锚索在厚煤层顺槽支护中的应用.PDF

第 8卷 第 2期 总第 5 5期 2 0 0 3年 6月 煤矿 开采 Coa l Mi ni ng Te ch no l og y V o 1 ． 8 N o ． 2 S e r i e s N o ． 5 5 J u n e 2 0 0 3 锚 索在厚煤层 顺槽 支护 中的应用 张世 东，于忠久 ，黄 兴根 山东 里能 集 团 新 河煤 矿 ，山东 济宁 2 7 2 4 0 0 [ 摘要 ] 在综采放顶煤工作面顺槽掘进过程中，由于顺槽煤层顶板松软破碎 ，并且 顺槽采用 矩形断面，顶板跨距较大，不利于巷道 支护。新河矿 3 1 0 l工作面顺槽运用锚 索支护技术 ，采用锚索 加锚 网带联合支护，取得 了良好的效果。 [ 关键词 ] 锚 索；煤层顶板 ；支护 ；顶板管理 【 中图分类号]T D 3 5 3 【 文献标识码]B 【 文章编号]1 0 0 6 - 6 2 2 5 2 0 0 3 0 2 - 0 0 4 8 - 0 2 Appl i c at i o n o f ca bl e a nc ho r i n r o a dway o f t hi c k s e a l n l矿井概况 山东里能集 团新河煤矿位 于 山东省 济宁煤 田唐 口勘探 区 的西 南 部 ，井 田 中心 距 济 宁 市 约 1 0 k m， 年设 计产量 4 5万 t 。矿 井主采 3煤 层 ，煤层瓦 斯含 量低 ，属低瓦斯矿 井 ，煤层具 有爆炸危 险性 。 3 1 0 1工作 面为 新 河煤 矿 首 采 工 作 面 ，工作 面 走 向长 5 0 0余米 ，倾 斜长 约 1 0 0 m，煤 层倾 角 1 5～ 2 0 。 ，煤层 厚 6 ． 8 8～9 ． 6 4 m、平 均 8 ． 2 6 m，煤 层 上 部松软 、下部较 硬 ，局部 夹矸 。直 接 顶 为粉砂 岩 ， 厚 2 ． 4 2 m， 基本顶 为细 中砂 岩 ，厚 2 4 m 坚硬致 密 ， 底板 为泥岩或粉砂 岩。工作面采 用一次采全 高综采 放顶煤 开采 ，采用 Z F 2 8 0 0 ／ 1 6 ／ 2 4 Z E型 轻型 放顶 煤 液压 支架 、MG1 5 0 ／ 3 7 5 一 W 型 双 滚筒 采 煤 机 。工 作 面顺槽 沿煤层底板 掘进 ，巷道具 有煤层顶 板。 2巷道支护分 析 为满足采煤工 作面顺槽 断面要求 和采煤 工作 面 回采 的需要 ，3 1 0 1工作 面顺 槽采 用矩 形 断面设 计 ， 巷 道净宽 3 ． 6 m、净高 2 ． 5 m、净 断面积 为 9 m 。顺 槽 支护原 设 计 采用 锚 网带 支 护 ，在 实 际 掘 进 过 程 中 ，由于顺 槽顶板为煤层 顶板 ，比较 松软破碎 ，锚 杆 达不到设 计锚 固力 ，杆体抽 冒 ，并 且巷道顶板跨 距 较大 ，支护效果较差 ，顶板难 以维护 ，出现 冒顶 现象 。针对 这种情况 ，引用锚索 支护技术 ，采用 锚 索 锚 网带 联合支护 ，有效地控 制了顶板 ，取 得 良 好效果 。 3 1 0 1工 作 面顺 槽 支 护 巷 道 顶 部 采 用 41 8 2 0 0 0 mm全 螺纹钢树脂 锚杆 ，Z 2 3 5 0树脂药 卷锚 固 ， 每孔 2支 ，每排 布置 5条 ，间排距均 为 8 oo mm。采 用 3 6 0 0 m m 1 2 5 mm 的 T 型 钢 带 ，钢 带 排 距 为 8 oomm。在 钢带 上双孔位置 打设锚索 ，锚 索排距 为 1 ． 6 m，锚深 以锚 人稳 定 岩 层 长度 不 小 于 1 m 为准 ， 按顶煤 厚 度 ，随时 调 整 。铁 丝 网 采用 8 铁 丝 编 制 的经 纬 网 ，顶 网 为 3 8 oo m m 9 0 0 1 T l l n ，两 帮 采 用 2 0 0 0 mm9 0 0 ram铁丝 网。两 帮采用 41 82 0 0 0 mm 全 螺 纹 钢 树 脂 锚 杆 ， 各 打 3 根 ， 间 排 距 均 为 8 oomm 8 oo mm，并 采 用 b l 0 m m 的钢 筋 焊 制而 成 的 2 0 0 0 mm 6 0 mm 钢 筋 梯 ，锚 杆 打 在 钢 筋 梯 上 ， 如 图 1 。 ’ ＼， _ ＼＼ ＼ ＼ ＼ ＼ 4 J 3 8 0 0 。。 。。。 。 。一、 。。 。’ ’。’ 。。 。一 ／1 ／ 2 ／3 l 锚索 ；2 锚 杆 ；3 一 钢 带 ；4 一钢 筋 梯 图 1 巷道支护示意 【 收藕 日期】2 0 0 2一l 2 3 O 【 作者简介】张世东 1 9 7 2一 ，男，辽宁凤城人，中国矿业大学采矿工程在读硕士生。现任新河矿副监区长。 48 维普资讯 张世东等锚索在厚煤层顺槽支护 中的应用 2 0 0 3年 第 2期 3锚 索支 护参数验算 5 支护 效果观测分 析 根据巷道 地质条件 和围岩性质 ，确定 以巷道顶 部煤层为 悬 吊岩 层 。锚索 选 用 直径 1 5 ． 2 4 mm 的低 松驰 预应力 钢绞线 ，屈 服荷 载为 2 2 1 ． 5 k N，破 坏荷 载 为 2 6 0 ． 7 k N。 锚索长度 l 3 式 中 ， 为 锚 索 长 度 ，m； 。为 锚 索 外 露 长 度 ， 0 ． 3 m； 为锚 索 悬 吊长 度 ， 即为 顶 板 煤 层 厚 度 ， 平均为 5 ． 7 6 m；L 为锚 固长 度 ，根 据 成 功 经 验 取 1 ． 0m 。 7． 06m 工 作面顺 槽 顶 板 跨 距 较 大 ，每排 布 置 2根 锚 索 ，排 距选 用 1 ． 6 m。 4施工方法 巷道支护 施工 采 用 MQ T - 6 5 C型 风动 锚 杆 钻 机 钻孔后 ，铺 顶 网 并安 设 T型钢 带 ，安 装 锚 杆 进 行 锚 固，由锚杆 、铁丝 网和 钢带形成及 时支护 。锚 索 与帮锚杆 同时施工 ，采用 风动锚杆钻 机 ，配套 接长 钻杆 ，由 T型 钢 带 双孔 位 置 向顶 板 钻 孔 ，钻 孔 深 入到上部稳 定岩 层 粉砂岩 1 ． 0 m 以上 ，然后 安 设锚索 。 其工艺流程 为 锚 索孔定位_ 钻孔 装 填 K 2 3 5 0一 支 、Z 2 3 5 0 树脂 药卷两支_ 放 入钢绞线 并将 锚 固剂送 到眼底_ 拧 上搅 拌器 ，用风 动锚 杆钻 机连 续搅 拌 3 0 s _ 静 止 3 0 5 0 s 后 收 回锚杆钻 机_ 安装 锚索 盘 和锁具_ 用 专用千斤顶拉 张锚 索 至设计 拉力 不 低 于 1 0 0 k N _ 剪除过长钢 绞线 。 在工作 面顺槽 中布置 了 2组顶 板离层 仪 ，定期 观测 ，得 出如下结果 见 图 2 1 5 虽 l o 遥 s 0 3 6 9 1 2 1 5 1 5 2l 2 4 2 7 3 0 3 3 3 6 时间 ， d 图 2顶板 离层 统计 由图 2曲线 值可 以看 出 ，在锚索 安设 的 1 5 d内 顶板 离 层 变 形 呈 上 升 趋 势 ，最 大 可 达 1 2 ram，随 后 ，离层 量 逐 渐 减 少 ，至第 2 7 d左 右 趋 向 于稳 定 值 ，表 明顶 板离层变形 已经稳 定 。 6 效 益分析 与评 价 综放 工作面顺槽 采用矩形 断面 ，巷 道顶板跨 距 较大 ，顶部煤 层较厚并且松 软 ，锚杆 达不到锚 固效 果 ，支护效果较 差 。采用锚 索 锚 网带支护使 顶板 煤层 与上方稳 定岩层结合成 一个 整体 ，对下 部煤层 顶板 起到悬 吊作用 ，形成稳 定 的梁 ，有利 于支护顶 板 。 3 1 0 1工 作面 顺 槽 采 用锚 索 锚 网带 支 护 ，每 米费用 3 9 3 2元 ，而 同类 架棚 支护每 米 费用为 4 6 1 4 元 ，相 比之 下 ，每 米巷 道可节 约 6 8 2元 ，顺槽 全长 1 0 0 0余米 ，共节 约资 金 6 8 ． 2万 元 。采 用锚 索 锚 网带 支护可 以降低 支护 劳 动 强 度 和 辅 助 运输 工作 量 ，掘进 速度大 幅度提 高 ，同时解决 了 回采期 间影 响工作 面推进速度 的替棚工 序 ，对 于厚煤 层和松散 岩层 巷道支护具 有 良好 的应用价值 。 [ 责任编辑 邹正立】 2 0 0 2年十 佳煤 炭 科技进 步 企业确 定 近日，煤炭工业技术委员会组织了2 0 0 2年煤炭生产企业科技进步评价工作。2 0 0 2年科技进步十 佳企业依次为 兖矿 集团、 神府东胜煤炭公司、 平朔煤炭工业公司、 山西焦煤集团 公司、 晋城无烟煤 姜 笺矿业集团公司、 潞安 矿业集团 公司、 邢台 矿业集团 公司、 龙口 矿务局、阳 泉煤业集团公司、 铁法煤业 参 集团公司和大屯煤电集团公司 并列 。 2 仝 ／ 仝 仝 全 ／ 全 金 金 全 全 全 仝 金 全 金 全 金 仝 仝 仝 仝 仝 仝 全 4 9 维普资讯