煤巷掘進(jìn)圍巖變化規(guī)律及支護(hù)方式探討

1、煤巷掘進(jìn)圍巖變化規(guī)律及支護(hù)方式探討 【摘 要】通過對(duì)潘三礦1611（3）工作面地質(zhì)情況的分析，提出了錨索網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)方式，觀測(cè)結(jié)果顯示，錨索網(wǎng)在煤巷掘進(jìn)支護(hù)中效果良好，有效控制巷道圍巖的變形，為煤巷掘進(jìn)提供了有效的支護(hù)手段。 【關(guān)鍵詞】煤巷掘進(jìn);錨索網(wǎng)支護(hù);圍巖變形 隨著煤礦開采機(jī)械化的日益成熟和推進(jìn)速度的日益加快，工作面接替也成為影響煤礦生產(chǎn)效益的重要因素。工作面上、下順槽一般均為全煤巷道或半煤巖巷道，巷道的快速掘進(jìn)則對(duì)支護(hù)方式提出了要求。目前錨桿與錨索支護(hù)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于煤巷支護(hù)，在適宜的條件取得良好效果。 通過近年來的研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于煤巷支護(hù)，提高錨桿和錨索的預(yù)應(yīng)力，采用高預(yù)應(yīng)力、高強(qiáng)度錨桿

2、支護(hù)，可有效控制圍巖變形?；谶@種支護(hù)理論，本文以潘三礦1611（3）工作面上順槽為例，在分析工程地質(zhì)概況后，選用錨網(wǎng)錨索聯(lián)合支護(hù)方式，并對(duì)巷道圍巖位移變化規(guī)律進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)。在此基礎(chǔ)上，對(duì)支護(hù)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，為以后類似條件巷道支護(hù)方式的選取提供參考。 1 工作面地質(zhì)概況 潘三礦1611（3）工作面走向平均長(zhǎng)度1443.5m，傾斜長(zhǎng)120m，煤層厚度2.84.4m，煤層傾角814。該面直接頂板為粉細(xì)砂巖、砂質(zhì)泥巖及13-2煤組成的復(fù)合頂板，平均厚4.8m;老頂為砂質(zhì)泥巖、中細(xì)砂巖，平均厚11.3m，直接底為砂質(zhì)泥巖，平均厚3.7m。工作面斷層較發(fā)育，1611（3）工作面構(gòu)造地質(zhì)條件較復(fù)雜，斷層較發(fā)

3、育，頂板裂隙局部較發(fā)育，對(duì)工作面安全生產(chǎn)有一定的影響。 2 上順槽支護(hù)參數(shù)選擇 1611（3）上順槽采用錨索網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)，斷面為梯形，凈斷面規(guī)格為：高寬=33005500mm（中寬）。 2.1 支護(hù)方式 2.1.1 臨時(shí)支護(hù) 1611（3）上順槽錨索網(wǎng)段巷道施工期間必須及時(shí)、規(guī)范使用臨時(shí)支護(hù)點(diǎn)柱，臨時(shí)支護(hù)點(diǎn)柱采用直徑不小于2寸可縮式金屬點(diǎn)柱或輕型液壓?jiǎn)误w點(diǎn)柱，點(diǎn)柱不少于2根。當(dāng)臨時(shí)支護(hù)點(diǎn)柱與頂?shù)装褰訉?shí)后。采用小鏈條配合s鉤一端固定在頂板金屬網(wǎng)上，另一端捆綁在臨時(shí)支護(hù)點(diǎn)柱上。頂板破碎時(shí)，同時(shí)采用帶木墊板的錨桿進(jìn)行超前支護(hù)，超前支護(hù)錨桿數(shù)量根據(jù)頂板破碎程度確定，超前錨桿規(guī)格為222400mm錨桿，木

4、墊板規(guī)格為長(zhǎng)寬厚=50030070mm。 2.1.2 永久支護(hù) 1611（3）上順槽采用錨索網(wǎng)支護(hù)方式作為永久支護(hù)，支護(hù)材料為等強(qiáng)錨桿、菱形金屬網(wǎng)、m5鋼帶、扁鐵鋼帶、錨索、t2鋼帶、t3鋼帶、木墊板等材料。 2.2 支護(hù)設(shè)計(jì) （1）頂板采用222400mm錨桿+226300 mm錨索+ m5型鋼帶（4800mm）+t3鋼帶（2000mm）+8#菱形金屬網(wǎng)（54001000mm）聯(lián)合支護(hù)。 1）m5鋼帶垂直巷道走向鋪設(shè)，每個(gè)鋼帶上安裝7根錨桿，中間5根錨桿穿過鋼帶上的錨桿孔垂直錨入頂板，兩肩窩錨桿與豎直方向夾角20。錨桿間排距為750mm800mm，每根錨桿采用1節(jié)k2335快速樹脂藥卷和一節(jié)

5、z2360中速樹脂藥卷進(jìn)行錨固，頂部錨桿錨固力不小于10t，扭矩不低于180n.m，外露1050mm。 2）頂板每排鋼帶間布置5根錨索，中間3根錨索配合t3（2000mm）鋼帶橫向施工，錨索間排距800800mm，緊跟迎頭;兩側(cè)錨索配合t3（2000mm）鋼帶沿巷道走向邁步施工，錨索間排距為1000mm800mm，t3鋼帶夠1排緊跟1排。錨索必須穿過t3鋼帶的錨索孔垂直頂板施工，每根錨索鎖具與t3鋼帶之間加墊1塊t3墊板，每根錨索采用3節(jié)z2360中速樹脂藥卷進(jìn)行錨固，錨索外露長(zhǎng)度300mm，預(yù)緊力為15t，每根錨索使用10#鐵絲生根在金屬網(wǎng)上。 3）金屬網(wǎng)采用8#鐵絲編制，緊貼頂板鋪設(shè)，相鄰

6、兩塊金屬網(wǎng)搭接寬度為200mm，并用14#鐵絲連網(wǎng)，連網(wǎng)間距為200mm，允許誤差100mm。金屬網(wǎng)搭接處必須用鋼帶壓茬。 （2）左幫（高幫、工作面?zhèn)龋┎捎?22400mm錨桿+扁鐵鋼帶（20002003mm）+8#菱形金屬網(wǎng)（39001000mm）聯(lián)合支護(hù);右?guī)停ò珟?、非工作面?zhèn)龋┎捎?22400mm錨桿+224300 mm錨索+扁鐵鋼帶（20002003mm）+t2鋼帶（2000mm）+8#菱形金屬網(wǎng)（32001000mm）聯(lián)合支護(hù)。 1）扁鐵鋼帶沿巷道走向鋪設(shè)。上幫采用5根錨桿、下幫采用4根錨桿+幫部桁架進(jìn)行支護(hù)，最上、下部2根錨桿與幫部垂直方向呈20夾角，中間錨桿垂直幫部施工，上幫部錨

7、桿間排距為800900mm，下幫部錨桿間排距為800900mm，每根錨桿采用一節(jié)k2335快速樹脂藥卷和一節(jié)z2360中速樹脂藥卷進(jìn)行錨固，幫部錨桿錨固力不小于6t，扭矩不低于180n.m，外露1050mm。 2）幫部桁架：采用222400mm錨桿+224300mm錨索+ t2（2000mm）鋼帶施工幫部桁架，t2鋼帶縱向垂直幫部扁鋼鋪設(shè)，上下2根錨索與幫部垂直方向呈20夾角，中間1根錨索（桿）垂直幫部施工。幫部桁架錨索間距16001600mm，每根錨索采用兩節(jié)z2360中速樹脂藥卷進(jìn)行錨固，預(yù)緊力不小于8t，錨索外露長(zhǎng)度300mm，每根錨索使用10#鐵絲生根在金屬網(wǎng)上;每根錨桿采用1節(jié)k23

8、35快速樹脂藥卷和1節(jié)z2360中速樹脂藥卷進(jìn)行錨固，錨桿錨固力不小于6t，扭矩不低于180n.m，外露1050mm。 3）金屬網(wǎng)采用8#鐵絲編制，緊貼頂板鋪設(shè)，相鄰兩塊金屬網(wǎng)搭接寬度為200mm，并用14#鐵絲連網(wǎng)，連網(wǎng)間距為200mm，允許誤差100mm。 3 巷道礦壓顯現(xiàn)特征及支護(hù)效果分析 3.1 巷道礦壓顯現(xiàn)特征 上順槽內(nèi)每個(gè)50m布置一個(gè)觀測(cè)測(cè)站，整段巷道內(nèi)共布置22個(gè)觀測(cè)測(cè)點(diǎn)。取其中6#、16#兩個(gè)測(cè)站進(jìn)行分析。 （a）壓力顯現(xiàn) （b）位移顯現(xiàn) 圖1 6#測(cè)站巷道圍巖變化特征 （b）位移顯現(xiàn) 圖2 16#測(cè)站巷道圍巖變化特征 由6#、16#巷道圍巖位移變化曲線可知，煤巷掘進(jìn)后一般6d左右圍巖位移變形顯著，620d后巷道圍巖變形趨于穩(wěn)定，從圖中可以看出，巷道的底臌量均比頂板下沉量要小，且均未發(fā)生離層。 由6#、16#巷道圍巖礦壓顯現(xiàn)曲線可知，巷道開挖后6天左右，圍巖壓力增加迅速，為礦壓顯現(xiàn)劇烈期，620d壓力變化緩慢，20d左右開始?jí)毫ψ兓呌诜€(wěn)定。 3.2 支護(hù)效果分析 通過對(duì)巷道掘進(jìn)后圍巖變化規(guī)律的分析可知，1611（3）工作面上順槽巷道掘進(jìn)后，一般在20d左右巷道變形會(huì)趨于穩(wěn)定，且變形量及壓力顯現(xiàn)均不明顯，總體來說，上順槽選擇的支護(hù)體系效果良好，能夠滿足安全生產(chǎn)的要求。 4 結(jié)論