孔庄矿深部开拓巷道围岩变形原因分析及防治.pdf

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1、2011年第4期能源技术与管理21doi：10．3969~．issn．1672—9943．2011．04008孔庄矿深部开拓巷道围岩变形原因分析及防治张永进(上海大屯能源股份有限公司孔庄煤矿，江苏徐州221600)[摘要]揭示了深部巷道锚杆支护的发展方向，采用预拉力钢绞线作为锚杆加大了对围岩的主动约束力，有效约束了围岩的剪胀变形，避免其强度的迅速衰减，提高了锚杆围岩支护体系的整体承载力，达到控制围岩产生有害变形的目的；预拉力钢绞线锚杆不易松动，受爆破震动影响小；预拉力钢绞线锚杆材料强度大，同等支护强度条件下能够实现支护材料的节约，

2、降低支护成本。[关键词]深部开拓巷道；钢绞线锚杆；主动约束力；预拉力[中图分类号]TD322[文献标识码]B[文章编号]1672-9943(2011)04-00021-031课题的提出加大支护主动约束力，才能达到应有支护效果。2预拉力钢绞线锚杆支护技术研究理论锚杆支护作为一种主动支护形式，能够及时依据加固围岩，减少围岩变形，防止顶板早期离层和片帮。1999年孔庄煤矿在一620m水平全面推广锚预拉力钢绞线锚杆：芰护技术理论依据就是锚杆支护，当年锚杆支护率达80％以上，至2001年岩支护体理论。锚杆的锚同作用主要是改善围岩底锚杆支护率

3、已达到90％以上，从而将作为被动受力状态，将其由二向应力状态转化为三向应力支护方式的架棚支护彻底淘汰。但随着开采深度状态，约束剪胀变形，提高其自身强度，从而起到的不断增加，一785m水平开拓巷道遇到了空前的加固围岩提高其自承能力，实现围岩自稳、控制变支护技术难题，一785m水平埋深已达900m以形的支护目的，所以严格地讲锚杆支护是一种围上，采用原有一620m水平支护经验，在深度软岩岩加固手段。钢材和岩石在力学性能上相差悬殊，条件下，已不能满足巷道稳定的要求，特别是在钢材的延伸率要远远大：f岩石的延伸率，如果支一785m开拓大巷采用

4、二次支护措施后，支护效果护不及时或没有预拉力，则在锚杆尚未达到屈服仍不理想，顶板开裂现象十分普遍，因此需及时总强度时岩石已开裂破坏，锚杆则在变形达到一定结一620Ill_水平锚杆支护的成功经验及一7851TI程度后才起到一定的控制作用，而此时围岩的自水平锚杆支护困难的教训，以便采取针对措施，满承能力已急剧下降，造成围岩与锚杆不能同步承足巷道支护的要求。载，从而被“各个击破”。因此只有在围岩裸露后就通过分析认为一620m水平支护的成功经验及时安装锚杆并施加足够大的预拉力，才能有效是锚杆对围岩提供了主动约束力，通过人工施加约束围岩的剪

5、胀变形，避免其强度的迅速衰减，提300N·m的预紧力(相当于锚杆轴向力12kN左高锚杆围岩支护体系的整体承载能力。右)约束破裂围岩。此主动约束力限制了围岩的变随着锚喷支护技术的推广与普及，人们对支形，自从使用全螺纹钢锚杆后，一620m及一785m护理论的认识越来越从“支撑概念”转变为“加固水平很少出现锚杆拉断现象，说明锚杆强度已足概念”。支撑概念就是把地下结构作为承担巷道围够大，关键在于合理的锚杆支护结构，若进一步提岩压力结构物的概念，其根本问题就是等待巷道高锚杆支护对围岩主动约束力，一6201TI水平将能围岩破坏形成的矿山压力，

6、用支护结构承担矿山够扩大锚杆间排距，减小锚杆使用规格，调整锚杆压力。加固概念就是在井巷硐室应力与围岩强度预应力大小是目前改善锚杆支护效果最直接有效这一矛盾中，在其转化为矿山压力之前利用支护的一种方法。经分析认为深部围岩巷道支护困难结构及时对围岩进行加固，防止应力集中和便于的原因是支护对围岩提供的主动约束力太小，不能量释放，限制围岩变形的发展，较快地向稳定状能控制围岩产生有害变形，因此深部围岩巷道需态转化，充分发挥其自承能力。其实质是充分发挥22张永进孔庄矿深部开拓巷道围岩变形原因分析及防治2011年第4期围岩的自稳能力，防止围岩破

7、坏于未然，它充分重片式夹片，并对夹片的齿形、齿矩及齿高，加工精视和利用岩体变形破坏的时间因素，及时地施加度及硬度进行了多次实验，解决了既不咬伤钢绞控制围岩变形破坏发展过程的有效支护方式。对线，又能防止滑丝的问题。为了提高夹片的性能，被加固的锚杆施加一定的预拉力，提高围岩的密将大端头外圆改为锥面，增加了夹片的有效齿数，贴性，改善围岩的应力条件，从而消除围岩产生的从而增加了咬合长度，此锚具的价格比原来下降有害变形。了55％；⑥此种钢绞线锚杆使用机械安装，安装可靠性高，避免了人工操作的随意』生，保证了安装3预拉力钢绞线锚杆技术特征及创新

8、点质量，而全螺纹钢锚杆使用扳手人工紧固，难以3．1预拉力钢绞线锚杆技术特征保证足够的预拉力，预拉力钢绞线锚杆可省掉锚杆体选用l2．7mm无涂层七丝左捻钢绞线，固力检查工序，易于掌握控制锚固力。公称截面积89．7mm，强度级别为1860N，破断4预拉