锚杆、锚索支护作为一种经济有效的采准巷道支护方式,在煤矿巷道中已得到广泛应用,但由于煤矿井下地质条件的复杂性和多变性,沿煤层掘进的巷道很容易在成巷以后,未支护前发生垮帮现象。垮帮后造成打设的锚杆有裸露现象,随着压力的增大形成锚杆失效。因此,通过分析施工巷道垮帮原因,制定相应的安全防范措施如下。
??????? 一、开拓工作面煤层情况概述
??????? 现开拓工作面位于矿井井田中部,北采区西翼。采用综合机械化掘、锚沿煤层推进成巷。巷道高度2.4-2.6m,煤层底板标高1150~1400m,煤层倾角平均-12°,煤层结构简单,普氏硬度系数f=2.5~4,煤质较硬。煤层顶板为稳定的石灰岩层,层厚6.75m;局部地区有0.8-1.2米厚的泥岩层(伪顶),底板为2.2m厚的深灰色泥岩或炭质泥岩,较硬。
??????????? 二、巷道断面及支护参数设计
??????? 1、巷道开拓情况
??????? 1.1本年度所开拓的二水平回风大巷、二水平胶带大巷、二水平轨道大巷设计总长1300×3=3900米,分为二次成巷,先沿煤层掘进使各巷道相互贯通形成通风、排水系统后,再拉底、喷浆与硬化底板、做水沟。
??????? 1.2集中胶带大巷设计总长830米,集中回风大巷设计总长520米,措施联络巷设计总长225米,合计1575米,其中一部分已一次成巷;一部分是分二次成巷。
??????? 2、开拓工作面沿煤层掘进时,断面形状为矩形,净宽4.5m,净高2.5m,净断面积11.25m2。
??????? 2.1顶板采用锚索、锚杆、钢筋网联合支护。顶锚杆布置每排4根,排距1100mm,间距1200mm,规格为Φ20×2000mm的左旋螺纹钢锚杆,采用MSK2335与MSZ2360两种树脂药卷锚固,锚固长度950mm。顶锚杆安设角度分为边角锚杆略倾斜与煤帮15°,且距离巷帮达400mm,中间锚杆全部呈垂直角,锚索选择在顶板中间,间距1.6米,排距4.8米,垂直布置。?
??????? 2.2局部“小青顶地段”采用钢筋梯子梁(用Φ18mm圆钢制作,全宽50mm,长度4.0m),并有钢筋网与铁丝网双网支护。
??????? 2.3在“小青顶地段”或构造带打设3.0锚索补强支护。每隔1.0m或小于1.0m布置2根,打在两排锚杆之间,与巷道两帮距离相符。锚索规格为Φ17.8×3000mm,锚固方式为端头锚固,采用二卷树脂药卷,分别为MSK2335一卷,MSZ2360一卷,锚固长度为950mm。
??????? 3、煤帮锚杆支护:
??????? 3.1煤帮坚硬稳定时:
??????? ⑴使用¢20mm、长2000mm的螺纹钢锚杆;2300×1200×6+100×100mm的钢筋网进行支护。锚杆眼采用矩形布置。施工时,钢筋网竖着贴帮安装,搭接长度≥100mm。帮网顶端要与顶网相搭接,再用绑丝绞紧。
??????? ⑵在巷道正常地段,竖直间排距800×800mm:即上部锚杆距顶300mm,向顶板上仰15°;上部锚杆距中部锚杆800mm,中部距下部锚杆间距800mm,下部锚杆距底板600mm,每排3根,拉底后再补上一片网,打设一排锚杆。锚固长度必须达到950mm,帮网顶端要与顶网相搭接,再用绑丝绞紧。
??????? 3.2遇地质构造带煤帮松软或巷道高度超过3.0m时:
??????? ⑴使用¢20mm、长2000mm的螺纹钢锚杆;2300×1200×6+100×100mm的钢筋网进行支护。锚杆眼采用四排或五排矩形布置。施工时,钢筋网竖着贴帮安装,搭接长度≥100mm。帮网顶端要与顶网相搭接,再用绑丝绞紧。
??????? ⑵竖直间排距:上部锚杆距顶300mm,向顶板上仰15°;上部锚杆距中部锚杆800mm,中部距下部锚杆间距800mm,下部锚杆按800mm递增,直至距底板600mm为止,锚杆锚固长度必须达到950mm。
??????? 4、要求:网片必须铺平整,网与网之间必须对接,对接之处用绑丝进行连接,锚梁铺设必须铺平,锚杆锚固长度达到规定要求,托盘必须紧贴煤帮压紧网片。