矿井巷道支护锚杆 矿井高地压巷道支护形式改革.docx

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1、矿井巷道支护锚杆 矿井高地压巷道支护形式改革 【摘要】主要介绍了矿井高地压岩层巷道地压大、巷道变形严峻状况下，结合现场实际状况，提出比较合理的巷道支护方案，以及方案实施后取得的较好效果。【关键词】巷道变形;锚网喷;巷道注浆1.矿井工程概况1.1煤层矿井含煤地层为石炭系下统万寿组，主要开采煤层C5、C3两层，煤种为无烟煤，目前开采C5煤层，倾角10-13，平均厚度约1.7m。1.2顶底板岩性万寿山组地层主要由灰黑色、深灰色薄中厚层状泥质粉砂岩、砂质泥岩、菱铁质粉砂岩、粉砂岩、泥岩、炭质泥岩及煤组成。地层厚度101-148m，平均厚130m。C5煤层干脆顶板和底板都为泥岩，底板泥岩之下为一层厚0.

2、5m左右的粉砂岩或菱铁质砂岩，较硬。其余基本为黑色泥岩、含炭质泥岩或菱铁质泥岩，岩性单一。1.3煤层埋藏深度现开采C5煤层底板标高+800-+700米，地面标高+1460米，煤层埋藏深度最大760米。地面为洛泽河切割，河谷最低点+860米，两岸皆为陡峭的悬崖。1.4原巷道掘进与支护工艺井下巷道采纳钻爆法沿煤层底板掘进，部分破顶，梯形断面， 11#矿用工字钢加工的金属梯形支架支护，支架密度3-4架/m，支架间用细圆木料背顶背帮。1.5原支护形式存在的问题掘进工作面的工字钢棚支护强度不能满意要求，巷道断面缩小量大，大约半年左右就要返修一次。2.巷道破坏的主要缘由分析2.1围岩强度低主要巷道沿C5层

3、煤掘进，顶板为泥页岩，f=3-4,直按顶f3,自身强度低，胶结性差，简单沿层理风化剥落。2.2风化膨胀性矿物成分高经测试化验分析，C5层煤顶板岩石的矿物成份中，伊利石占61.8%，高岭石占16.1%。这些矿物成份极易风化，且有肯定的膨胀性，是造成巷道破坏的一个客观缘由。C5层煤的干脆底板虽有300-400mm厚硬岩，但老底岩石中高岭石占9.9%，见表2。这些岩石遇水膨胀、泥化，简单引起底臌。2.3支护结构形式不适应对于这种软岩应尽量采纳拱形断面巷道，强化围岩的自身主动支护作用，以保持巷道围岩的完整性。而该矿巷道原支护形式采纳梯形、多边形及木材、强度较低的砼砌块等；即使工字钢棚背板为木材，多为空

4、帮、空顶，支撑力极弱，这是造成巷道破坏，多次返修仍难稳定的重要缘由。3.巷道支护方案与技术参数3.1方案分析初步认为：半圆拱形断面受力条件相对梯形断面要好，锚网、锚网索、锚网喷等主动支护强度高，能够反抗较大地压，且易于留出让压空间，保证巷道变形后仍能满意运用要求。因此，依据围岩特征和变形破坏的程度，对围岩松动破坏严峻的地段可采纳“喷射砼+锚网带注”支护结构形式；对围岩较完整，松动变形较小的地段可采纳“锚网带”支护，表面风化严峻时要先喷射砼。施工时依据现场实际状况从两种方案中选取一种方案实施。总体工艺为：撤棚-修复岩面喷砼钻装锚杆并挂网、带注浆加固底板。3.2主要运输下山支护方案主要运输下山设计

5、巷道为直墙切圆拱形断面，净宽3.6m，净高3.0m，其中墙高1.8m，拱高1.2m。3.2.1喷射砼锚网带注方案（1）锚杆选用HLX50-27/32L专用中空螺旋注浆锚杆，长1800mm，矩形布置，间排距800mm，见图1。（2）喷射砼巷道掘进达到规定断面后先喷射50mm厚C20砼，然后再钻注浆锚杆孔。（3）钢筋带选用12圆钢制作内水纹式环形钢筋锚带，加工图见图2。图1 井底车场巷道喷射砼锚网带注支护注：1-螺旋注浆锚杆；2-锚网；3-锚带；4-喷射砼图2 钢筋带加工图注：短筋L=64mm；环形钢筋及波形钢筋由一根钢筋加工（4）钢筋网选用6mm 钢筋焊接网，网格101101mm，网片规格900

6、1800mm，钢筋网压茬大于101mm。（5）注浆泵选用QB152型便携式注浆泵及配套设施。（6）施工工艺依次开挖形成巷道荒断面喷射50mm厚砼钻锚杆孔安装锚杆掛网、压带上托盘固定螺母注浆加固注浆7天后拧紧螺母至20KN预紧力特别状况须要时再喷射30-50mm厚砼。3.2.2树脂锚杆与锚网带方案（1）锚杆选用181800mm全螺纹钢筋树脂锚杆，间排距800mm，见图3。选用1501506mm的拱形托盘；每根锚杆用1块25500mm的树脂锚固剂，单根锚杆预紧力为30KN。图3 井底车场巷道树脂锚杆与锚带网支护注：1-螺纹钢树脂锚杆；2-锚网；3-锚带；4-喷射砼（2）喷射砼当巷道松碎，难以成孔时

7、，可先喷射50mm厚C20砼，再钻锚杆孔。（3）钢筋带、锚网技术参数与上述方案相同。4.注浆锚杆加固技术4.1锚注技术假如围岩条件好，变形量30mm，即要采纳锚注加固。4.1.1锚注设备及材料（1）注浆泵：选用QB152型便携式注浆泵。（2）注浆浆液：采纳水泥单浆液，即强度等级为52.5一般硅酸盐水泥，W/C=0.4-0.5，并添加占水泥重量的1%-2%的高效复合早强高效减水剂，以提高浆液的流淌性和易性。（3）注浆锚杆：选用MLX50-27/32Z中空螺旋注浆锚杆，长2m。4.1.2注浆锚杆布置全部锚网喷巷道的两墙底角，肯定要从设计底板起先下挖101mm，清底后进行补喷混凝土至设计厚度，然后再打注浆锚杆。 第5页 共5页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页