B060106铁法矿区煤巷锚杆支护实践..doc

铁法矿区煤巷锚杆支护实践 崔 玉 国 【铁法煤业（集团）公司监督监测中心，辽宁省铁法市 邮编：112700】 摘 要 总结铁法矿区煤巷锚杆支护实践经验，介绍了3个施工实例，并指出了煤巷锚杆支护有待解决的问题。 关键词 煤巷锚杆支护 参数设计 施工 1 铁法煤田的地质条件 铁法煤田是一个多煤层的陆相沉积煤田，生成于中生代侏罗纪中上侏罗统。煤种以长焰煤为主，气煤次之。煤层赋存较稳定，整个煤田为一北浅南深的向斜构造。大部分煤层为复合煤层，自然分层较多，一般30～40层。煤层沿纵横向变化较大，特别是东西边缘，各煤层结构趋于复杂，均有分叉、变薄、尖灭等现象。煤层倾角为3～6°，一般为5～6°，属于缓倾斜煤层。地质构造以高角度正断层为主，褶曲次之。 煤层顶底板以砂岩及砂页岩为主，伪顶为砂页岩或砂质泥岩，易冒落，遇水泥化、膨胀，有底臌现象，巷道压力大。巷道稳定性属Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类。 2 锚杆支护设计 我国目前已经基本解决了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类巷道的锚杆支护技术。本文介绍具有代表性的三例Ⅲ类巷道的锚杆支护设计。 2.1 晓南矿W3-403工作面巷道 该工作面的运输顺槽、回风顺槽及切眼均采用锚杆支护,巷道布置方式见图1。 图1 W3-403工作面巷道布置及测点布置图 2.1.1 地质条件 该工作面所采煤层平均厚1.64m,倾角2～5°,采高2.0m。伪顶为煤、泥岩和煤线互层,厚0.2～0.6m,松散易碎,有滑面,层理、节理较发育。直接顶为粉砂岩,厚3.4～6.0m。老顶由砂砾岩及砂岩组成,厚4.25～7.66m。该工作面巷道属Ⅲ类巷道。综合柱状图见图2。 图2 综合柱状图 顶板上部砂岩及粗砂岩含水,来水方式以滴水为主,工作面涌水量为2.55m3/h。伪底为泥岩,厚度一般在0～0.25m之间,平均为0.13m。直接底为粉砂岩,厚5.7～24.1m。 该工作面回风顺槽一侧为W3-402工作面采空区,属无煤柱沿空送巷。 2.1.2 支护参数设计 该工作面巷道的顶板采用锚杆＋钢筋梯支护,锚杆采用热轧螺纹钢锚杆。垂直布置的锚杆直径16㎜、长1800㎜,两拐角处倾斜布置的锚杆直径16㎜、长2000㎜。锚杆间排距为800×800(㎜)。锚杆用1卷Z2350型树脂锚固剂卷锚固,设计锚固力为120kN。锚杆托盘采用120×120(㎜)球冠托盘。钢筋梯规格为3300×90(㎜)。 两帮锚杆也采用热轧螺纹钢锚杆,直径14㎜、长1600㎜,间排距亦为800×800(㎜)。锚杆用1卷Z2335型树脂锚固剂卷锚固,所用托盘与顶板锚杆所用相同。 巷道支护断面见图3。 图3 巷道支护断面示意图 2.1.3 支护效果 支护施工后,在该工作面的运输顺槽布置了A、B、C、D、E、F六个位测点和G、H、I三个测力站,在回风顺槽设M、N、O、P四个表面位移测站和J、L两个测力计站,在切眼距运输顺槽10m和20m的地方分别安装了R1与R2两个锚杆测力站(见图1)。测试结果统计见表1、表2、表3和表4,锚杆拉拔试验结果见表5。 表1 运输顺槽围岩表面位移量实测平均值 测 点 A B C D E F 两 帮 移近量（㎜） 231 216.5 186 212 190.5 239 移近速度（㎜/d） 0.98 1.02 0.85 1.07 1.06 1.42 顶底板 移近量（㎜） 153 410.5 323 317 387 移近速度（㎜/d） 0.66 1.75 1.61 2.07 2.25 顶板 下沉量（㎜） 147 350 153.5 148 165 169 下沉速度（㎜/d） 0.62 1.49 0.7 0.75 0.91 1 底板 底臌量（㎜） 9 60.5 140 208 217 底臌速度（㎜/d） 0.04 0.26 0.89 1.18 1.29 表2 回风顺槽围岩表面位移量实测平均值 测 站 M N O P 两帮 采空侧 移近量 290.5 296 278 223 移近速度 3.5 4.1 3.7 3.3 未采侧 移近量 168.5 168 185 31 移近速度 1.8 2.3 1.4 1.2 顶底板 采空侧 移近量 334 350 276 132 移近速度 8.9 5 3.6 1.9 未采侧 移近量 466.5 377 374 164 移近速度 5.6 5.3 3.6 2.4 顶板 采空侧 下沉量 233.5 274 64 71 下沉速度 2.5 3.9 0.7 1.1 未采侧 下沉量 189 243 76.5 59 下沉速度 2.3 3.5 0.8 0.9 底板