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摘要:本文阐述了晋城煤业集团成庄矿强力锚杆支护技术在回采巷道的应用,施工工艺和
施工组织,以及强力支护的经济及社会效益,为提高成庄矿综掘掘进效率提供了一条新途
径。
  关键词:强力锚杆;支护技术;提高;掘进速度
  晋城煤业集团成庄矿是国家

“八五“建设重点矿井,设计年产 400 万吨,经改扩建后,

现设计年产已达

800 万吨,是晋城煤业集团的主力生产矿井。成庄矿煤层地质条件复杂,现

主要采用悬臂式掘进机施工巷道,成巷速度在

400m/月左右。近年来,成庄矿综放开采技术

发展比较迅速,工作面产量不断提高。但与先进的综放开采相比,掘进支护技术显得比较落
后,不能满足综放工作面快速推进的要求。综采的快速发展暴露出综掘施工速度的明显滞后,
给矿井综采工作面的正常接续带来了巨大的压力,因此,提高综掘的单进水平势在必行。
  为了提高成庄矿煤巷综掘施工的装备和技术水平,促进煤巷单进水平的大幅度提高,
实现煤巷掘进安全、优质、快速和高效,成庄矿与北京煤科院合作开展了煤巷强力锚杆与锚
索支护技术的研究与试验,并于

2010 年 5 月份于 5212 正副巷正式推广使用,使成庄矿双

巷掘进速度由原来的月进

500 米提高到 700 米,2011 年 7 月份更是提高到了 900 米,大大

提高了队组单进水平,有效缓解了成庄矿采掘衔接紧张的局面。
  强力锚杆支护工艺,遵循了以下支护原则:
  

(1) 提高单根锚杆与单根锚索的支护强度,在保证支护强度不低于原有支护强度和巷道

安全的前提下,减小锚杆密度,降低单位面积上锚杆数量,从支护设计上提高成巷速度。
  

(2) 提高锚固系统的整体刚度,增加锚固区抵抗变形的能力。充分发挥大扭矩锚杆及高

预紧力锚索的支护作用。
  

(3) 大幅度提高锚杆的预紧力,提高锚杆控制围岩的早期扩容与离层的能力,最大限度

地保持锚固煤岩体的完整性和承载能力,避免围岩产生较大的变形,使其强度过早、过快地
降低。设计锚杆预紧力应达到其屈服强度的

30-40%。

  

(4) 提高组合构件的强度与刚度。由于锚杆密度降低,锚杆间的距离增大。为了有效控制

锚杆之间煤岩体的变形、松散、破坏,特意增加了钢带的强度与刚度。
  

1、强力锚杆支护方式

  

1.1 巷道断面

  巷道断面呈矩形,掘进宽度

4.52m,高度 3.2m,掘进断面积为 14.46m2。巷道净宽

4.22m,净高 3.05m,净断面积为 12.87m2。
  

1.2 强力锚杆支护设计原则

  强力锚杆支护设计的原则是锚杆支护整体强度不低于原有支护强度。因为,原有支护设
计已在成庄矿井下多条巷道得到应用,实践证明该支护强度能够有效控制巷道围岩变形,
保持顶板的稳定与安全。
  

1.3 支护方案

  根据强力锚杆支护设计原则,强力锚杆支护设计如下:
  巷道采用树脂加长锚固锚杆和

W 钢带组合支护系统,并进行强力锚索补强。

  

2、锚杆支护材料

  

2.1 顶帮锚杆杆体

  锚杆杆体为高强度左旋无纵筋螺纹锚杆,材质为专用锚杆

BHR500 钢材。杆体公称直径

22mm,长度 2.4m,顶帮锚杆锚固方式均为树脂加长锚固,极限拉断力为 239kN,屈服力

190kN,延伸率不小于 15%。杆尾螺纹规格 M24,采用滚压加工工艺成型。锚杆预紧力矩

500Nm,锚固力为 150KN。

  

5212 巷强力锚杆支护断面图

  

2.2 树脂药卷