岩巷锚网喷支护参数合理选择及应用

煤矿统代化 2008年第3期 总第84期 岩巷锚网喷支护参数合理选择及应用 鹤壁中泰矿业公司 张乾 摘要在中泰公司三水平轨道暗斜井 施工 文明施工目标施工进度表下载283施工进度表下载施工现场晴雨表下载施工日志模板免费下载 过程中，将围岩条件为中粒砂岩、石灰岩时锚喷支护的锚 杆间排距由原来的600m×60(0111、700mX700mm调整为800mX800mm，在砂质泥岩条件下锚杆的间排距 600m×600ram。通过工业性试验，现场观测充分表明，在技术上可行，安金上可靠，经济效益十分明显。 关键词不同岩性支护参数合理选择 l工程概况 中泰公司三水平水平轨道暗斜井位于该矿三水平延深 区，该巷道布置在距二1煤层底板10—20m处，埋深420— 730m，巷道不受采动影响，巷道穿过的岩层为砂质泥岩、中粒 砂岩(S0)和石灰岩，巷道所穿地层地质条件简单，岩层发育正 常。砂质泥岩稳定性差，遇水易膨胀变形；石灰岩、砂岩强度 大，稳定性好，具有较强的抗压和抗变形能力。 2支护 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 及施工工艺 三水平轨道暗斜井设计净高3．2m，净宽3．8m，半圆拱断 面，支护结构为锚网喷支护。金属树脂锚杆支护参数根据计 算，在中粒砂岩、石灰岩条件下锚杆间排距设计为800mm× 800ram，在砂质泥岩条件下设计锚杆的问排距600mX600ram， 铺单层金属大眼网，网压茬100mm，每隔200ram用14#铁丝 联网一次，喷混凝土厚度100ram。工程支护图如图1、图2 所示。 锚杆采用L2m、中18mm金属树脂锚杆，锚杆尾端螺旋长 度350ram，直径28ram，钻孔直径32ram。使用两卷K2335树脂 药卷进行锚固。大眼网长2500mm，宽900ram，网孔80mmX 80mm。水泥硅酸盐425号，细骨料：河沙，粗骨料：石子，直径小 于或等于5mm，混凝土比例：水泥：河沙：石子=1：2：2。 图l一240m水平轨道暗斜井断面支护图(中粒砂岩、石灰岩) 采用钻眼爆破法进行掘巷。 临时支护工艺：放炮后找顶～喷护顶浆一打顶部锚杆 挂网。 永久支护工艺：安全检查一复查巷道规格～黄泥标定 眼位～打锚杆眼～安装锚杆挂网一喷护顶浆。 施工工艺流程如下： 掘进班：交接班安全检查一沿中腰线抡尺一打下部眼 一装药放炮一安然检查、二次装药房跑一安全检查、三次 装药放炮～找顶、喷护顶浆、打顶锚杆一抡尺打上部眼一 出渣扒空窝头一清理验收。 g 一⋯⋯一一1⋯一翟n 3曰bo 图2 —240m水平轨道暗斜井断面支护图(砂质泥岩) 喷浆班：交接班安全检查一复查巷道尺寸质量一打锚 杆眼一安锚杆、 说明：支护采用长2．0m，直径18mm的金属树脂锚杆，锚 杆问排距800ram；铺单层金属大眼网，网压茬100ram，每 200ram用12#铁丝联网一次，喷砼厚度50mm，基础深 100mm；水沟H×B=3001111"11X300ramo 说明：支护采用长2．0m，直径18mm的金属树脂锚杆，锚 杆问排距600mm；铺单层金属大眼网，网压茬100ram，每 200mm用12#铁丝联网一次，喷砼厚度100mm，基础深 100mm；水沟H×B=300mm×300mmo 挂联网～刷底眼、挂线一掺料喷浆一清回弹料复用 (打水沟)一清理验收。 3现场监测 3．1现场监测的主要内容 为了考察改变锚喷支护参数后巷道的支护效果，需要对 锚喷支护巷道进行一定的矿压观测，然后对该支护参数的合 理性作出评判。 围岩变形是围岩力学性态最直观的反映，由于位移量测 简便，可靠稳定，加之通过工程施丁．阶段和使用阶段的位移量 测，可以监测判断工程稳定状况，指导施工，因此，在巷道掘进 期|'日J对巷道表面位移进行了现场监测，监测的主要内容包括： 顶板下沉量、顶板下沉速度、两帮移近量、两帮移近速度。通过 ·65· 万方数据 煤矿现代化 2008年第3期 总第84期 巷道表面位移的观测可以反映巷道表面位移的大小及巷道断 面缩小程度。判断围岩的运动是否影响巷道的正常使用。巷道 表面．位移监测测点布置如图3所示。 A ．厂‘ 、、． ‘D 图3 巷道表面位移监测测点布置图 3．2测站布置与观测方法 巷道表面位移测站布置应紧跟掘进迎头安设，但为避免 影响生产，测站应距迎头3—7。在已掘出的100巷道中，巷道 表面位移测站布置如图4所示，测站设在喷层表面。巷道表 面位移采用测杆(枪)进行量测。设点初期围岩变形相对较快， 测读周期较短，后期测读周期稍长。 测站1 测站2 测站3 I．!塑．I． ：!竺 ．1．!塑 ．I 卜巷道掘进方向 图4巷道表面位移测站布置示意图 3．3监测结果与分析 3．3．1 前期观测数据 根据现场观测并经过整理，观测期间围岩移近速度如表1 所示。 由监测结果分析可以看出，锚喷支护岩巷的矿压显现在 掘巷阶段有如下特征： (1)锚喷支护有效地控制了围岩的变形。围岩两帮最大 移近量为201．82，最小为28．11，顶板最大下沉量为99．9l，最 小为27．43。 (2)巷道掘进影响期较短，5。6天后巷道围岩运动趋于 稳定； (3)巷道掘进剧烈影响区距迎头5m左右，5m到15m为 掘进影响减弱区。 表1观测期间围岩位移汇总表 ＼＼项目 移近量 最大移近 平均移近 稳定后移近 观测天数 溺菇＼ fmm) 速度(mm／d)速度(mm／d1速度(mm／d) {天) ＼ 两帮 顶沉 两帮 顶沉 两帮 顶沉 两帮 顶沉 两帮 顶沉 测站1 58．8627．4313．5211．405．542．80 0．12 O．09 24 24 测站2 20I．8299．9128．1l20．8017．138．50 0，49 O．29 16 16 测站3 120．2459．1217．5615．1l7．523．7l O，20 0．18 6 6 3．3．2后期观测数据 表2后期观测结果 ＼＼项目 移近量 最大移近 平均移近 观测天数 测站＼＼ (mm) 速度(ram／d)速度(mm／d) (天) ＼ 两帮 顶沉 阿帮 顶沉 两帮 顶沉 两帮 顶沉 测站I 70．7650．43 5．52 3．40 0．58 O．02 180 180 测站2 220．82114．9l8．1l 5．80 0．15 O．52 180 180 测站3 140．2479．127．56 5．30 0．42 0，3I 180 180 从以j二结果可以看出，在掘进180天之后，巷道的变形速 度趋于稳定，说明通过理论计算选用的锚杆支护参数，经过现 场丁业性试验后证明该支护参数的选取是合理有效的，该支 护参数已在公司其它类似地质条件矿井岩巷推广应用。 ·66· 4经济效益分析 在中泰公司岩巷掘进过程中，将围岩条件为中粒砂岩、石 灰岩时锚喷支护的锚杆间排距由原来的600nlnl、700mm调整 为800mm，在技术上可行，安全上可靠，经济效益十分明显。 4．1经济效益 (1)直接经济效益。以调整后的锚喷支护参数与原来的 锚喷支护参数相比，直接支护成本：调整前的锚喷支护材料费 用为462．78元，m，调整后为372．25元，m。每米直接降低成本 91．53元，m，降低19．8％。 (2)间接经济效益。锚喷支护参数调整后，每米巷道少安 装锚杆5根，提高了掘进速度，在调整参数之前，正规循环的进 尺为1．3m，调整之后的正规循环进尺为1．7m，巷道的掘进速度 提高了30．8％。巷道掘进速度的提高，促进了劳动效率提高， 为三水平早日形成生产系统创造了条件。 4．2社会效益 (1)有利于矿井安全生产和顺利建设，巷道掘进速度的提 高为矿井改扩建和三水平的建设提供了条件； (2)单位长度巷道所需的支护材料减少，减轻了工人的劳 动强度，提高了工作效率。 (3)为公司其它同类条件矿井巷道的支护提供借鉴经验 和依据。 5结论 (1)现场测试结果表明：在不同的围岩条件下，即使同样 的锚杆材料。锚杆的锚固力是不同的，在中粒砂岩中锚杆的锚 固力较高，平均值为134．4kN。石灰岩次之，平均值为103．5kN。 在砂质泥岩中最低，平均值为84．2kN，均小于锚杆的屈服强 度。 (2)弹塑性理论分析表明，改变锚杆支护的参数，将锚杆 的间排距由原来的600mm、700mm增加到800ram，锚喷支护 围岩稳定性的安全可靠性系数将发生变化，当锚杆的间排距较 小为600ram时，三种岩性条件下围岩的安全系数均符合 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 ， 当锚杆的间排距达到0．9m时，砂质泥岩和石灰岩的安全系数 不在合理范围之内，因此对中粒砂岩，锚杆支护的间排距在 0．9m较为合适；对砂质泥岩，锚杆支护的间排距在0．6m较为 合适；对石灰岩，锚杆支护的间排距在o．8m较为合适； (3)三水平轨道暗斜井为穿层斜井，当围岩为中粒砂岩和 石灰岩时，锚杆支护的间排距调整为800mm×800mm，当匍岩 为砂质泥岩时，间排距仍保持为600ramX600ram，且喷射混凝 土的参数不加改变。试验表明：锚喷支护有效地控制了围岩的 变形。围岩两帮最大移近量为201．82，最小为28．11，顶板最 大下沉量为99．91，最小为27．43。巷道掘进影响期较短，5．6 天后巷道嗣岩运动趋于稳定。经过6个月长时间的观测，巷道 变形速度趋于零，巷道稳定。 作者简介 张乾(1976．1一)男，河南虞城人，本科，工程师。现从事煤矿 技术管理工作。 (收稿日期：2008—3—2) 万方数据 岩巷锚网喷支护参数合理选择及应用 作者： 张乾 作者单位： 鹤壁中泰矿业公司 刊名： 煤矿现代化 英文刊名： COAL MINE MODERNIZATION 年，卷(期)： 2008(3) 本文读者也读过(7条) 1. 芦付松.韦四江.李宝富 岩巷锚杆支护参数应用研究[期刊论文]-煤炭工程2006(12) 2. 宋子玉.崔松竹.SONG Zi-yu.CUI Song-zhu 锚网喷索联合支护在软岩巷道的设计与应用[期刊论文]-煤炭工程 2007(11) 3. 李德杰.张乾.LI De-jie.ZHANG Qian 岩巷锚网喷支护参数的合理选择及应用[期刊论文]-煤炭科技2008(3) 4. 张文胜 影响巷道的因素与不同的锚杆支护方法[期刊论文]-中国科技博览2010(15) 5. 储国平.Chu Guoping 巴矿岩巷锚喷支护设计探讨[期刊论文]-采矿与安全工程学报2000(1) 6. 余伟健.高谦 复合性软弱围岩巷道支护参数优化设计[会议论文]-2006 7. 王玉生 软岩巷道的支护设计与施工探讨[期刊论文]-煤炭工程2008(4) 本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_mkxdh200803041.aspx