回采巷道锚杆锚索联合支护技术探究

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1、回采巷道锚杆锚索联合支护技术探究　　【摘要】现代支护理论要求围岩不再是上覆围岩的承载体，而是要求支护体主动与上覆围岩成为一个共同承载体，共同抵御各类冲击地压。锚杆锚索联合支护是目前应用较为广泛的一种主动支护形式，本文首先分析了锚杆锚索联合支护作用机理，并对锚杆和锚索协调作用作了详细的阐述，最后结合某矿回采巷道进行了锚杆锚索联合支护设计。【关键词】锚杆；锚索；联合支护；支护设计引言2012年我国原煤生产量为35亿t多，煤炭在我国一次能源的比例仍然占到70%左右，但是煤炭开采行业一直是国家安全事故的重灾区，煤矿的安全事故有瓦斯、

2、顶板、水害、热害等等，其中发生最为广泛的安全事故是顶板事故。工作面回采巷道的掘进过程中，围岩作用在棚式支架等被动支护体上的载荷巨大。现代支护理论要求围岩不再是上覆围岩的承载体，而是要求支护体与上覆围岩成为一个共同承载体，共同抵御各类冲击地压。与传统的被动支护相比，锚杆锚索是一种支护成本较低、施工方便、加固效果明显的主动支护措施。但由于锚杆和锚索的延伸率和承载力不同，如何科学的组合设计锚杆、锚索和金属网，以实现他们最佳的支护效果，是当前煤炭企业亟需正确认识和实践的重要内容。51、锚杆锚索联合支护作用机理锚杆锚索联合支护的前提是

3、锚索的延伸量大于围岩达到稳定时的变形量。当围岩的稳定性较好时，可以通过选择合理的锚杆参数和支护方式，单独使用锚杆支护就能保持围岩的稳定，但当巷道顶板较差或涌水量大时，单独采用锚杆支护加固作用非常小，支护体的承载能力较低，可能在顶板开始下降时就发生冒顶，这种情况采用锚杆锚索联合支护，能够保证巷道的稳定性。锚杆锚索联合支护能够在巷道顶部形成组合梁，并有效控制顶板的离层，因而巷道的跨度得到加大，顶板变形也能得到有效控制，安全状况得到改善。采用锚索锚杆联合支护可以增加巷道挖掘空间，加大锚杆的间排距，减少锚杆的用量，提高掘进速度，降低

4、掘进成本，具有巨大的发展空间和良好的发展前景。2、力学特性及其协调支护分析5巷道掘进后，围岩松动范围决定锚杆和锚索的长度，锚索一般是由钢绞线组成，其延伸率低于5%，刚性较大；锚杆的延伸率一般为锚索的5倍左右，刚度较小，变形较大。从以上数据可以看出，当巷道顶板发生沉降时，锚杆和锚索的受力是动态变化的，首先是锚索承受较大的内力，超前于锚杆受力，易造成锚索受力集中，当顶板进一步下沉时，锚索的受力集中现象将会更加明显，当达到锚索的受力极限时，锚索容易发生断裂。如何实现锚杆锚索的同步，实现锚杆锚索的联合支护，是锚杆锚索支护设计的重要内

5、容之一。若锚索预紧力过大，则围岩的变形全部由锚索支撑；若锚索预紧力过小，则锚索的悬吊作用不明显，一旦锚杆不能有效的支撑围岩，则围岩的过大变形不可避免。3、煤巷锚杆锚索支护实践某矿110234工作面以南为尚未开采的实体煤层，以西为1104采区巷道，以东20m为井田边界，位于-760m水平，回风顺槽掘进巷道位于南翼二采区，工作面走向长度为689m，倾向为198m，顺槽巷道设计规格为4200×3300mm，净断面15.75m2，煤层倾角为6～11°。顶板为6根锚杆，间距800mm，锚杆排距参照间距确定为800mm。支护技术方案如图

6、1所示，其具体支护参数为：1）顶板支护使用左旋螺纹钢高强锚杆，规格为Φ22mm×2400mm。加长树脂锚固，钻孔直径为28mm，药卷规格为1卷K2350，1卷Z2350，锚固长度1.76m，顶板配以W钢带梁和金属网作为辅助支护，W钢带规格为（宽×厚×高）（150～200）mm×4.0mm×23mm，长度为4200mm，上有6个锚孔，锚孔间距等于锚杆间距，金属网采用8#铅丝编制的经纬金属网，规格为4400mm×1100mm。5顶板锚索：7股高强度低松弛钢绞线制，直径17.8mm，长7.2m，有效长度7.0m，排距1.6m。锚索

7、之间用16～20号槽钢连接，槽钢长度只要大于锚索间距两侧各300mm即可，即为2800mm，锚索采用4卷Z2350树脂锚固剂锚固，顶锚索施工时均需垫加长宽合适的木托盘，以增加锚索的延伸率，木托盘尺寸400mm×400mm，采用直径14mm的圆钢焊制的钢筋梯子梁，再配以大铁托盘。2）巷帮支护巷道上帮5根锚杆，下帮4根锚杆，间距为850mm，锚杆排距参照间距确定800mm。两帮：左旋螺纹钢高强锚杆，规格为Φ20mmx2400mm，钻孔直径为28mm，加长锚固，每孔2个Z2350树脂药卷，选用金属网和W钢带梁护帮，其材料和规格均与

8、顶板相同，上帮W钢带长3700mm，金属网尺寸为3700mm×1100mm；下帮W钢带长2900mm，金属网尺寸为2099mm×1100mm。帮锚索：采用7股高强度低松弛钢绞线制，直径17.8mm，长6.0m，有效长度5.5m。排距3.2m，锚索之间用16～20号槽钢连接，槽钢长度只要大于