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　　引言

 

　　煤炭是我國的主要能源，也是重要的化工原料。建國以來，在我國的一次性能源結構中煤炭所占的比重一直在70%左右。煤炭被譽為工業(yè)的糧食，煤炭工業(yè)在我國國民經(jīng)濟中占有舉足輕重的作用。錨桿支護作為一種有效的采準巷道支護方式，由于對巷道圍巖強度的強化作用，可顯著提高圍巖的穩(wěn)定性，加之具有支護成本低、成巷速度快、勞動強度減輕、提高巷道斷面利用率、簡化回采面端頭維護工藝、明顯改善作業(yè)環(huán)境和安全生產(chǎn)條件等優(yōu)點，可提高礦井的經(jīng)濟效益，因而成為世界各國礦井巷道的一種主要支護形式。實踐表明，錨桿支護技術是巷道支護中的先進技術，是當今世界巷道支護技術的主要發(fā)展趨勢，在我國煤巷中廣泛推廣錨桿支護勢在必行。

 

　　普通錨桿支護主要是錨桿群的共同作用在巷道圍巖內(nèi)部形成支護結構，通過該內(nèi)部支護結構承受巷道外載，以保持巷道圍巖的穩(wěn)定。巷道開掘后，原來處于平衡狀態(tài)的圍巖應力受到破壞而產(chǎn)生應力集中并重新分布。在這一過程中，巷道圍巖應力由原來的三向應力狀態(tài)變?yōu)閮上蚧騿蜗?，圍巖出現(xiàn)破壞區(qū)和塑性區(qū)，此時若巷道未得到有效、及時的支護，則隨著時間的推移，巷道圍巖的極限平衡區(qū)寬度（包括破壞區(qū)和塑性區(qū)）會愈來愈大，巷道圍巖不可能處于穩(wěn)定狀態(tài)。合理的普通錨桿（群）的及時支護，使巷道表面圍巖由因開挖影響形成的雙向或單向應力狀態(tài)變?yōu)槿驊顟B(tài)，且錨桿群的共同作用使錨桿在其長度范圍內(nèi)的巖（煤）體內(nèi)部形成具有一定承載能力的內(nèi)部支護結構。隨著巷道圍巖的變形，錨桿群的工作阻力隨之增大，被錨固體在錨桿軸線方向的圍壓得到進一步加大，從而增加了巷道圍巖的內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角，提高了錨桿錨固范圍內(nèi)圍巖的強度和內(nèi)部支護結構的承載能力，阻止巷道圍巖極限平衡區(qū)的擴大，減小巷道圍巖的變形，使巷道處于穩(wěn)定狀態(tài)。

 

 

　　2.1地質(zhì)概況

 

　　某礦05467工作面位于8#煤層厚度穩(wěn)定，煤厚3.70～4.25m，平均3.90m，煤層整體傾向西南，傾角2°～5°，一般為4°。8#煤層結構簡單，中下部普遍含有1層泥巖夾石，夾石厚度變化不大。8#煤層局部有1層0.35～0.80m的泥巖偽頂，直接頂為3.85m的石灰?guī)r，直接底板為0.57m的炭質(zhì)泥巖，老底為2.08m的中粒砂巖。煤層綜合柱狀圖見圖1。兩巷煤柱實際寬度20m，老頂單向抗壓強度102MPa，煤層（被巷道切割）抗壓強度18MPa，頂板巖層抗壓強度102MPa，全煤巷道上方覆蓋巖層平均容重25kN/m3，巷道切割煤層的最大寬度（軌道巷4.5m，皮帶巷5m），被巷道切割的煤層厚度3.6m，巷道埋深161m，節(jié)理、層理為Ⅱ類巖層。

 

　　2.2錨桿支護參數(shù)的確定

 

　　1）錨桿長度的確定

 

　　5）錨桿的選擇

 

　　工作面兩巷錨桿選45Mn螺紋等強度錨桿，巷頂選擇L=2.2m，=22mm；巷幫選擇L=1.6m。45Mn螺紋鋼承載能力>Q=6.64t滿足設計要求。W型鋼帶選用BHW-250-2.50，排距為1.0m；幫網(wǎng)采用2.3m×4.0m鐵絲網(wǎng)，排距為1.0m。 
 

 

　　3.1施工工藝流程

 

　　施工工藝流程：掘巷→打眼→鋪金屬網(wǎng)→鋼筋梯→打錨桿（錨索）。①金屬網(wǎng)選擇：直徑Ф≥3mm，網(wǎng)格尺寸為40mm×40mm菱形網(wǎng)，金屬網(wǎng)寬1.0m。②鋼筋梯參數(shù)選擇：圓鋼直徑=10mm；鋼筋梯寬B=100mm。③錨桿（錨索）錨固方式。錨桿采用全長錨固，深部采用快速藥卷1個，外部采用慢速藥卷，錨桿初始預緊力為2t。錨索采用端頭錨固，深部采用快速藥卷1個，外部采用慢速藥卷3個，錨索初始預緊力為4t。

 

　　3.2技術要求

 

　　1）錨桿鉆孔直徑要求使用鉆頭28mm，眼深不超過設計深度50mm，錨桿螺母的外露出應小于50mm，托盤必須緊貼巖面。巷道超寬或正常>30mm時，頂板破碎時可加50mm×50mm×200mm母托盤。

 

　　2）頂板錨桿間排距的誤差不得超過設計±60mm，幫錨桿間排距不超過設計±100mm。網(wǎng)與網(wǎng)之間搭接100mm，誤差±30mm，網(wǎng)與網(wǎng)之間搭接處用鐵絲連網(wǎng)一道。嚴格要求每班有專人對松動錨桿進行加固，確保錨桿的施工質(zhì)量要求。

 

　　3）托盤與煤（巖）壁之間必須緊貼，其有效接觸面積應在80%以上。煤巷錨桿支護巷道，每隔20m要安設頂板離層監(jiān)測點，長期觀測頂板巖層變化情況。如果頂板離層嚴重，應補加錨索或架棚加強頂板支護，以防巷道頂板大面積冒落。

 

 

　　通過開采實踐可以發(fā)現(xiàn)，在巷道兩幫及頂板沒有明顯的移近量；在距離工作面0～20m范圍內(nèi)，移近量變化明顯，但并沒有造成下沉垮落現(xiàn)象，說明支護效果良好，能夠保證安全生產(chǎn)。實踐表明，錨桿支護技術是巷道支護中的先進技術，是當今世界巷道支護技術的主要發(fā)展趨勢，是未來煤礦采準巷道的重要支護形式之一。