background image

浅谈煤矿深层开采锚网支护的施工

与应用

 摘要:根据巷道围岩地质力学参数,如围岩力学性质、围岩裂隙发育程度、地应力大小和
方向等,按地质力学评估方法确定岩体基本质量,对锚杆支护的各种主要影响因素进行数
值模拟分析。本文主要分析煤矿深层开采锚网支护的施工与应用。

 

  关键词:煤矿;深层开采;锚网支护;施工

 

  高效掘进机短壁开采方法,其巷道断面面积达

15m2 左右。在短壁开采主巷,每隔 30

多米需要设置交岔点,交岔点处最大跨度达到

10 余米,断面面积更超过 30m2。在支巷,每

2m 需布置采硐,交岔点处需进行临时支护。对于煤层埋藏浅、顶板稳定的条件,采用大

型锚杆安装车,掘进机退出后一次快速安装上锚杆即可

[1]。但对于围岩压力大,顶板不稳

定的条件,由于顶板自稳时间短,则要采用传统方式及时支护顶板,即临时支护和永久支
护。目前一般的棚式支护、砌碹支护等传统支护方式无法解决这一问题,而采用锚梁网索联
合支护方式则有效地解决了这一难题。

 

  一、锚网支护

 

  锚网支护是以锚杆为主要构件并辅以其他支护构件而组成的锚杆支护系统,是近几年
发展起来并得到广泛应用的新型锚杆支护形式,主要用于煤巷支护,其类型主要有锚网支
护、锚梁(带)网支护等。锚网支护是将铁丝网、钢筋网或塑料网等用托盘固定在锚杆上所组
成的复合支护形式。各种网主要用来维护锚杆间的围岩,防止小块松散岩石掉落,也可用作
喷射混凝土的配筋;同时,被锚杆拉紧的网还能起到联系各锚杆组成支护整体的作用。各种
网负担的松散岩石的荷载主要取决于锚杆间距大小。(

1)铁丝网一般采用 Φ3~4mm 的镀

锌铁丝编织而成。根据网格特征不同,可将铁丝网分为经纬网和菱形网。由于菱形网具有强
度高、连接方便等优点,正逐步取代经纬网。(

2)钢筋网是由钢筋焊接而成的大网格金属网,

网格约

150mm×150mm。这种网强度和刚度都比较大,不仅能阻止松动岩块掉落,而且能够

有效地增加锚杆支护的整体效果,适用于大变形、高应力巷道支护。(

3)塑料网具有成本低、

轻便、抗腐蚀等特点,但是强度和刚度较低。

 

  锚带网支护由锚杆、钢带(钢筋梯)和金属网等组成。其中钢带是锚带网支护系统的关
键部件。它将单根锚杆联接起来,组成一个整体承载结构以提高锚杆支护的整体效果。钢带

2~3 mm 的薄钢板制成,钢带上有锚杆安装孔,使打眼、安装极其方便。制作钢带的材料

不同,主要有平钢带、

W 型钢带和钢筋梯等型式[2]。 

  二、合理的锚杆支护形式

 

  短壁开采时的一般巷道普遍采用锚杆支护,而大断面的巷道交岔点需要采用加强支护。
锚梁网索(锚索)是大断面交岔点的基本支护形式,锚索支护设计的恰当与否,直接关系
到交岔点巷道的支护能否成功。这类巷道的支护,需要按照锚固平衡拱支护原理确定的锚杆
支护形式及锚杆布置方式,并采用数值模拟方法,优选锚杆的具体参数。

 

  锚杆与锚固岩层组成的锚固体与矿用工字钢金属支架相比,其承载能力和抗变形能力
要大得多,但锚杆支护不是在所有条件下都是绝对可靠的。当顶板岩层强度很低而且很松软
时,锚杆的支护作用就小,因为锚杆难以维持顶板岩层的整体性和充分发挥出锚固平衡拱
的作用。因此,这种条件下的锚杆支护巷道需要加强支护。

 

  以往锚杆支护的巷道主要是使用架棚和打点柱进行加强支护,防止冒顶。这种加强支护
方法虽然安全可靠,但支护费用高,而且影响工作面生产。采用小孔径树脂锚索对巷道顶板
进行加强支护,锚索与普通锚杆共同作用支护顶板,效果较好。打锚杆时,先找好中心线,
画好锚杆眼位置,清理好顶板浮岩。稳钻架,在钻杆上预先作好标志,然后开机打眼。眼深