三维锚索和卸压技术在大断面破碎复合顶板巷道的试验应用

添加人：admin 发布时间：2015/8/11 8:48:48 来源：中国破碎机网

　　维锚索和卸压技术在大断面破碎复合顶板巷道的试验应用张建国1惠功领。平顶山煤业集团公司十河南省平顶山市。467000；2.中国矿业大学，江苏省徐州市，221008用前景。
　　1问提出平顶山煤业集团公司十矿始建于1958年，设计能力30万181989年扩建后为90万，2，3年产量达到141.6万目前单开采己组煤，现，己六和己叫个生产采区，己六采将十20052006年结束，生产战场将集中在己七采区水平。水平开采深度8701由于采深，加，又属于层理和节理发育的破碎复合顶板，原有的支护方法不能适应新的变化，水平巷道支护成了制约开掘工程推进的难点。如己1517190风巷，掘进施工400出后，巷道就严重变形，不得不多次停产返修。在次支护中采用25口型钢支架，返修的巷道在矿压作用变形依然较为严1.巷逍前掘厂1修重复投入，不仅浪费大量的人力物力，而且进展缓慢，影响接替工期。为解决瓶颈制约难，2002年十矿与中国矿业大学和1煤免团公司技术中心合作，开始在该巷进行维锚索和卸压技术的支护应用研究。
　　2维锚索的支护机理及构成2.1维锚索1护机理维锚索是种能在巷道顶板的水平及垂直方向同时提供挤压应力的主动支护结构。在维锚索沿巷道顶板方向预紧力作用下。随着花逍顶板的弯曲变形，在巷道顶板内部产生更大的水平挤压应力，巷道顶板与维锚索之间存在作用与反作用及相互制约的发系，方面依维锚索施加的拉紧力及倾斜锚杆锚固后的预紧力可在顶板围岩中形成挤压区，使顶板的中性轴下移，减小了顶板内部及其面的张应力，加了顶板围岩的抗弯能力，因而提高了顶板承受上部岩层载荷的能九并保持了自身的稳定；另方面，当顶板弯曲变形和下沉时，通过顶板面对维锚索的作用，使维锚索受到更大的张紧力，此时维锚索与倾斜锚杆的共同作用使顶板内部及其裂隙体中产生较大的挤压应力和摩抟力，减小站至抵消花道顶板可能产生的拉应力，以阻止顶板的进步弯曲和下沉，使顶板尽快趋于稳定。
　　2.2居猫索构成钢索+锁具+护341钢丝及锚索承载能力钢索山7根06钢丝组成。每支以两根钢丝为计算对象，两根钢丝的工程抗拉载荷为=1770父2父28.39.8父1000=10.22单根锚索的工程抗拉载荷为1770父对拉锁紧锁具，外形尺寸088出出父36爪圆孔中圆直径0=16，爪出，圆柱体内径0=25，圆柱体高度6=10翼圆与圆柱体连接的曲率半径及15为保证有较好的受力效果，护孔碗下面垫尼尼柱3试验巷道地质状况及支护设计3.1试验巷道地质状况试验巷道选在平煤集团公司十矿己15 17190风巷，该巷沿空布置，与上面邻近的己1517170采空区1的煤柱宽度8，媒以产均役3.
　　60，1煤层倾角平均为22.己1517170工作面于1999年底回采结，顶板破碎带有淋水现象。巷层厚岩性描述灰白色中戈粗粒石英砂岩灰色砂质泥岩，含菱铁矿结核。灰白祖砬而英砂岩灰色砂质泥朽夹薄砂5己滓深灰色砂质泥岩3.2试验巷道原1护形式该巷为全断谢煤巷掘进。原支护形式为普通锱锚杆。间排趴70，170，=顶板加打锚索支护。米用长75，1的普通描索。间排距2.
　　3.3居锚索与卸压技术支护设计1巷道设计断面尺寸规格不变。茌逍的支护形式为维铀索左旋商强锚杆，1型钢带金属网联合支护形式。其中维锚索为两排布置，错索间排距为2000，1父2100，错索千长7，0，孔内，锚索支长150，孔外。顶板选用02，父22，左旋高强锚杆，巷帮不变况型钢带布置在顶板型钢带布置在巷帮，金属网为普通经纬网4.
　　4试验段巷道施工工艺及措施4.1煤破工艺采用预留保护层爆破，循环进尺为7视煤层软硬程度预留保护层30060，然后用节镐刷至设计断面。如遇到极易垮落的煤层，停止爆破掘进，改为全断面手搞或风镐掘进4.2锚网支护巷道围岩爆破后临时支护农用拟前探梁临时支护顶板，防止顶板冒落；永久支护采用维锚索+左旋高强锚杆+河型钢带+金属网联合支护形作面距离不大于3，对于拉断损毁失效的锚索和锚杆耍及时发现及，补锚杆安装时的初锚力不小于5，锚索每方向分支的预紧力不小于九4.3巷道卸压沿煤层方向在巷道下帮中间位置打排间距为滞后工作面距离不大于1施工机具打顶板锚索铀杆孔采用刖飞86型液压锚杆钻机，中空六方钻杆，028字型打帮锚杆孔农叫冗以口煤风动钴机，打卸压孔采用，222轻型防突钻机。
　　4.4施工工序爆破落煤临时允护铺顶打顶板锚杆孔，安装顶板钢带和锚杆出渣扑茌堪网打恭帮锚杆孔安装茌帮钢带和锚杆连4，5应用效果分析为了较全面地揭花逍围在维铀索左旋高强锚杆+河型钢带+金属网联合支护和卸压技术的变形规在200戌验段和普通锚索支护段分别设置6个观测站，每个观测站设有个围岩离层观测仪。围岩离层观测仪深浅基点距围岩面分别为2.，1和6.，1.通过观测和分祈以知⑴顶板下沉试较小成如花逍状况有明显的改善；2直接顶比老顶移近量大，并在410倍之间，说明支护强度和初锚力在当前条件下应进步提高和加强，如提高维锚索的支护强度，提高锚杆初锚力和缩短支护时间；开始至30天左右，之后次趋向相对稳定状态，也就是说来压周期和压力相对活跃期般为10天左采用维锚索和卸压技术后巷道支护状况明显改善。原采用等强锚杆+普通锚索不得不采用背251；型钢支护，背后变形大，必须进行次支护，具体6综合效益分析采用维锚索+左旋高强锚杆+肘型钢带配合卸压孔支护技术综合支护成本2950元叫较普通锚索+锚杆再背25口型钢次支护综合成本5353元，每米节约2403元，取得了良好的经济效果。
　　社会效益。有利于实现安全高效，回采巷道支护更加安全可靠，减少了搬运和回撤支架的工序，减少了工人的劳动强度，有利于采面快速推进。
　　7推广应用前景维锚索与卸压技术在大倾角复合破碎顶板巷道支护中应用，提高了围岩的整体稳定性和围岩自身的承载能力，与普通锚网支护相比适应性强，通过卸压，将高应力转向围岩深部，较好地改善了围岩的支护环垃，利千进步降低支护成本，人采深高应力人断面大倾角破碎复合顶板巷道掘进支护中使用维锚索+左旋高强锚杆+厘型钢，配合卸压孔支护技术，支卸，刚柔相济，幻广效果明显改善，具有较强的坫应性，具有较的推广价值。，责任编辑熊志军