联合支护

联合支护（精选十篇）

联合支护 篇1

锚杆支护技术从1955年开始在煤矿巷道中使用, 经过多年的研究改进和工程实践, 已成为我国煤矿巷道的主要支护形式之一。特别是随着锚网、梁 (索) 喷的组合使用, 进一步增大了锚杆支护的应用范围。在岩巷、半煤岩巷道、煤巷均得到广泛应用。近年来, 白龙山煤矿积极推广应用高强度树脂锚杆支护, 在穿 (煤) 层、松软岩层以及巷道交岔点、高厢及立眼下口等特殊地段巷道施工中采用锚网梁 (索) 喷联合支护技术, 取得了良好的支护效果和技术经济效果。

1 锚网 (梁、索) 、喷联合作用机理

1.1 作用机理阐述

当锚杆伸入稳定岩层时, 它可以将破坏区岩层与稳定岩层相连, 阻止破坏岩层垮落, 同时锚杆提供径向和切向约束, 阻止破坏区岩层扩容、离层、滑动, 从而提高其承载能力。当锚杆不能伸入稳定岩层时, 它的主要作用是在破坏区内形成次生承载层 (挤压加固拱) , 阻止上部破坏岩层扩容、离层, 同时使围岩深部岩层内的应力趋于平衡。金属网、喷层主要是防止锚杆间的软弱、破坏煤岩层掉落, 保证挤压加固拱的完整性。锚索支护技术主要是将一定长度的低松弛高强度钢绞线配以专用锚具, 通过树脂或砂浆进行锚固, 再通过液压千斤顶在其尾部诱加预应力, 达到对巷道顶板进行锚固支护的作用锚索除具有普通锚杆的悬吊作用、组合梁 (拱) 作用、楔固作用外, 与普通锚杆不同的是对顶板进行深部锚固而产生强力悬吊作用, 并且沿巷道纵轴线形成连续强支撑点, 以大预紧力减缓顶板下沉。在采掘现场, 对于围岩松动圈大、节理发育、顶板破碎及伪顶较厚等顶板条件复杂的巷道.通过锚杆对松动圈内的围岩顶板进行组合梁加固支护, 再将锚索锚固到顶板深部, 利用锚索的高承载力对巷道顶板进行锚固支护, 使顶板内在锚杆支护下形成的组合梁的作用得到加强, 同时锚索将容易离层塌落的顶板稳稳地悬吊在稳固的直接顶或老顶之下。锚索主要是将锚杆网支护形成的次生承载层与围岩的坚固承载层相连, 阻止因次生承载层失稳而引起的顶板垮落。预应力锚索和普通锚杆这样相互补充, 极大地改善了巷道的支护效果。

1.2 锚杆 (索) 的几个作用机理简介:

1.2.1 楔固作用

具有一定预应力的锚杆 (索) 可使破碎岩石紧密结成较大岩块, 于是较大岩块间彼此会产生楔固作用, 可使巷道顶板形成具有一定支撑力作用的拱。

1.2.2 组合梁 (拱) 作用

这种作用机理认为, 对于层状顶板, 由于锚杆 (索) 作用, 较薄的各岩层组合成一个岩梁支于巷道两帮之上, 受上部岩层作用时, 这个岩梁中的各层同时起支撑作用。

1.2.3 悬吊作用

在巷道顶板适当位置存在较硬岩层时, 锚固在该岩层上的锚杆 (索) 能将较松软的岩层顶板悬吊在上部坚硬岩层上。这种作用机理适用于顶板上一定范围内存在坚硬岩层, 且要求锚杆 (索) 必须锚固到该岩层内定深度。

2 锚网、 (梁、索) 、喷联合支护在穿 (煤) 层巷道中的应用

2.1. 工程概述

白龙山煤矿底板回风穿层上山为一条倾角为23°, 斜长达约100m的巷道, 巷道在施工过程中需要揭穿多层煤层, 分别有12#、9#、8#、7#、6#煤层, 且煤层均有瓦斯突出的危险倾向, 8#煤层与9#煤层合并, 煤厚平均5.2m, 且工作面正遇到一个落差为1.5m的正断层, 断层附近岩石破碎, 7#煤层厚1.1m, 6#煤层厚0.7m, 7#煤层与8#煤层之间层间距4.1m, 6#煤层与7#煤层之间层间距6.0m;煤层呈南北走向, 倾向西, 煤层倾角-8°, 煤层呈Ⅱ类破坏类型。

如何对该穿层巷特别是对具有瓦斯突出危险且厚达5.2m的8#煤层段巷道进行有效支护, 技术人员研究了很多方案, 采取了很多措施, 经反复研究论证探讨, 最终决定先在煤层中人工制造一个假顶, 使用金属骨架假顶作为临时支护, 巷道施工成矩形断面, 然而由于该处巷道应力集中, 断层发育, 金属骨架假顶远不能承受顶板来压, 紧接着需马上进行永久支护, 那么, 采取哪种永久支护方式最为安全妥当?经过反复论证, 最终决定采用锚网、梁、索、喷联合支护进行支护管理;为加强支护, 再采用架棚支护作为补充支护;可以说, 这个地点顶板的复杂性以及支护工作的难度和复杂性都是开了石壕煤矿顶板支护先河的。

2.1.2 该段永久支护方式确定

巷道顶部采用锚网、梁、索、喷联合支护方式进行支护管理, 巷道帮壁采用锚网、喷支护方式进行支护管理。如图1:锚杆、锚索联合布置作用力示意图

2.1.3 支护参数、要求及材料规格

金属网采用10#铅丝制作的机制锚网, 网格均为50mm×50mm。顶网:长×宽=3500mm×800mm;顶锚杆采用Φ18mm的螺纹钢加工, 锚杆长度为1800mm;帮网:长×宽=4000mm×800mm;帮锚杆采用Φ16mm的圆钢加工, 锚杆长度为1600mm, 配合蝶型铁垫板使用, 规格为100mm×100mm×10mm;锚杆间排距均为700mm×700mm, 锚杆间排距误差±100mm;锚杆与岩面角度不得小于70°, 锚杆外露长度不超过100mm, 两网间搭接不少于100mm, 网与网连接必须采用14#铅丝间隔200mm进行捆扎且必须连接可靠, 锚网、铁垫板必须贴紧岩面, 螺帽上紧上齐。

树脂:顶部锚杆配合2条CK2835型树脂锚固剂使用, 帮壁使用1条, 施工锚杆时采用BK—30风动锚杆机打孔和搅拌锚杆。药卷搅拌时间8—15秒钟, 锚杆匀速的推至孔底, 不能摇晃, 待8-15分钟后再上紧垫板、螺帽。

锚梁参数要求:采用直径12mm的圆钢制作, 全长3300mm, 锚梁排距为700mm, 要求施工时, 锚梁压紧两锚网搭接处, 铺平铺直, 垫板紧压锚梁。

锚索参数及施工要求:采用直径15.24mm的钢绞线制作, 全长8000mm的3根, 全长7500mm的2根, 全长7000mm的3根, 其余全长6000mm, 共需20根, 每根锚索使用3条树脂药卷, 锚索托板尺寸:长×宽×厚在300mm×300mm×12mm以上, 锚索的破断力达10T以上。锚索施工在两锚梁之间的空隙内, 锚索与锚索之间的间距为1000mm, 排距为1400mm, 锚索采用“五花眼”布置, 锚索外露长度不超过300mm。采用MQT-130型风动锚索机配合Φ28mm的钻头、Φ19mm的钻杆进行打眼, 根据锚索长度及位置需要进行眼孔施工, 同时采用MQT-130型风动锚索机搅拌药卷, 搅拌树脂药卷8~15秒时将锚索匀速推至眼底后拧紧螺帽, 同时严禁摇动锚索杆体, 锚索使用MDY-180型锚索预应力张拉千斤顶张拉锚索预紧力, 锚索端部施工在稳定岩层中。

喷浆要求:喷射混凝土厚度为50mm, 分2~3次喷至规定厚度, 以喷浆厚度能够覆盖所有锚、网、梁为原则, 未能覆盖须进行补喷。

2.1.4 支护效果检验

采用上述支护加固措施后, 巷道支护得到有效的解决, 巷道的安全状况得到可靠保证, 以此看来, 采用这样的联合支护方式对穿层巷的顶板管理是切实有效的。

摘要：本文主要介绍了煤矿掘进巷道在穿过 (煤) 层、松软岩层等特殊地段时, 采用锚网、 (梁、索) 、喷联合支护的技术工艺实践, 通过对各种支护工艺的有效组合, 有效的解决了复杂地段巷道的支护问题, 确保了施工安全, 并根据现场的实际情况, 简单分析了在不同的地质条件下采用锚杆、预应力锚索等联合支护的技术原理, 为类似巷道的支护提供有益的参考和借鉴。

关键词：联合支护锚索锚网巷道穿层

参考文献

[1]钱鸣高, 刘听成主编.矿山压力及其控制[M].煤炭工业出版社, 1991.

[2]李广兴.锚杆锚索联合支护在巷道掘进中的应用, 1999.

联合支护 篇2

1、编制目的

为保证本次基坑边坡支护工程的质量能满足国家有关技术规范和设计部门所提出的技术要求，同时满足院质量体系文件的要求，使施工过程的每一工序均能在受控状态下按进度和质量目标完成，特编制本工程施工组织设计。

2、适用范围

本施工组织设计适用于本次基坑边坡支护工程施工的全过程。包括前期准备、施工过程的各个工序、资料整理、成果报告、产品验证等各个环节。

3、编制依据

⑴《广场联合大厦边坡支护设计方案》

⑵《建筑地基基础设计规范》(GB50007-)

⑶《基坑土钉支护技术规程》(CECS96:97)

4、工程概况

该工程为基坑边坡临时性支护。支护基坑边坡上部为杂填土、角砾，下部为基岩，坡体高度m。

5、技术要求及施工工艺

5.1技术要求

保证本次基坑边坡支护工程支护范围内大楼基础施工时的稳定性及和平路、中山路道路的安全性、稳定性。

5.2施工设计方案

根据边坡形态、地层构成、工程特征和上述技术要求，对边坡上部角砾层按连续土钉墙支护，下部基岩部分设计以岩锚支护。详细施工方案及施工程序见设计方案。

5.3施工工艺

5.3.1施工工艺流程

土钉施工工序：人工修理边坡→搭设脚手架→定点放线→打土钉→挂钢筋网→喷射水泥砂浆→土钉压力注浆→拆除脚手架。

锚杆施工工序：人工修理边坡→搭设脚手架→锚杆成孔→钢筋放置→重力注浆→挂钢筋网→喷射水泥砂浆→拆除脚手架。

5.3.2施工现场部署

根据支护施工特点，施工现场部署分两部分，一部分为固定场地，用以堆放材料，做到分类分规格堆放。另一部分为作业场地，该场地随作业面的移动而移动，该场地用以堆放急需用材料、拌料用地、设备停放。

5.3.3人工修理边坡

对明显凹凸不平的坡面进行人工修坡，人工修理有困难的(基岩开挖困难)，采用风镐凿平。

为保证支护范围内边坡的稳定性，设计方案要求边坡坡度不应小于1：0.3。

5.3.4土钉施工

⑴打土钉

边坡按设计要求人工修理后，由技术人员测放土钉钉位。施工中采用土钉机打入3.5×Φ48钢管，孔位中心间距、孔深严格按照设计方案(施工中可根据实际地质情况调整锚杆排数和长度)。打入土钉端部焊接预制锥头，土钉打入部分范围内布设注浆孔，间距0.5m，交错布设。

⑵面层钢筋

面层钢筋分为钢筋网片和主筋，前者在里，后者在外。

钢筋网片：网片之间为搭接(搭接宽度不小于20cm)，网片与主筋之间为焊接。

主筋：采用2φ12钢筋，主筋与土钉焊接。

⑶喷射水泥砂浆

水泥砂浆的配合比设计为M10，可在工作中适当调整，砂子同水泥干拌，在喷射口与水拌合喷于坡面，喷射砂浆厚度应控制在8-12cm厚。

⑷土钉压力注浆

浆液采用纯水泥浆，水灰比应控制在1:1～1:2，注浆压力不大于1.0MPa。分数次注入直到注浆管内浆液满溢为止。

5.3.5锚杆施工

⑴锚杆成孔

采用机械成孔，孔径φ100。

⑵钢筋放置

孔中心放置φ18钢筋，钢筋周边焊接对中支架，使钢筋处于孔的中心位置。

⑶重力注浆

浆液采用纯水泥浆，水灰比控制在1:1左右，分多次采用重力式注入，下次注入为上次注入浆体收缩固结完成后进行，直到孔内被浆液固结体全部充填为止。

⑷面层钢筋

面层钢筋分为钢筋网片和主筋，前者在里，后者在外。

钢筋网片：网片之间为搭接，网片与主筋之间为焊接。

主筋：钢筋为2φ12，主筋与φ18钢筋焊接。

⑸喷射水泥砂浆

水泥砂浆的配合比设计灰砂比1:4，可在工作中适当调整，最高不超过1:2，砂子同水泥干拌，在喷射口与水拌合喷于坡面，喷射砂浆厚度应在8-12cm厚。

5.3.5挡土桩工程

⑴施工人员配备

施工管理人员2人，具体跟班负责测量定位，施工过程中的质量检查，完成工序的报验、参验以及质量记录整理。

施工操作人员60人，主要以人工成孔挖土人员、清运土方人员为主，其他工种穿插。

⑵施工准备工作

①主要施工机具

挖土：空压机、镐、小铲锹、钎、气泵、凿岩机、潜水泵、吊桶、麻绳、防水照明灯具、活动爬梯、安全帽、安全带、安全活动盖板等。

电焊机、切割机等。

钢筋笼制作：电焊机、切割机、成型机等。

混凝土浇筑：桩基采用C20商品砼。

②所需的各类材料准备。

③作业条件准备

a、进一步掌握地下土质、地下水情况以及挖掘的难易程度。

b、人工挖孔操作的安全至关重要，开挖前应对施工人员进行全面的安全技术交底;操作前对吊具进行安全可靠的检查和试验，确保施工安全。

c、施工管理人员应熟悉施工图纸及地下土质与水文地质资料，做到心中有数，办理好定位放线工序的检验手续。

⑶施工进度计划安排

①基坑东、西两侧共计59个挡土桩孔，均为1200*1000mm。基岩的掘进应投入空压机2台，凿岩机12台。

②人员投入：在上部可以用镐、锹，施工段每孔为两人一组，即井下一人，井上一人提升、弃土。

③单桩的总施工工期安排：第四系地层，每天掘进5米，木模护壁，继续掘进，基岩每天1m，计划成孔天。见下单桩网络计划。

挖土(每天1-3m)

定位5下钢筋浇砼

①②③④⑤

0木模护壁、桩身钢筋制作01

5.3.6桩基各工序施工方法与工艺措施要求

5.3.6.1成孔桩土、石方开挖

1、开挖与运输方法

⑴成孔桩的土石方开挖全部采用人工，用十字镐、钎凿、松积成堆，再用小煤铲装到桶内，用人工提升到井外;基岩层中采用凿岩机钻凿。

⑵从井内提升出的土石方，集中倒在基坑中指定的位置。

2、工艺措施要求

(1)为保证井口原土的坚实(不塌方)，桩位正确、井口固定，并报验合格后开挖。

(2)开挖第一节桩孔土方应从上到下逐层进行，先挖中间部分，然后扩及周边，以便有效控制开挖桩孔的截面尺寸。

(3)开挖下一节……桩孔内土石方，从下一节开始主要利用提升设备运土。

(4)当出现地下渗水量较大时(吊桶满足不了排水)，挖土采取半井交替进行，即把先向下的一半作为集水坑，选用端头吸水型水泵抽水，边降水边挖土。

(5)每成孔完成以后，必须对桩身尺寸、孔底标高、桩位中位、井壁垂直、孔底虚土厚度进行全面测定，做好施工记录，办理隐检手续。

3、成孔桩基钢筋笼施工

(1)竖向主筋的连接采用对焊形式，对焊接头按照一个截面不超过50%，所有接头应按照规范规定的抽检数量，送试验室做接头的试拉和弯曲力学试验。

(2)钢筋的绑扎、吊运与安装，保护层措施

(3)钢筋绑扎按规范要求实施。

(4)钢筋笼的就位安装吊运由塔吊或吊车进行，吊放时要对准孔位，直吊扶稳，缓慢下沉，避免碰撞孔壁。

5.3.6.2桩基砼施工

1、配合比确定应按设计等级选用商品砼。项目部应提前做好砼配合比的试配工作。

2、混凝土浇筑

(1)砼运输方式采用砼泵车进行。

(2)为保证砼浇筑落差不大于2m，宜先用φ150帆布软管或砼泵管作导管向桩孔内灌注砼。

(3)浇筋砼时应连续进行，分层振捣密实，分层高度不宜大于1.50m。

(4)混凝土浇筑到桩顶时，应适当超过桩顶设计标高，以保证在剔除浮浆后，桩顶标高符合设计要求。桩顶上伸出的钢筋一定要满足设计要求。

(5)所有挡土桩施工完毕后，进行上部梁钢筋绑扎、支模、砼浇筑、养护。

3、混凝土养护

当砼浇筑至顶部浮浆剔除完成，4小时后正常浇水养护七天。

5.3.6.3桩基施工质量要求及其控制措施

1、保证项目

(1)砼的原材料和砼强度必须符合设计要求。

(2)桩顶标高及浮浆处理，必须符合设计要求和施工规范的规定。

2、基本项目

(1)桩身尺寸应严格控制，一般不应超过桩长的3‰，且最大不超过50mm。

(2)尺寸符合设计要求，桩底应落在持力层上，持力层体不应被破坏。

5.6.3.4成品保护

1、已挖好的桩孔应及时组织验收，及时安放钢筋笼，及时浇筑砼，以防坍方和地下水浸泡;不能及时施工下道工作时，应用木板或竹夹板盖好，防止石块、杂物等掉入井内。

2、保护好已成型的钢筋笼，不得扭曲、松动和变形，集中堆放时应上盖下垫。

3、桩身砼浇筑完毕，应复核桩位和桩顶标高，伸出主筋应扶正，伸出主筋上的砼浆应清刷干净;桩顶砼及时用草垫覆盖，并加湿养护，防止砼发生收缩、干裂。

4、施工过程中应妥善保护好建筑物的轴线桩、水准点，不得对已完桩头碾压，钢筋弯折。

5.6.3.5桩基检测及技术要求

桩身材料强度试验在桩基浇筑过程中每100m3取一组试样，进行标准养护，而后进行抗压强度试验。

6、施工进度计划

本工程工期从合同签订日起计算，总工期为天。

7、人员及设备生产组织

7.1项目人员组成

姓名

职务或职称

任务

公司经理

工程协调、乙方代表

总工、高工

技术总负责

项目经理

工程负责人

工程师

技术负责人、安全员

工程师

技术员、施工员

助工

技术员、资料员、质检员

材料员、设备维护

7.2设备安排

混凝土喷射机1-2台

土钉机2-4台

空压机2台

锚杆机2台

注浆机1台

经纬仪1台

电焊机2台

切割机1台

水准仪1套

风动凿岩机12台

氧气瓶1个

乙炔瓶1个

深井泵1台

污水泵3台

泵管100米

手推车10辆

铁锨、十字镐等若干套

水管若干米

配电配套设备若干。

8、生产组织管理

8.1生产组织管理体系

为满足工程施工和质量及安全控制的要求，保证项目的顺利进行，本项目的.生产组织管理体系如下：

甲方

施工决策指挥机构

成员：院长、总工

施工方案、组织协调执行机构

成员：公司经理

工程总负责人、技术总负责人、工程(技术)负责人

技术员

安全员

质检员

材料员

桩基负责人

工人

支护负责人

工人

监测负责人

监测人员

生产组织管理体系

8.2主要人员的职责和权限

⑴公司经理：对项目的组织、实施及其质量控制等进行全面的宏观管理，指导工程负责人进行项目全过程运作。

⑵总工程师：对项目的施工组织设计进行审批，对项目各关键工序及质量控制点的实施进行指导;审核和审定项目成果报告，对项目施工方案的实施进行检查、监督。

⑶工程(技术)总负责人、工程(技术)负责人。

①负责本工程的生产管理、现场施工人员管理、按施工组织设计要求进行本工程的实施。

②编制本工程的施工组织设计，对项目生产人员进行培训，使其明确本项目工程概况及施工组织设计。

③负责本工程各专业之间的组织协调。

④督促各工序负责人按国家有关技术规范、标准和施工组织设计要求进行操作，并进行符合性检查，对不合格项作出处理。

⑤采取各试验样，及时送交试验进行试验。

⑥负责协调和本工程相关的内部、外部关系。

⑦负责本工程的成果资料的分析整理，成果报告编写与提交。

⑷各专业负责人

①应保证本人所负责实施的工序按国家有关技术规范、标准及施工组织设计的要求进行。

②积极配合和协助工程负责人进行项目管理。

③负责整理本专业中间成果资料。

④对所负责专业的参与人员进行管理。

⑸技术员

①负责各工序按技术方案实施。

②协助技术负责人进行现场技术管理。

③协助各专业负责人整理中间成果资料。

⑹安全员

①负责项目安全措施的制定和监督实施。

②做好施工现场的安全生产记录。

⑺质检员

①负责项目各工序的质量监督和检验。

②负责进场材料及加工产品的检查检验。

⑻材料员

①负责进场材料堆放，保管及出入库记录。

②负责进场材料的检验。

9、检验和试验

9.1材料检验

9.1.1水泥

必须有出厂合格证，方可进场。并对其进行抽检。

9.1.2钢筋

必须有出厂合格证，方可进场。并对主筋进行钢筋力学性能及弯曲性能试验。

9.1.3钢管

必须有出厂合格证，方可进场。

9.2砂浆检验

面层砂浆取砂浆制作试块作抗压试验。

10、施工监测

在施工过程中应对基坑进行监测。监测内容主要为：基坑位移量测，地表开裂状态的观察，临近建筑物和重要管线等设施的变形观测和裂隙观察。监测点布置在坑口地表、基坑面层和建筑物等重要设施表面。监测点数根据基坑边长及现场情况布置2-3点。支护施工过程至建筑物回填土前保证持续监测。当基坑顶部的侧向位移与当时的开挖深度之比超过3‰时，或坑顶部的侧向位移超过5cm时，应密切加强观测，分析其原因并及时对支护采取加固措施。

11、质量保证措施

11.1严格控制材料质量，进场材料必须有合格证。

11.2技术要求、参数严格按设计要求进行，不得自行变更，如现场情况与设计不符，应及时通知设计人员。

11.3技术人员必须做好施工记录。

11.4现场技术人员要坚守岗位，随时进行质量检查。

11.5施工结束后，甲乙双方技术部门进行现场验收。

12、安全施工措施

12.1施工操作人员进入施工现场应进行安全教育，在安排施工任务时做必要的安全交底。

12.2进场人员须佩戴安全帽，着装适宜，不拖踏。

12.3机械设备在使用时必须由专业人员进行接线、调试，其他人员不得私自操作，机械出现故障必须由专业人员进行检修，且不得带病作业。

12.4使用带电机械时，电线须摆放合理，必要时进行架设，防止电缆、电线等遇水漏电及碾压破损。

锚杆联合支护技术研究探讨 篇3

【关键词】锚杆支护；支护系统；应用

0.引言

随着浅部资源的日益减少，我国有越来越多的煤矿进入深部开采。井下开采深度的增加，使得高应力巷道不断涌现，在浅部应力状态下表现为硬岩特征的岩石，在深部高应力状态下往往表现为大变形、难支护的软岩特征[1]。矿井深部开采存在“三高与时间效应”，即深部岩体处于地应力高、温度高、渗透压高以及较强的时间效应。深部开采造成巷道变形明显、支护困难，冲击地压、煤与瓦斯突出，以及围岩透水等灾害较严重，这些问题给煤矿生产中的巷道围岩控制增加了难度。

锚杆支护的适用条件普通单体锚杆只适用于加固稳定的岩石巷道或围岩岩体较完整的巷道，但在围岩较软或破碎带规模较大的岩巷、煤巷及动压巷道中往往取不到应有的效果，导致质量事故。随着煤炭开采深度的不断增加，巷道断面不断扩大，巷道压力的不断加大，冒顶事故时有发生，凸现了锚杆支护中存在的一些问题。笔者针对锚杆支护中的一些问题提出锚杆与锚索联合支护在煤矿巷道中的应用提出一点看法，以供同行探讨。

1.锚杆支护系统的缺点分析

（1）锚杆支护设计方法不科学虽然已制定煤巷锚杆支护规范，但设计时绝大多数采用工程类比法，支护形式和参数确定不尽合理，有可能支护强度太高，支护成本大，浪费了材料；在松软、软弱等特殊地质条件下支护强度也可能不足，出现片帮、冒顶等安全事故。

（2）锚杆的支护材料质量不能完全达到要求如钢材质量、加工的螺纹质量、树脂药卷质量等均直接影响支护质量。

（3）锚杆支护监测仪器与技术不能满足现场施工需要常用仪器的精确度、实用性不尽完善，不能完全反应锚杆支护效果。

（4）现有技术条件下，施工因素是直接影响锚杆支护可靠性的关键环节施工人员对锚杆支护理论的系统认识不够，对锚杆的安装操作质量管理不到位，施工达不到设计要求。如有时只重视对顶板的支护而忽视了对巷帮和底板的控制，或有些工人技术不过关、责任心不够，造成锚杆和锚索支护强度降低。施工中常见的巷道凹凸不平，锚杆、锚索托板不紧贴岩面，造成锚杆、锚索没有预应力而失效。

2.锚杆与锚索联合支护的研究

（1）锚杆与锚索联合支护的概念锚杆与锚索联合支护是煤巷巷道掘进过程中的一种主要支护形式，可以与钢带、金属网、工字钢梁联合使用。合理选择锚杆参数及支护形式，是安全、科学、经济的，能起到提高支护质量和矿山效益、降低成本的作用。锚杆与锚索联合支护是通过围岩内部发挥其支护作用的，其实就是变巷道被动支护为主动支护，提高巷道围岩的自身承载力。随着巷道围岩状况的不同，锚杆与锚索支护也具有不同的作用机理。

（2）分析锚杆与锚索联合支护。单根锚杆锚索加固岩体形成锚杆锚索周围应力包，只要锚杆锚索间距、排距适当时，同时在群锚的作用下.应力泡相互叠加，形成岩体内承载圈加固带。对于开掘巷道锚杆锚索支护，视岩石硬度、完整性、岩体节理情况、地应力、服务年限及是否受动压影响等因素，而确定锚杆锚索支护形式，由于伪顶性脆、易碎。直接顶坚实，最常用的是锚杆与锚索、网的联合支护形式。锚杆与锚索、钢带抗弯强度小易贴顶承受载荷小，顶板平整时常用锚杆加固伪顶，锚杆与锚索加固直接顶；锚杆与钢梁则能承受较大载荷。锚杆桁架是利用拉杆所产生挤压力减少或消除下位岩层的拉应力。形成一种以顶板岩层受压，拉杆受拉，类似桁架的承载结构，但两帮围岩体强度要高，若顶板完整性好，分层厚度又大，应该使用锚杆与锚索联合支护，利用锚索钢绞线较长的特点，在围岩上部形成一个能防止其上部围岩松动和变形的加固拱，从而保持巷道支护的稳定性。

3.联合支护应用案例

某矿综采工作面位于本公司井下位于26125采区巷左翼的中南部，南部为已采的26123工作面，东部、北部为实煤，为矿界煤柱，西部为本采区三条大巷。工作面倾斜长150m，煤层倾角为3.50～70， 煤层厚度3.3～3.66m，平均为3.53m。煤层直接顶为泥质粉砂岩及灰白色细砂岩，底板为泥岩、砂质泥岩。

3.1支架控顶区到煤壁间的支护设计结合该矿实际最终确定选择锚杆与锚索联合支护

（1）顶锚杆锚杆长度可由下式计算进行确定，即L=K（1.1+B/10），式中K为围岩稳定影响因素，因顶板已受采动超前压力影响，取1.4m；B为支架出架通道宽度，取1.8m。由式知锚杆长度不小于1.79m，故选用公司常用Φ22mm×2200mm螺纹钢锚杆，根据煤矿顶板支护经验，锚杆间排距为800mm×800mm，每根锚杆用三节树脂药卷。

（2）锚索。

根据悬吊理论来设计锚索支护参数，结合煤矿巷道支护的经验，锚索采用Φ17.8mm×6300mm钢绞线，锚索间排距为1600mm×1600mm。

（3）帮锚杆。

采用砼托板配合Φ18mm×1700mm的端头锚杆为帮锚杆支护煤壁，帮锚杆间排距为750mm×1100mm。

3.2锚杆与锚索的联合支护实践

运输巷和回风巷均为锚杆配钢带支护巷道，在工作面距上半段停采线6m到停采线时，不采用铺金属顶网和拉设钢丝绳来控制支架顶板，而直接采用锚杆和锚索配钢带支护来控制支架控顶距离和出架通道。即采煤机割第一刀煤时先在煤壁用单体支柱每隔1m打上贴帮柱作为临时支护，用两台锚杆钻机（为加快时间）按锚索支护的间排距进行打眼， 采用方钢板（长250mm，宽250mm，厚8mm）沿工作面倾斜布置配合锚索进行支护顶板。割第二刀煤后，按锚杆支护间距采用锚杆配钢带（长3m，宽0.3m，眼间距0.8m沿工作面倾斜布置）进行支护顶板，锚杆（索）配钢带支护是为防止上一台支架撤除后矸石垮落影响下一台支架回撤。采用锚索和锚杆交替支护距停采线1.8m时停止拉架，用单体推移输送机割煤到停采线并支护到停采线。出架通道顶板最后2排支护每排均采用锚杆和锚索交替按间排距800mm×800mm进行支护，即打一棵锚杆距离800mm打一棵锚索。锚索和锚杆支护示意图，如图1所示。

4.结论

实践表明锚杆、锚索、金属网等构件组合形成悬吊作用、组合梁作用和加固作用，使被锚固岩层形成一个整体承载结构，改变了下部岩层受力状态，提高了岩层自身承载能力，有效地控制巷道围岩的早期离层，减少巷道围岩变形，提高了巷道支护的可靠性，是一种积极主动的支护方式，应该大力推广和广泛应用。 [科]

【参考文献】

[1]周金城.锚网壳支护技术在高应力巷道修复中的应用[J].煤礦支护，2008，（1）.

[2]杜剑锋.锚、网、带、喷+锚索+锚注联合支护在高应力软岩巷道中的应用[J].煤矿支护，2010，（1）.

软岩巷道锚杆联合支护技术研究 篇4

东荣矿区区内地层系统简单, 发育有下元古界麻山群、古生界泥盆系中统、中生界侏罗系上统、新生界第三系上新统和第四系。井田内构造特征以F9断层为界, 北部为轴向北东30°～75°的八队向斜构造;南部为地层走向呈北西10°, 倾角15°～25°的单斜构造, 并有次一级缓波状褶曲。

2 软岩巷道围岩破坏机理

2.1 膨胀性软岩巷道变形破坏机理

膨胀性软岩, 由于蒙脱石和伊利石或其他的黏土等高膨胀性物质含量高, 这些物质都具有很强的亲水性, 它们遇水后使它们内部的晶胞之间的距离扩大, 从而产生体积的扩容和膨胀, 产生增压的结果, 导致巷道变形破坏。所以即使在较低应力水平巷道岩体也可发生显著变形。

2.2 高应力软岩巷道变形破坏机理

高应力软岩巷道, 原岩应力较高, 故一旦开挖, 随即发生内应力释放和回弹, 并引起相应的应力调整和变形。巷道开挖卸荷相当于在原岩应力状态上叠加相应反向拉应力, 于是工程岩体在类似横弯或纵弯作用下发生挠曲, 或者沿结构面发生剪胀滑移变形, 岩体强度降低, 围岩发生体积膨胀变形。

2.3 节理化软岩巷道变形破坏机理

在节理比较发育的软岩巷道中, 巷道变形受结构面的影响而呈各向异性, 在巷道开挖前岩体含有大量的节理构造, 也储存了大量的构造应力能, 虽然节理面比起完整的岩体, 其节理结构面是软弱结合, 但是总体上岩体处于应力平衡状态。当巷道开挖时, 巷道四周由原来的三维应力状态向二维应力状态转变, 在巷道壁处形成了一个自由面, 原岩应力就必然产生释放, 这样顺层的巷道由于岩体内的软弱节理结构面就很容易失稳而产生严重的破坏, 常常出现层状的剥落或是冒顶事故以及巷道片帮。

3 软岩巷道围岩控制技术

3.1 软岩巷道支护设计原则

软岩巷道围岩压力具有来压迅猛[1], 围岩变形很大, 巷道四周同时来压和持续流变, 以及对水、扰动等极敏感等特性。因此, 必须针对这些特性采取正确的支护原则:a.不同压力类型选用不同维护方法;b.充分发挥围岩自稳能力;c.选择合适的支护特性曲线及合适的二次支护时间;d.设计合理的加固和支护系统;

3.2 软岩巷道围岩控制方案设计

3.2.1 锚梁网联合支护设计

采用光面爆破技术掘进巷道→爆破立即进行初喷并打好锚孔→边装锚杆边挂好钢丝网和钢梁 (第一次支护) →喷射混凝土 (第二次支护) 。支护参数为:锚杆为φ18mm长2.0m的圆钢锚杆, 树脂药卷锚固, 锚杆间排距按750mm×750mm布置;金属网采用为50mm×50mm的机制网;钢条梁用φ12mm圆钢焊接加工而成, 排距为750mm;喷层厚80mm, 见图1。

3.2.2 锚梁网+锚索联合支护设计

采用光面爆破技术掘进巷道→爆破立即进行初喷并打好锚孔→边装锚杆边挂好钢丝网和钢梁 (第一次支护) →喷射混凝土 (第二次支护) →在巷道靠近顶部的两边的部位打上锚索进行加强支护。锚梁网参数与第一种联合支护的参数一样, 锚索φ15.24mm长4.0m的钢绞线, 段锚固, 锚索排距1m, 见图2。

3.2.3 锚梁网+拱形支架联合支护设计

采用光面爆破技术掘进巷道→爆破立即进行初喷并打好锚孔→边装锚杆边挂好钢丝网和钢梁→装好拱形支架 (第一次支护) →喷射混凝土 (第二次支护) 。锚梁网参数与第一种联合支护的参数一样, 拱形支用15kg钢轨制作, 支架棚距中对中800mm, 见图3。

3.3 支护效果分析

在盘区皮带下山巷道段起坡以上100m内经过4个月的实地监测, 三种联合支护效果比较见表。

3.3.1 锚梁网+锚索联合支护方式在控制拱顶下沉方面要比锚梁网联合支护方式有效, 但是在控制两帮收敛量方面不如锚梁网联合支护有效。这是因为在高应力软岩条件下, 锚索支护作为巷道局部加强支护手段的一种抑制巷道顶部围岩的变形, 在锚索的悬吊原理的作用下, 巷道两帮的围岩变形反而比在锚梁网联合支护作用下更强烈。

3.3.2 在三种联合支护方式中, 锚梁网+拱形支架联合支护不论在拱顶下沉还是两帮收敛控制方面支护效果都是最好的。这种支护方式实际上是一种预留刚隙柔层支护。

4 结论

4.1 软岩巷道是一种很难支护的巷道, 一般的单一支护难以适应围岩的变形, 在实践中通常采用联合支护方式来控制围岩的变形。

4.2 软岩巷道支护的关键在于预留足够的围岩让压区间, 选择合理的二次支护时间, 选择适应巷道围岩变形的支护方式。

4.3 锚梁网+锚索联合支护方式在高应力软岩条件下效果并不明显, 它只对巷道拱顶围岩有一定的控制作用。

摘要：软岩巷道支护困难的问题已成为影响矿区发展和矿井经济效益的主要因素, 以双鸭山矿业集团东荣二矿17层为实际工程地质背景, 对软岩巷道的破坏机理进行分析, 确定锚梁网+拱形支架联合支护形式最佳, 其研究成果具有良好的经济效益和社会效益。

联合支护 篇5

某工程基地面积为49 821 m2，建筑面积为45 821 m2，整个工程东西长度为213.6 m，南北长度为72.0 m。

该工程的周边环境比较简单，利于施工，但施工场地大，土方开挖量达12万m3，基坑开挖深度为6.15~7.45m，且地下室基坑位置下土层情况较复杂，基底土质分布不均匀，局部基底下有较厚的软弱淤泥质粉质粘土层存在，能否进行经济合理且安全有效的基底处理和边坡围护是能否顺利完成本工程地下室施工的重要前提条件。

2水文地质条件及排水措施

2.1地质条件

根据本工程地质勘察报告，拟建场地属于珠江三角洲冲积平原，在拟建場地内有一南北向河流通过。场地土层的相关力学指标见表1。

2.2水文条件

拟建场地西侧有一近南北走向，宽度在15~20 m的河道，北侧有近东西向小河，宽度在10 m左右。该工程地下水类型为潜水型，埋深在0.38~1.40 m之间，地下水位较高，以大气降水及泾流的侧向补给为主，地下水与地表水关系密切，随季节变化较大，浅层地下水位升降明显，年变幅在1m左右。

2.3排水措施

考虑到场地地下水位较高，在土方开挖过程中须采取降排水措施，根据现场实际情况，采用基坑明排水方法进行排水。在基坑底部四周挖设集水沟，沿集水沟每隔30 m设置一个集水井（φ500 mm砖盘砌，深600mm），内设置潜水泵抽排。基坑开挖过程中，如遇粉土、粉砂层另增加坑内轻型井点降水措施。

3围护方案

由于该工程的地质条件不均匀，故根据不同基坑段的地质条件采取不同的围护方案。其中大部分基坑由于地质条件较好，可以采用土钉墙方案，而基坑东侧及部分南侧由于地质条件较差，下部高压缩性淤泥质软土普遍发育，土层较厚，基坑支护若采用地下连续墙或钻孔灌注围护桩，则工期较长，造价较高。因该工程工期要求较紧，且由于在招标中是一次性报价，报价偏低。所以从造价与工期角度出发都不适合采用地下连续墙或钻孔灌注围护桩。根据现有资料及环境条件，经专家论证，决定采用深层搅拌桩加注浆土钉锚杆联合支护结构。该围护结构不但工期较短，而且造价较低，是一种较合理的基坑支护方案。该工程的主体结构基坑围护平面如图1所示。

其中1–1和2–2剖面处的基坑均采用土钉墙支护。1–1剖面处开挖深度为6.15 m，采用6排土钉墙，水平间距均为1.0 m，垂直间距分别为1.0 m，1.0m，1.0 m，1.0 m，1.0 m，1.1 m呈梅花型布设，斜注浆锚管长度分别为7.0 m，6.0 m，6.0 m，4.0 m，3.0m，3.0m。同时还在斜坡及坡顶1.0m范围内挂φ6mm@150×150 mm双向网片（网片上下左右均要搭接30cm），加强筋φ12 mm呈△焊接在钢管上固定网片，后喷一层100 mm厚的C20细石混凝土面板。2–2剖面处开挖深度为7.45 m采用7排土钉墙，其工法与1–1剖面相似，围护结构具体做法详见图2。

3–3剖面处的基坑采用深层搅拌桩加注浆土钉锚杆联合结构支护。该段基坑开挖深度为6.15 m（局部7.45 m），采用3排φ700@500 mm的深层搅拌桩，在深搅桩上采用5排锚杆。水平间距均为1.0m，垂直间距分别为1.5 m（桩顶），0.5m，1 m，1 m。呈梅花型布设，斜注浆锚管长度分别为12 m，12 m，12m，9m，9m，同时还在搅拌桩侧面及坡顶1.0 m范围内挂φ6mm@150×150 mm双向网片（网片上下左右均要搭接30cm），加强筋φ12 mm呈△焊接在钢管上固定网片，后喷一层100 mm厚的C20细石混凝土面板。该剖面的围护结构如图3。

值得注意的是在深层搅拌桩的施工中，一定要将桩打入可持力层。在基坑南侧河道地段施工中（即4–4剖面处），由于地质报告上未显示出该处淤泥的厚度达到15 m（报告上为8～10 m），导致按设计的桩深打入深层搅拌桩后，桩底仍未穿过淤泥层，使得在河道淤泥开挖时，边坡深层搅拌桩后8～9 m左右出现裂缝。随后紧急对桩顶及桩后土体进行卸载，并对桩背部土体采用5排竖向锚杆和3排斜锚杆以加固和增强土体拉力，同时还对裂缝进行灌浆，经处理后4–4剖面处的围护结构如图4所示。在随后的施工中，经处理后裂缝没有进一步开展，确保了工程的安全施工。

5 基坑开挖

根据本工程地下室底板特点，基础土方开挖采用大开挖。基坑（槽）开挖程序：测量放线→切线分层开挖→排降水→修坡→整平→留足预留土层用人工清槽等。土方开挖从上到下分层分段依次进行，需严格控制各层开挖深度及开挖时间，密切配合土层锚杆的施工、张拉及养护，应保证锚杆达到一定的强度后方可进行土方开挖。在挖除基坑边土方时应格外重视，严格按照挖土方案进行开挖，防止在基坑开挖时不分层，或分层、分块不当以及挖土顺序不合理，造成基坑周边的土体应力来不及调整，土体内应力迅速释放，使得锚杆变形、断裂，甚至引起整体支护失效。

6基坑监测

软土地基基坑开挖施工监测的根本目的是为了确保在地下工程施工期间支护结构、邻近建筑物以及地下管线等的安全，由于本工程采用深层搅拌桩和注浆土钉锚杆，致使工程中将遇到的许多问题难以从理论上预测，故采取理论分析与现场测试相结合的做法，根据一定的量测限值作预警预报，及时采取有效的工程技术措施和对策，确保工程安全，并利用监测数据反馈于设计与施工，优化开挖施工参数，做到信息化施工。

东侧基坑开挖的施工期为24d，在开挖到第9 d时，桩顶水平侧移值突然增大，这是因为一天内开挖深度过大，下一层锚杆注浆的混凝土还没有达到设计强度，围护结构仅靠桩自身来抗侧移，这导致桩的侧移突增。在施工中根据这一监测结果迅速采取措施，及时将已开挖部分进行回填，待注浆的混凝土达到设计强度后再进行开挖，此后水平位移值的增幅就明显减小，这验证了在基坑开挖过程中一定要施工与监测并重，充分利用监测数据来指导施工，这是施工安全的有力保障。

7结束语

(1)对开挖面积大且场地条件差异明显的基坑工程，其支护方案宜因地制宜地根据不同的场地条件采取不同的分段支护方案。

(2)本文实践的工程中，针对6～8m左右中等深度位于不良地基上的基坑采用深层搅拌桩加注浆土钉锚杆联合支护结构，较好地解决了工期紧、造价低与施工安全的矛盾。可为今后相关工程的建造参考。

(3)大型基坑工程在施工中须严格遵照土方开挖工序进行作业，不能为了贪图进度而加快开挖。如果因为超挖而导致施工事故，则会得不偿失。

(4)基坑开挖中采用深层搅拌桩加注浆土钉锚杆联合支护结构时，要确保将深层搅拌桩打入到可持力层。

回采工作面巷道的联合支护 篇6

黑龙江省龙煤矿业集团有限责任公司鸡西分公司东山煤矿, 年设计生产能力180万t。主采6A煤层, 煤层平均厚度3m, 倾角12°。163综采工作面风巷和顺槽沿煤层走向布置在煤层中。顶、底板岩性如下表所列。从现场揭露的情况看, 岩层较稳定。巷道已掘到600m, 全部采用锚、网、梁+锚索联合支护, 过断层或地址构造带时加密锚杆支护 (见表1) 。

2 支护参数设计

163工作面顺槽为梯形断面, 扎角为80~85°, 净宽3.8m、净高2.8m。风巷也为梯形断面, 扎角为80~85°, 净宽3.4m、净高2.6m。它们均采用锚、网、梁+锚索联合支护, 支护断面示意图分别见图1、2。

老巷顶板锚杆为螺纹钢锚杆, 直径20mm、长2400mm, 间排距为700×700 (mm) , 破断载荷不小于170k N。杆体尾螺纹部分的破断力不低于杆体破断力的90%。锚杆用2卷K2335型树脂锚固剂卷锚固, 锚固力不低于120k N。锚杆托板采用规格为150×150×10 (mm) 的金属拱形托板。

巷道两帮锚杆端部加工成左旋麻花状, 直径18mm、长1800mm, 间距为650~700 (mm) , 排距为700mm。锚杆用2卷K2335型树脂锚固剂卷锚固, 锚固力不低于60k N。锚杆托板规格为150×150×6 (mm) 。

锚索钢绞线由7股Ф5mm钢丝拧成, 直径15.24mm、长8000mm, 用1卷CK2335型和3卷k2335型的树脂锚固剂卷锚固, 锚固力不低于200k N, 预紧力为100~120k N。锚索支护仅用在巷道顶部, 每隔3~5m布置一排锚索, 间距1.2~1.8m。每两根锚索共用一根长1.8~2.4m的18号槽钢托梁, 然后上托板, 托板规格与两帮锚杆托板相同。锚索与巷道顶板呈20°夹角布置。

金属网使用12#钢丝机织菱形网, 搭接长度为100mm。

钢筋梁用钢筋焊成, 主筋直径不小于10mm, 间距为80mm;配筋直径不小于8mm, 间距为200mm。

3 支护效果监测与加固处理

为了检查支护效果, 巷道每隔30~50m装一台顶板离层指示仪。大断面、破碎带及交岔点部位测点加密。由专人负责观察并做好离层数据记录。当发现某处顶板深部离层量达到30mm或浅部离层量达到20mm时, 就要对该处采取加固措施, 补设锚索或套棚。巷道每安装好300~400根锚杆就做一次锚固力测试, 每次3根 (顶板1根、两帮各1根) 。若顶板或两帮有锚杆的锚固力达不到设计要求, 就要分析原因, 根据分析结果采取针对性措施对该处进行加固。

4 技术经济效益分析

163工作面的风巷和顺槽共1000多m, 90%以上采用了上述联合支护, 只有局部过断层货巷道扩刷时采用了套棚支护。这两种支护方式施工速度差不多。采用联合支护的巷道每m成本为3128元, 采用架棚支护的巷道每m成本为3589元, 采用联合支护可以节约成本461元/m, 经济效益明显。同时支护材料运输量也小, 大大减轻了工人的劳动强度。由于煤直接进入中央煤斗, 缓解了副井和井下辅助运输的压力。

摘要：介绍黑龙江省龙煤矿业集团有限责任公司鸡西分公司东山煤矿使用锚、网、梁+锚索联合支护的情况。

软岩大巷修复联合支护实践 篇7

1 巷道概况

北二一号辅运巷位于+700m水平, 巷道总埋深为634.5m。巷道设计断面为直墙半圆拱断面, 巷道掘宽5.4m, 净宽5.2m, 直墙高度2m, 巷道净高4.6m。大巷布置在2#煤层中, 2#煤黑色、块状, 以半亮型~半暗型煤为主, 夹有薄层暗煤, 条痕褐黑色, 沥青状光泽, 阶梯状断口, 条带状结构, 块状构造, 内生裂隙较发育, 煤层厚度5.6m。巷道顶板以浅灰色粉砂岩为主, 呈薄层状, 断面较平整, 含大量云母片, 波状交错层理发育, 较致密, 局部夹泥质成分, 泥、钙质胶结, 厚13m~16.5m。巷道直接底, 薄层状泥岩, 较为松软, 厚度1m, 粉砂岩泥岩细粒砂岩厚9.9m。巷道顶底板柱状图如图1。

2 软岩巷道破坏特征及其支护原理

软岩巷道围岩强度低, 节理裂隙发育, 岩体松散软弱, 力学机制和变形破坏的机理复杂。开巷后在地应力和其它因素的影响下, 巷道围岩失稳, 出现冒顶、片帮及底鼓现象, 且巷道顶板、两帮和底板相互作用形成恶性循环, 直接影响矿井安全、高效生产。

软岩巷道围岩力学特性复杂, 支护难度大。软岩破碎后仍具有一定的残余强度, 软岩大巷的修复应当尽可能以围岩残余强度为支护主体。软岩巷道支护原理:分析巷道围岩力学特性, 掌握压力分布及围岩移动规律, 充分利用巷道围岩的自承能力, 将巷道围岩变形控制在合理范围内, 实现支护体与巷道围岩的力学耦合, 达到控制围岩变形的目的。

3 巷道复修工艺及支护参数

由于大巷变形破坏严重, 决定先将巷道帮部及顶部扩刷到设计尺寸, 之后采用“锚网——锚索梁——喷砼——注浆加固”联合支护方案, 即先进行锚网支护、顶部架锚索梁, 然后喷浆封闭, 最后进行壁后注浆加固, 待支护围岩体系相对稳定后起底到设计高度, 并补上下帮脚支护。

3.1 复修支护工艺

对大巷破坏严重区段, 挑顶、扩帮到设计尺寸后, 先打锚杆、挂网, 然后打锚索梁进行支护, 待喷浆封闭后, 进行壁厚注浆加固。

(1) 挑顶、扩帮前, 按照大巷原设计确定中、腰线。利用机械扩刷巷道到原设计尺寸, 扩刷施工中严格按照中、腰线控制巷道尺寸。支护前应严格检查巷道断面尺寸, 巷道尺寸符合要求后方可施工锚杆钻孔, 锚杆施工必须垂直于围岩表面, 施工顺序先顶后帮。锚杆孔深度小于锚杆长度100mm。锚杆间排距:800mm×800mm, 矩菱形布置。底角锚杆距离底板不大于200 mm, 下扎角度不小于20°, 锚杆外露长度15~50 mm。

(2) 锚杆安装。安装前将钻孔内的积水及岩粉吹扫干净, 用推杆将锚固剂送至钻孔底部, 用锚杆机带专用转换套筒带动杆体旋入树脂锚固剂, 对锚固剂进行搅拌, 直至锚杆达到设计深度。

(3) 安装完锚杆后拧紧螺母, 再用加长扳手预紧锚杆, 以保证锚杆安装牢固。锚杆预紧力不小于50N.m, 锚固力大于等于50k N。

(4) 锚索梁安装。首先对中间一根锚杆点眼定位, 打眼注入锚索后架梁, 然后按槽钢梁开孔位置打其余锚索眼, 锚索全部注好后, 张紧锚索梁所有锚索。锚索施工方向垂直于顶板轮廓线。锚索预紧力不小于120k N, 最大锚固力不小于380k N。

(5) 喷浆。喷浆前巷冲洗煤帮, 处理活矸;喷浆时均匀喷射, 采用先毛喷, 后进行二次喷浆成型的方式保证巷道成型尺寸及喷浆厚度、强度。复喷完成一周内每班进行一次洒水养护, 一周后每天养护一次, 28d后取芯, 强度应大于C20。喷浆厚度不小于100mm。

3.2 支护参数

锚杆采用无纵筋螺纹钢锚杆, 规格:φ22×3500mm, 配锚杆专用托盘, 带调芯垫片。锚固剂采用1节MK2335型+2节MZ2360型树脂锚固剂;钢筋网片规格:φ6.5-2000×1000mm。锚索梁支护:采用φ2.18×12300mm矿用防腐锚索, 锚索梁采用[16b槽钢。联合支护示意图如图2所示。

4 壁后注浆加固工艺及参数

大巷喷浆封闭后采用壁后注水泥浆的方法对围岩进行填充、加固。注浆工艺流程:机具设备安装→定位钻孔→封孔→配水泥液→注浆→冲管→拔管→管子冲洗、填孔→辅助工作。

注浆孔深6m, 按断面环形布置:帮部每侧布置两个孔, 顶板布置三个孔, 两帮脚钻孔向下倾斜10°施工, 其余钻孔垂直巷道表面施工。浆液配比, 水:水泥=1:1。注浆终止压力为2MPa。若长时间注浆压力不上升, 可将浆液配比调整为1:1.2, 若遇较大裂隙可加水玻璃浆, 浆液配比水玻璃:水:水泥=1:1:1.2.水泥采用标号42.5硅酸盐水泥。

5 加固效果分析

复修施工对大巷进行了喷浆封闭, 由于喷浆层为刚性材料, 抵抗变形能力差, 若围岩由较大变形, 喷浆层就会出现裂隙, 通过多大巷复修后三个月时间的观察发现, 除一处风桥立交加固点施工时附近20m范围顶板喷浆层破裂外, 其余部位喷浆层均未出现破裂现象, 说明大巷复修采用联合支护+壁后注浆加固有效控制了围岩变形, 达到了预期的支护效果。

6 结语

复修前, 巷道的变形已经使得大巷围岩应力得到了一定程度的释放, 复修支护的主要作用是:使巷道尺寸符合安全生产要求, 并对浅部松散围岩进行支护, 并将浅部支护体固定在深部稳定岩层上。黄陵二号煤矿北二一号辅运大巷的复修实践, 证明了“锚网索喷”+“壁后注浆”联合支护技术用于软岩大巷复修工程的可行性。

参考文献

[1]王金喜, 张晓康等.深埋破碎软岩巷道变形破坏研究[J].煤炭工程, 2007 (03) :76-77.

[2]马龙涛, 雷志锋等.软岩巷道变形研究与实践[J].科技视窗, 2014 (10) :76-77.

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综采沿空留巷联合支护技术 篇8

东山煤矿由于1999年破产, 2002年重组致使掘进队伍的组建缓慢, 导致采煤无法正常接续, 众所周知, 采煤工作面是掘进队掘出采面上、下巷和切面而形成的, 由于地质构造的变化、人员素质、材料供应、运输困难等多种因素的影响, 导致掘进进尺缓慢, 不能及时将所需的采区送出, 针对此种情况, 结合东山煤矿下五采3#上左二工作面的地质条件, 采用拉锚杆、金属网、锚索、石墙联合支护的方式进行沿空留巷的方式实验。

1 地质及工作面概况

1.1 下五采3#上左二位于下五采3#上左一工作面南侧, 东至F45断层, 南至左一下巷180m处, 西至下五采石门, 北至下五采3#上左一下巷, 工作面走向长1602m, 倾向长185.1m, 面积299901m2。

平均煤厚2.0m, 倾角13°~18°, 直接顶为细粒砂岩, 黑白色间互 (1.2~1.4m) 上部为灰白色细粒砂岩, 水平层理岩层厚度 (7~13.7m) 平均10.3m煤层底板, 直接底为岩质页岩, 水平层理较碎, 含炭较高, 黑色、厚0.5~0.8m下部为细粒砂岩, 灰色、灰白色互层, 水平层理厚0.5m。煤岩层柱状图如图1所示:

1.2工作面简介:下五采3#上左二面采用ZY-4000/12/28型支撑掩护式支架, MG-250/591无链电牵引采煤机配套SGZ-730/320溜子, 下巷运输3台SDJ-150皮带, SZZ-764/160转载机, PCm-1000型破碎机, 顶板等级:二类。初次来压步距25~30m。

1.3 巷道原有支护:

3#上左二下巷为矩形巷道, 净宽3.8m中高2.2~2.4m净断面9.12m2巷道沿煤施工, 采用￠18mm左螺旋全程树脂锚杆配合W型钢带支护, 锚杆长2.0m锚深1.90m每根锚杆配两个树脂锚固剂, 锚杆间排距1.0m×1.0m布置每排4根锚杆, 矩形布置, 铁托盘规格 (150×150×8) mm。

2 沿空留巷支护设计的指导思想

沿空留巷是在工作面回采时, 将运输下巷保留下来并加以维护, 供下一采面回采时作为上巷回风兼运输使用, 又称巷道的二次使用这样可以少掘一条巷道, 保证回采工作面在时间和空间上, 按区段的顺序进行开采, 且弥补了掘进队伍的组建困难, 并彻底消灭区段煤柱, 而且为国家乃至局、矿多创造了财富, 大大节约了煤炭资源的损失, 提高了回采率。

2.1 确保巷道断面:

3#上左二下巷原掘进时采用锚杆加W行钢带支护, 支护强度不是很高而且两帮全为煤, 松软破碎, 很难承受工作面推进时动压破坏及时间残余支撑压力, 通过对巷道二次加固不仅使巷道围岩整体得到加强, 而且有效防止因巷道片帮和顶板围岩的冒落而导致锚杆支护失效, 由此为二次使用保证足够的断面空间并为采后巷的维护创造了条件。

2.2 抵抗对巷道的压力:

矿山压力对巷道的影响是很大的为减小对巷道的压力, 通过双层支护抵制压力根本上是做不到的, 为减小对巷道压力, 改变力的传播方向, 从而改变力的释放效果, 并通过巷旁石墙, 让压力变形, 切顶, 彻底破坏力的传递方向, 减小巷道其他部位的压力, 控制巷道的整体变形, 确保此巷道在下一区段的正常安全使用。

充填采空区所需直接顶的厚度

式中:Σh为直接顶的跨落高度;Kp为碎胀系数1.4~1.8;M为采高。

3 问题及解决方法

3.1 问题:

根据上一采块留巷使用观察, 采用单排锚索及石墙支护, 石墙地段受顶板的压力局部出现压垮, 顶底板移近量平均大于600~800mm两帮移近量大于1.0m软帮侧圆木顶子40%折断, 巷道的净高只1.7~2.0m不能保证正常安全生产的需要。

3.2 解决方法及理论根据:

由于石墙支护与围岩之间有一定的空隙, 需要等围岩产生较大的变形, 松散后才能充分受力, 这样就扩大了围岩的变形和位移, 松动圈加大受地层的压力加之悬臂梁过长, 同时恶化石墙的支撑能力。

加密预应力锚索, 使之加大承载能力, 切顶, 破底缩短悬臂梁长度减缓巷道其它部位的压力, 破坏力的传递和传播途径。

4 支护参数选择及质量要求

4.1 参数:

巷道采用钢网、锚杆、锚索联合支护方式, 顶、帮锚杆直径为Ф20mm, Ф18mm, 长Ф2000mm, Ф1600mm左螺旋高强度, 锚杆, 无纵筋螺纹钢锚杆, 顶板锚杆使用2个树脂锚固剂, 帮锚杆使用1个树脂锚固剂, 顶板锚杆间排距1.0m×1.0m每排4根, 帮锚杆间排距 (1.0×0.8) m3排, 锚索直径Ф15.2mm长7.0m采用4卷树脂锚固剂锚固长度1.75m, 锚索间距为1.0m排距分别为:软帮第一排1.0m, 软帮第二排2.0m共计两排锚索。

4.2 要求:

锚杆安装必须采用快速安装工艺, 使用锚杆钻机进行安装锚杆, 安装锚杆前, 必须清除钻内煤岩粉和水, 锚杆药卷搅拌时间不许超过15s, 待60s后再拧紧螺丝, 每根锚杆初锚固力大于7.5T, 外露长度自托盘往下0.35m锚索初锚固力大于15T。

4.3 石墙支护:

石墙支护是为保护留巷而设置的一种人工构筑物, 设在回采后, 需保护的巷道采空区一侧, 3#上顶板易跨落, 且岩石冒落后块度适宜, 所以选择石墙支护。

石墙的主要作用是分担和减轻巷道内支护所承受的载荷, 减少巷道顶、底板的移近量, 避免巷道遭受严重的变形和破坏, 而石墙灌浆后, 又可隔绝采空区, 防止漏风, 必要时在墙体内侧罩一层, 阻燃布进行挡风, 同时贴石墙边每隔1m打一棵直径不少于Ф20mm的护墙木柱, 以减少顶板对石墙的集中压力, 且减缓顶板的缓慢下沉, 以防止石墙直接受压跨落, 增加石墙的稳定性, 石墙段, 保留两排30m单体柱支护, 为确保石墙的稳定支护性待动压后方可随工作面的推进度进行前移。

5 结论:

根据上一采块, 3#上左一面成功留巷使用观察, 本面又在原有顶板支护上加密, 石墙加宽加强支护强度, 对顶板的悬臂梁进行切断, 缩短悬梁长度, 对底板采取破底卸压, 以减少顶板的压力且基本解决了鼓底的现象发生。

3#上左二面目前正处于回采阶段, 此留巷长为1500m从已留巷道看, 顶底板两帮虽有一定的移近量, 但能满足安全生产, 通风和行人的要求, 这说明此沿空留巷的支护试验在技术实践上是可行的成功的。

5.1 沿空留巷1500m少掘一条上巷直接费用以1100元/米计算可节约165万元。

5.2 取消了区段煤柱, 提高了煤炭回收率, 多回收3#上煤, 按保安煤柱20m计算, 所创造的经济效益, 200元/吨×1500m×20m×2.2m×1.5=1980万元。

5.3 施工工艺简单, 操作方便, 石墙取料容易成本底。

5.4 保证了回采工作面的顺利进行, 扭转了接续紧张的局面, 掘进少掘一条巷道, 即节省大量的人力, 物力、又减轻了工作压力, 最大的收益是提高了安全系统数, 减少了安全投入, 加快了接续能力, 即创造经济效益, 又有社会效益。

摘要：介绍了东山煤矿下五采左二下巷沿空留巷, 采用钢网、锚杆、锚索、石墙联合支护取得了良好的效果, 缓解采掘接续紧张局面, 加快了接续能力, 并创造了很大的经济效益和社会效益。

井工煤矿组合锚杆联合支护的应用 篇9

1 具体做法及经济效果

1.1 几种锚杆对比

西安煤业公司六区开拓段施工的-200水平机轨大巷, 该巷主要穿过的岩层是泥质页岩、砂质页岩互层。掘进断面15.2m2采用三八正规循环作业, 用120型锚杆机打眼, 二掘一喷作业方式。在该巷道我们采取顶板用直径17.6mm, 长7.3m锚锁和直径22mm, 长2.4m的螺纹钢锚杆组合使用。两帮使用直径16mm, 长1.6m的螺纹钢锚杆。对这几种锚杆从打眼时间、安装时间、锚固力进行了测算和估算, 通过综合分析确定了最优的锚杆型式。

(1) 锚固力。对这三种锚杆的实际锚固力来看:锚固力最大的是锚索锚杆, 可达20吨。

除此之外, 我们还对几种不同直径的锚杆进行了锚固力对比, 最好的是直径22mm, 长2.4m的螺纹钢锚杆配树脂锚药。

(2) 打眼时间。在使用大钻头打锚杆眼时, 因为钻头大不易开眼, 尤其是当钻杆与岩层节理面不垂直时很难在眼位处打眼。使用小钻头后, 钻眼阻力小, 钻眼速度快, 小钻头在砂页岩中速度可提高20%。

(3) 安装时间。螺纹钢锚杆安装时间是2-3分钟, 锚索安装时间是5-6分钟。安装时间包括送锚药、搅拌锚药、上锚杆托盘、拧螺丝。

1.2 大断面组合锚杆使用

(1) 巷道技术特征。由于该机轨大巷全部在泥质页岩中掘送, 泥质页岩层理较发育松软, 有的地方是砂质页岩。该巷道是一个为综采服务的运输巷, 机轨合一。掘进断面15.2m2, 宽4.6m, 高3.8m。

(2) 组合锚杆使用技术参数。沿巷道掘送方向在顶板打锚索一组三根锚索, 即巷道中心方向打一根。沿中心线向两侧间距1.2m各打一根, 形成一组锚索。当巷道掘送一定距离时沿巷道中心方向相距3m再打一组, 组于组间距3m。锚索打完后, 然后再打螺纹钢锚杆, 螺纹钢锚杆间排距0.8m, 铺钢筋网子, 网子规格:1.2m×1.2m。两帮锚杆间距0.8m。这种方式和采用的参数锚网效果好, 能有效的控制住顶板和两帮。

(3) 施工工艺。综掘机截割完后先敲帮问顶, 使用吊环式前探杆, 在前移前探杆时铺好钢筋网, 使好临时支护后打顶板锚杆, 其顺序是:打锚杆孔-清孔安放树脂锚药和锚杆-搅拌药卷 (4-5秒) -套上托盘和螺母-用风动扳手上紧螺母。打完顶板锚杆后, 再依次打其他锚杆。

(4) 效果分析。组合锚杆能够在综采大断面内安全有效地支护巷道, 而且施工速度均高于架棚巷道, 正常情况下班进3.5m, 并完成循环, 月成巷280m左右。

2 组合锚杆的优越性

实践证明, 组合锚杆支护, 在如此大的范围内能够有效安全地支护巷道, 从矿压观测数据看, 其顶底板移近量均比较小, 另外在施工中穿过的破碎带, 至今支护效果比较好, 这在一定程度上减少了U型钢的投入, 节约了成本, 而且在经济上。技术上、安全上也具有无法比的优越性。

(1) 从支护效果上看, 组合锚杆是一种主动支护, 能有效地阻止围岩松动圈的发展, 而且架棚是一种被动支护, 不能有效地防止围岩松动圈的发展。而且由于组合锚杆护顶采用密连金属网, 悬矸不易掉下增强了巷道整体安全性。

(2) 从施工进度上看, 组合锚杆施工进度快。约是架棚的1-1.5倍。另外, 使用组合锚杆减轻工人劳动强度。也不存在放炮崩倒棚子的问题。

总之, 组合锚杆是一种新工艺, 安全性好。以上是对组合锚杆使用的看法和体会。

摘要：锚杆支护是一种根据悬吊理论总结出来的支护方式, 它在煤巷和岩石巷道中得到了广泛应用, 而且对于大断面巷道采用锚杆联合支护, 效果更好, 便于施工, 应该推广使用。结合具体企业, 根据近几年现场实际使用效果进行总结分析。

关键词：煤矿组合,锚杆,组合

参考文献

联合支护 篇10

关键词：特厚复合顶板 动压区 顶压掘送

新型高强度锚杆支护技术在鸡西分公司推广和使用已比较普遍。但在动压区内特厚复合顶板的支护方面还是空白。下面谈一谈双河矿西区3#层Ⅱ条带采面上巷动压区内的特厚复合顶板的支护过程的施工工艺和具体要求。

1 工程概况

1.1 双河煤矿三水平西区3#左部Ⅱ条带，为同片盘内Ⅰ条带综采接续面，其巷道布置如图（1）示。总工程量2050m，下巷520m，上巷560m，切面170m，尾排及横川800m。

1.2 3#煤层属中厚煤层，其煤层结构比较简单，煤层厚度2.4m，伪顶为细粉砂岩，厚度在1.5m左右，并且层理较发育，4#煤层位于其上方，厚度1.8～2.0m，4#煤层顶板为细砂岩，厚度为5m，3#煤层的直接底板是细砂岩，厚度为1.5～2.0m，并且层理较发育。煤层倾角在6°～14°之间，其走向变化较大。对于3#层Ⅱ条带来说，主要位于三水平深部，其采深、垂直压力分别为800m、 20Mpa，受F1大断层的影响和制约，进一步扩大了地质变化的范围，3#、4#煤层的间距呈现变小的趋势，由原来的16m变为2.5～4.0m，其煤层柱状如图（2）所示。

2 支护参数设置

对于支护材料，通常情况下，选择φ18左旋纵筋螺纹钢杆体，锚固剂端头锚固选择长2000mm，CK2335型树脂，其锚固长度通常为700mm，锚杆之间的排距控制在900x1000mm，采用10#镀锌铁丝编制的菱形网做金属网，其网孔为40mmx40mm，规格1200mmx1800mm，钢带采用规格为2900mmx80mm和2.75mm钢板制作的“W”钢带。

3 锚网钢带、锚索支护原理

3.1 支护工艺选择新型高强度树脂锚杆，在对锚杆进行安装的过程中，顶锚杆的初锚力通常情况下需要达到80KN，在初锚力的作用下，锚杆产生的预紧力，进一步对围岩进行约束，在锚杆的端点同时形成压缩区，该压缩区的特点是交叉重叠，同时形成刚性压缩区域带组合平衡拱，该平衡拱具有一定厚度，并且连续。

3.2 锚杆本身只起组合作用，不能承载。通常情况下，对于上覆岩体，组合平衡拱能够起到支撑的作用，同时围岩反作用于组合梁。在对巷道进行爆破的过程中，巷壁往往会产生一些裂隙，在锚杆预紧力的影响下，会导致锚杆间的岩块脱落，进而在一定程度上造成锚杆失效，使组合梁的作用遭到破坏，进一步使得支护作用弱化或消失。

3.3 在靠近两帮处，倾斜安装两根顶板锚杆，同时在两帮煤体有效支撑的顶板范围内深入上部的锚固端，为了加强组合梁的支护强度，提高组合梁与靠煤帮角处的抗剪能力，采取措施使组合平衡拱纵深到煤帮有效支撑范围内。下端与锚杆之间通过钢带进行相互连接，同时施加预紧力，进一步使锚杆与钢带构成一个整体，共同支撑上覆岩体。

3.4 将锚索支护工艺应用到支护过程中，将组合梁悬吊在巷道顶板上部的稳定岩层中，对于锚索来说，由于施加的预紧力较大，因此在一定程度上挤压岩层中的层理、节理、裂隙等不连接面，进一步增加了彼此之间的摩擦力，围岩的强度大大提高，锚网钢带的支护作用得以巩固和强化。

3.5 对煤帮加大支护的力度，在支护过程中，支护网选择使用φ16圆钢锚杆配合菱形锚网，其初锚力通常情况下为30KN。通过上述处理，煤帮的承载能力进一步增加，同时支撑对上覆岩体及组合平衡拱，在动压的影响下，导致采空区的煤帮剧烈变性，进一步增加了煤帮的承载能力，对煤帮片落进行有效的束缚，巷壁对顶板支护作用大大增强。

3.6 支护的原则：在对上覆岩体进行支护的过程中，通常情况下需要遵守“三高一大两到边”的原则，所谓三高一大两到边就是：在设计锚杆的过程中，在强度、预紧力、可靠性三个方面要高，间排距要科学合理地增大，顶板和帮要支护到边，并且不大于300mm和200mm。

4 施工工艺

4.1 在巷道掘进施工过程中，采用综掘机进行施工，巷道断面为8.0m2，最大控顶距控制在1.2m，在施工过程中，顶板挂菱形金属网，并且需要抻紧金属网，避免出现松懈，可以在工作面后面打帮锚杆，但是滞后距离控制在30m，锚杆托盘与巷壁之间要贴紧，防止松动。

4.2 改方案后的施工要求。将一排锚索补布在原巷道顶板，锚索的规格为：直径φ15.24mm，长7.0m，预紧力大于13吨，锚索间距2.0m，采用φ16圆钢树脂锚杆制作帮锚杆，长度1.6m，预紧力大于3吨，帮补挂菱形金属网，并且布置两排，间排距为1.0m×1.2m，要求60天内完成200m巷道预留变形量，尽量避免强烈破坏围岩。

5 3#左部II条带动压区支护总结分析及效果

5.1 通过对支护经验进行总结，重新确定支护方式，在巷道支护过程中，通过采用锚网、钢带、锚索等联合支护，对于帮的支护要给予高度关注，在动压区内，有效地支护了动压显现剧烈的掘进巷道，通过支护，顶板下沉量控制在300mm，巷帮移近量较大的地方有两处，其变形量400mm，不影响巷道的使用。

5.2 更新支护概念，对支护加大投入，施工作业严格遵守施工工艺要求，对帮支护给予高度的重视。在I条带施工，由于原来采用的支护方式如图（3）所示，对顶板进行有效的支护。另外，在II条带施工过程中，由于使用自制钢丝绳和钢带，质量难以保证，因此在顶板来压时，经常会导致钢带失效，对于顶帮来说，由于移近量过大，影响对围岩的支护。所以以后进行施工时，为了提高支护质量，通常需要采用新的支护设计方案，如图（4）所示，这种支护方式能够对围岩进行有效的支护。

5.3 对施工工艺加强管理，提高员工素质，强化责任心，对支护加大监督检查的力度。在施工过程中，为了确保工程质量，锚杆要杜绝失效，铺平伸直锚网，密实接触帮，保证锚索锚固的深度和初锚力等。

5.4 根据地质条件的实际情况，对支护方案进行及时的调整，及时采区补救措施，对发现的支护薄弱环节进行处理，II条带在I条带深部，其围岩变化显著，特别3#煤层与上部4#煤层层间距由原来的16m左右，变为2.5～4m，岩性变化较大，增加了符合顶板厚度。

6 结论

通过西区3#层II条采面上巷的施工，我们认识到，在今后的采区巷道布局上尽量避免顶压施工，造成支护成本加大，在本层接续中，人员队组过于集中，也不利于安全管理。

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