锚索在煤巷锚杆联合支护中的应用

机械管理开发

MECHANICALMANAGEMENTAND

DEVELOPMENT

Total199No.11，2019

DOI:10.16525/j.cnki.cn14-1134/th.2019.11.066

锚索在煤巷锚杆联合支护中的应用

王三虎

（沁和能源集团有限公司，山西

摘

晋城

048205）

永安煤矿在中央采区下分层B4a煤层增加锚索支护进要：基于夹矸顶板围岩特性和三软煤层的特殊条件，

锚杆锚索联合支护效果良好，有有效地控行煤巷锚杆联合支护试验。通过对矿压规律进行检测后的数据表明，

制了巷道围岩的变形量。该联合支护方式可以在-650m中央采区和西翼采区相似条件下推广使用。关键词：锚索

夹矸顶板

三软煤层

联合支护

应用效果

文章编号：（2019）1003-773X11-0157-02

中图分类号：TD353

文献标识码：A

永安煤矿井中央和西翼B4煤层的顶板有

0~11.0m的夹矸，曾在中央采区344工作面平巷进

锚杆起不到悬行了煤巷锚杆支护试验，因夹矸顶板，

此吊作用，难以满足安全生产的需要而停止应用；

煤层，锚杆支护效果“三软”外，B4煤层属于典型的

两帮及顶底板存在一些问题，导致巷道的变形严重，

在集团公移近1m多，给煤矿生产带来了严重隐患。

司的指示下，该矿于2013年7月份开始在中央采区

进行煤巷锚杆联合下分层B4a。煤层增加锚索支护，

支护试验，即在中央采区3482平巷进行试验。1夹矸顶板围岩特性

永安煤矿B4煤层含煤地层总厚235.99m，分上

向上递变为粉砂岩夹下两部。其上部为深灰色泥岩，

薄层细砂岩，产动物化石，厚137.32m。矿区东西两端较薄，中段较厚，向两端急剧变薄；下部为浅灰及

泥岩，含煤4层，即B6、B5、B4深灰色细砂岩、粉砂岩、

主采B4煤层。和B3，产植物化石和动物化石，井筒以

西B4煤层分叉为B4a和B4b，B4a全井可采，B4b局部可采；两者之间层间距为0~11.0m。

B4煤层由东向西分为B4a和B4b两层煤。B4b煤层厚0.3~1.2m；B4a煤层厚1.45~2.1m，煤层倾角12°~18°，平均15°，顶板为灰黑色炭质砂质页

属Ⅲ类顶板。巷道布置在岩，老顶为暗灰色细砂岩，

B4a煤层中，则巷道顶板为B4a煤层和B4b煤层间的夹矸，夹矸层厚度2.7~7.0m。

岩性为灰至深灰色粘土质页岩，含少量砂质页岩，抗压能力差。B4a煤层伪顶为深灰色炭质页岩，厚

厚2.2~6.5m，0.5m，向上渐变为灰色粘土质页岩，遇

厚水易膨胀；B4a煤层底板为灰至深灰色细粉砂岩，

厚0.4m。5.1m，其上部含少量灰色页岩，

收稿日期：2019-09-25

（1972—）男，作者简介：王三虎，本科，毕业于山西大同大学，工程师。

2中央和西翼采区B4a煤层夹矸顶板煤巷锚杆的

应用

2.1煤巷锚杆联合支护的技术基础

在-450m中央采区3441）早在2005年4月，

该区工作面平巷，该巷道设计布置在B4煤层当中，

域B4煤层分B4a和B4b煤层。其中，B4a煤层由东向西

煤厚0~1.9m；逐渐变厚，层间距为1.3~3m，岩性为

炭质页岩和炭质泥岩，岩性较差；B4a煤层顶板为深灰色炭染砂质页岩和深灰色炭质页岩。试验次巷道布置在B4b煤层中，试验了10m后由于煤层变化进

层入B4a煤层中，B4a煤层顶板为两层煤的夹矸顶板，

锚杆支护难以满足安全生间距偏小，顶板破碎易垮，

产的需要而停止使用，煤巷锚杆支护未取得成功。

2）锚索在B4a夹矸顶板中煤巷锚杆联合支护的应用。煤巷锚杆支护技术从2008年—2013年在永安

支护效果良好，有煤矿东翼煤层进行工业试验应用，

针对B4a煤层夹矸顶板及“三软”了一定的技术基础。

煤层的特殊地质条件，进行了锚杆锚索联合支护方

于2103年7月开案的设计。及施工安全技术措施，

始在3482平巷进行煤巷锚杆锚索联合支护试验的实践研究。

永安煤矿3482平巷长480m，留顶破底的斜矩

巷道布形断面。位于-650m中央采区348工作面，

置在B4a煤层中，已探明B4a和B4b煤层的层间距为

其层间距逐渐增加。3.6m左右。随着向西掘进，3482

平巷位于煤与瓦斯突出危险区域，瓦斯地质条件较复杂。

选用MYT-140/350液压施工设备及支护规格：

配套的B19钻杆三种，锚杆钻机进行安装施工，椎27

mm岩钻头，两帮采用手持式MZ-1.2型煤电钻打帮锚杆眼及安装帮锚杆，钻杆为椎27mm×1800mm麻花钻杆和椎27mm两翼对称小煤钻头。巷道支护

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机械管理开发

第34卷

为锚网梁组合支护，锚杆间距×排距为700mm×700mm，顶板采用椎20mm×2100mm庄旋螺纹钢锚杆，全长锚固，两帮采用18mm×1800mmA3圆

顶锚配套球形垫，球形托板和7~8级钢，局部端锚、

螺母，帮锚用A3钢垫板和A3标准螺母，钢筋梯子梁主筋两根12mm圆钢，间距为80mm，配筋椎10

金属网用10号铁mm圆钢，间距200mm，焊接而成。

丝编织的菱形网，网的规格与巷道规格和循环进度

两帮相适应。顶板用2个K2335树脂锚固剂全锚，

用2个K2335树脂锚固剂端锚。

锚杆布置，顶板5根锚杆呈扇形分布，下帮第一

上帮一根与顶板成70°夹角，中间三根垂直顶板，

上帮4根，最上部根与顶板成60°夹角，下帮3根，

中间锚1根成15°仰角，最下部一根成15°俯角，

杆水平布置。

锚索采用7×椎15.24mm钢绞线，长度8.3m，

。附件为有效长度8m（随夹矸厚度的变化作修改）

钢垫板100mm×100mm×8mm一块，锁具1个。锚固剂4个（1支K2335树脂锚固剂在上，3支Z2335

，锚固长度1.5m，预紧力为800树脂锚固剂在下）

单根锚索用长300mm的MN，锚索为“五花”布置，

18号槽钢1块，2根锚索使用长1600mm18号转槽钢1块连接。当锚索安装在巷道中间时，锚索一般铅垂安装；当锚索安装在巷道两肩时，锚索按20°~30°倾角安装。

中晚班进行掘进、采用“三八制”施工组织，运

输、支护等工序，早班为打卸压孔和打锚索两道工序平行作业工序，锚索距作业地点不超过5m，电器设

，禁止瓦斯超限作业。备实行“三专两闭锁”

实践应用效果分析

按设计1）在采用MYT-140/350液压锚杆钻机，

方案进行作业后其预紧力≥150MN，完全满足设计

悬吊作用，要求。锚杆支护所形成的组合梁、实现了

对巷道顶板的主动支护。

2）通过对巷道顶板状况及顶板离层量相对时间段的分析，随时间的延续呈递减趋势。前10d离层速度最大为3.75mm/d；10~20d不变；20~30d速度

且顶板离层位移量减缓为0.5mm/d；30d趋于稳定，

稳定在35mm，在试验期间没有发生顶板锚杆有变形拉断等状况的发生，巷道稳定性较好。4结论

通过矿压规律的数据检测表明，永安煤矿3482平巷锚杆锚索联合支护效果良好，有效地控制了巷

但在应用中，道围岩的变形量。还应加强围岩松动圈

的测定，探清上下分层的间距，及时修改锚索长度，

确保锚索的预紧力，严格锚索施工的质量，且控制锚

索距作业地点不超过5m，以充分显示此种联合支护的最大价值，从而达到安全生产的要求。该联合支护方式可以在-650m中央采区和西翼采区相似条件下推广使用。3

参考文献

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2009（17）：109-110.

刘本团.EBJ-120TP型综掘机在半煤岩中的应用[C]//江西省煤炭工业协会、江西省煤炭学会2007年工作暨学术年会学术论文集，2007.

（编辑：苑化军）

ApplicationofAnchorCableinBoltCombinedSupportinCoal

Roadway

WangSanhu

（QinandEnergyGroupCo.,Ltd.,JinchengShanxi048205）

Abstract:Basedonthecharacteristicsofthesurroundingrockandthespecialconditionsofthethree-softcoalseam,thecombinedsupporttestofthecoal-roadwayboltiscarriedoutbyaddingtheanchorcablesupporttothelowerlayerB4acoalseaminthecentralminingareaoftheYong’anCoalMine.Thedatashowthatthecombinedsupporteffectoftheanchorcableisgood,andthedeformationofthesurroundingrockoftheroadwayiseffectivelycontrolled.Thecombinedsupportmethodcanbeextendedandusedunderthesimilarconditionsof-650mcentralandwestwingminingareas.

Keywords:anchorcable;sandwichtopplate;threesoftcoalseam;jointsupport;applicationeffect