a ; o bne u po i botn nd s o c eig wih wie m s g o tn h n h f c m i d s p r ng t t
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
浅析锚索在软岩巷道中的应用

浅析锚索在软岩巷道中的应用摘要:预应力锚索施工简便、灵活,工期短、费用低,可以和多种支护形式相结合,支护效果较理想,尤其对困难条件下的巷道加固更具优越性。
选用预应力锚索进行加固,能够成功地解决支护难题,收到了较好的支护效果和明显的经济效益。
关键词:锚索支护、预应力锚索软岩巷道支护是长期困扰煤炭工业发展的关键技术问题之一,目前已引起岩石力学及采矿工程界的普遍关注。
几十年来许多矿井的开发和建设都遇到软岩巷道支护技术这个难关的严重障碍,如沈阳前屯、淮南、淮北等矿区。
多年来,许多科研机构的专家、学者都曾作过不懈努力,国家并组织科技攻关。
为此软岩工程支护技术取得了长足的进展。
但随着我国褐煤田的大量开发,很多处于软岩条件下的矿井投入了生产,再加上现有矿井采深的不断加大,都促使软岩巷道支护技术问题日趋突出。
因此,全面总结我国软岩支护技术、进一步发展软岩分站提出的适合我国国情的“综合治理,联合支护,长期监控,因地制宜”的技术路线,使用行之有效的支护方法,必将会推动我国软岩支护技术的发展。
软岩是软弱、破碎、松散、膨胀、流变、强风化蚀变和高地应力的岩体统称。
我矿区煤质为褐煤,煤层及围岩属于白垩系下统大磨拐河组中部含煤岩段,岩层多为泥岩、细粒砂岩、粉砂质泥岩等,固结性较差,胶结性较差,较松散,遇水膨胀变松软。
地质构造较多,较复杂;开采深度大。
随着矿井的持续开采,软岩巷道支护技术问题日趋突出。
为了成功地解决支护难题,我矿采用了预应力锚索支护。
预应力锚索技术是在预应力钢筋混凝土基础上发展起来的一项岩土锚固技术,目前在岩土工程加固中得到了广泛的应用。
其实质是利用锚索预先对围岩施加主动压应力,限制围岩变形。
与一般锚杆相比,预应力锚索有两个明显的特点:一是锚索较长,可以穿过松动圈或破碎带到达深部稳定岩层;二是施加了较大的预应力,主动支护作用明显。
预应力锚索施工简便、灵活,工期短、费用低,可以和多种支护形式相结合,获得比较理想的支护效果,尤其对困难条件下的巷道加固更具优越性。
锚注技术在软岩巷道支护应用王雁

锚注技术在软岩巷道支护应用王雁发布时间:2021-09-02T02:08:10.880Z 来源:《中国科技人才》2021年第14期作者:王雁[导读] 随着矿山开采深度的不断延伸,地质条件的日益复杂,大变形、大地压、难支护的问题成为影响矿区发展和矿井经济技术效益的主要因素之一,尤其是软岩巷道支护历来是巷道支护中的难题。
淮北矿业股份有限公司生产管理部安徽淮北 235000摘要:随着矿山开采深度的不断延伸,地质条件的日益复杂,大变形、大地压、难支护的问题成为影响矿区发展和矿井经济技术效益的主要因素之一,尤其是软岩巷道支护历来是巷道支护中的难题。
本文通过对软岩巷道的特征分析,及支护原理和方法的论述,以底板抽排巷锚注技术的应用为实践,介绍了通过锚注技术的应用,达到增强支护强度,提高工程质量,有效地控制了围岩变形,取得了良好的技术效果。
关键词:锚注技术;软岩;围岩;支护结构前言随着开采深度的不断增加,深部地压明显增大,深部围岩受高温、高围压、高空隙压力的影响,显现出类似软岩的的特点,地压显现比较剧烈,围岩自承能力差,易风化,变形量大,底鼓明显,遇水易膨胀,变形加剧,初期来压快,给巷道的掘进和维护带来困难。
软岩巷道的矿压显现和控制已成为目前国内外矿业工程和岩石力学界共同关注的热点问题之一。
已掘出的巷道多次重复翻修,不仅大大降低了正常的成巷速度,而且打乱了矿井正常的采掘平衡关系,直接导致矿井安全技术经济指标的恶化,给矿井和整个矿区的发展带来极为不利的影响。
本文以淮北矿区朱仙庄矿Ⅱ1057底板抽排巷锚注技术应用实践为例,通过注浆改善围岩,取得了良好的支护效果。
1 巷道工程概况Ⅱ1057底板抽排巷为Ⅱ1057综采工作面10煤层瓦斯治理工程,巷道设计全长1147.81m(平),层位在10煤和一灰之间,10煤层下20~47m,一灰上39~13m,标高为-679.7m⊥~-630.0m⊥,该巷道无大的地质构造。
煤岩层产状为:走向130°~170°,倾向40°~80°,倾角12°~20°。
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锚网索支护技术在软泥岩巷道支护中的
应用
摘要:深井大倾角泥岩巷是地压大围岩变形剧烈的一类极难维护的巷道。
分析该类巷道围岩的层状赋存特点及软弱破碎条件, 提出锚杆锚索联合支护以提高巷道围岩的自承能力,减小围岩的变形的支护原理, 并研究了合理的锚杆支护技术和帮顶锚固方式, 包括顶板锚联网索支护、两帮全螺纹等强锚杆支护与临时支护技术。
关键词:深井;软岩巷道;锚杆锚索;原理;工艺
深井大倾角泥岩巷围岩为非均质层状赋存, 在高地应力作用下表现为强烈的两帮移近和片帮, 同时在高压情况下,顶板管理难度加大,易掉顶,两帮与顶板较一般软岩巷道破坏更加严重, 同时层状顶板易发生离层冒落, 因此该类巷道不仅在采掘影响期间围岩急剧变形, 而且在应力分布趋向稳定后仍保持快速流变, 围岩累计变形量常以米计, 巷道维护十分困难。
1深井大倾角泥岩支护的方式分析
非封闭式支架对顶板冒落的安全防范性能较好, 为目前的主要支护形式, 但由于支护阻力普遍较低, 且常常不能及时起作用, 不仅巷道支护成本高, 而且维护周期短、效果差。
单一的端部锚固锚杆支护, 在松软围岩中锚固力低, 锚固质量不可靠, 锚杆支护阻力不够, 不仅支护效果不好, 而且可能发生顶板垮落, 给安全生产带来隐患,因此极少采用。
锚杆、网、锚索的联合支护是把锚杆、锚索支护材料埋入岩层内,使锚杆、锚索与围岩紧密结合在一起,提高巷道围岩的自承能力,减小围岩的变形,从而达到巷道稳定的目的,特别适合软岩巷道。
2深井大倾角泥岩巷支护原理
2.1锚杆支护的作用机理有悬吊作用、组合梁作用、加固拱作用、围岩补强
作用和减小跨度作用等。
(1)悬吊作用在层状岩层中,锚杆将下部不稳定的岩层悬吊在上部稳固的岩
层上。
锚杆所受的拉力来自被悬吊的岩层重量。
(2)组合梁作用在没有稳固岩层的薄层状岩层中,通过锚杆的预拉应力,将视为组合梁的各薄岩层挤紧,提高其自承能力。
决定组合梁稳定性的主要因素
是锚杆的预拉应力及杆体强度和岩层性质。
(3)加固拱作用对于被纵横交错的弱面所切割的块状或破裂状围岩,如
果及时用锚杆加固,就能提高岩体结构弱面的抗剪强度,在围岩周边一定厚度的
范围内形成一个不仅能维持自身稳定,而且能防止其上部围岩松动和变形的加固拱,从而保持巷道的稳定。
(4)减少跨度作用巷道顶板打上锚杆,相当于在该处打上了点柱。
因此,就
相当于把巷道顶板岩石悬露的跨度缩少了,从而提高了顶板岩层的抗弯曲能力。
2.2 锚索支护的作用机理是采用有一定弯曲柔性的钢绞线通过预先钻出的
钻孔以一定的方式锚固在围岩深部,外露端由工作锚通过预张拉压紧托盘对围岩
进行加固补强的一种手段。
预应力锚索支护是锚杆支护技术发展中占有重要地位
的一种支护形式。
其与普通锚杆相比有其突出的特点:一是长度大,能够锚人到
探部稳定岩石中,可以施于预应力;二是能限制岩体的有害变形发展,从而保护
岩体的稳定锚固深度大、承载能力高、可施加较大的预紧力,因而可获得比较理
想的支护效果,是目前最可靠、最有效的一种手段。
其加固范围、支护强度、可
靠性是普遍锚杆支护所无法比拟的。
近年来,开发出了适合在煤巷掘进期间按正规循环施工的新型小孔树脂锚固
预应力锚索加固技术。
其最大特点是采用树脂药卷锚固,通过专用装置可以像安
装普通树脂锚杆那样用锚索搅拌树脂药卷对锚索锚固端进行加长锚固,用普通锚
杆机即可完成打孔、安装。
3实例分析
朱集煤矿1121(1)运顺与顶抽巷联巷围岩岩性主要是较软泥岩,采用锚联网索联合支护。
临时支护
3.1临时支护参数
锚网支护:点柱为矿用液压轻型单体,型号为DWB25—30—100、DWB28—30—100;巷道毛跨<5m,不少于2根,毛跨≥5m,不少于3根;柱帽规格为:长700mm,宽300mm,厚70mm的大板,戴帽点柱位于巷道分中0.8~1.2m处。
3.2临时支护施工工艺
锚网索巷道打顶部锚杆眼前,必须使用带帽点柱进行临时支护。
放炮掘出毛断面后,首先用L≥2500mm的长把工具由外向里、由顶向帮进行敲帮问顶,找净顶帮浮矸、活石。
在找完顶后,先打上单体液压支柱并带帽。
如果顶板比较完整带帽点柱后锚网。
如果顶板相对破碎时,带帽点柱后可打适量锚杆控制顶板,然后锚网。
当顶板松软破碎极易掉顶时,需施工超前锚杆。
超前锚杆
(Ф20×2200mm)施工范围:顶部120°,上仰角度为15°。
超前锚杆间距
300mm, 1卷z2350/眼锚固剂,超前护顶锚杆尾部用铁丝绑牢拴在锚网上,深度不得小于循环进尺。
3.3临时支护的质量要求
锚网索巷道:a、点柱安设必须及时、稳固、有力,点柱要落在实底上,否
则必须穿木鞋(400×400×100mm的木块),点柱上部用木楔与顶板接实。
b、柱帽沿巷道走向布置,单体液压支柱必须完好,不露液,只有当顶板的
锚杆支护结束后,方可撤除点柱。
巷道为30°上山,顶板支护好后迎脸需挂网防护,防护网为Ф6.5mm、网格150×150 mm的钢筋网(或金属菱形网),迎脸防护在岩性稳定时防护高度为底
板以上1米至巷顶,不稳定时全断面防护。
防护网挂设方法:炮后先找尽顶板和
迎脸的危岩和活石,然后进行顶板支护,顶板支护好后,对迎脸挂设防护网,防
护网必须用8根Ф18×1600mm,间排距为1000×1000mm的锚杆固定,网片
(930×1750×6.5mm)不少于3片。
临时支护与永久支护的关系:最大控顶距1.6m,最小控顶距0.3m,超
过0.3m时采取施工点锚杆临时支护。
3.3 应用效果
在煤矿软岩掘进巷道中应用锚索支护技术,可以有效避免巷道的围岩出现变
形(如下图所示),并在一定程度上让软岩巷道围岩的稳固性有所提高,让煤矿
掘进巷道始终保持在稳定的状态中,进一步为煤矿工程的开采提供更为安全的施
工环境。
4 结语
在软岩巷道的开挖工程中,要充分考虑软岩巷道的特点,应用锚索支护技术
进行巷道围岩的加固,在锚索联合支护技术的设计中,要按照设计的原则和设计
思路进行设计,认真进行各种因素的分析,采用科学的计算方法,在施工加固中,要按照图纸严格规范操作,遇到问题要及时分析原因,及时采取相应的措施进行
解决,从而有效保证软岩巷道围岩的稳定性。
经过已施工的三个联巷现场的顶帮
支护后的变形状况,得出表明锚联网索支护方式对有效控制顶板变形、提高支护
效果以及经济效益是显著的。
它结构简单,支护效果明显,同时节约钢材消耗,
大大降低了巷道掘进成本。
参考文献
[1]高凤伟.高应力软岩复合顶板回采巷道全锚索支护技术研究[J].煤炭工程,2021,53(08):56-60.。