综放切眼一次全宽锚网支护.pdf

文章编 号 1 0 0 3 5 9 2 3 2 0 0 4 0 3 0 0 5 5 0 2 综放切眼一次全宽锚 网支护 黄大永 ， 官平刚 水矿 集 团有 限责任 公司 ， 贵州 六盘水 5 5 3 0 0 9 摘 要 介绍 了水域 汪家寨煤矿切眼的支护体 系， 经过理论计算， 在 4 1 1 0 1综放切眼成功 实施 了锚杆锚 索 联 合 支护 施 工 工艺技 术 ， 取 得 了 良好 的技 术 经济 效 益 。 关键 词 综放 切 眼； 锚杆 锚 索支 护 ； 经 济效 益 中图分 类号 TD 3 5 3 ． 6 文 献标 识码 B 1 地质生产条件 汪 家寨煤 矿斜 四采 区 4 1 1 0 1综放面为 1 1煤采 区首 采 面 ， 长 1 1 0 m， 沿 煤 层 底板 掘 进 ， 埋 深 平 均 4 8 1 m， l l煤 平 均厚 5 ． 6 I 1 3 ． ， 倾 角 平均 1 O 。 ， 煤层 硬 度 S一 2 ． 1 ， 煤 层顶 板 由直 接 顶 为泥 质粉 砂 岩 ， 厚 3 ． 6 m， 老顶 为细 砂岩 2 3 13 3 ． ， 直接 底 为粘 土质粉 砂 岩组成 图 1 ， l 1煤抗 压强 度 6 ． 5 MP a ， 直 接顶 为 2 3 MP a ， 直接底 1 3 ． 6 MP a 。 岩 性 柱状 厚度 ／ m 细砂 岩 1 3 泥质粉砂岩 3 ． 6 C 4 o 9 煤层 5 ． 6 粘土质粉砂岩 2支护设 计 图 1 1 1 煤岩柱状图 2 ． 1 选择 断 面形状 4 1 1 0 1面 切 眼 沿 1 1煤 底 板 掘 进 采 用 矩 形 断 面 ， 切眼掘进宽 5 ． 8 m、 高 2 ． 5 m， 切 眼顶 采用微 拱 形 以提 高煤顶 的 自稳性 ， 考虑切眼煤顶会发 生整体 下沉弯曲而不利于煤顶稳定 ， 设计的顶部微拱高度 为 2 0 0 2 5 0 mm。 2 ． 2确 定 支护 形 式 为确保 支护形式合理 ， 首先应对 全煤 切眼顶煤 冒落范 围进行分 析计算 。 1 切眼煤帮破碎深度 C C 一 { K T H B ⋯号 一 n 式 中K 自然平衡拱角应力 系数 ； K 一 2 3 ． 1 6 L 切 眼宽度 ， L一5 ． 8 m； H 切眼埋深 ， H一4 8 1 m； 切眼高 ， h 一2 ． 5 1 3 3 ． ； ， 上覆 岩层平均容重 ， 取 y 一2 4 k N／ m。 ； B 固定 残 采 支撑压力影 响系数 ， 按实体煤巷 B一1 ； 煤层普 氏系数 ， 取 厂一2 ． 1 ； 煤层倾 角 ， 一1 0 。 一 煤体 内摩擦角 ， 按 S c 一2 ． 1反算 ， 一 6 4． 53 。 。 求得 C一0 ． 4 1 。 2 潜在 的冒落拱 高度 b b a _- P c 一 3 ．27 m k】 式 中n 切眼有效跨度之半 ； 忌 顶板 岩性 系数 ， k 一0 ． 5 ； 厂 煤顶 的普氏硬度系统 ， 厂一2 ． 1 。 由计算 可见 ， 顶煤潜 在 冒落拱 范 围很 大 ， 用 常 规锚杆不论按 悬吊理论还是按加 固理论都 困难 ， 必 须在常规锚 杆支护 的基 础上 采取 加 固措施 。经分 析 ， 该 首采面锚杆 支护 试验 采用 以树脂 锚杆 、 金属 网、 w 钢带为基本 支护 ， 以树脂 药卷锚 固t l , f L 径预 应力锚索 为补强加 固的支护形式 。 2 ． 3锚 网 支护 系统 1 顶锚 杆 选 用 2 02 5 0 0 mm 螺 纹 钢锚 收稿 日期 2 0 0 3 1 1 2 7 作者简介 黄大永 1 9 7 2 一 ， 贵州金沙人， 助理工程师， 1 9 9 6 年毕业于湘潭矿业学院资源工程系采矿专业， 现从事煤矿生产、 技术管理工 作 任水城矿业集团有限责任公 司汪家寨煤矿技术科副科长。 矿 山压 力与 项板 管理 2 0 0 4 ． №3 ．5 5 ． 维普资讯 杆 ， 两 卷 CK2 3 5 0型 树 脂 药 卷 锚 固 ， 锚 固 长 7 0 0 mm， 间排距 8 0 0 8 0 0 mm。 2 帮锚 杆 选 用 1 61 6 0 0 mm 塑 料胀 壳 锚杆 采空侧 ， 间排距 8 0 0 8 0 0 mi l l 。 3 金 属 网 顶 板 采用 1 0 铁 丝 菱 形 网， 孔 格 5 0 5 0 mm， 规格 5 0 0 9 0 0 mm。 4 锚 索 选 用 1 5 ． 2 46 0 0 0 mm 单 股 锚 索 ， 4卷树脂药卷端锚 ， 间排距 1 6 0 0 2 0 0 0 mm。 5 钢 筋梯 采用 1 4圆钢焊接 ， 规格 2 4 0 0 1 00 m m 。 6 W 钢 带 顶 板 采 用 异 型 钢 板 钢 带 ， 规 格 58 0 0 2 9 0 mm 。 7 工字钢棚 为确 保安全 ， 减少切 眼跨 度 ， 采 用 1 1 工 字钢 架 设 顺 向棚 、 锚 网、 w 钢带 联 合 支 护 ， 锚索加强加 固 ， 工字钢棚滞 后迎 头 1 O ～1 5 m。 图 2 切眼锚网支护 1 1 1 工 字钢 ； 2 木锚杆 ； 3 一 塑料胀 壳锚 杆 ； 4 一螺纹钢锚杆； 5 一锚索 ； 6 一钢筋梯； 7 一金属网， w 钢带 3 施工工艺 4 1 1 0 1综放切 眼采用 全断 面一次钻 爆法 ， 配 套 4 0 t 刮板 输送 机和 S J 一8 0胶 带输送 机 运煤 ， 风 动 锚杆钻机打顶板锚杆及锚索 ， 煤电钻打帮部锚杆 。 施工顺序 炮掘落煤一清掉危矸 煤 一临时支 护一铺 顶 网上 w 钢带一 加 固前探梁一 打中部锚杆 孔一 清孔一放人树 脂药 卷一 将 锚杆 下端 装上 快速 安 装器插入孔 内一 开 动锚 杆机搅 拌树 脂 药卷 至规 定 时间 2 5 s 一停止搅 拌 ， 保持 气腿推力一 等待 5 0 S 后重开锚杆机 ， 拧 紧螺母一 依 次 安装 其余 顶锚 杆 。 顶部锚 杆的安装顺序 由中间向两侧面安装 ， 滞后工 作面 8 m 打 帮 杆 孔 安 装 帮 锚 杆 同时 打 顶 部 锚 索 孔 ， 安装树脂药 卷锚 固小 孔径 预 应力 锚索 ， 滞 后迎 头 1 5 ～2 0 m 架设工 字钢棚 。 4支 护效 果 该巷 采用 锚 网锚 索支 护技术 有效 地控 制 了顶 煤的冒落， 保持了大跨度综放切眼的围岩稳定， 与 以往切眼采用架棚 与中间加铁棚支护方 式相 比， 不 仅改善 了切 眼 的维 护状 况 ， 控 制 了煤 体 的变 形破 坏 ， 且 减轻 了劳动 强度 ， 扩 大 了综放 设备 的安装空 间 ， 降低 了切眼支 护成本 ， 施工 至综 采设 备安 装前 支护状态一直 良好 。未 出现 明显 的矿压 显 现及巷 道变 形 。实践 表 明， 锚 网 、 锚索联 合 支护技术 为大 跨度切 眼巷 道支 护提供一条新 的技术途径 ， 是一种 适应性很 强的综 放切眼综放支护体 系 。 5经济效益分析 与传统 的工字钢架棚支护相 比 ， 综放切 眼采用 锚杆支护取得 了 良好的效 果 ， 4 1 1 0 1切 眼锚 网锚索 联合支护 费用 与生产 条件 断 面尺 寸相 同 的矿工字 钢棚支护 费用相 比较 ， 每米 切 眼节省 支护 费用 6 8 7 元 ， 支护成本 降低 了 4 6 。 参考 文 献 [ 1 ] 袁和生．煤矿巷道支 护技术[ M] ．北京 煤炭工业出版社 ， 1 997 上接 第 5 4页 支护参 数与 支 护效 果 的关 系 ， 得 到 了桁架 锚 杆 角 度 、 长 度 、 孔帮距 、 中部垂 直锚杆 的合 理值 ， 为今 后 桁架 锚杆 支护设 计 及 井 下 试 验提 供 了基 本依 据 。 桁架锚 杆支护的有关 研 究与 推广 应用 还需要 做 大 量 的工作 。 5 6 2 0 0 4 ． N o 3 矿 山压 力与顶板 管理 参 考文 献 [ 1 ] 宁建国． 回采巷道桁架锚杆支护的基础研究[ D ] ．泰安 山东 科技 大学 ， 2 0 0 2 ． 2 5 ． E 2 ] 侯朝炯． 煤巷锚杆支护 [ M] ．徐州 中国矿业大学出版社 ， 1 9 9 9 ．5 6 6 1 ． 维普资讯