煤巷锚网支护技术探讨.pdf

科 l 苑 I 论 I 谈 煤巷锚网_支护技术探讨 科 张 立 财 鹤矿集团峻德矿， 黑龙江 鹤 岗 1 5 4 1 0 0 摘要 从巷道围岩强度， 原岩 自 重应力， 地质构造应力， 采动集中应力影响和巷道断面形状等方面影响煤巷稳定性的因素进行分析， 提出了 煤 巷锚 网支护应注意的几个问题 。 关键词 围岩应 力； 采动影响 ； 固岩强度 ； 煤巷锚网 支护 引言。煤巷锚网支护由于能 主动的加 固围 岩。 最大限度地保持围岩完整性、 稳定性 ， 控制 围岩变形、 位移和裂隙的发展 ， 充分发挥 围岩 自 身的支撑作用， 把围岩从荷载变为承载体， 变被 动支护为主动支护， 有效改善煤巷的支护状况， 具有施 工方便 ， 效率高 ， 有 利于加快施工进 度 ， 减轻工人劳动强度 ， 降低施工成本 ， 支护效果好 等特点 ， 而成为 当今煤巷支护改革的主要趋势。 煤巷锚网支护重点是研究动压条件下煤巷锚杆 支护问题 。 l 达影响煤巷围岩稳定的主要因素 煤 巷支护 目的是 为 了控 制巷道 围岩 的变 形， 位移和裂隙的发展 ， 保持巷道稳定性， 从而 保证巷道在各种因素影响后以能保持足够的断 面和支撑力 ， 来满足生产 的需要 。 根据井下煤巷实测数据及有关研究成果 表明，影响煤巷围岩稳定性主要有以下几个因 素 1 ． 1巷道 围岩强度的影响 软弱的围岩易产生变形和破坏， 巷道稳定 性差， 维护比较困难。 一般而言， 巷道顶、 底板移 近量随围岩强度增加而降低 ，说明随着围岩强 度增加 ， 围岩承载能力增加， 巷道越稳定。但围 岩强度低于某一值时 3 0 M P a ， 顶 、 底板移近 量 随着强度降低而急剧增 加 主要是塑性变形 阶 段 ； 当围岩强度大于某 一值时 5 O MP a ， 顶 、 底 板移近量随着围岩强度增大变化甚微 。主要是 围岩自撑力能承担部分或全部载荷。 1 ． 2地应力影 响 地应力一般包括上覆岩层的 自 重应力， 地 质构造应力 ， 采动引起的集 中应 力等。 地应力的 大小 ，是引起巷道围岩变形和破 坏的主要作用 力。 1 ． 2 ． 1自重应力 和影响 原岩自重应力大小， 取决于岩层容重和埋 藏深度 ，即巷道顶底板移近量随巷道埋藏深度 增加而增加， 围岩变形量增大， 稳定性减弱。特 别 围岩强度较 小时 2 O MP a ， 巷道埋 深对其 围 岩变形影 响强烈 ，低强度围岩抵 抗增加的 自重 应力的能力弱 ；当围岩强度大 于某 一值时 5 0 MP a 在一定埋深度范围 软化临界深度 内， 巷 道埋 深的变化对 围岩变形影 响不大 ， 高强度 围岩有足够的强度抵抗 因埋深增加而增加的 自 重应力。 1 ．2 ． 2 地质构造应力的影响 地质构造越发育 ，围岩 的完整性越差 ． 巷 道围岩的稳定性越差， 围岩及顶、 底板移近量随 顶板裂隙数 目增加而增加 。 1 ． 2 ． 3 采动集 中应力影响 回采工作 面采动 前后 压力分 布影响 巷道 围岩 的稳定性 ，巷道顶底板 移近量 与开采 煤层 的煤 层厚度 、 直接顶 、 老顶的强度 和厚度 以及层 位结构有密切的关系，直接顶厚度与采高的比 值 N越大 ， 老顶来 压强度 越小 ， 对邻近 的巷道 影 响越小 ， 巷道顶 、 底板 移近量越小 ， 特别是 当 N 1 4 时， 老顶的垮落和错动对巷道维护状况无 多大影响，同时还受到临近工作面采动压力影 响， 形成压力叠加， 两侧采空的巷道影响的程度 远大于一侧采空的巷道。 l - 3巷道 断面形状与巷道断面尺寸影响 1 ． 3 ． 1巷道断 面形状影响 在掘送煤巷过程中， 巷道围岩应力重新分 布，而影响围岩应力分布的主要因素是原岩应 力和巷道断面形状。 对于某一特定巷道， 原岩应 力是不变因素，但可 以通过改变 巷道 断面形状 来改变围岩应力分布状况。而采用锚网支护的 煤巷， 为保持其顶板的完整性， 巷道均沿顶板或 某一层位施工， 即属平顶形巷道， 其受力状况与 曲线拱断面受力状况不同， 平顶形状巷道顶板 中部出现拉应力，而岩石的抗拉强度仅为抗压 强度 3 ％ 一 3 0 ％， 因此在采用锚网支护的煤巷中， 顶板岩石强度小， 顶板中常见被拉应力破坏的 裂纹 。 l 3． 2巷道断 面尺寸的影响 巷道 顶底板 移近量 ， 随巷道宽度增加 而增 加，巷道两帮的移近量，随巷道高度增加而增 加 ，现场观察可知 ，平顶形煤 巷在 主应力作 用 下， 主要是发生剪切破坏 ， 破 坏位置 在巷道上下 帮两端，且剪切力大小与巷道跨度和高度成正 关系， 即巷道跨度和高度大。 破坏更严重 1 ． 4 其 它因素影响 影响围岩稳定性因素很多，如地下水影 响 ， 地下水对 相当数量岩石有软化和泥化作用 ， 尤其对软岩， 地下水容易使其崩解和膨胀 ， 围岩 软化而影响其稳定性， 巷道上下采面， 开采顺序 及时间， 间隔的开采方法等， 也都是影响巷道围 岩稳定性 的因素 。 ． 2煤巷锚网支护注意的几个问题 煤巷一般沿顶板或某一层位掘进， 支护的 主要对象是两帮的煤层和顶板，一般情况下煤 层较松软， 层理、 节理发育， 抗压强度低， 从实践 中得知，煤巷锚网支护破坏一般从锚杆之间煤 岩 层局部冒落开始， 并破坏支护结构， 因此， 煤巷采用锚网支护时应注意以下几个问题 2 ． 1 沿顶板或某 一层 位掘进施工实行光 面 爆破， 以不破坏顶板和少震动巷帮煤体， 特别煤 帮为原则， 以保证巷道顶板和两帮平整， 防止巷 道周边应力集中 ， 以满足巷道 自身 的稳定性 。 2 ． 2 在断面设计上要确保巷道有足够的掘 进断面， 允许巷道有一定的变形量。 2 - 3 在巷道布置上要综合考虑护巷煤柱的 留设宽度 ， 尽量避免将巷道布置在采动压力集 中区域内。 2 ．4 根据煤巷特点，选择合理的支护参数 和支护形式， 在支护形式上 ， 可采用锚网索 ， 锚 喷， 锚网喷等形式。在支护参数方面， 关键是要 确定锚杆的合理长度和排间距，锚杆长度一般 应大 于煤岩松动圈 0 ． 2 0 ． 4 m，以适应动压对巷 道影响。对破碎的煤岩， 应采用全长锚固锚杆， 以对锚杆周围的煤岩有一个固结作用。锚杆的 排间距应根据锚固力大小 ， 梁网结构强度 ， 掘进 巷道顶板分类、围岩松散破 碎情 况和塑性 变形 大小确定， 一般为0 ．6 - 1 ． 0 m， 锚杆必须有托护结 构， 必要时可使用钢筋梯或 w钢带， 并产生一 定的托锚力 。 2 ． 5由于煤巷大多采用平顶形断面，巷道 上、 下帮顶端由于受剪应力影响， 因此顶板锚杆 不易全部垂直于顶板方向布置，而将靠巷道两 帮的顶板锚杆改成向帮有一个倾斜角度的布 置， 使锚固端超过两帮非有效承栽宽度 ， 从而使 锚固端受到两帮的有效支撑。 2 ． 6 围岩出现弱面，特别是出现沿煤巷走 向方向的弱面时， 必须采用特别加固措施， 以防 止在弱面处发生剪切破坏， 造成事故。 作者简 介 张立 财 1 9 6 3 ， 9 一 ， 男 ， 1 9 8 7年 7月毕业于鹤岗矿务局工学院采矿专业．工程 师， 现任峻德矿掘进副矿长。 责任编辑 成玉玲 上接 1 9 3 页J 后形象也要采取“ 丑而不丑” 的美学原则去塑造，主要充分揭露形象的落后 思想实质， 唤起观众的否定， 激起心中正确的思 想和健康的情感， 从审美的观念来讲， 这也是一 种美 的享受。 歌 唱的审美 思维是声 乐艺术 的思 维特征 中最重要的一个部分也是声乐艺术心理学的一 个潜在的重要分支， 我们探讨歌唱的审美， 是因 为人声的产生，不仅要具备生理器官的创造条 件 ， 而且要受心理机能的支配 ， 歌唱的整个过 程 离不开心理感受心理体验 ， 心理适应， 心理表现 等的控制， 而胜利器官的外在表现， 正是这些内 在心理导向的艺术发挥， 如果“ 声” 是指生理的 表现 ， 而情是指心理的情感表现的话， 那 么没有 情的依托与抒发， 声也不可能有灵魂和生命， 所 谓“ 以声传情” “ 以情带声” 来达到“ 声情并茂” ． 正体现了声乐艺术生理与心理创造的辩证关 系。 审美思维不是先天具有的主要靠后天， 一 点一滴的积累艰苦磨炼获得的， 平凡的能力浅 薄的人， 永远也不会成为个天才， 但苦练可以 帮助他接近， 而且早晚要变成相似天才的人引 自 演员的自 我修养 。 责任编辑 成玉玲 一 5 3 维普资讯