锚杆支护巷道过陷落柱支护

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1、锚杆巷道过陷落柱的支护技术研究摘要本文根据赵庄煤矿1301工作面12014巷过陷落柱的情况，重点研究了锚杆、锚索、喷浆在过陷落柱锚杆支护系统中的作用及要求，并成功应用于实践，取得了较好的支护效果。关键词锚杆支护陷落柱1前言1301综采工作面采用大采高采煤工艺，为三进一回的布置方式，工作面东侧布置为两条进风顺槽，靠近工作面的一条顺槽为12011巷,另外一条为12013巷，工作面西侧布置有两条顺槽，靠近工作面的一条顺槽为进风顺槽，即12012巷，掘进时沿煤层顶板留底煤布置；另外一条为12014巷，作为工作面回风顺槽（瓦斯尾巷），掘进时同样沿煤层顶板

2、留底煤布置。12014巷为矩形断面，沿煤层顶板留底煤布置，巷道净宽4.7m，净高3.5m，毛宽4.9m，毛高3.6m，掘进断面积17.64㎡。12014巷掘至距开口位置约932m处时揭露一陷落柱，受陷落柱影响，巷道顶板破碎、离层、塌顶，两帮挤出严重，支护特别困难，安全生产受到了极大的影响。为此，必须对陷落柱区的巷道进行锚杆支护设计。2施工技术方案确定2.1为便于施工，巷道仍采用矩形断面。2.2必须保证锚杆、锚索在陷落柱区域顶板的可锚性针对陷落柱内顶板充填物为泥岩、砂岩等，且胶结情况差，陷落柱附近可能发育有隐伏小断层、裂隙、牵引褶曲、煤层倾角变大

3、等地质构造或者出现巷道顶板淋水增大现象。因此，为保证巷道岩层顶板的可锚性，巷道每掘进3米，必须进行锚杆锚固力试验；锚索在预紧时，预紧力必须根根达要求。若巷道内顶板锚杆、锚索没有可锚性，则另性制定支护设计方案。2.3缩小锚杆间排距，采用高强度锚杆全长锚固支护陷落柱内充填物胶结情况差，不连续面多，为提高顶板的整体强度，因此采用高强度锚杆全长锚固支护，并缩小锚杆间排距。锚杆主要作用有以下两个方面：①通过锚杆提供的轴向力与切向力，提高不连续面的抗剪强度，阻止不连续面产生移动与滑动，通过提高结构面的强度来提高节理岩体的整体强度、完整性与稳定性，从而有效控

4、制围岩变形和破坏。②锚杆采用全长锚固，通过锚固剂将锚杆杆体与孔壁粘结在一起，使锚杆随着岩层移动承受拉力，当岩层发生错动时，岩层与杆体共同起抗剪作用，阻止岩层发生滑动。2.4缩小锚索间排距，加强锚索的支护作用陷落柱区的顶板在锚杆不能伸入到关键承载层内，锚杆支护形成的次生承载层又不能完全保持稳定的条件下，就必须发挥锚索具有锚固深度大、锚固力大、可施加较大的预紧力等诸多优点，必须进行锚索加固，缩小锚索间排距，加强锚索的支护作用。锚索的作用主要有：将锚杆支护形成的次生承载层与深部围岩的关键承载层相连，充分调动了深部围岩的承载能力，提高次生承载层的稳定性

5、，即使次生承载层发生断裂、转动，也不致于失稳而引起的顶板垮落。2.5针对陷落柱内顶板充填物为泥岩、砂岩等，且胶结情况差，极易风化的特点，因此巷道掘进完毕后必须及时喷浆封闭陷落柱内胶结顶板，防止围岩风化、破碎，避免锚杆、锚索失效；再者，巷道喷浆后，一旦受压变形即开裂掉皮，容易观察顶板变形情况，可及时采取加强支护措施。3陷落柱区锚网索喷组合支护系统设计根据以上要求及分析：因此应采用高强度、高刚度锚网索喷组合支护系统。高强度要求锚杆具有较大的破断力，高刚度要求锚杆具有较大的预紧力并实施全长锚固，组合支护要求采用钢带、金属网等护表构件。具体详见见图一（

6、1）顶板支护锚杆规格：锚杆杆体为22＃左旋无纵筋螺纹钢筋，长度2.4m，杆尾螺纹为M24，锚杆排距800mm，间距1100mm，每排5根锚杆，锚固方式：采用树脂加长锚固，采用三支锚固剂，一支规格为K2335，另两支规格为Z2360，钻孔直径为30mm，锚固力不小于100KN，预紧力矩不小于400N·m。钢筋托梁规格：采用Φ14mm的钢筋焊接而成，宽度80mm，长度4.5m，在安装锚杆的位置焊接两段纵筋，纵筋间距100mm，以便安装锚杆。锚索采用三支锚固剂，一支规格为K2335，两支规格为Z2360，钻孔直径30mm，锚固长度1406mm，锚索预

7、紧力250KN。托盘：采用拱形高强度托盘，托盘规格为150×150×8mm。金属网采用5.1×0.9m的金属网。（2）帮部支护（略）4现场实施4.1现场检测现场人员按照支护设计进行施工，并在陷落柱区巷道处安设了一组综合测站，监测巷道位移变化和锚杆、锚索的受力变化趋势。图4为巷道位移曲线图，分析可知：1)巷道基本稳定后，顶板下沉量最大20mm，两帮移近量最大120mm，巷道没有大的变形破坏，也不需要二次修复就能满足安全使用要求。以上说明，锚杆间距１.1ｍ、排距０.8ｍ、锚索排距1.6m且锚杆、锚索高预紧力等设计要求基本合理，。2）巷道顶帮采用C2

8、0的混凝土进行喷浆封闭，阻止了陷落柱区巷道顶帮岩石的风化、破碎，保证了巷道顶板锚固区围岩完整性与稳定性，避免了锚杆、锚索因岩石风化而造成的失效，从而有