复合型软岩顶板条件下煤巷锚网支护技术
2004–06–10
修回日期
国家自然科学基金重大项目(No.50490270)和教育
部科学技术研究重大项目基金(No.10405)
作者简介）博士研究生
锚杆支护技术已在国内外煤矿行业得到了
普遍应用高效矿井建设必
不可缺少的配套技术
(1)1989年10
月曾
发生过一次较大范围的冒顶
(2)镇城底矿与西山矿区其他矿相比地质条
件更复杂
(3)
沿用传统的架棚支护
工人劳动强度大
可见
对镇城底矿的安全生产和进一步
提高经济效益
1工程地质构造
镇城底矿位于太原西山煤田的西北边缘
ｋｍ面积为
22.7
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m
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ì?平均为5°
左右
ｍ
ｍｍ
ｍ3
1
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?a
?ò???í?è 3.0
m m2μ×
°??òD??ù×′è?í?1所示
节理裂隙发育
JS复合型软岩顶板条件下煤巷锚网支护技术
王树仁1)何满潮1,2)范新民2)
1)中国地质大学岩土与地热工程创新基地北京100083
摘要
基于现场实践及工程地质调查确认了镇城
底矿煤巷顶板具有节理化软岩的特点
应用有限差分程序FLAC
2D
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图1煤层顶
Vol.27No.4
王树仁等
锚杆支
护
各类
支护巷道变形破坏的特点及原因如下.
(1)单一锚杆支护在2#和3#煤巷中应用是失败的施工锚杆后随工作
面向前推进
裂隙开始增多
锚
杆锚固力增大
随后渐渐扩展
也出现了两帮肩窝锚杆木托盘被压碎
最后导致巷道顶板塌冒失稳
主要是由于巷道顶板
层理
巷道开挖后经风化作用
引起顶板围岩扩容
锚杆之间的顶板围岩
由于扩容和岩体的碎胀力产生位移.当顶板围岩
节理镶嵌程度差时
从而发生由局部冒顶
最终导致
巷道顶板的垮落失稳
但由于菱形网的
延伸率大
形成许多
不能实现锚网与围岩间的耦
合支护
(3)锚杆与金属支架联合支护形式既不经济
又不合理而1995~2001年镇城底矿
多数回采巷道采用了该支护形式
第
一
但实际上锚杆往往滞后工作面20~30
m
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(4)
伴随上述支护形式出现的巷道底鼓
ｍｍ
以内
不会影响使用
并具一定的膨胀性
4#煤层下也是具有膨胀性
的泥岩
底鼓严重
支架损坏严重
最
后巷道报废的后果
地层岩性
巷道破坏特征分析
I C
B
D
BA
CA
DA
BA
弱层走向型
CA
层理走
向型及
根据对镇城底矿2#和3#煤层巷道围岩的力学
属性及其变形力学机制的研究
是因为该巷道围岩
并非具有单一的变形力学机制
并发症综合症
因此
靠单一类型支护方法的作用有限
成功进行支护的关键技术是有效
地把复合型变形力学机制转化为单一性[1]
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I C
BA B CA
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B
CA
B
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B
依圣维南原理
ｍ
２０
６８０个(如图2所示)
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8.25
′1?±ó|á|ó?????ó|á|í??a×???ó|á|1.5倍即12.50
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2éó?Mohr
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?392
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图2计算模型及网格划分Fig.2Mesh of the calculating model 表1计算模型力学参数
Table 1Mechanical parameters of the calculating model 岩性名称
密度内摩擦角(°)
粘结力MPa
体积模量GPa
切变模量
GPa
砂质泥岩
2650
40
3.0
6.3
3.40
1#煤层
1700
42
3.0
6.5
3.50
砂质泥岩
23#煤层
170042
5.0
6.5
3.50
4#煤层
1400
32
2.0
6.5
2.70
4下#煤层
1650
40
3.0
6.3
3.40
细砂岩
2
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[3]
静压状态不
考虑支护条件下
(2)锚网优化设计(模拟方案2)(3)锚网索耦合支护(模拟方案3)
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??μà?§?ò??ò??°?￥°?à?2???ò?ê?á?3?í?è?í?3所示
顶部直角和顶部圆角巷道围
岩的最大位移值分别为192和
129
顶部直角和顶部圆角
巷道顶板离层最大位移值分别为108和88
另外
顶部圆角巷道较顶部直角巷道围岩应力
集中程度明显降低
可见
(a)顶部直角断面
(b)顶部圆角断面
图3巷道围岩及顶板离层位移矢量场
Fig.3Displacement vector fields of the surroundings without sup-porting
(2)锚网优化设计
由图4(a)和
(b)
可知
ｍ
ｍ
静压状态和动压状态巷道顶板离
层最大位移值分别为38和
101
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óD(a)静压状态
(b)动压状态
图4锚网支护巷道围岩及顶板离层位移矢量场
Fig.4Displacement vector fields of the surroundings with the sup-port of a bolting system
Vol.27No.4
王树仁等
对顶板的安全控
制极为不利对经受多次采动影响的煤
巷
考虑锚网索
联合支护形式是十分必要的
[4,5]
è?
í?
5(a)
所示
锚网索耦合支护巷道围岩和顶板离层的
最大位移分别为42和31
mm
和
18.4
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较锚网支护巷道分别降
低了
24
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1?
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×?°2è?éú2úμ?òa?ó
(a)静压状态
(b)动压状态
图5锚网索支护巷道围岩及顶板离层位移矢量
Fig.5Displacement vector fields of the surroundings with the support of a cable and bolting system
经支护方案优化分析和参数计算
顶锚杆为18#
螺纹钢筋
ｍ规格K2455和
Z2455?a??
???à0.9
???à
0.9mm
mm
14?a?÷
?amm
高强度低松驰预应力钢铰线
ｍ
锚固长度为2
297
mm
长的短
锚索布置在巷道顶板中央
帮锚杆采用ｍｍ圆钢锚杆(钢
A3)
m
2éó?μúD??????èíD?ì
?a?????à
0.7
m
m
LBY–3型顶板离层仪量测顶板离层和岩体深部
位移
5.1巷道表面位移
由巷道表面位移观测曲线(图7)
可知影响范围
50
?￥μ×mm
1
m m
1
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0.35
和0.252￠óD?e?￥??D?μ??÷ê?2éó??aí??÷??o??§?¤×?·???
2é??μà
?ú20d
左右变形速率明显减小
5.2顶板离层位移
从巷道顶板离层位移曲线(图8)
可见
在锚固范围
0~2
mm
mm
m 内离层量最大为
10
mm
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é?2?à?2?á?D?ê?óéóú?a?÷ó??aí???o?
图6锚网索支护断面
Fig.6Cross section of the support of cable and bolting system
74°
15°
15°
3000
150900900900150
2000
70070070040
10
20
?394
?
5.3锚杆与锚索受力
由锚杆与锚索受力曲线(图9)
可知
ｋＮ
ｋＮ
(2)两帮锚杆受
力最大值44
kN ????oé
2¨?ˉ2?′ókN ???á
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?D??á??ò3?μ×?ó?o2???μà?§?òμ?1¤3ìμ??êì?
?toí1¤3ì?òì?μ?á|?§ì?D?3#
煤
层围岩为弱膨胀性节理化不稳定
软岩
(2)通过对该矿现有支护形式和巷道破坏情
况的详细调查运用软岩工程力学原理将
镇城底矿2#和3#煤层围岩的变形力学机制确定为
I C
BA
(3)采用FLAC 2D 进行了各种支护方案的优化
分析与参数设计
反馈优化了相应的支护设计方案
采用锚网(索)
耦合支护技术
提高了掘进速度
而且给采煤工作面的快速推进创造了
良好的安全生产条件
科学出版
社,2002
[2]FLAC 2D (3.3)User's Manual.Itasca Consulting Group Inc.Min-nesota,1996
[3]何满潮,李春华,王树仁.大断面软岩硐室开挖非线性力
学特性数值模拟研究.岩土工程学报
2003,20(增):14
[5]何满潮,王树仁.大变形数值方法在软岩工程中的应用.
岩土力学
10
20
30
40
50
60
70
时间/d
图8锚网索支护巷道顶板离层位移曲线
Fig.8Displacement curves of the roof with the support of a cable and bolting system
浅部离层曲线
深部离层曲线
离层量/m m 050
100150
200048121620242832360
4
锚网索喷支护技术标准
锚网索喷支护技术标准 1 范围 本标准规定了锚网索喷巷道支护技术要求。 2 规范性引用文件 本标准中涉及规范性引用文件，凡是注明日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本文件。 煤矿安全技术操作规程 GB 50511-2010 煤矿井巷施工规范 GB 50213-2010 煤矿井巷工程质量验收规范 GB 50086-2001 锚杆喷射混凝土支护技术规范 MT 146.1-2002 树脂锚固剂行业标准 3 技术要求 3.1 材质要求 3.1.1 锚杆、锚盘、螺母、让压构件的材质、品种、规格、强度必须符合设计要求，锚杆各构件强度与设计锚固力要匹配。不同规格的锚杆进场后，同一规格的锚杆每1500根或不足1500根的抽样检验不少于1次。 3.1.2 锚杆种类。根据集团公司实际，规定允许使用的锚杆种类包括以下五种： 3.1.2.1等强螺纹钢树脂锚杆。钢材屈服强度要求不低于335MPa，钢材宜选用螺纹钢、碳素结构钢，直径在Φ18mm、Φ20mm、Φ22mm及以上选取。 3.1.2.2高强预应力左旋无纵肋螺纹钢树脂锚杆 1）钢材屈服强度要求在335MPa、500MPa和600MPa三种规格的碳素钢或低合金高强度结构钢中选取，直径在Φ20mm、Φ22mm、Φ25mm及以上选取。 2）高强锚杆尾部采用滚丝工艺。锚盘采用厚度不小于8mm的20MnSi钢板制作，其尺寸应不小于120×120mm或Φ120mm。三点支撑抗压试验强度不低于设计锚固力。 3）高强预应力左旋无纵肋螺纹钢树脂锚杆实验要求：尾部螺纹部位的破断载荷大于杆体的破断载荷，主要表现在抗拉试验中，锚杆破断位置应在杆体部位，尾部螺纹部位破断或尾部螺纹与杆体交接部位破断视为不合格。除做屈服载荷实验外，应在杆体滚压螺纹部做抗弯试验。抗弯试验以Φ175mm为弯芯直径，受弯部位为杆体与尾螺纹交接部位，要求弯曲90°时，受弯部位不得脆断。抗剪切强度为屈服强度的0.6～0.8倍。 3.1.2.3 圆钢锚杆（只限于回采巷道煤巷两帮支护）。钢材选用GB/T702-2008标准热轧圆钢，直径在Φ14mm、Φ16mm和Φ18mm中选取。 3.1.2.4 玻璃钢或尼龙锚杆（允许在使用时间较短、围岩稳定的煤巷两帮、切眼面前侧使用），使用前必须有经总工程师批准的作业规程或施工措施。 3.1.2.5 经集团公司鉴定并经专业主管部门批准使用的新型锚杆。 3.1.3热轧圆钢锚杆埋深400m以浅使用，只用于支护回采巷道煤巷两帮，锚盘厚度不得小于6mm，长度在1000mm、1400mm和1600mm中选取；埋深超过400m时，必须使用Φ≥18mm 以上的等强螺纹钢树脂锚杆或高强预应力左旋无纵肋树脂锚杆，长度在1800mm、2000mm、
锚网索喷支护在三软煤巷施工中的应用
锚网索喷支护在“三软”煤巷施工中的应用 邓运启 （山东泉兴矿业集团有限责任公司，山东枣庄277800） 摘要“三软”煤巷架棚巷道支护状态稳定性不可靠，巷道失修严重危及安全生产。该文通过分析原因并综合运用更加合理有效的锚网索喷支护方式，改变现状达到了理想的支护效果，有力的促进了安全生产。 关键词“三软”煤巷锚网索喷支护安全生产 中图分类号TD353+．9文献标识码B Anchor network cable spray support nurse in“three soft” coal lane construction in the of application Deng Yunqi，Li Shizhong （springs of Shandong mining group Shandong zaozhuang277800） Abstract“Three soft”coal lane frame shed roadway support nurse State stability does not reliable，roadway neglect serious endanger safety．That paper through causes analysis integrated using more reasonable effective of anchor network cable spray support nurse way，changed has status，reached ideal of support nurse effect，strong promoting has safety． Key words“three－soft”anchor－mesh and shotcrete supporting in coal roadway safety 大兴矿煤系地层为二迭系山西组，现开采的3煤煤厚3 4m，开采深度在600 800m，煤层顶板为灰色细砂岩薄层状，局部为黑色砂泥岩，有泥岩夹层，底板为黑色泥岩，含植物化石。根据岩石化验资料及井下所揭露资料分析，3煤顶板稳定性属中等稳定，地质资料显示3煤为“三软”煤层。 煤巷在施工过程中，原先采用的工字钢架棚支护在煤巷较短（100m左右）时基本上是有一组人员在不断的维护，煤巷稍长时一组人员维护就跟不上失修发展的速度，特别是断层等地质构造带附近矿山压力显现更加明显，主要表现为侧压大、梁扭斜、棚腿成倒扎角，个别地段底鼓、棚腿钻底等现象，严重制约矿井的安全生产。因此分析其围岩应力性质机理，并采取相应的施工方式、支护方法和措施，解决安全生产中实际存在的安全隐患威胁问题，显得尤为迫切和需要。 1巷道变形破坏原因机理分析 软岩煤巷发生变形破坏的主要原因机理：（1）深部开采围岩应力相对较高，水平应力过大；（2）围岩具有软弱、膨胀、泥化的特点。巷道围岩主要由泥岩和砂质泥岩组成，岩层层理发育，抗剪强度低，完整性较差，且泥岩本身具有遇水膨胀、泥化的特点；（3）巷道掘后稳定期间围岩仍保持较大量的持续蠕变，巷道两帮的较大变形及底板鼓起影响巷道围岩的整体稳定；（4）支护方式及参数的确定不合理。 *收稿日期：2011－06－30 作者简介：邓运启（1967－），男，山东枣庄人，山东矿业学院采矿工程专业专科毕业，现在山东泉兴矿业集团公司从事安全生产工作。副总工程师。2治理改进方案及相应措施要求 2．1治理改进方案 （1）对于变形严重的区段，进行锚网索喷支护。 （2）进行二次支护时，依据现场条件，要预留断面，固结围岩，加固帮角控制底鼓，并进行二次复喷甚至多次复喷。 （3）施工中若岩层松软破碎时，要对围岩进行预应力锚索支护和注浆加固，提高其岩体整体强度，防止泥质岩层的风化和泥化，保证支护质量。 2．2施工技术要求 锚网索喷支护，采用Φ=20?2000mm的高强度左螺旋无纵筋锚杆，间排距800?1000mm，；两肩窝锚杆距顶板不得大于300mm；靠近底板两帮各使用一棵锚杆，角度下扎45?。锚杆用CK2350的树脂药卷全程锚固，并用配套标准销钉螺母紧固。钢网全断面敷设，其中顶板两侧钢网必须弯向两帮并与帮网搭茬使用（两帮采用高强度塑料网护帮，当顶板破碎时全断面敷设高强度塑料网；塑料网敷设在钢网里面，配合钢网联合使用）。钢网搭茬不少于10cm，采用12#铁丝双股连接，间距不大于20cm；顶板采用五眼钢带；锚索每3m 一排，间距1．2m，锚索长度5m，用CK2350的药卷锚固。当顶板破碎时可增加锚索可喷浆也可缩小锚杆间排距至800?800mm喷浆厚度100mm。同时加打注浆孔深注浆，注浆前应先复喷至100mm。锚索张拉应在注浆后进行。 2．3施工管理规定 锚杆施工工序：刷大巷道断面→铺设钢筋网→架设临时支护，施工顶部锚杆→施工帮部锚杆后进行初喷，每根锚杆必须合格。 6 32012年第2期
锚网支护安全技术措施
锚网支护安全技术措施 随着公司各矿井采深的加大，空区及开拓井巷的不断下延，次生应力扰动加强，导致井巷所受矿山压力不断变化，矿压显现频繁。尤其顺层井巷和地质构造发育段、地质松散岩层井巷变形严重。在相邻井巷掘进或回采爆破影响下，顶帮发生掉渣或漏顶几率较大。为提高井巷的主动安全系数，提升公司的基础安全保障，减少甚至杜绝矿井顶板事故的发生，为员工营造一个相对安全的生产作业环境，特编制该安全技术措施，望各生产单位严格按照措施执行； 一、施工要求； 1、材料规格：锚杆规格视井巷岩层结构确定，确保锚杆锁入老顶500mm以上；锚杆按成行成排或梅花状布置，间距1000mm×1000mm，如若井巷岩层稳定性差、强度较小，需根据实际情况加密锚杆密度。锚杆托盘必须与锚杆配套，托盘达不到密合要求的视锚杆无效。锚网采用网格为100mm×100mm焊接或编制锚网，锚网钢丝规格根据井巷稳定性进行确定。 2、锚杆施工眼位必须与岩层倾向垂交或斜交，角度不小于75°严禁施工顺层锚杆； 3、锚网铺设必须压接一格，边角必须采用铁丝绑缠，锚杆托盘必须紧贴岩面。 4、锚网铺设必须超过井巷破碎带500mm以上，包边锚杆必须确保锚网张拉有力。破碎的岩块必须提前处理完毕后方能进行锚网支护，严禁出现网兜。
5、锚网支护紧跟迎头，滞后距离不得超过20米，严重破碎带不得超过5米。 6、锚杆孔长必须超过锚杆有效长度200mm以上，失效锚杆需及时补打。 二、安全技术措施； 1、锚网施工坚持由外向里、先顶后帮的原则，逐步推进。 2、施工人员进入现场后，严格执行“敲帮问顶”工作制度，检查巷道顶帮情况。发现问题及时处理、不能处理的，及时向带班领导汇报，在措施到位，整改到位后方可恢复施工。严禁盲干，杜绝违章指挥。 3、锚网施工时必须2—3人配合作业，相互做好安全监护。施工过程必须保持退路畅通，防止冒顶伤人或堵人。作业期间除安全监护人员外，非施工操作人员不得在作业地点逗留。 4、处理巷道高冒地段时，必须由有作业经验的工人进行；矿级领导或专职安全员跟班指挥，作业全过程安排专人观察顶板，发现异常必须先撤出人员，处理完毕后方可恢复作业，以确保施工作业安全。 5、处理网兜或搭建操作平台、操作架施工时，必须在支护完整牢固处作业。 6、严格执行交接班制度和现场跟班带班制度、作业点10m范围内必须确保照明良好，风流通畅。 7、打眼或挂网作业人员必须站在已完成挂网的安全区域操作，严禁在裸巷施工。
煤巷锚杆支护技术要求规范
煤巷锚杆支护技术规范 1 范围 本标准规定了煤巷锚杆支护技术的术语和定义、技术要求、煤巷锚杆支护监测及煤巷锚杆支护施工质量检测。 本标准适用于煤矿煤巷锚杆支护，也适用于半煤岩巷锚杆支护。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T5224－2003 预应力混凝土用钢绞线 GB/T14370－2000 预应力筋用锚具、夹具和连接器 GB50086－2001 锚杆喷射混凝土支护技术规范 MT146.1－2002 树脂锚杆锚固剂 MT146.2－2002 树脂锚杆金属杆体及其附件 MT/T942－2005 矿用锚索 MT5009－1994 煤矿井巷工程质量检验评定标准 3术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 煤巷coal roadway 断面中煤层面积占4/5或4/5以上的巷道。 3.2 半煤岩巷half-coal and half-rock roadway 断面中岩石面积（含夹石层）大于1/5到小于4/5的巷道。
锚杆支护bolt supporting 以锚杆为基本支护形式的支护方式。 3.4 锚杆杆体破断力breaking force of bolt bar 锚杆杆体能承受的极限拉力。 3.5 锚杆拉拔力pulling force of bolt 锚杆锚固后，拉拔试验时，锚杆破断或失效时的极限拉力。 3.6 锚固力anchor capacity 锚杆的锚固部分或杆体在拉拔试验时，所能承受的极限载荷。 〔MT146.1－2002，定义3.8〕 3.7 设计锚固力 design anchor capacity 设计时给定的锚杆应能承受的锚固力。 3.8 树脂锚杆resin anchor bolt 〔MT146.1－2002，定义3.1〕 3.9 树脂锚固剂capsule resin 起粘结锚固作用的材料称锚固剂，树脂锚固剂由树脂胶泥与固化剂两部份分隔包装成卷形。混合后能使杆体与被锚固体煤岩粘接在一起。 〔MT146.1－2002，定义3.2〕
边坡支护技术交底(随机锚杆)
发文单位： 收文单位边坡支护工班交底编号 工程名称随机锚杆施工日期2018年6月22日 一、材料准备 φ28砂浆锚杆、普通硅酸盐水泥。 二、主要机具 注浆泵、手风钻、高压风机，砂浆搅拌机。 三、施工作业条件 1、材料及机具进场必须有合格证明材料，并报验合格后方可使用。 2、钻孔、注浆施工人员必须经过培训合格后方可上岗。 3、经现场试验确定砂浆配合比后方可施工。 4、上道工序报验完毕。 四、操作工艺 工艺流程：砂浆锚杆施工工艺流程见下图 根据图纸设计要求，开挖过程中若遇软弱夹层或坡率陡于设计要求，应加设随机锚杆，锚杆采用φ28钢筋，L=4.5m，纵、竖向间距≤1.5m，梅花型布置。打设采用冲击锤或土钉机将锚杆按设计角度（如下图所示）及位置对正，将锚杆击打入土 编制：复核：接收：日期
发文单位： 收文单位边坡支护工班交底编号 工程名称随机锚杆施工日期2018年6月22日 体至设计长度。 随机锚杆角度示意图 1、钻孔：先标定钻孔位置，采用风动凿岩机进行钻孔，钻孔直径大于锚杆直径15mm,孔深误差不大于5cm。钻孔应圆而直，孔口土整平。 2、清孔：在钻孔完成后，使用高压空气（风压0.2～0.4Mpa）将孔内岩粉及水体全部清除孔外，以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。除相对坚硬完整之岩体锚固外，不得采用高压水冲洗。 3、注浆：锚杆采用风钻成孔、高压风或水洗清孔，并将锚杆边旋转边送入锚孔，检查锚孔是否平直畅通，不合格重新钻孔，严格控制锚杆位置、方向和直径；采用注浆泵压注早强水泥砂浆，浆液采用M20水泥砂浆，注浆时排出锚杆中的气体，注浆应确保浆液注满孔体，浆液水灰比控制在0.45～0.5∶1，注浆压力控制在0.5～1MPa。要求锚孔内砂浆饱满，注浆工作连续不中断，保证锚杆、砂浆、围岩间的粘结力。施工时应注意排气问题，待排气孔出浆后，方可停止注浆。注浆开始或中途停止超过30min时，应用水或稀水泥浆润滑注浆管及其管路。 编制：复核：接收：日期
预应力全长锚注支护技术实践
预应力全长锚注支护技术实践 摘要：巷道地质采矿条件整体层位位于11-2煤层及8煤层之间；巷道底板标高为-969.7m～-911.5m，埋藏深度大，地层压力大。实施了三维地震及地面勘探工程，巷道附近地面钻探孔均揭露11-2及8煤层。根据周边巷道揭露地质资料，结合地面钻探及三维地震勘探资料，巷道掘进范围内无大中型断层，无落差大于 3m断层，但小断层和构造裂隙发育，DF22正断层、FN1-6正断层对掘进会有一定影响。因区域200m范围内采掘活动较少，揭露隐伏断层的可能性较大。鉴于此，文章对煤矿预应力全长锚注支护技术进行了实践研究，以供参考。 关键词：巷道支护技术；预应力；全长锚注。 1 巷道支护技术难点及对策 1.1 巷道支护难点分析 1）炮掘易造成顶板松动、冒落，导致锚杆锚索外锚端受力状况差巷道施工段岩性为细砂岩、砂质泥岩、泥岩等，其中以砂质泥岩为主，掘进过程中，由于施炮震动，易造成刚揭露顶板松动、离层、冒落，造成巷道表面凹凸不平，锚杆锚索外锚端受力状况差。 2）巷道顶板砂质泥岩遇水易引起膨胀变形，不利于围岩控制 巷道顶板为细砂岩和砂质泥岩，砂岩含水，因此当顶板有裂隙、构造或锚索孔通达砂岩层时，顶板淋水，不仅影响锚索的内锚效果，而且还会造成直接顶砂质泥岩膨胀和强度弱化，不利于围岩控制。 3）巷道埋藏深、地层压力大 巷道底板标高为-969.7m～-911.5m，埋藏深度大，地层压力大，深井巷道特征突出。 4）巷道为开拓系统巷道，服务时间长 巷道为系统巷道，服务时间长达20年，因此对巷道围岩的稳定性要求高。 1.2巷道支护技术对策 1）提高巷道的初始支护强度 有效的支护强度是保证深井巷道围岩稳定的前提条件。巷道开挖后，围岩表面应力出现卸载，并向围岩内部逐渐增大至原岩应力状态。巷道围岩的破坏是从巷道围岩表面开始的，当支护强度不能有效地平衡围岩某个深度的围岩应力时，围岩的破坏就会向围岩内部不断扩展和发展。对于深井高应力巷道，应该提供较高的支护强度，使其与高围岩应力相抗衡，阻止或减缓巷道围岩的破坏与发展。 2）采用预应力全锚注支护技术 对于深井高应力巷道，可锚性差是造成锚固力低和失效的重要原因。树脂端部锚杆和锚索虽然施工简单快捷，同时可以快速施加较大的预紧力，然而其锚固方式为端部锚固，锚固的有效性更大程度上依赖于锚杆锚索两端岩体的稳定性。一旦锚杆锚索两端松动破坏，必然导致锚杆锚索失效。预应力全锚注技术是锚杆（索）支护与注浆加固的有机结合，它是以树脂端部锚固锚杆、锚索为基础，通过高压注浆形成全长锚固方式的一种支护围岩的方法。 3）提高锚杆锚索的外锚强度和刚度 以锚杆锚索为基本支护的预应力全锚注支护是一个支护结构系统，这个系统中任何一处发生问题或存在薄弱环节，都会导致系统破坏，造成预应力全锚注支护效果降低或失败。对于服务时间较长的系统巷道，在提高锚杆锚索设计支护强度的同时，必须保证锚杆或锚索的外锚结构具有与之相匹配的支护性能。锚索外
煤矿巷道支护技术获重大突破锚注支护成果获国家科技进步二等奖
煤矿巷道支护技术获重大突破锚注支护成果获国家科技进步二等奖 在2月28日召开的国家科学技术奖励大会上，淮北矿业集团等四家单位合作完成的“高应力极软岩工程锚注支护机理及技术研究与应用”成果，荣获国家科学技术进步二等奖。 由淮北矿业集团、山东科技大学、淮南矿业集团、中国矿业大学合作完成的这项成果，标志着我国在煤矿巷道支护技术领域方面取得重大突破。 近年来，随着我国煤矿开采范围和开采深度逐渐加大，矿井开采深度在600米以上的高应力极软岩巷道分布越来越广泛。在应用传统的锚杆、U型钢等支护方式时，围岩和支护数月就遭到破坏，严重影响矿井的安全与生产。 淮北矿业集团是一个拥有10多座矿井、年产原煤2000万吨的国有特大型煤炭企业，大部分矿井的煤炭属于三软煤层，给巷道支护增加了很大难度。从上个世纪90年代开始，淮北矿业集团就组织科研人员对高应力极软岩巷道技术难题进行攻关，率先在临涣煤矿、祁南煤矿等矿井进行锚注支护的工业性研究与应用，并与山东科技大学、淮南矿业集团、中国矿业大学携手合作，开始进行
高应力极软岩工程锚注支护机理及技术研究与应用。 据有关专家介绍，锚注支护是利用锚杆兼做注浆管实现外锚内注的支护方式。经过长达10年的研究、实验、应用，科研人员先后攻克了锚注一体化、锚封一体化、可控压注浆、浆液扩散规律及控制、锚注岩体物理力学性质测试、锚注岩体声波测试等技术难关。其中，在国内外首次研制成功的外锚内注式注浆锚杆、可控压内注浆锚杆，分别获得了国家专利。 该项技术成果先后在全国15个矿区大规模推广应用，锚注支护巷道累计长度为17.5万米，节约资金高达4.9亿元。2001年11月，安徽皖北煤电集团祁东煤矿发生突水淹井事故，排水历时4个月，U型钢支护、锚喷支护等支护方式的巷道均遭破坏，只有锚注支护的680米主大巷完好无损。 据淮北矿业集团副总工程师李明远介绍，目前，我国煤矿井下有高应力极软岩巷道几百万米，水利、矿冶、交通、土建等行业的松岩体高边坡工程治理，深基坑和高坝体的加固，软围岩的大型硐室和隧道支护，都可以应用锚注支护新技术。
正邦煤业有限公司煤巷锚网支护及顶板事故的预防 文档 (9)
正邦煤业有限公司煤巷锚网支护及顶板 事故的预防 郝振增 摘要］矿井煤巷锚网支护已得到广泛应用，为防止顶板事的发生，要合理确定锚杆、锚索的支护参数，及时发现事故预兆，加强事故的预防工作。 ［关键词］煤矿锚网事故预防 0引言 正邦煤业有限公司所有煤巷均采用锚网支护，自2007年以来已采用锚网支护技术安全掘进两万余米。在煤巷掘进过程中，通过采取合理确定支护参数、强化现场施工管理、顶板监测和后期顶板维护等措施，成功杜绝了煤巷掘进顶板事故，取得显著成效。 1支护作用原理 煤巷锚网支护的作用原理是利用锚网支护，强化和提高巷道顶板一定范围内的岩层的抗剪压能力，形成强化承压拱，抵抗巷道围岩变形，达到支撑巷道的目的。 2支护参数的确定 2.1锚杆支护参数 根据工作面地质条件，参照邻近工作面地质力学评估资料，依据自然平衡拱原理对掘进工作面围岩破坏范围和围岩压力进行计算，并以此为依据，结合其他矿井的生产实践合理确定锚杆支护参数。 2.1.1工作面两巷 断面形状：为不规则五边形，净宽2.8m，净高2.6m，断面7.28m2。 ①顶部采用MQT-120型锚杆钻机按设计位置钻孔，钻孔规格为Φ28×2000mm，安装4根Φ18×2000mm的左旋螺纹钢锚杆,靠上帮一个锚杆竖直布置，中间两个垂直顶板布置，靠下帮一个锚杆稍向下倾斜布置。 ②两帮采用ZQS-35J2型风煤钻打眼，钻孔规格为Φ26×1800mm，每排安装6个锚杆（上帮四个、下帮2个），垂直煤壁布置，锚杆规格为Φ16×1800mm的圆钢锚杆，螺母规格为M18mm,螺纹长80mm。锚固力不小于40kN，扭力矩大于100N.m。锚固药卷、间排距、梯子梁、金属网、锚杆外露同顶部锚杆。 2.1.2工作面切眼 断面形状：为矩形，净宽2.4m，净高2.2m，断面5.28m2。 ①顶部安装4根Φ18×2000mm的左旋螺纹钢锚杆，垂直顶板布置，其它要求同工作面两巷。 ②两帮安装4根（两帮各2个）Φ16×1800mm的圆钢锚杆，垂直煤壁布置，其它要求同工作面两巷。 2.2锚索支护参数 锚索根据顶部围岩赋存状态，直接顶为中细砂岩，厚约21m，巷道跨度为2.8m。考虑锚索支护的应力传递作用和结构效应，确定采用低延伸率钢绞线，直径15.24mm，由7根直径5mm钢丝组成，强度1860MPa，破坏负荷不低于260kN。 2.3顶板离层监测仪安装参数 在巷道顶部及三、四角门顶部中间垂直顶板向上打一钻孔，安装顶板离层监测仪，以观测顶板下沉量。同时严格按照三、四角门加固要求执行。安装范围：所有锚网巷道及三、
浅谈煤矿软岩巷道支护技术
浅谈煤矿软岩巷道支护技术 随着煤矿开采技术的成熟，开采深度的不断深化、开采规模的扩大，巷道损坏程度逐渐的扩大。软岩巷道支护一直是巷道工程的一个疑难点。软岩巷道的支护与使用维护优劣程度，直接影响到煤矿安全高效生产。文章通过对软岩巷道的概念、支护原理、支护原则、支护类型、支护对策等方面进行论述。 标签：软岩巷道；支护；原理；原则 1 软岩的基本概念 软岩是在特定的环境下，塑性变形明显的岩体。这种岩体多是泥岩、粉岩等。软岩的特点可以用软、弱、松、散概括。在煤矿巷道支护施工中，巷道围岩就是需要施工的岩体；工程力是指岩体上的重力、应力、水作用力、膨胀应力等。软岩通常分：低强度高膨胀性软岩、高应力软岩、极破碎软岩、复合型软岩四类。 1.1 低强度高膨胀性软岩，围岩质地破碎、强度偏低、遇水变形，对施工中的震动耐受力差。巷道围岩变形迅速，给支护带来很大困难。由于软岩中的泥质成分和结构面确定了软岩的特征，导致软岩产生塑性变形。软岩通常具有可塑性、膨胀性、崩解性、流变性、扰动性等特性。 1.2 我国煤矿开采深度逐年增加，使得一些矿井重力引起的垂直应力骤增，构造应力场错综复杂；在高应力条件下，扰动影响剧烈，围岩破坏程度加剧，涌现新裂纹致使煤岩体积扩大，扩容膨胀。 1.3 极破碎软岩巷道围岩内节理不同、裂隙等结构面，围岩支体破碎、稳定性差。巷道掘进工作中可能发生冒顶和片帮，给支护作业带来诸多不便。 1.4 复合型软岩指上述3种软岩类型各种组合。 2 软岩巷道支护原理与支护原则 2.1 支护原理 软岩巷道支护的重点在于发掘自承能力。支护原理：依据岩层特性，地压来源，运用科学设计方法，使支护体系和施工过程能够适应围岩变形的种种情况，从而达到控制围岩变形、维护巷道稳定的宗旨。 （1）改变思想，支护结构和强度和围岩自承能力相适应，与围岩变形及强度相结合，实践证明，单纯提高支护刚度的做法是难以达到预期效果；（2）适当卸压、加固与支护相结合的方法相辅相成，运筹帷幄，高应力区，需要卸力合理，对变形大的区域，要让度适量，支离破碎区域，进行整体加固；（3）对于围岩变形量测定，及时掌握围岩变形的活动状态，根据测定结果予以反馈，以确定二次
锚索及锚注支护技术在保护煤柱段巷道修复中的应用
收稿日期:2009203224 作者简介:田春雨(1978-),男,黑龙江绥化人,工程师,从事采矿技术工作。 doi:10.3969/j .issn .1005-2798.2009.08.020 锚索及锚注支护技术在保护煤柱段巷道修复中的应用 田春雨 (七台河精煤集团龙湖煤矿,黑龙江七台河 154600) 摘 要:保护煤柱内巷道因处于应力集中带,巷道支护困难。文章介绍了锚索及锚注联合支护在龙湖煤矿应力集中带内修复巷道的成功应用,说明锚索及锚注联合支护适合于高应力及围岩破碎巷道的修复。关键词:锚索;锚注;应力集中带 中图分类号:T D353 文献标识码:B 文章编号:100522798(2009)0820049202 七煤集团龙湖煤矿,设计年生产能力180万t,井下主要运输系统为南、北运输大巷及中央主运输石门,其中南翼运输大巷机尾段位于中—下部车场及采区煤仓保护煤柱内,处在应力集中带。首次掘进时采用锚喷支护形式,其后因采动影响,巷道破坏改为U 形棚支护,但因应力显观异常明显,巷道顶、底板及两帮最大相对移近量超过500mm ,巷道严重失修,严重影响了矿井南翼的运输。因此,再次修复时,经过充分论证,采用锚索和锚注联合支护技术,经实践检验取得了较好的支护效果。 1 锚索及锚注支护作用机理 1.1 锚索支护机理 锚索安装在钻孔中,待内锚固段锚固后,给锚索施加预应力,外锚固端用锚具锁紧。在预应力作用下,改善了围岩的应力状态,提高了围岩的抗变形破坏能力,有效地控制了围岩有害变形的发展,保持被加固围岩及其结构的稳定性。1.2 锚注支护机理 1) 注浆后浆液将松散破碎的围岩胶结成为整体,从而大大提高了岩体自身的强度,有效地改变了岩体的力学物理性质,实现利用围岩本身作为支护结构的一部分,充分调动围岩的自承能力。 2) 利用注浆锚杆注浆充填围岩裂隙,配合锚喷支护,可以形成一个多层有效组合拱,从而扩大了支护结构的有效承载范围,提高了支护结构的整体性和承载能力。 3) 利用注浆锚杆注浆可以封闭水源,隔绝空气,防止围岩风化,防止围岩被水浸湿而降低围岩本身的强度,提高围岩的稳定性。 2 锚索及锚注支护方案 1) 巷道拱基线以上锚索间排距为2.1m × 2.1m ,矩形布置。材质为D 15.24mm 钢绞线,长10m ,每根锚索用4卷K2340型树脂锚固剂端头锚 固。锚索托板采用L 型槽钢加工,长度400mm ,中间加焊150mm ×150mm ×10mm 的钢板,中部孔直径为16.5mm ,使用锚具锁紧。 2) 注浆锚杆规格为D 2mm ×2000mm ,采用黑铁管制作,杆体上钻有6×D 6mm 注浆孔,注浆锚杆间排距700mm ×700mm ,全断面矩形布置。最下排注浆锚杆距巷道底板300mm ,与水平夹角30°,以控制底鼓。注浆锚杆要求外露长度不大于50mm ,钻孔直径为42mm 。 3) 注浆加固。水泥浆不仅起锚固锚索的作用,而且可渗透到破碎围岩结构内,更大范围加固围 岩。水泥浆用525# 水泥配制,局部加水玻璃,其用量为水泥重量的3%～5%,注浆压力控制在1.5MPa 。 3 巷道工程监测 1) 采用锚索及锚注支护修复后,巷道两帮最 大位移量为40mm ,远远少于其它支护形式巷道的围岩变形位移量。 2) 巷道受采动影响时,除局部出现混凝土喷层剥落外,巷道稳定性较好,经受住了动压的影响,不需再采用其它的加强支护措施。 4 结 语 1) 锚索及锚注支护技术不仅提高了岩体的 完整性和强度,而且使锚索的可靠性得到了保证,使锚索既可施加较大的预应力、及时承载,又实现了锚索的全长锚固,显著提高了锚索的支护加固作用,是一种有效、经济的围岩支护加固手段。 2) 对修复巷道采用锚索及锚注支护技术,将松散破碎的围岩胶结成整体,提高了岩体的强度,使 9 4实用技术 总第118期
软岩巷道支护技术发展现状分析
软岩巷道支护技术发展现状分析 耿志光 (河南工程学院安全工程系郑州451109) 摘要：随着我国新生代煤层的大力开发，软岩矿井的数量也在与日俱增。特殊条件下的巷道施工与维护问题已变得日益突出，并成为影响和制约我国煤炭工业发展的重要因素之一。采用常规的支护方法，已不能满足安全生产的需要。研究有效而经济的软岩支护方法, 是当前生产中急需解决的问题。为此查阅了大量相关科技期刊，对多个典型软岩矿井的支护技术进行分析，总结了我国软岩支护的发展现状。这对提高我国软岩支护的技术水平，提高经济效益，都有着十分重要的意义。 关键词：软岩；支护技术；发展现状 1引言 由于深部岩体处于复杂的工程地质环境，使深部岩体表现出的力学特性与浅部开采时往往具有很大的差异，并且，随着开采深度的增加，伴随着硬岩矿井向软岩矿井的转型。在浅部开采基础上发展起来的传统支护理论、设计方法及技术已难以适应深部巷道支护的要求，尤其是深部软岩巷道支护设计及实际的需要[1]。 随着其开采深度不断增加, 受高应力的影响, 软岩问题愈趋严重, 深部围岩处于软岩状态, 施工条件趋于复杂化, 巷道及硐室支护的难度和破坏程度不断增加[２]。底臌是煤矿巷道中经常发生的动力现象, 巷道底臌使断面缩小, 阻碍运输、通风和人员行走, 因底臌而造成巷道报废的现象时有发生, 严重影响生产和威胁安全[3]。软岩巷道支护问题日益突出。研究高效而经济的软岩巷道支护方法,是目前矿井生产急需解决的问题。 2软岩巷道的特征 2.1软岩的概念 软岩是我国煤炭系统的习惯用语, 它的概念已不是狭义的字面上的含义。目前人们普遍认可的软岩的概念包括松散型软岩、破碎型软岩、流变型软岩、膨胀型软岩及高地应力型也称硬岩软化型软岩等五种特点岩石。 2.2软岩的基本特征 1)软岩松散破碎, 结构疏松, 容重低, 孔隙率较高, 强度小, 稳定性差。一般软岩多为泥岩、炭质泥岩、砂质泥岩及粉砂岩组成, 单向抗压强度小于200 Mpa。 2)软岩易吸水崩解, 膨胀性强。软岩膨胀的概念有两个一、专指那些含有膨胀性矿物如高岭石、蒙脱石等的软岩所产生的膨胀变形。二、指软岩岩体向巷道空间的位移变形。 3)软岩巷道自稳性差, 围岩压力大, 来压快, 自稳时间短。多数围岩自稳时间仅几十分钟到几小时。 4）软岩巷道变形量大, 变形持续时间长, 具有流变性能。软岩静压巷道中总变形量超过400-500mm者甚多。变形时 间一般都在1-3个月以上, 甚至半年后仍继续增长。 5）软岩巷道变形速度快, 变形范围广, 底腻明显。 2.3软岩巷道的特征 1）围岩的自稳时间短、来压快所谓的自稳时间, 就是在没有支护的情况下, 围岩从暴露起到开始失稳而冒落的时间。软岩巷道的自稳时间仅为几十分钟到几个小时, 巷道来压快,
软岩巷道掘进支护技术分析
软岩巷道掘进支护技术分析 发表时间：2013-09-16T14:47:26.233Z 来源：《中国科技教育·理论版》2013年第5期供稿作者：贺海军[导读] 巷道开挖工程中会破坏岩体的原岩应力，工程围岩中的应力分布会出现一定的变化。 贺海军汾西矿业紫金煤业公司 031304 摘要基于我国煤矿资源分布的较为广泛，由于各储藏位置的地质结构的差异导致巷道围岩的地质环境也变得更为复杂化，其中涉及软岩巷道掘进支护施工工程占有较大的比例。因而对于软岩巷道掘进支护技术的探讨与研究具有重要的价值作用。本文将对软岩的地质特点以及影响软岩巷道稳定性的因素进行系统的分析，再进一步探讨软岩巷道掘进支护技术。关键词软岩巷道支护巷道掘进 随着国内煤矿开采步伐的不断深入，部分硬岩在开采应力的作用下开始软化，同时一些软岩区域的煤储层也成为的开发的重点，因而对于软岩巷道支护的研究已经成为了煤矿产业可持续发展规划的重点内容，此外，基于软岩本身的地质特点，软岩巷道掘进效率较低且容易出现变形，或受到其他地质环境的影响而遭到破坏，因而严重制约着煤矿产业的经济效益。 一、软岩地质特点以及工程力学特性 一般来说，地质软岩指的是单轴抗压强度小于25Mpa，具有松散、破碎、风化等一系列特征，该定义并非适用于工程实践中，它是在一定的施工环境下才能够成立的，如对于部分浅开挖巷道来说，即便抗压强度较低，但是地应力的水平也较低，因而“地质软岩”并非会呈现出软岩的特性。工程软岩指的是在一定量的工程力的作用下，产生较大塑性变形的工程岩体，在煤矿巷道掘进中，工程围岩是巷道施工中研究的重点，工程岩体往往承受着重力、构造残余应力、水的作用力、工程扰动及膨胀应力等工程力共同的作用，在工程力学的影响下，软岩的地质特征会得到充分的体现，在部分煤矿巷道开挖的场地中，如果选择的支护方式不够科学完善，就会出现坍塌、变形。由于软岩承受工程力的能力较差，因而在设计支护方式时，存在着一定的难度。 二、软岩巷道的支护原理以及支护措施 巷道开挖工程中会破坏岩体的原岩应力，工程围岩中的应力分布会出现一定的变化。巷道开挖工程的不断进行，切向应力力增大而径向应力不断缩小，到达硐壁处时应力达到极限，在两种应力的共同作用下，由于围岩本身的地质特性，其会向巷道的空区发生变形，同时可能会存在一定裂纹，进而对巷道形成一定的破坏能力，而继续掘进，工程围岩的性质将会变得更为恶劣。在围岩应力的基础上，切向应力在硐壁处对达到最大值，进而造成这个区域的岩石迫力屈服发生塑性变形。对于硬岩巷道的支护工程来说，因其强度较高，在巷道掘进中需要控制塑性区与松动去的出现，促使围岩处于弹性状态，进而具有抵御工程应力的极限水平。但是对于软岩掘进工程来说，其要求工程围岩中的岩体达到塑性状态，且需要达到最大的塑性变形。塑性区的出现使应力集中区从硐壁向围岩深部发展,当应力强度超过围岩的屈服强度时,又会出现新的塑性区,如此不断发展。该变化对支护来讲将产生以下两个力学效应:围岩中切向应力和径向应力降低,减小了作用于支护体上的荷载。这种变化能够在巷道支护体上出现两种力学效应：1）工程围岩上应力的减小会有效的减弱支护体的荷载力；2）围岩深部是应力集中的主要方向。由于深部岩石承受着三种不同的应力，因而能够减弱岩体受到工程力的总和。通过对图1与图2的分析可知，在软岩的稳定塑性变形区域内，尽可能以变形的方式释放围岩所积蓄的应力荷载，可以游戏哦啊的保证支护体的稳定，也有利于软岩巷道工程的开展与深入。 图1巷道开挖后围岩中应力分布的曲线 1—未出现塑性区时，切向应力与径向应力的分布曲线，可见，二者平衡；2—塑性区域为半径为R2的圆形区域内的应力分布；3—塑性区域为半径为R3的圆形区域内的应力分布
软岩巷道支护
煤矿软岩巷道支护技术 摘要：煤矿软岩巷道工程支护，尤其是深部高应力软岩巷道支护，一直是矿业工程难点问题之一。随着矿井开采规模的增大和开采深度的不断加大，软岩巷道的支护与维护问题显得越来越突出，软岩问题愈趋严重，直接影响煤矿安全高效生产。本文分析了软岩的概念及分类，提出了软岩巷道支护对策与主要支护形式，并指出了以后软岩巷道支护新的发展趋势。 关键字：软岩巷道；高应力；支护对策 1 引言 由于煤层赋存条件的复杂、多变，煤层开采条件的不可选择性，多数矿井的生产和建设都将面临不同程度、不同数量的软岩巷道开掘及维护难题。特别是服务年限较长的准备巷道、开拓巷道施工、维护，需解决一系列软岩巷道问题，比如巷道自稳时间短、变形大、难维护、返修率高等。加之多数软岩巷道断面较大，巷道变形破坏的影响因素复杂[1]，在支护设计中，要考虑多方面的影响因素。软岩巷道的变形主要体现在顶板下沉量较大，两帮收缩、偏帮、底鼓严重。巷道的变形严重影响到运输、通风、行人的问题，因此寻找合理的支护方式已经迫在眉睫。 2 软岩的概念及分类 工程软岩是指在工程力的作用下，能够产生显著塑性变形的工程岩体[2]。在煤矿巷道支护工程中，巷道围岩就是所研究的工程岩体；工程力则是指作用在工程岩体上的力的总和，它包括重力、构造残余应力、水的作用力、工程扰动及膨胀应力等。该定义揭示了软岩的相对性，实质即工程力与岩体的相互关系。当工程力一定时，不同岩体可能表现为硬岩特性，也可能表现为软岩的特性。而对于同一种岩石，在较低工程力的作用下可表现为硬岩的变形特性，在较高的工程力作用下可能表现为软岩的大变形特性。按其上述特性，大体上可分为4大类：低强度高膨胀性软岩、高应力软岩、极破碎软岩、复合型软岩。 1)低强度高膨胀性软岩巷道，围岩不仅松软、强度低，而目_遇水软化、膨胀，对风、水、扰动十分敏感。巷道围岩变形速度快、变形量大、持续时间长，给支护带来极大困难。软岩之所以能产生显著的塑性变形，主要是因为软岩中的泥质成分和结构面控制了软岩的工程力学特性。软岩一般具有可塑性、膨胀性、崩解性、流变性以及工程扰动性等工程力学特性。 2)我国煤矿开采深度以每年8～12m的速度增加，开采深度超过1000m的煤矿已有数十处，部分矿井重力引起的垂直应力明显增大，构造应力场复杂，地应力高；在高地应力作用下，开采扰动影响强烈，围岩破坏严重，煤岩体的扩容现象突出，表现为大偏应力下的煤岩体内部节理、裂隙、裂纹张开，出现新裂纹导致煤岩体积增大，扩容膨胀。
锚杆支护技术规范(正式版本)
锚杆支护技术规范（正式) 第一章总则 1为贯彻安全第一得生产方针,严格执行《煤矿安全规程》与煤炭工业技术政策，确保正确地进行锚杆支护设计与施工质量，促进煤巷锚杆支护技术得健康发 展，特制定本规范。 2 锚杆支护巷道施工必须进行设计.锚杆支护设计要注重现场调查研究,吸取国内外锚 杆支护设计、施工与监测方面得先进经验,积极采用新技术、新工艺、新材 料，做到技术先进、经济合理、安全可靠。 新采区采用锚杆支护时,要进行基础数据收集并进行锚杆支护实验工作,锚杆支护设计要组织有关单位会审，并报集团公司备案. 3 对在煤巷应用锚杆支护得有关人员（管理人员、工程技术人员及操作人员）,都必须 进行技术培训。 4 在应用锚杆支护得巷道中，必须有矿压及安全监测设计。在施工中必须按设计设置 矿压及安全监测装置，并有专人负责监测. 第二章巷道围岩得稳定性分类 5采用煤巷锚杆支护技术，必须对巷道围岩稳定性进行分类，为指导锚杆支护设计、施工与管理提供依据。 6巷道分类按原煤炭部颁发得《缓倾斜、倾斜煤层回采巷道围岩稳定性分类方案》执行。 7煤层围岩分类指标以缓倾斜、倾斜薄煤层及中厚煤层回采巷道分类指标为基本分类指标。其它条件下得煤巷（如煤层上山）稳定性分类指标，可根据具体情 况对分类指标进行相应替代，详见表1与表２。 缓倾斜、倾斜薄及中厚煤层回采巷道分类指标
第三章锚杆支护设计 8 锚杆支护设计应贯彻地质力学评估-初始设计-监测与信息反馈—修改设计等四个步 骤。 锚杆支护设计参考以地应力为基础得煤巷锚杆支护设计方法,结合锚杆支护实践,可根据直接顶稳定情况,按悬吊理论、自然平衡拱理论、组合梁理论或锚杆楔固理 论进行设计计算;亦可采用工程类比法进行设计。无论采用哪种设计方法,都 必须对支护状况进行监测,包括锚杆受力、巷道围岩表面与深部位移及弱化 范围、顶板离层等内容。根据监测信息反馈结果对设计进行验证或修改。 第9条为进行科学得锚杆支护设计，必须具备表３所要求得原始资料。巷道施工后,根据实际揭露得围岩及地质构造等情况,对有关数据进行校核,为修改与完善锚 杆支护设计提供依据。
深井软岩巷道卸压锚注支护技术实践
中国矿业第21卷 口孜东煤矿地面标高+27m ，一水平标高-967m ，属于真正意义上的千米深井。施工中发现，井底车场的主要巷道、硐室均处在节理裂隙极为发育的泥岩、砂质泥岩和粉砂岩中,巷道支护异常困难，采用“锚网喷+锚索支护”仍不能有效控制围岩变形。为此,在口孜东煤矿利用锚注支护技术成功修复软岩巷道的基础上,对现有巷道和新掘软岩巷道提出了“锚网索喷+U 型棚+锚注”支护技术方案,有效控制了巷道围岩的剧烈变形,取得了良好的技术经济效果。 1工程概况 北翼回风石门（一）以7°方位角5‰坡度向前施工，拨门处标高-967m,巷道穿过泥岩、页岩、沙质泥岩等软岩层,设计断面为直墙半圆拱形,净宽5.8m,高4.8m,平均掘进断面20.4m 2。围岩由低强度、高膨胀、易崩解的泥岩和砂质泥岩互层组成,,属深井高应力节理化复合型软岩。 2卸压锚注的力学机制及其基本原理 软岩巷道因具有高应力、节理化、高膨胀等工程特征,巷道矿压显现为大地压、大变形,故难以支护。因此,软岩支护巷道必须允许软岩进入塑性状态,必须将其巨大的塑性能(膨胀变形能等)释放出来。塑性区的出现,改变了围岩的应力状态,围岩中切向应力和径向应力降低,减小了作用于支护体上的荷载;应力集中区向深层转移,减小了应力集中的破坏作用。应力集中区从岩壁向纵深转移,当应力集中的强度超过围岩屈服强度时,又出现新的塑性区。如此逐层推进,使塑性区不断向纵深发展。围岩卸压后,适时进行二次加强支护,才能以较小的支护投入取得理想的支护效果。为达到上述目的,选择最佳的一次支护形式最为关键。对一次支护的要求是:一次支护能使围岩在变形中卸压释放能量；围岩在变形中对支架的载荷可以控制,使围岩作用载荷始终小于支架工作阻力,不使支架失稳；不因围岩的无控变形而使围岩丧失强度而垮落，同时不因围岩过量的变形失稳加大二次支护的支护强度刚度。一次支护只有达到上述要求，才能使二次支护经济、合理、安 深井软岩巷道卸压锚注支护技术实践 倪龙鑫,李帅,李淞奎 （国投新集能源股份有限公司口孜东矿，安徽阜阳236153） 摘要:口孜东煤矿井巷属深井软岩巷道,为进一步探索有效支护形式,根据具体情况，利用卸压锚注支护技 术原理,对新掘软岩巷道提出了“锚网索喷+U 型棚+锚注”支护技术,优化了复杂变形机制下软岩巷道锚注控制方案,有效控制了巷道围岩的剧烈变形,取得了良好的技术经济效果。 关键词：深井软岩巷道；锚网索喷；U 型棚；锚注；复合支护中图分类号：TD353 文献标志码：B 文章编号：1004-4051（2012）zk-0394-02 Technology practice of relief bolting support in deep soft rock roadway NI Long-xin,LI Shuai,LI Song-kui (Kouzidong Mine,SDIC Xinji Energy Company Ltd.,Fuyang 236153,China) Abstract:Kouzidong Mine belongs to soft rock roadway.In order to further explore the effective support form,the technical principles of the relief of bolting is used and the supporting technology of "Anchor network cable spray +U-shaped arch +Anchor"is put forward for the new soft rock roadway depending on the circumstances.The bolt-grouting control scheme of soft rock roadway under complex deformation mechanism is optimized.The severe deformation of the surrounding rock is controlled effectively.Better technical and economic effects are acquired. Key words :deep soft rock roadway ；anchor network cable spray ；U-shaped arch ；anchor ；compound support 收稿日期：2012-04-14 作者简介：倪龙鑫（1986—），男，安徽淮南人，采矿助理工程师，2009年毕业于安徽理工大学采矿工程专业，现为口孜东矿综掘二队技术员。 第21卷增刊2012年8月 中国矿业CHINA MINING MAGAZINE Vol.21,zk August 2012