锚带网索支护技术在童亭煤矿回采巷道中的应用

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摘要 介绍了锚杆的支护理论，得出锚杆与锚索联合支护的可行性及优越性，举例在淮北童亭煤矿7煤层（三软煤层）中的应用，得出锚杆与锚索联合支护不但为煤矿矿井的高效掘进与回采提供了安全保障，而且为煤矿企业带来了巨大的经济效益。

关键词 锚杆支护；锚索；联合支护

中图分类号 TD353 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）122-0199-01

1 锚杆与锚索联合支护的概念

锚杆与锚索联合支护是煤巷巷道掘进过程中的一种主要支护形式，可以与钢带、金属网联合使用。合理选择锚杆参数及支护形式，是安全、科学、经济的要求，能起到提高支护质量和矿山效益、降低成本的作用。锚杆与锚索联合支护是通过围岩内部发挥其支护作用，其实就是变巷道被动支护为主动支护，提高巷道围岩的自身承载力。

2 分析锚杆与锚索联合支护

锚索是采用有一定弯曲柔性的钢绞线通过预先钻出的钻孔以一定的方式锚固在围岩深部，外露端通过预张拉压紧托盘对围岩进行加固补强的一种手段。其特点是锚固深度大、承载能力高、可施加较大的预紧力，因而可获得比较理想的支护效果。单根锚杆锚索加固岩体形成锚杆锚索周围应力包，只要锚杆锚索间距、排距适当时，同时在群锚的作用下，应力相互叠加，形成岩体内承载圈加固带。根据岩石硬度、完整性、岩体节理情况、地应力、服务年限及是否受动压影响等因素，而确定锚杆锚索支护形式。由于伪顶性脆、易碎，直接顶坚实，最常用的是锚杆与锚索、网的联合支护形式。锚杆与锚索、钢带抗弯强度小易贴顶承受载荷小，顶板平整时常用锚杆加固伪顶，锚杆与锚索加固直接顶，锚杆与钢带则能承受较大载荷。若顶板完整性好，分层厚度又大，应该使用锚杆与锚索联合支护，利用锚索钢绞线较长的特点，在围岩上部形成一个能防止其上部围岩松动和变形的加固拱，从而保持巷道支护的稳定性。

3 锚杆与锚索联合支护的应用

童亭矿7216综采工作面位于82下采区，7煤层属于典型的三软两高煤层，开采深度达到670 m。煤层厚度平均为2.13 m，直接顶厚1.5 m-2.5 m，为灰黑色致密状泥岩，老顶厚4.5-8m，为灰白色，硅质胶结，块状，中厚层粉砂岩，中间夹细砂，下部裂隙发育充填含方解石脉。直接底0.5 m-2.0 m，为灰黑色炭质泥岩，老底8.8 m-10.9 m，为砂泥岩互层。由于埋深大和构造地应力影响，表现出高应力特点。采用普通支护不久就严重变形、破坏，极大的影响了采掘接替，7216机巷设计宽4.2 m、净中高2.8 m，采用锚带网索支护。

3.1 顶板锚杆

顶板采用挂5孔4.0 m长M4钢带，打5根φ22-L2400 mm高强锚杆配合8#铁丝编织的菱形金属网支护，锚杆间排距800 mm±100 mm。

3.2 锚索

每隔3排钢带补打2根预应力锚索补强支护，锚索居中布置，间距1.2 m，排距2.4 m。锚索采用Φ15.24 mm×5300 mm钢绞线。

3.3 帮锚杆

上帮采用挂3.0 m，下帮采用挂2.4 m长M4钢带，打φ20-L2000 mm高强锚杆配合10#铁丝编织的菱形金属网支护，锚杆间距700 mm，排距800 mm±100 mm。

4 锚杆、锚索安装质量要求

每根锚杆用2卷Z2460树脂锚固剂加长锚固，顶板锚杆螺母拧紧力矩≮300N.m，锚固力≮80KN；岩帮锚杆螺母拧紧力矩≮300N.m，锚固力≮80KN；煤帮锚杆螺母拧紧力矩≮200N.m，锚固力≮60KN；每根锚索用1卷K2460，2卷Z2460锚固剂锚固，凝固1小时后，用张拉仪上紧，锚索预紧力80～100KN，锚固力≮200KN。

锚杆与巷道轮廓线垂直，夹角≮75°，煤巷顶板靠两帮的锚杆，与顶板法线夹角呈10°，托盘紧贴岩面。局部掉落导致锚杆外露过长或托盘远离岩面，要垫上木托盘。锚杆丝纹外露10～40mm，锚杆眼深误差0～+30 mm。钢带、金属网紧贴岩面，钢带调斜≯100 mm，金属网连网压茬≮100 mm，未接触部位必须锲紧垫实。锚索外露长度不大于350 mm，不小于150 mm，过长的锚索要及时剪断并加护套。

最下一排帮锚杆距底板不超过300 mm，软岩或高地压巷道应沿底施工最下一排锚杆。

锚杆安装必须做到“三径匹配”，即锚杆钻孔φ28 mm，锚杆φ22 mm，树脂卷φ24 mm。

5 结论

1）实践表明锚杆、锚索、金属网、M钢带等构件组合形成悬吊作用、组合梁作用和加固作用，使被锚固岩层形成一个整体承载结构，改变了上部岩层受力状态，提高了岩层自身承载能力，有效地控制巷道围岩的早期离层，减少巷道围岩变形，提高了巷道支护的可靠性。

2）在巷道过断层期间，顶板破碎，为防止顶板离层，在巷中需打设一排木点柱，增加顶板稳定性。

3）遇断层、破碎带，及时采取加强支护措施，即缩小锚杆排距为0.7 m，锚索排距为1.4 m，特殊情况下锚索代替锚杆。当锚杆、锚索不能满足支护要求时采取架棚支护措施。

4）通过分析比较支护效果，以及具体施工实践表明，采用锚杆与锚索联合支护技术，可以加快施工进度，并可以有效的控制巷道顶板围岩的下沉量，避免巷道前掘后修，能达到预期的支护效果和目的。

5）锚杆与锚索联合支护技术有支护效果好、施工快捷、支护成本低、工人劳动强度低、安全可靠性高和作业环境好等特点，是一种积极主动的支护方式，应该大力推广和广泛应用。

参考文献

[1]何满潮.中国煤矿锚杆支护理论与实践[J].科学出版社，2004.

[2]康红普.煤巷锚杆支护理论与成套技术[J].煤炭工业出版社，2007.

[3]徐永圻.煤矿开采学[J].徐州：中国矿业大学出版社，1999.

作者简介

许子坤（1978―），男，安徽阜阳人，助理工程师，主要从事煤矿掘进、地测技术工作。