泥岩顶板下预应力锚索—锚网联合支护技术的研究与应用
锚网喷、锚索、钢带联合支护在硐室施工的应用

益严重 , 经过 多方面得研究探索 , 决定在 - 0 m 的水泵房、 70 中央变 电所采用锚网喷、 索联合支护 , 锚 取得 了较好 的效果。 关键词 中图分类号 T 34 D 5 文献标识码 B
山东富安煤炭有限公司东扩技改井位于 山东 的滕 南煤 田, 煤层 埋藏较 深 , … 0 在 70 90 0 m。主要 的大
1 地质 概况
接长度为 10 m并用 l 0r a 6号 铁 丝进行 连 网 , 杆盘 要 锚 压紧金属 网紧贴岩 面。 ( )钢带 : 带为  ̄1m 圆钢 焊接 的长方形 , 3 钢 2m 规 格: 宽为 8 m 中间用  ̄1m 圆钢 焊接进 行连 接 , 0 m, 2m 钢 带 的长度 比巷道周 长长 20 m。长 度依据 现场 而定 , 0m 弯成半 圆拱形 , 用锚杆盘紧压在金属网上。 ( )锚索 : 钢绞 线 ) 0 m × 00 m, 内的长 4 (  ̄2 m 80m 孔 度 为 70 r 外 露长度 30 m, 70 m, a 0 m 沿巷道正顶布置一排 ,
速、 全。 安
作为喷浆材料 , 比例 为 :: : , 喷厚度为 5 m 在 其 12 2 初 0 m, 安装完锚索 、 钢带后再 喷 10 m, 5 m 养护 1d 5。
4 施 工 方 法
一
3 支护 参数 的选 择 ( )锚杆 : 1 采用  ̄1 m 8 m× 00 m螺 纹钢锚杆 , 20 m 锚
直径为 2 m 每块长 5 0 m, 固长 度为 10 m 锚 3 m, 0m 锚 00 m, 杆外露 3 5 m 端头锚 固力不低于 4 2 M a 0~ 0 m, .8 P 。 ( )金属网 : 2 采用 .m 5 m圆钢制成 , 金属 网的规
格 10 r ×10 m 网 孔 8m m 金 属 网 的 搭 6 0 m 00 m, a 0 m X 0 m, 8
锚网索支护在煤巷中的实施

锚杆支护是煤矿开采证的一种主动支护方式,通过对其进行应用,可以加固围岩,通过对围岩自身强度的应用,共同承担荷载,从而减少围岩变形现象的发生。
随着综采放顶煤技术的应用及大功率高效综采设备的引进与应用,提高作业面开采效率,为了满足作业快速开采要求,采用锚网索支护,为开采作业顺利进行提供强有力支持。
1工程概况某煤矿工程16层六分段下块为综采二队接续面,对该区域地质情况进行分析可以发现,地质结构相对简单,煤层赋存稳定,整体性良好,底板岩石以致密坚硬灰白色细砂岩为主,16层煤厚约为14.8m,巷道掘进于16层底板岩石中,在遇到16层煤之后,沿着16层煤底板开展后续开采作业。
2设计巷道支护参数巷道掘进宽度为4.75m,高位3.18m,锚杆直径为16mm,顶板锚杆长度为2.4m,两帮采用的锚杆长度为2.21m,锚杆排、间距离为0.82m,每排设置了14根锚杆。
锚索采用直径为14mm钢绞线,长度约为6.42m,间距为2.48m,每排设置了两个钢绞线,采取工字钢作为锚索托梁,托梁长度为0.82m,在中心钻一个直径大小为20.0mm的小孔,采用的锚杆厚度不得小于6.8mm,直径要控制在125mm以上。
锚杆锚固力大小不得低于6.5t,采用的锚索锚固力需要控制在20.0t以上[1]。
采用气腿式岩凿机,锚索施工利用风动锚索,在实际施工作业开展时,为了确保施工作业顺利开展,保证工程质量能够达到要求标准,要将循环进度控制在0.78m,最小空顶距为0.3m,最大空顶距为1.2m[2]。
对于超前支护,要对前探梁进行应用,将2根作为一组,需要施工人员特别注意的是:为了提高作业质量,每根前探钢梁至少要利用2副吊环,对其进行固定,在进行固定时,应当将吊环固定在锚杆上,将护顶板铺设在前探钢梁上[3]。
考虑到作业中采用的顺槽巷道通常都在一年以内,因此,不必对其进行特殊处理。
3锚网索支护施工分析进行锚杆打眼前,工作人员需要严格依据中线、腰线对巷道的具体断面情况进行检查,如果经过检查发现,不符合规程要求时,必须要严格依据要求进行科学处理。
锚网索梁喷联合支护在深部软岩中的应用

经济效益, 从而促进矿 井深部软岩锚 网索梁喷联合支护的推广应用。 关键词
中图 分 类 号 T 33 9 D 5 . 文 献 标识 码
1 工 程 概 况
益新煤矿三水平 北一石 门 区是 三 、 四水 平延 深工 程 的首采 区 , 一石 门轨 道 巷是 该 采 区 的关 键 工程 。 北
S = (。/ a 3 )4
式中 :。 单根锚 索超极 限破断力 , 2 0k 6一 取 6 N; a 一巷道宽度 , m; r 上覆岩层平均容重 , 2 . N m ; 一 取 5 3k / k一 安全系数 , 2 取 。
软岩 , 巷道开挖后 , 如不及时支护 , 易抽 顶 、 极 片帮 。巷 道断面毛宽 39 m, . 毛高 3 5m, . 由于巷道跨度 和高度 均不适于一次性爆破成巷 , 因此采用正 台阶施工方法 。 上部高度 2 3m, . 下部 高度 1 2m, . 上部与 下部 留 6m 平 台, 上部前进一遍 炮 , 下部 跟进一 遍 , 此种 方法 工序 简单 , 施工方便 , 不但 作业 安全 , 也有 利于 节约 正规循 环 时间, 提高掘进速度 。巷道采用锚 网索梁 喷( 一梁 三 索) 联合支护方式 。 3 支 护参 数的选 择 () 1 锚杆选用  ̄ 0 m左旋螺 纹钢锚杆 , 2m 根据加 固 拱原理 , 确定支护参数 。 锚杆 长度 :
图 1 锚 网索梁喷巷道断面 图( m) a r
( ) 索长度确定 : L + + 2锚 = 厶
收 稿 日期 :0 1— 8— 3 2 1 0 0
通过上式 计算 锚 梁排 距 为 10 锚索 梁 选 择长 . m, 35 m的 2 U型钢加工成拱 形梁 ( 图 2 。每根 梁 打 .4 9 见 ) 3 根锚索 , 梁距 0 8m, . 钢筋 网选择规格 10× 网眼 . 2m, 规格 7 75 m, m 5× m m圆钢制成 。使用 4 5 水 泥 , 2# 水
锚网索注联合支护在过断层破碎带中的应用

煤
炭
工
程
2 1 第 2期 0 2年
锚 网 索注 联 合 支 护在 过 断层 破 碎 带 中 的应 用
乔 健
( 炭 工 业 合肥 设 计 研 究 院 西 北 所 ,安 徽 合 肥 煤 2 04 ) 30 1
摘 要 :以祁 东矿 西翼 总 回风 巷 穿越 落差 为 2 5 m 的 断层 为 工程 背景 ,研 究 了巷 道 穿过 0~ 5 断层破 碎 带 时 围岩 稳 定性控 制 技 术 ,采 用 高 强度 预 应 力 锚 杆 网支护 、 小孔 径预 应 力锚 索加 强 支 护 、喷 浆 和 U 型钢 结合 壁后 充填 技 术 ,确 保 了 穿断层 区域 巷 道 长期 稳 定 ,取得 了 良好 的技 术 经 济效 果 ,为其他 类似条 件 下巷道 围岩 控 制提供 了参考 。
关键 词 :巷道 开掘 ;断层 ;锚 网索支护 ;注浆 中 图分类 号 :T 3 3 D 5 文 献标 识码 :B 文章 编 号 :17 0 5 ( 0 2 0 -0 20 6 1— 9 9 2 1 ) 20 2 -3
5 m) 5 ,通过综合分 析 ,采用 高强度 预应 力锚杆 支护 、小 孔
90 0 mm×30 m 0 0 m,网 格 为 10 O mm ×10 m 的 金 属 网 。巷 道 0m
净高 42 . m,S 净=1. m ,S =2 . i 。巷 道 将 要 穿过 落 89 拙 0 1 n
浅谈开拓巷道锚网喷联合支护技术应用研究

1 1 顶 锚杆施 工工 艺流 程 .
下 面是开 拓巷 道断 面 图。如 图 1 示 。 所
上 覆 4 0 60 m 的 k . ~ . 石 灰 岩 , 底 板 为 8 0 . ~ 9 0m厚 的灰 色泥岩 及 砂 质泥 岩 。采 用锚 网 喷联 合 . 支 护技 术 ,不 仅 能 够 显 著 提 高 巷 道 支 护 效 果 ,提
图 1 技 改 巷 道 断 面 图
同时 ,锚 网喷联 合 支 护 存 在 隐 蔽 工 程 ,一 旦 施 工
质 量 有 问 题 ,极 易 造 成 冒 顶 事 故 的 发 生 , 因此 ,
现 场施 工 就 成 为 锚 网喷 支 护 的 关 键 环 节 。这 就 要 求 现场 的技术 人 员 和操 作 人 员认 真 学 习 作 业规 程 , 对锚 网喷 联 合 支 护 的施 工 工 艺 必 须 了解 、熟 悉 和
收 稿 日期 : 0 1 2 7 2 1 ~0 —1
a da piaino eh oo ya dp ito tt emao o sd rt n u p rigtc n lg n p l t ftc n lg n on u h jrc n ieai ss p o t e h oo y,c mbn dwi c o o n o ie t h
掌握 。
杆 机 搅 拌 树 脂 药 卷 至 规 定 时 间一 停 止 搅 拌 等 待
l n左 右一 拧 紧螺母一 安装 其他 顶锚 杆 。 mi
1 2 顶锚 杆及 角锚 杆 的安装要 点 . 中盛 煤矿 顶锚 杆 采用 左 旋 无 纵筋 螺纹 钢 锚 杆 ,
杆体 公称 直径 1 mm,长 度 1 0 mm。顶锚 杆 及 角 6 60 锚杆 的安装 要 点如下 : 1 )锚 网喷 紧跟 掘进 头及 时支护 。
锚网梁锚索联合支护技术在大断面开切眼的应用

21 顶部锚杆计算参数 .
() 杆长度计算。 1锚 锚 杆 长度 L (.+ /0= . : 1 n1)1 4 1 4 式中N 一围岩 影 响 系数 取 1 ;
n一
按 中线布置 , 巷道断 面 :. 工作 面开切 眼在断层边缘 布置 8 m, 6
债} . 高 25 )沿底 留顶煤 31 经钻探 F — 65 m、 . , m .m, 4 2断层 裂隙发
为巷 道 跨 度 ;
为 便 于管 理 取 L I m =. 。 6 ( ) 杆 直径 。 2锚 锚 杆 直 径 d l10× = 33 = /1 L 1. mm;
育、 含水丰富, 顶煤易垮落。此工作面属综采放顶煤工作面 , 所
有液压支架安装为横 向安装一次到位 , 安装支架 7 , 5架 安装期 为2 O天 ,也就是说在巷道掘好后还要保持 2 0天才能用支架 支撑顶板 , 因此 , 前期支护至关重要。
31 ×r 4 k m . 4 2× 5f m
1 支 护形式 的确定
根据现场顶板情况 , ~次成巷困难较大 , 确定施 工工 艺为 二次成巷 、 即先掘 2 m宽的巷道贯 通 , . 5 后逐渐扩 帮成巷 。因
此, 采用传统的金属棚 架支护扩 帮时更换棚架 , 工艺复杂不安 全。采用锚杆支护随掘 随支 , 出现重复工序 , 不 随着扩帮增大 、 悬顶面积增大 , 利用锚索悬臂 顶板 , 减少垮顶步矩 , 达到支护
() 3 两帮锚 杆支护主要起销 钉作用 , 但巷道 上帮较高 , 故 选用 1 m长金属锚杆进行支护 , . 6 间排距参数计算如下 :
锚 杆 承 载能 力 为 : = 5 N P N Q 4k = Q 煤 帮跨 落 时 , 锚 杆 载 荷 为 对 采取 “ 四定 表 ” 式 落实 整 改 。 形
锚杆支护技术在现代化矿井中的应用

浅析锚杆支护技术在现代化矿井中的应用摘要:近几年来,随着我国煤矿开采深度的不断增加,原岩应力增大,岩体塑性大,岩体移动量大移动速度快,特别是在矿井深部变形量较大,开采后变形明显,因此,在矿井深部巷道支护结构上应满足支护强度大、能抵抗高地压、可缩性能好、可缩量大,能适应围岩大变形,封闭性能好,能有效地防止鼓底等优点,因此,金属支架很难满足这些要求,应更多采用锚杆、锚杆与锚索联合支护等主动支护方法,提高支护质量、降低成本、增加效益。
本文主要针对煤矿巷道锚网支护技术进行分析。
关键词:深井巷道;支护技术;探究中图分类号:深井锚杆支护作为一种有效的采准巷道支护方式,由于对围岩强度的强化作用,可显著提高围岩的稳定性,加之成巷速度快、劳动强度低、提高巷道断面利用率、简化回采面的端头维护工艺,明显改善作业环境和安全生产条件,成为矿井巷道的主要支护形式,得到了大力推广应用。
一、煤巷锚杆支护特点使用锚杆支护,既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,又能适应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。
锚杆在煤巷中的支护理论和实践已经成熟,但是我国煤巷锚杆支护的效果不理想,究其原因,既有现场地质条件的复杂多变,也有施工工艺的原因。
煤巷锚杆支护主要有以下特点:a.提高巷道断面利用率。
采用锚网支护,既能有效地控制围岩变形,又极少占用巷道有效空间,从而提高巷道断面利用率,满足了“双高”工作面综采设备不断更新,巷道断面不断扩大的实际需要。
国内煤巷采用锚网支护后,断面利用率提高了 10% ~17% ,以满足“双高”工作面要求;b.减少辅助运输工作量。
采用锚网支护后,不需要运输大量的支护型钢及其它辅助材料,改善了两巷工作环境,减轻了工人劳动强度,加快了循环进度;c.极大地改善了综采面端头支护情况,简化工作面超前支护方式,确保工作面出口畅通,有利于综采面快速推进,实现高产高效。
软岩巷道的锚网索喷注联合支护技术

软岩巷道的锚网索喷注联合支护技术分析了软岩巷硐稳定性影响的因素,总结了软岩巷道的支护治理原则。
并结合现场实际提出了具有针对性的以“锚、喷、网”支护为主、以锚索、注浆支护为辅的支护方案,通过现场仪器试验,证明支护效果较理想。
标签:软岩巷道二次支护锚喷支护1 概述对软岩巷硐进行维护在煤矿生产建设中一直没有得到有效的解决,困扰着煤矿的生产。
在软岩巷道施工中,由于围岩变形量比较大,在一定程度上影响了其稳定性,同时增加了施工的难度,并且巷道屡遭破坏,导致维修的次数大大增加,并且需要对其进行多重维护,严重影响矿井的正常生产和安全运行。
由于煤矿的实际生产条件存在差异,使得国内外无法形成统一的支护方法。
为了取得良好的支护效果,只有对其力学原理进行具体分析,采用科学合理的支护措施。
我矿井为垂深210m的斜井,泥岩及砂质泥岩共同构成斜井所处的岩层结构,对于该岩层机构来说,其泥岩的特点是:裂隙多,层理复杂,易风化,低强度,并且遇风风化、遇水膨胀,泥化现象比较严重。
在对井巷进行施工的过程中,对巷道进行维护难度较大,尤其是部分巷道已经发生严重的变形,在一定程度上对其进行多次修复,但是仍难以确保其稳定。
2 巷硐变形原因导致巷道发生严重变形的原因主要表现在:首先,巷道断面较大,层理较多,并且应力分布不均;其次,构成巷硐围岩的泥岩和砂质泥,岩层强度低,完整性差。
另外,掘进后处于稳定期的巷硐,在一定程度上发生着持续蠕变;巷硐两帮的较大变形及底板鼓起直接影响巷硐围岩的整体稳定性,这些因素在一定程度上,导致难以对巷硐进行围护。
3 巷硐治理支护技术3.1 巷硐治理的控制原则①预留断面,二次支护,对围岩、帮角等进行固结和加固。
②在掘进巷硐过程中,产生集中应力,围岩强烈变形,通过“锚、喷、网”支护体系对围岩变形进行控制,需要进行复喷处理。
③对围岩进行预应力锚索支护和注浆加固,避免巷硐掘出后稳定期间出现较大的、长时间的蠕变。
④对帮、底进行加固处理,是确保巷道两帮整体稳定性的重点,受巷道帮、底变形的影响和制约,通过用倾斜锚杆和倾斜锚索对巷道底角进行加固,同时对两帮、底角和底板通过高效速凝材料进行注浆加固处理。
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现
代
矿
业
总 第 52期 1 2 1年 1 0 1 2月 第 1 2期
M 0DERN I NG M NI
泥岩 顶 板 下预应 力锚 索一 锚 网联 合支 护 技术 的研 究 与应 用
熊贤亮 叶振 华 刘培 正
限, 围岩必 然在 这个截 面上 发生 破坏 。
遇到的最大难题是矿体顶底板均较破碎 , 特别是顶
板, 为粉 砂 岩 、 质粉砂 岩 、 砂质 泥岩 、 泥 粉 泥岩 和碎屑
状 灰岩 。
根据采 场 实 际揭露 情况 , 体倾 角 在 2 。~ 矿 3
3 。平 均厚 度 为 14 l 2, .8I。矿 体 的伪 顶 板 为 0 2~ l .
(. 1 中钢集 团马鞍 山矿 山研究院有限公 司;. 2 金属矿 山安全与健康 国家重点 实验室)
摘
要
针对 斗 南锰 矿锚 杆 支护存在 的 问题 , 出预 应 力锚 索一 锚 网联 合 支护 方 案。 采 用有 提
限差 分程序优 化 了锚 索的预应 力 、 长度及排 间距 等 支护参 数 。联 合 支护控 制 了伪顶 板 的跨 落 , 采场 贫化率减 少 90 % , .5 回收 率提 高 1.% 。 27 关键 词 锚 索一 锚 网联 合 支护 预应 力 支护 参数
05m . 厚的泥质粉砂岩, 随采脱 落, 直接顶板 为 2m
左右 的粉砂 质泥 砂 , 区暴 露 后 大部 分 地 方 会 在很 空 短 时间 内随之垮 落 。矿 山般 按 断层 分 界 , 大 可 达 6 最 0~
锚杆或 锚索 支护 不仅 能 向围岩提 供高 强度 的径
钻孔 直 径 为 2 5~3 m, 合 表 1选 取 直 径 为 2m 结 1 . i锚 索索体 。 521m T
表 1 不 同 锚 索 的 预 应 力 值
不 足 以将 层状 岩层 组 合起 来 , 难 以将其 悬 吊在 上 更 部 稳 固岩层 中 , 起不 到稳 固顶板 岩层 的作用 。 鉴 于 锚索 具 有锚 固深度 大 、 加 预应 力 大且 施 施
4 % ~6 % [3 0 0 2
熊贤亮( 9 3 18 一), , 男 助理工程师 ,3 0 0安徽省马鞍 山市经 济 240
开 发 区西 塘 路 6 6号 。 6 68
。
选取 l . m锚 索索 体 , 52m 在施 工
中, 采用张拉千斤顶对锚索进行张拉 , 使其预紧力至
熊贤亮 叶振华等 : 泥岩顶板下预应力锚索一锚 网联合支护技术的研 究与应用 2 1 年 l 0 1 2月第 1 2期
工受回采空问要求较小等优点 , 提出采取预应力锚
索——锚 网联 合支 护 的方 案 。锚 网将锚 固范 围 内的
岩层组合成为一个整体 , 而锚索所起 的作用是将锚 网形成的整体组合梁悬 吊起来 , 阻止组合梁与上覆
岩层 的离层 , 而 阻止顶板 的跨 冒。 从
() 2 锚索预应力。根据 目前矿 山采用的锚索规 格及张拉设备 , 锚索预应力一般应为其拉断载荷的
能够 提供 的承 载能 力 非 常 有 限 。因此 , 围岩在 某 个 截面 上 的承 载能 力主要 取决 于 围岩材料 本 身 的力 学 参 数 , 充分 发 挥 围岩 自身 的 支 承能 力 。如 果 某 个 应 截面 承受 的 应 力 或 应 变 超 过 其 自身 承 载 能 力 的 极
云南文 山斗南 锰业有 限公 司是 一家 国有控 股企 业, 其前 身为 斗南 锰 矿 , 立 于 17 成 99年 。现 有 2个
生产矿 山~ 白菇矿 区和 嘎科矿 区 。矿 山开采过 程 中
1 锚 索一锚 网联合支 护
1 1 支护理 论 .
与围岩岩体相 比较 , 锚杆或锚索支护结构本身
少 达到 7 N。 0k
( ) 索长 度 。采 取 锚 索 支 护 时 , 索 应 锚 固 3锚 锚
在围岩内部相对较稳定的岩层 中, 发挥深部 围岩 的 承载能力 , 同时提高预应力承载结构的稳定性。同
时, 锚索 长度应 与锚 索预 应 力相 匹配 , 索 越 长 , 锚 施
A B C ( , , 。,9 )其在空间的分布是均匀的, 无论是上 、 中、 , 下 还是前 、 、 , 是左 、 右 , 中 后 还 中、 每个 平 面都分 布 了 3个试验 点 , 各方案 支护参 数见 表 2 。
由于锚杆 长度 过短 , 且顶板 岩层 层理 比较 明显 , 杆 锚
预应 力锚 索支护参 数包 括预 应力 , 体直径 、 索 强
度、 长度 、 间距 、 排距等。
( ) 索直径 。锚 索 索 体 直径 与 钻孔 直 径 的差 1锚 值控 制 在 6~1 m 有 利 于 锚 索锚 固效 果 的发 挥 。 0m 由于矿 山采 用 MQ 一5 18型 气 动 锚 杆 钻 机 钻 孔 , T8/ .
向抗力点 , 最重要 的能使围岩受力逐渐趋向三维应
力状 态 , 截面 的 承载 能 力 可 充分 、 匀 的发 挥 , 各 均 最 大 限度地 发挥 围岩 固有强 度 和 自承 能力 … 。
12 支护 参数 .
8 0m。分 段斜 长视 顶板 围岩稳 固程 度控 制 在 1 2m, 分段 条形 矿柱 为 15m, 柱 及 矿 块 问 连 续 矿 柱 为 . 顶 2l。点柱 上 下 错 开 布 置 , 疏 下 密 , 距 为 6~ l q 上 间 1 点柱 的增设 视 地压 大 小 而 定 。矿块 回采 顺 序 0m, 自上 而下 , 分段 内从 矿块一 侧 向另一侧 推进 。 采 场顶 板 现采 取 锚杆 支 护 , 到 回采 空 间 限制 受 的 因素 , 杆 长 度选 型 有 12 1 5和 18m 3种 。 锚 . 、. .