特大断面巷道锚杆支护技术的应用

发布时间：2022-03-14 15:25:56 浏览数：次

(神东煤炭分公司监理公司，内蒙古鄂尔多斯 017209)
摘要：文章以神东煤炭分公司上湾煤矿为例，介绍了锚杆支护技术在特大断面巷道支护中的应用。
关键词：特大断面；支护设计；联合支护
中图分类号：TD353^＋.6 文献标识码：A 文章编号：1007—6921(2009)06—0106—01

大巷是矿井生产重要的运输、通风与行人通道，服务年限长，对巷道变形与破坏要求严格。巷道支护技术应保证大巷在服务年限内的长期稳定，以满足生产要求。大巷传统的支护技术是砌喧支护、金属支架等支护方式。这些支护方式强度低、支护效果差，不能有效控制巷道变形与破坏，导致大巷多次维修与翻修，不仅显著增加了支护费用，而且影响矿井正常生产，带来安全隐患。锚杆支护技术的成功应用不仅解决了大巷支护难题，而且取得了良好的技术效果与经济效益。下面以神东分公司上湾煤矿三盘区1～2上及1～2煤开采设计中的2-2煤新辅运大巷设计为例，介绍特大断面锚杆支护技术。
1 巷道地质与生产条件

上湾煤矿2-2煤新辅运大巷施工位于上湾井田2-2煤中。2-2煤层厚度为5.22～7.08m，平均厚度为6.15m，煤层倾角为1～3°，单斜构造，覆存稳定。煤层结构简单，顶板多为粉砂岩及砂质泥岩。
2 大巷支护设计
2.1 大巷断面设计

根据矿井生产系统要求，2-2煤新辅运大巷设计断面尺寸为：设计掘进断面为26.54m2，掘进高度4.35m，掘进宽度6.10m;净断面为24.00m2，净宽6.0m、净高4.0m；巷道为矩形全煤巷道，属于特大断面巷道（S净≥20m2）。
2.2 巷道支护设计

根据原始数据，按照有关经验和公式计算比较，确定比较合理的支护方式，并确定锚杆支护形式和参数。大巷支护初次采用树脂锚杆和钢带组合支护系统，并进行锚索补强。巷道支护见图1。

顶板支护：钢带组合锚杆支护，并进行锚索补强。大巷顶板支护初次采用φ16×2 100mm圆钢锚杆联合φ10圆钢钢带。锚杆锚固端长度为350mm，扭矩＞100N·M，锚固力＞49KN，间排距1 100 ×1 000mm，矩形布置；托盘为120×120×10mm钢板，树脂药卷规格为K23 ×35 0mm；钢带为φ10圆钢钢带，规格为为80×5 660mm，钢带采用φ10钢筋加工而成。补强支护采用1×7－φ15.24×8 500mm高强度低松弛钢绞线锚索。锚索锚固端长度1 500mm，  预紧力＞100KN，极限拉断力＞270KN，延展率＞3％，间排距3 000×3 000mm，矩形布置，托盘为300×300×15mm钢板，树脂药卷规格为Z23×500mm，采用3支树脂药卷。
巷帮支护：钢带组合锚杆支护。锚杆为φ16×1 800mm圆钢锚杆。钢带为φ10圆钢钢带，规格为80×5 160mm，钢带采用φ10钢筋加工而成。

喷射混凝土：2-2煤新辅运大巷为永久性巷道，服务年限长。为了防止煤岩分化，强度降低，进行喷射混凝土支护。设计喷层厚度为50mm，喷射混凝土强度等级为C20。先进行锚杆支护，然后喷射混凝土。考虑到施工工艺协调，又能尽快封闭围岩，确定喷射混凝土滞后锚杆支护200m。
3 巷道矿压监测结果及分析 

在2^-2煤新辅运大巷中共设3个综合监测点，对巷道顶板进行矿压监测。锚固区内顶板离层值为19mm，顶板7m范围内岩层的总离层值也只有25mm，顶板离层不大。顶板离层监测结果见图1。

由此可见，锚固、锚索支护设计参数合理，减少了巷道围岩变形，保证了巷道的稳定和安全。

4 结论

锚杆支护以其主动支护、及时支护、支护强度高的特点在煤巷掘进中得到了广泛应用，特别是在神东矿区得到了大规模、大范围地的应用。

在特大断面巷道支护工程中，锚杆锚索分两次支护，能够有效地控制巷道顶板的下沉，确保巷道的稳定。
锚杆支护具有易施工、强度低、工效高的优点，减轻了工人的劳动强度。
锚杆支护节约了大量支护和维修费用。

采用锚杆、锚索支护，有效地控制了围岩变形，显著提高了巷道支护效果，保证了巷道安全程度。

总之，巷道锚杆、锚索联合支护技术显著提高了巷道支护效果，降低了巷道支护成本，减轻了工人劳动强度，改善了作业环境，保证了安全生产，是神东矿区实现高产高效生产必不可少的关键技术，在神东矿区取得了广泛的应用，同时也取得了显著的经济效益和社会效益。
［参考文献］
［1］王安现代化亿吨神东矿区生产技术［M］北京：煤炭工业出版社，2005.
［2］范天吉矿井支护与防冒顶综合技术手册［M］吉林：吉林电子出版社，200 3.

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