采区巷道支护及锚杆支护技术新进展

采区巷道支护及锚杆支护技术新进展

【摘 要】通过煤矿地质状况分析，论述了锚杆支护技术的新进展及发展方向。

【关键词】巷道支护；联合支护；高强预拉力 0 前言

我国许多矿井的开采或开拓逐步向深部延伸，随着开采深度的增加，地质情况复杂恶化、地应力增大、破碎岩体增多、地温升高、水头压力和涌水量加大，使巷道近场围岩有效应力增大，发生破坏失稳。以某矿8100采区为例予以叙述。该矿8煤采区轨道上山依次穿过顶板砂岩、泥岩、煤层，顶板岩石裂隙发育，小的构造较多，顶板及帮部易掉易冒，是一种标准的低强度破碎软岩。8101与8102采煤面标高均为-600m以下，所对应的轨道顺槽和胶带顺槽地应力大、破碎岩体多，并受风化基岩及以下砂岩含水层、太原组三灰含水层、八灰及其底板砂岩含水层、九灰及其底板砂岩含水层、十灰+岩浆岩含水层的影响，巷道地质情况复杂，使其支护难度增大。

１ 巷道支护对策

１．１ 优化巷道位置。在设计时应根据煤系地层的岩性,合理选择巷道位置,尽可能避开软弱岩层;在地质勘探时应掌握岩石物理力学性质、岩石物理化学性质以及岩石水理性质、主应力的大小及方向,合理选层、选位,尽可能避让高应力区。

１．２ 合理选择支护断面。由于8100采区回采时间较短，巷道服务年限为至采区报废为止，综合各方面因素8100采区轨道上山施工断面选择为矩形，掘进断面10.44m2，巷道掘进荒宽3600mm，净宽3400mm，掘进荒高2900mm，净高2600mm，设计方位跟8煤顶板掘进。预留巷道空间，提高支护体结构强度,减少巷道维修,保证巷道正常使用。

１．３ 提高围岩强度。应针对不同围岩选择合适的加固方式。锚杆和注浆是两种最有效的加固围岩方式,能促使形成围岩加固的承载圈,充分发挥围岩的自承能力,阻止围岩的塑性流动。

１．４ 提高锚杆支护的预紧力,实现主动支护。锚杆支护系统的刚度十分重要,特别是锚杆预应力起着决定性作用。较高的预应力要求锚杆具有较高的强度。单根锚杆预应力的作用范围有限,必须通过托板、钢带和金属网等构件将锚杆预应力扩散到锚杆周围更大范围的围岩中,形成支护结构。

１．５ 及时封闭围岩。巷道支护经验是:治帮先治底,治底先治水。因此,对水的处理是保证软弱围岩稳定的基础工作,尤其对于含有黏土类矿物的膨胀型软岩,应首先隔水。巷道开挖后要及时喷射混凝土封闭,防止其受水和空气的影响而崩解和软化。

２ 采区巷道支护形式及参数选择

8100采区轨道上山为半煤岩巷，是运输设备、材料等物品的主要巷道和构成区段通风系统的主要巷道，服务年限到采区报废。支护分为临时支护和永久支护两部分：

２．１ 临时支护

采用金属前探梁作为临时支护，前探梁为3根不少于4米长的4寸钢管或者用不少于15kg/m的钢轨，随着掘进，如果顶板地质条件发生变化较为破碎时，