深井开采沿空掘进巷道帮部锚索加固技术

合集下载

锚杆与锚索施工工艺

锚杆与锚索施工工艺

锚杆与锚索施工工艺锚杆与锚索支护施工工艺包括施工机具选择与配置,施工人员组织,施工工序安排,安排技术措施等内容。

根据巷道地质与生产条件,合理配置施工机具与施工人员,安排锚杆支护各工序的顺序和时间,并与巷道掘进、运输等环节相配套,实现施工工艺的优化,是保证锚杆支护施工质量、提高施工速度的总要途径.一、锚杆施工工艺巷道施工工艺包括掘进与支护两大部分1、巷道掘进与临时支护巷道掘进时一个非常重要的环节。

一方面影响成巷速度,另一方面,巷道成型质量直接影响锚杆、锚索支护各构件的安装预支护性能的发挥.为了保持巷道围岩的完整性与稳定性,减小掘进对围岩的破坏,煤巷应优先采用综合机械化掘进(有关巷道掘进设备与技术在第九章进行专门论述)。

如果采用钻爆法掘进,必须采用光面爆破工艺.对掘进有以下要求:(1)严格按照设计的巷道断面和尺寸施工,不得超挖或欠挖。

很多矿区规定,巷道掘进尺寸与设计尺寸相差不得超过200mm.如果因为不可抗拒的原因导致超宽、超高,应根据实际情况变更支护设计,或采区补强加固措施。

(2)保证成形质量,尽量使巷道表面平整、光滑,避免凹凸不平,为锚杆、锚索、钢带等处于较好的受力状态,有利于支护作用的充分发挥。

掘进工作面应采用有效的临时支护,严禁空顶作业。

应根据巷道地质与生产条件,确定合理的最大空顶距,并根据围岩条件的变化进行调整。

临时支护宜采用有一定初撑力的支护方式,以便能主动、及时地控制空顶范围顶板的破坏与垮落。

2、锚杆支护施工工艺流程锚杆应紧跟掘进工作面及时支护。

锚杆支护施工工艺流程为:掘进出煤,铺、联金属网,上钢筋托梁或钢带,临时支护,钻顶板中部锚杆孔、清孔,安装树脂药卷和锚杆,用锚杆钻机搅拌树脂药卷至规定时间,停止搅拌并等待规定的时间,拧紧螺母达到锚杆设计预紧力.从中部向外依次安装其他顶板锚杆。

帮锚杆的施工步骤与顶锚杆基本相同.锚杆支护施工工艺中,钻孔、搅拌树脂药卷与拧紧螺母为主要工序,其他可作为辅助工序。

浅析深井复杂应力状态下巷道加固技术

浅析深井复杂应力状态下巷道加固技术

浅析深井复杂应力状态下巷道加固技术在煤矿的生产过程中,巷道容易受采动的影响而产生变形,围岩也会受到大范围的破碎,因此支护难一直是困扰煤矿生产的一大难题,如何在复杂应力条件下对巷道进行加固,成为了煤矿企业急需要解决的问题,本文以太原煤气化龙泉煤矿为例,对其巷道的加固技术进行研究,以此来为其他煤矿的巷道加固提供参考。

标签:巷道失稳;巷道加固;技术1 项目基本概况龙泉煤矿,主采煤层为4#煤,属气煤煤,煤层结构简单,煤层较软,有玻璃光泽。

目前只有4202工作面回采,本工作面为一次采全高放顶煤回采工作面,地面标高约为1200m,井下标高约为780m,采高3.5m,放顶煤3.0m,工作面平均走向长度为2400m,工作面倾斜长度250m。

龙泉煤矿井下有北一回风大巷、北二回风大巷、北胶带大巷、北辅运大巷四条主要大巷,服务于矿井下料、提升和通风等各系统。

四条主巷沿南北方向布置,单巷长约1200m,西面为矿井工业广场保护煤柱,东面为本矿回采工作面。

由于四条主巷受采动影响,造成许多安全隐患。

目前主巷矿压显现基本稳定。

本回采区域煤层顶板为2.54m左右的黑灰色粉砂岩、泥岩、极易冒落,不宜管理;底板为2.18m左右的深灰、黑灰色泥岩,受力后极易发生底鼓。

2 巷道失稳的原因2.1 巷道群之间的应力影响大巷掘出后,会发生应力重新分布,在胶带大巷左側与回风大巷右侧发生应力集中,应力集中系数达到1.95。

由于相邻大巷间煤柱宽度较小,胶带与回风大巷间煤柱上高应力作用下产生的大量变形被胶带大巷下山空间所吸收,导致掘巷后皮带大巷周围围岩塑性区明显增大,围岩变形量较辅运、回风大巷大。

2.2 采动对下山围岩变形的影响大巷掘出后受回采工作面开采的影响,回采产生的超前支承压力与大巷周围围岩应力叠加,导致大巷围岩应力重新分布,围岩塑性区范围进一步增大,应力集中系数达到了2.55,大巷原有支护难以承受这么高的应力。

当本矿4201工作面回采后,受超前支承压力的影响,在大巷左侧停采线煤柱上,应力集中系数达到了2.55,巷道围岩应力再一次重新分布,围岩再次破坏,塑性区范围变的更大,使得下山支护环境更加恶化。

深井软岩破坏巷道锚注修复加固技术

深井软岩破坏巷道锚注修复加固技术

固方案 ,并设计 了合理 的 支护参数 ; L-  ̄ Y - - 艺 。现场应 用观 测结 果表 明 :该修 复方 案能较 好 的控制 围
岩 变形 ,保 证巷 道 长期 稳 定 ,具 有在 类似破 坏巷道 修 复工程 中推 广应 用的价值 。
关键词 :深 井 ;软 岩 ;巷道 围岩 ;修 复加 固 3
文献标 识码 :A
文章 编号 :1 6 7 1 — 0 9 5 9 ( 2 0 1 5 ) 0 8 - 0 0 5 0 - 0 4
Bo l t— —Gr o ut i ng Re pa i r i ng Re i n f o r c e me n t Te c hn o l o g y f o r S o f t
Ro c k Br o k e n Ro a dwa y i n De e p S ha f t
F A N Y u— q i n g ,Z H A N G J i — h u a ,WA N G H u a— j u n ,J I A N G B a n g— y o u ,WA N G C h a n g— q l
o f s u r r o u n d i n g r o c k wa s r e v e a l e d b y i f e l d i n v e s t i g a t i o n a n d d r i l l i n g T V d e t e c t i o n .B a s e d o n t h e p i r n c i p l e f o b o l t i n g a n d g r o u t i n g s u p p o r t ,t h e b o l t —g ro u t i n g r e p a i i r n g r e i n f o r c e me n t s c h e me w a s p r o p o s e d ,i n c l u d i n g f u l l s e c t i o n h i g h s t r e n g t h p r e

朱集矿千米深井巷道支护与加固技术

朱集矿千米深井巷道支护与加固技术

朱集矿千米深井巷道支护与加固技术晁俊奇,乔长灿,戚彦贵(淮南矿业集团朱集矿井建设项目部,安徽淮南232087)[摘 要] 对朱集矿千米深井软岩巷道的支护形式进行了研究,通过对锚网喷索注联合支护的机理、锚网喷索联合支护下巷道的破坏原因的分析,以及通过对巷道注浆、架棚加固效果的分析,并结合巷道收敛位移监测结果、巷道破坏形态观测,得出千米深井软岩巷道仅仅采用锚网喷索联合支护方式不能适应高应力软岩巷道压力和变形的需要,必须再进行注浆加固。

[关键词] 千米深井;软岩巷道;锚网喷索注(架)支护;破坏机理[中图分类号]T D353 [文献标识码]B [文章编号]100626225(2010)0320064203Supporti n g and Re i n forc i n g Technology of Roadway i n over 1000mD eep M i n e of Zhuji Colli ery[收稿日期]2009-07-13[作者简介]晁俊奇(1982-),男,河南濮阳人,硕士,助理工程师,朱集矿井建设部工作。

淮南矿业集团朱集煤矿在构造单元上位于淮河构造变形带上,变形带的南北两侧分别是华北断块南缘安徽境内次一级的皖中块体和淮北块体,构造分析表明,该构造变形带主要承受东西向的水平构造挤压作用。

朱集煤矿-906m 水平岩巷的顶板以泥质砂岩为主,底板则主要是泥岩,或者巷道赋存与泥、泥砂岩互层中。

在大埋深高地应力、大构造应力的作用下,许多巷道段的围岩呈现出软岩特性:强度低、孔隙率大、胶结程度差、受结构面切割及风化影响显著或含易膨胀黏土矿物的松、散、软、弱岩层(体),如:泥岩、页岩。

高应力软体特性:处于低地应力环境时,岩块显示出较坚硬岩特征;而在高地应力环境中,则表现出软岩特性,如泥质砂岩、泥质粉砂岩。

在高地应力及构造应力场作用下,朱集矿的巷道围岩表现出很大的蠕变特性,很难稳定支护,根据软岩巷道的变形特征,朱集矿采取了先锚网喷索,再套棚、注浆的支护方式,取得了显著效果。

锚索支护技术在深井高地压岩巷中的应用

锚索支护技术在深井高地压岩巷中的应用

锚索支护技术在深井高地压岩巷中的应用摘要: 为了提高煤矿资源的产量,保证煤矿开采可以安全、有序地开展,则需要对深井高地压等复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术予以持续地研究和创新,最大限度地提高煤矿掘进支护技术在复杂地质条件下的应用,对促进我国煤矿开采行业的发展有着重要的现实意义。

锚索作为新型的支护材料成为支护的首选,在煤矿各作业地点被广泛应用,并取得良好的支护效果和经济效益。

关键词:锚索支护;原理;技术随着煤矿开采规模的逐渐扩大,开采难度也逐渐提升,并且开采难度较小地区的煤矿开采量也越来越少,因此,现阶段煤矿开采工作逐渐转移到地质环境更为复杂的深部矿井中,煤矿开采难度进一步提升。

随着矿井深度的持续增加,开采地区的地质条件也会更加趋于复杂,并且随着开采工作的不断深入,煤层的地质结构也会遭受不同程度的破坏,从而在一定程度上会改变煤层顶板的岩性特性,使围岩应力增加,导致围岩会有较大概率出现断裂,从而增加了支护工作的难度,并且也会使安全隐患在煤矿开采阶段出现。

锚索支护技术属于一种先进的加固技术,在锚杆支护过程中发挥着巨大优势作用。

将锚索支护技术应用到煤矿巷道的作业过程中,可增加巷道的预应力,有助于煤矿安全生产目标的顺利实现。

预应力锚索支护技术,具有可与各种支护方式有机结合、操作简单等优点,可较为容易地嵌进稳定岩层中,以大大提高煤矿巷道围岩的坚固性,因此得以普遍应用。

1 锚索支护原理锚索在支护密度较小时,主要起悬吊作用;当达到一定的密度时,起的作用和锚杆相同,对煤岩体起到挤压加固作用。

对于破碎顶板,可视为粘结力很小的松散体,在锚索群、钢带、金属网、锚杆共同作用下,锚固范围内的煤岩体形成具有一定承载能力,并适应围岩变形的锚固平衡拱。

锚固平衡拱对巷道顶板起到有效的支撑作用。

由于锚索的长度比锚杆大的多,所以其形成的锚固平衡拱比锚杆锚固平衡拱的承载力要大很多,完全能锚固到稳定的岩层中,有效控制巷道顶板离层、跨落。

为充分发挥锚索的作用,应根据不同的地质条件选择不同的锚索长度。

深部矿井软岩煤层巷道锚注加固技术探讨

深部矿井软岩煤层巷道锚注加固技术探讨

深部矿井软岩煤层巷道锚注加固技术探讨发表时间:2020-12-23T15:49:41.833Z 来源:《工程管理前沿》2020年28期作者:陈新洋[导读] 随着煤矿采深加大,煤层巷道围岩岩性趋于恶化。

陈新洋淮河能源集团煤业公司朱集东煤矿,安徽淮南 232001摘要:随着煤矿采深加大,煤层巷道围岩岩性趋于恶化。

掘巷后因能量释放,使巷道掘进后造成围岩应力重新分布,巷道围岩产生变形,巷道维护更加困难。

为了改善受动压影响深部煤层巷道围岩破碎、锚杆支护锚固力偏低的状况和提高围岩的强度,对巷道围岩进行锚注加固显得尤为重要。

关键词:深部;软岩巷道;锚注加固;技术随着矿井机械化程度、矿井防治水技术和生产规模的不断提高,矿井开采深度在逐渐增加,大部分生产矿井的开采深度已达500~1000m ,而且平均采深大约以8~12m/年的增长速度递增。

矿井深部开采存在“三高与时间效应”,即深部岩体处于地应力高、温度高、渗透压高以及较强的时间效应。

深部开采造成巷道变形明显、支护困难,冲击地压、煤与瓦斯突出,以及围岩透水等灾害较严重。

因此开展深部高应力软岩巷道支护技术的研究,对提高掘进速度和安全可靠性,降低支护成本,对矿井的深部开采和岩层控制具有非常重要的意义。

1概况松碎、软弱、膨胀及风化等岩层统称为软岩,这种岩层很不稳定,矿压显现明显。

在软岩中开挖巷道往往存在大变形的问题,如顶板下沉、底臌、两帮的流变等,有的达到几十厘米、甚至达到几米。

软岩巷道支护问题,是世界各国采矿界面临的一个普遍性技术难题。

西欧一些国家,如英法等国家以“新奥法”的理论为基础,采用不同断面的矿用型钢设计刚性或可缩性金属支架,来解决困难条件下的巷道支护问题。

俄罗斯等一些产煤国家仍在采用各种不同类型的金属支架来处理巷道的支护问题。

这些支护方式存在诸多局限性,一是不能从根本上解决困难条件下的巷道支护问题;二是施工复杂、巷道支护破坏后再修复就更为困难;三是巷道支护成本高。

浅析深井巷道锚杆支护技术


作者简介 : 周明华( 1 9 8 4一) , 男, 河南舞 阳县人 , 本科学 历, 平顶山天安煤业股份有限公司四矿维修一队副队长 。
浅析深井巷道锚杆支护技术
周明华 ( 平 顶山天安煤业股份有 限公 司 四矿 , 河南 平顶 山 4 6 7 0 0 0 )
摘 要: 随着开采深度的增加 , 地应力与垂直地压也 随之 增大 , 造成深井巷道 易破 坏 同时也大大加剧 了巷道维护 的难 易程 度。本文分析掘进巷道过程 中锚 杆支护的影响 因素 , 简述锚杆支护的应用情况 以及今后锚杆 的改革支护 形式。 关键 词 : 锚杆支护 ; 生 裂 缝 。所 以 , 利 用锚 杆 支护能够保证整体混凝土支架 的修复, 防止 引起 进一 步 恶化 。 当采 煤 工作 面 巷道 两帮 围 岩表 面 有 浮石 情况 出现 , 可 以通 过 安装 钢 筋 混 凝 土 锚 杆 方 式对采煤工作面巷道的完整性进行修复。即便事 故发生后 , 由于一开始 附带 的槽钢 构成的锚梁网
进行 , 目 前, 深井巷道的锚杆支护形式主要有 以下
收稿 日期 : 2 o 1 7— 0 6— 0 7
我国煤 炭大 部分埋藏在地层深 部 , 随着矿井 进 一步 开拓 , 开 采深 度 不 断地 增 加 , 致 使 巷道 附近 围岩 应 力也 呈 线 性 关 系 增 长 , 并 且 巷 道 变 形 量 越 来越 严 重 , 严 重 时 可 导 致 巷 道 在 掘 进 或 使 用 期 间 会出现煤 与瓦斯现象 突出 , 甚至还 会出现岩爆等 矿井灾害 , 对煤矿安 全生产构成 了严 重威胁 。故 维修和支护深部巷道的稳 定性 问题 引起煤炭企业 的高 度重 视 。 1巷道 掘进 中锚 杆 支护 的影 响 因素
中 图分类 号 : F 4 0 6 . 3 ; T D 3 5 3 . 6

煤矿深部巷道锚杆支护技术

卓越工程师培训煤矿深部巷道支护技术—、几个基本概念及关系M镯杯支炉作用机理三,锚杆支护的构件及作用四、镯杆热点冋题的探讨―,几个基本礙及关系锚固力■预紧力■拉拔力■预紧扭(力)矩■预应力、几个基本®®及关系■ 1.1锚固力:指锚杆对围岩的约束力,它包括径向锚固力和切向锚固力,径向锚固力含托锚力和粘锚力。

托锚力是托板阻止向巷道内位移,对围岩施加的径向支护力;粘锚力是锚杆通过粘结剂对围岩施加的径向作用力;切向锚力是锚杆体施加贯穿岩体弱面,对弱面的滑动和张开产生的限制力,单位:kN。

―,几个基本礙及关系■ 1.1.1锚固力的作用:锚杆的锚固作用体现为径向和切向锚固力的作用。

径向锚固力对围岩施加围压,将围岩由单向、双向受力状态转化为双向、三向受力状态,提高围岩的稳定性。

锚杆贯穿同一岩层中的弱面,切向锚固力改善了弱面的力学性质,从而改善了围岩的力学性质。

因此锚杆是兼有支护和加固两种作用的较完美的支护形式。

径向锚固力主要起着支护作用,切向锚固力主要起着加固作用。

而在煤巷围岩中,主要是径向锚固力起作用,起到支护作用。

、几个基本®®及关系1 .概念■ 1.2拉拔力:指阻止锚杆从岩体拔出的力。

拉拔力可分为设计拉拔力 和检测拉拔力。

通常说的拉拔力指设计拉拔力,其值应大 于锚杆破断力,单位:kN 。

Ml断1 .概念■ 1.2 .1拉拔力检测标准:抗拔力应符合以下规定合格::低值不小于设计的90%。

优良:最低值不小于设计值。

检查数量:每安装300根锚杆,抽试三组进行测试,每组不得少于3根,其中每组拱顶锚杆2根,边帮锚杆1根;锚索测试数量取总数的5%。

1 .概念■ 1.2 .1拉拔力检测标准:锚索合格条件为:首先锚索支护材料要符合施工措施的规定, 且最小锚固长度要>1.5米; 分级张拉,分级方式为0—30千牛一60千牛一90千牛一130千牛。

测试要求:ASTMA419-98(1*7 X 15.24mm)单根钢绞线,抗拔力大于120KN。

道掘进锚杆锚索支护的基本原理与优势

道掘进锚杆锚索支护的基本原理与优势摘要:锚杆支护技术是煤矿支护改革的发展方向,是煤矿继综合机械化采煤技术后又一重大推广技术。

本文介绍了巷道巷道掘进时锚杆支护原理,及其在复合顶巷道锚带网加锚索联合支护。

关键词:巷道;掘进;锚杆支护;锚索一、锚杆支护原理锚杆是一种锚固在岩体内部的杆状支架,它的作用原理有悬吊作用、组合作用、挤压加固作用。

锚杆支护的实质就是人为加强破碎岩体的完整性,使其能够在产生位移的同时产生反应力,直至形成应力平衡。

针对国内外锚杆支护设备状况,按照不同结构、不同动力、不同破岩方式。

对锚杆钻机进行分类。

按结构型式分,有单体式、钻车式和机载式三大类;单体式又可分导轨式和支腿式两种。

按动力形式分,有电动、液压和气动三大类。

锚杆支护是向巷道围岩钻孔,通过在孔内安装和锚固由金属、木材等制成的杆件,达到支护目的。

目前国内外使用的锚杆种类很多,按其对岩体的锚固方式,可分为端部固定式、全长固定式及混合式三类。

楔缝式、涨壳式、头部胶结式等均属于端部固定式。

其特点是:通过眼底的锚头和另一端的紧固部分,使杆体受拉,从而对围岩施加压力。

全长固定式锚杆,锚杆对岩体进行直接加固,可以锁紧碎裂岩体,提高摩擦力,实现岩体结构条件的转化,使碎裂结构转化为锒嵌结构一块状结构一整体结构。

使岩体强度得以提高。

每根锚杆在其全长范围对周围岩体提供作用力,形成一个加固区,所有锚杆加固区相互联结,在巷道围岩内形成一个连续的加固圈,这个加固圈具有拱的效应,既能使本身强度提高具有自支承效应,又能承受外部岩体地压,阻止其变形。

在围岩已遭破坏的巷道中,支护的主要作用是对围岩施加径向约束力,使破裂岩块表面之间产生和增加摩擦力,在破裂区产生并保持三向应力状态。

结语:锚杆支护在理论上正逐步完善,支护效果也达到预期要求,但在现场施工中仍存在较多问题,造成掘进速度上不去。

今后,还需在实践中不断地摸索,使锚杆支护在施工方面逐渐成熟,只有这样才能充分发挥锚杆支护应有的优越性。

千米深井软岩巷道锚注联合加固技术在邢东矿的应用


千米深井软岩巷道锚注联合加固技术在主动支 护的深人研究下 ,提出了全面支护理论 ,突破围岩 支护只能被动承载的理念 ,以不断提高围岩 自身强
度和改变其力学状态的新理念原则 ,从而使巷道支 护开始从被动和半被动的状态真正转变为积极的主 动性支护状 态。该技术改变过去 的传统支护形式 , 使巷道支护形式从单一性 向综合性改变 ,从 单程 的、单方面 的支护 ,发展到全方位 、全过程 的支 护 ,使巷道支护从静态走 向动态。 22 千米深井软岩巷道锚注联合加固技术特点 .
2 1 年第 3 01 期
河 北 煤 炭
千 深 软 巷 锚 联 加 技 在 东 的 用 米 井 岩 道 注 合 固术 邢 矿 应
杜 小 河 ,赵 瑞 祥
( 中能源股份公司 邢 东矿 ,河北 邢台 冀 040 ) 500
摘 要 :针对冀中能源股份有限公司邢东矿千米深井巷道失修严重的现实问题,对传统支护 方式做 了理论分析 ,提 出了千米深井软岩巷道锚注联合加固技术方案,该技术从根本上改变
传统支护形式 ,使巷道支护形式从单一性 向综合性改变,从单程 的、单方面的支护,发展 到 全方位 、全过程 的支护。并且对深井巷道全过程实施监测监控,以监测监控数据指导深部 围
岩 巷道 支 护 ,适 时调整 ,即 时补强 ,使 巷 道支 护从 静态走 向动态 。
关键词 :失稳变形 ,传统支护,主动支护 ,锚注联合支护 中 图分 类号 :T 3 3 D 5 文 献标识 码 :B 文章编 号 :10— 0 3( 0 )0 —0 9 0 0 7 18 2 1 1 3 0 2— 2

采取人工卸压法 ,卸压槽尺寸为 :净宽 × 净高 4 0 ' × 0 1 0 T 40I/ nI U I1 1 。卸压应在锚杆 、挂绳 、第一
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

深井开采沿空掘进巷道帮部锚索加固技术
【摘要】随着淮南地区深部矿井开采的逐渐延伸,相应的开采巷道围岩应力也不断加大。

特别是沿采空区掘进的施工巷道压力显现更加明显,造成巷道两侧的煤层硬度降低,巷道内顶板及帮部松软、破碎,巷道位移量及底鼓明显,支护难度加大,给安全高效施工带来一定困难。

如何更有效的支护及治理也就成为一个急需解决的问题。

【关键词】深部矿井;高地压;沿空掘进;帮部锚索
1 概述
1242(1)工作面位于丁集矿-826m水平西一采区,该工作面东以西一11-2回风大巷为界,西至西一采区边界(39462000经线西48.7m),南为已回采的1252(1)工作面(已收作),北为未回采的1232(1)工作面。

该面标高-830m~-900m,地面标高+22.94m~+23.38m,总体为西高东低,煤层倾角0~6°,1242(1)运输顺槽设计长度1884m。

根据1252(1)运输顺槽、西一11-2回风大巷实见资料及地面勘探钻孔资料分析,11-2煤厚平均2.7m,呈粉末状、半亮型,夹有镜煤条带,煤层下部多含一薄层泥岩或炭质泥岩夹矸,夹矸厚0.1~0.2m。

11-2煤顶板普遍发育11-3煤,11-3煤厚0.3~1.0m,平均0.5m;与11-2煤间距为0.6~5.1m,平均为0.8m,切眼东约320m向西间距逐渐变大,切眼附近间距达到5.1m。

11-3煤顶板为细砂岩,局部为砂质泥岩,滑面发育。

底板发育11-1煤,与11-2煤间距为2.2~2.9m。

2 深井开采沿空掘进巷道帮部锚索加固技术
2.1 巷道支护设计要求
巷道层位:跟11-2煤层或11-3煤层顶板掘进;
巷道类别:留小煤柱沿空掘巷,煤柱宽度8m;
巷道断面:宽×高=5.8×3.4=19.72m2;
掘进方法:综掘;
支护方法:锚索网支护;
2.2 巷道支护技术分析
(1)巷道埋藏深、地压大。

巷道最大埋深达920m,地层压力约23MPa。

巷道地层压力的增大,将不仅导致巷道围岩变形范围和变形程度增大,而且巷道
围岩变形具有明显的时间效应、空间效应、易受扰动、易受冲击等深井矿压显现特点。

(2)上区段工作面收作时间短,其上覆岩层还未处于稳定。

巷道南侧的1252(1)工作面收作时间不到3个月,因此其上覆岩层还未趋于稳定状态。

在上覆岩层不稳定的采空区边缘掘进巷道,由于围岩应力环境复杂,不仅巷道围岩整体稳定性急剧变差,而且巷道围岩与支护体共同承载作用降低,巷道围岩塑性区及破坏范围也显著增加,巷道变形、片帮严重,支护难度加大。

(3)巷道掘进距离长、断面大。

运输顺槽掘进长度1884m、断面19.72 m2,由于巷道压力大地压显现明显,以往同类型巷道掘进施工过程中及后期工作面回采均需进行多次卧底及巷修,因此对巷道的支护强度及对巷道围岩的长期稳定性要求较高。

2.3 沿空掘进巷道帮部锚索加固技术方案
(1)顶板支护
顶板采用Ф22-M24-2800mmIV级左旋锚杆专用螺纹钢超高强预拉力锚杆安装在M5(L=4800+1100㎜)钢带上,共7组锚杆。

顶部锚索(Ф22-6300mm)采用“5-5”居中布置,Ω锚索梁长4000mm。

(2)帮部支护
煤柱帮及工作面侧帮M5(L=2400+1000㎜)钢带均采用竖直布置,每根钢带上布置5根Ф22-M24-2500mmIV级左旋锚杆专用螺纹钢超高强预拉力锚杆。

考虑到巷道一侧为沿空掘进小煤柱帮一侧为回采帮,施工中采用在小煤柱帮部布置两路横向中空注浆锚索(Φ22×4800mm),在回采帮布置两路横向加固锚索(Φ22×4300mm),上排锚索距离顶板1400mm,下排锚索距离底板700mm,配合M5钢带施工,交错布置。

为便于注浆,在安装注浆锚索时,在距锚索外锚端口800mm位置加装封孔管。

根据实际生产情况,帮部锚索滞后迎头不超过20m 施工。

巷帮中空注浆锚索注浆压力:6~8MPa,注浆稳压时间3~5分钟;水灰比为1:2(质量比),水泥采用标号不低于P.O425的硅酸盐水泥,并按照10~12%的比例加入高强锚注专用添加剂。

由于巷道顶板、帮部压力较大,所以每隔50m,顶板安装顶板离层检测仪,定期检查顶板离层情况,离层量超过标准时,及时对顶板进行加固,以保证巷道稳定。

2.4 主要优点
实施该支护后,巷道质量有了明显的改善,优点如下:(1)巷道断面大,空间开阔,便于综掘机械设备施工;(2)由于是主动支护,同时在帮部各施工两路走向锚索,对顶板、帮部、底板均能起到加固作用,根据后期观察巷道整体变形小,减少巷修次数;(3)跟顶板施工,直接对顶板进行支护,避免了对巷道顶板岩层稳定性的破坏,减小了支护过程中掉顶、片帮的危险性;(4)后期工作面回采简单,该支护形式只需直接将帮部锚杆、锚索拆除即可,简单、安全。

1242(1)运输顺槽锚梁网支护示意图
3 结论
该支护提高了巷道围岩的强度,明显改善了巷道受地压影响造成的帮部位移、底鼓,实现巷道一次支护最大化,减少了沿空掘进巷道施工中需进行重复卧底及巷修的工作量,同时为工作面后期回采创造了便利条件。

为高地压深部矿井沿空掘进巷道施工中如何有效治理巷道地压影响问题寻找到新的科学有效方法。

参考文献:
[1]李通林等.矿山岩石力学[M].重庆:重庆大学出版社,1991.
[2]钱鸣高,石平五.矿山压力与岩层控制[M].徐州:中国矿业大学出版社,2003.
[3]何满潮,袁和生,靖洪文等.中国煤矿锚杆支护理论与实践[M].北京:科学出版社,2004.
淮南矿业集团丁集矿工作。

相关文档
最新文档