高強度錨杆在複合頂板掘進工作麵的應用
滴道煤礦立井六采區18層煤平均角度為23°，純煤厚1.07m，采高平均1.5m,直接頂為1.3m的複合頂板。其組成為0.4m的碳質頁岩和0.9m的凝灰岩。傳統上采用木棚支護，由於木棚不具有初撐力，施工中，不利於防止直接頂早期離層，礦壓顯現明顯，棚子折損率高，巷道返修率45％，采掘接續日趨緊張，不能滿足安全生產的需要。2003年3月，引進了高強度螺紋鋼樹脂錨杆對18層複合頂板掘進工作麵進行支護試驗，取得了顯著成效，該巷道月進由原來100m提高到150m。
1 錨杆支護參數的選取
11路18層大巷走向長600m，淨寬3.0m，淨高2.0m，矩型斷麵，淨斷麵積6m2,錨杆間排距按煤礦安全01manbetx
規定選擇800mm×1 000mm，當頂板壓力較大或破碎嚴重時縮小為800mm×800mm。錨杆長度選擇考慮鑽機機具、巷道斷麵尺寸，頂板性質及懸吊原則等因素。見圖1。
圖1 錨杆支護斷麵圖
（1） 錨杆長度。按懸吊理論公式計算：
L+KH+L1+L2=1.7m
K——安全係統根據實際情況取1.0；
H——軟弱岩層厚度取1.3m；
L1——錨杆錨入穩固岩層的深度0.3m；
L2——錨杆外露長取0.1m。
經上述計算，錨杆有效長度1.7m，錨杆外露部分0.1m，所以錨杆全長為1.8m。由於軟弱岩層（頁岩）較厚，為安全起見，取錨杆長為2.0m。
（2） 錨杆直徑。選擇直徑為18mm的左旋無縱筋高強度螺紋鋼樹脂錨杆。
（3） 錨固劑的選擇。每孔選用2個直徑為23mm樹脂錨固劑，一個為超快速，另一
個為快速凝固。
（4）鋼筋托梁與托盤。托梁規格：托盤：250mm×250mm×10mm。鋼筋直徑16mm，加強筋間距0.2m，見圖2。
2 施工
施工采用7655鑿岩機掘進。MQT-900型氣動錨杆鑽機，配六棱形中空鑽杆和直徑28mm鑽頭鑽孔，快速安裝錨杆。要求錨杆托盤緊貼鋼筋托梁，鋼筋托梁緊貼岩麵，將螺母擰在錨杆上並插入雙六方套中，用錨杆鑽機將錨杆連同藥包一起送到孔底，隨即使錨杆快速旋轉數秒後停轉，此時，繼續保持推力待藥包固結後，使機體落下。然後用錨杆鑽機將螺母擰緊。
圖2 鋼筋托梁
3 礦壓觀測及效果03manbetx
3.1 礦壓觀測
根據井下現場監測，試驗巷道采用高強度螺紋鋼樹脂錨杆支護比原來的架木棚支護有明顯改善，如表1、表2。
表1 表麵位移觀測結果
測點
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
位置（距工作麵）
20
40
60
80
100
移近量/mm
頂底板
50
42
30
20
30
兩幫
26
18
16
18
13
表2 頂板離層觀測結果
測點
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
位置（距工作麵）
20
40
60
80
100
移近量/mm
深部基點
12
10
8
[1] [2] 下一頁
td="14279">74
淺部基點
7
6
5
3
1
從表中的數據可知，無論頂板還是兩幫位移都很穩定，頂板沒有離層。
3.2 效果 03manbetx
（1）徹底改變了前邊掘進，後路冒落維修的問題。
（2）巷道頂板及兩幫整體性好。雖然頂板有一定的下沉量，但仍然保持完整、穩定、支護狀態好。
（3）由於沒有用木棚支護，不會出現折梁斷腿，減少巷道維護量。
（4）錨杆支護後，頂板的安全程度的明顯提高，在延伸刮板輸送機和膠帶輸送機過程中，消除了頂板 02manbetx.com 隱患，速度明顯提高。
4 技術經濟 03manbetx
（1）采用樹脂錨杆支護複合頂板，具有承載快，錨固力大，位移少和可靠性強，錨杆錨固力可達80kN。
（2）超快型樹脂錨固劑從幾十秒到幾分鍾強度增長快，30分鍾後可達到最終強度的65％～90％，最終強度為120MPa，安裝後能及時承載再加上配合鋼筋托梁作用，使錨杆受力狀態得以協調平衡，發揮了錨杆群共同承載作用，能與圍岩一起作用來提高圍岩承載能力主動進行支護，有效抑製了圍岩的變形。
（3）采用錨杆支護後，錨固範圍內岩體的整體性得到加強，頂板的鬆動離層受到抑製，並產生“組合梁作用”。
（4） 巷道頂板整體性好，說明所選擇的支護形式和參數是合理的。
（5） 采用錨杆支護，工序簡單，施工容易，在同樣情況下，相對減少了巷道斷麵，也
降低了勞動強度，減少巷道維修量。
（6） 采用錨杆支護後，可提高單進，月進度由原來100m提高到150m。
（7） 支護費用，如表3。
表3 支護費用對比 元/m
項目
錨杆支護
木棚支護
材料
148
234.9
工資
30
40
維修
18
合計
178
292.9
掘送每米巷道采用螺紋鋼錨杆支護，可節省資金：114.9元。
上一頁 [1] [2]
