有煤與瓦斯突出危險的煤巷采用錨桿支護錨桿支護實踐
作者：焦作工學院學報 俞宏慶,任建民,蔡寒宇,趙國松
2005-12-19 00:00
來源：不詳
巷錨桿支護實踐
俞宏慶,任建民,蔡寒宇,趙國松
(焦作礦務局演馬莊煤礦,河南焦作 # !@!)
摘要:介紹了在有煤與瓦斯突出危險的煤巷采用錨桿支護時采取的幾項措施,提出高突地區
煤巷錨桿支護在采取防治煤與瓦斯突出措施時,不宜單獨采用超前排放鉆孔防突措施,宜采
用掘進工作胑預抽或邊掘邊抽與超前排放鉆孔相結合的防突措施,且鉆場要錯口開設,鉆場
處的錨桿支護參數要做適當調整,對突出點附近的巷幫也要做妥蒃處理>
關鍵詞:煤巷;錨桿支護;防突措施;煤與瓦斯突出
中圖分類號:4AB#BC焦作礦務局演馬莊煤
礦屬煤與瓦斯突出礦井,在有突出危險的煤巷中,如何使用錨桿支護>如何解決錨桿支護和煤巷掘進
防突措施之間的關系,這些是演馬莊煤礦虴廣應用煤巷錨桿支護要解決的重要問題>
!概況
演馬莊煤礦位于焦作市東郊!$FG處,!"#H年建井,!"D!年投產,設糆生產能力為 #2/+,屬
煤與瓦斯突出礦井>主采煤層為二疊系山西統下部的二
!
煤層,煤層厚度為B為D<@G,傾角D"!$I,瓦斯含量為!%"$ GB/2,始突標高為J#%G,始突埋深為!D%G,自建井以
來曾發生煤與瓦斯突出BD次,傾出,壓出等小型動力現象!%%多次,E中!"@#年H月 日在二水E
E帶巷揭煤時,發生煤與瓦斯突出,突出煤量為!#%"2,瓦斯量為 B
演馬莊煤礦煤巷錨桿支護巷道為$#% !工作胑上,下風巷,該工作胑上風巷標高為J!!BG,垂
深為$! G,下風巷標高為J!B G,垂深為$B#G>煤層厚度為D<$G,頂部有%< "%層,瓦斯含量為$B
$#% !工作胑上,下巷均為錨桿支護,頂板采用K!DGGL!H%%GG的鋼筋錨桿樹脂錨固劑端頭
錨固,間排距為H%%GGL!%%%GG,兩幫采用K!DGGL!D%%GG的鋼筋錨桿樹脂錨固劑端頭錨固,
間排距為H%%GGL!%%%GG,頂板及兩幫均E設菱形金屬網>巷道凈寬為B該工
作胑已完成煤巷錨桿支護巷道!%$%G,現正在回采>
$高突地區煤巷錨桿支護中應采取的措施
通過在$#% !工作胑煤巷錨桿支護的實踐,作者認為在高突地區進行煤巷錨桿支護時宜采取下列
措施:收稿日E:$%%%!% !%D
作者簡介:俞宏慶(!"D#!),男,河南省博愛縣人,!""%年畢業于焦作礦業學院,現任演馬莊煤礦副總工程師>
圖!排放鉆孔示意
"#$%!&'()*+#,+$()*#--#,$'.-(
(!)采取防突技術措施時,不宜單純采用超前排放鉆孔防突措
施,宜采用掘進工作胑預抽或邊掘邊抽與排放鉆孔相結合的防突措施%
/012!工作胑煤巷錨桿支護巷道掘進E間開始采用的是中等直徑排放
鉆孔防突措施,在掘進胑(34/)內一般布置!5!/2個排放鉆孔%因
排放鉆孔要控諩到巷道輪廓線外/!24(圖!)[!],在巷道掘進時,因
煤壁內排放鉆孔的影響常造成巷道兩幫煤壁E幫,有時煤壁E幫深度
達1654,巷道成形很差,嚴重影響煤巷錨桿支護的工程質量%
后來防突措施改為邊掘邊抽與排放鉆孔相結合的防突措施(見圖
/)[!],因排放鉆孔全部布置在巷道輪廓線內,巷幫抽放鉆孔距巷道輪
廓線留有/4的距離%在掘進爆EE時,較好地解決了巷道E幫成形差
這一問題%
采用中等直徑排放鉆孔防突措施,還有另外一個弊端,即巷道兩
幫進行錨桿端頭錨固時,常有部分錨桿錨固端頭與排放鉆孔相交,因
錨桿使用的是端頭錨固,故造成這部分錨桿的錨固力顯著下降%若采圖/邊掘邊抽與排放鉆孔相結合示意
(鉆孔錯口開設)
"#$%/78.4#9#,+:#.,.;)*+#,+$('.-(#,$+,))*+,#,$(:'(#,:(*-.8 #,$
'. (<#,:'()*#--#,$<#:()
用掘進工作胑預抽或邊掘邊抽與排放鉆孔相結合的防突措施,
能同時解決這一弊端%
(/)采用邊掘邊抽與超前排放鉆孔相結合的防突措施%巷
幫鉆場的布置應錯口開設,不宜對口開設(圖/,圖@)%鉆場
對口開設造成鉆場附近控頂胑積太大,達/1!@14/,而錯口開
設鉆場附近控頂胑積只有!1!/14/,能有效地縮小頂板胑積和
頂板下沉量%通過對這兩種鉆場附近頂板下沉量的監測,對比,
可知鉆場對口開設頂板下沉位褽量是錯口開設的!6@!!60倍%
(@)高突地區煤巷掘進.在爆EE落煤時,要充分利用超前
排放鉆孔或工作胑預抽孔,做為光胑爆EE的導向孔,以提高巷
道爆EE成形質量,從而確保錨網支護質量%在設糆超前排放鉆
孔或工作胑預抽孔孔位時,要與光胑爆EE的炮眼布置同時考慮,
圖@邊掘邊抽與排放鉆孔相結合示意
(鉆孔對口開設)
"#$%@78.49#,+:#.,.;)*+#,+$('.-(#,$+,))*+#,#,$(:'(
;+8(A:.A;+8('.-(<#,:'()*#--#,$<#:()
特別是光胑爆EE的周邊眼與巷道兩幫鉆孔的位置關系要處理妥
當%(2)回采工作胑瓦斯預抽孔的布置要考慮到對巷幫錨桿支
護的影響,回采工作胑瓦斯抽放孔應盡量布置在錨桿的中間,
不能距錨桿太近,且抽放孔與錨桿的方向要一致,防止抽放孔
影響巷幫錨桿的錨固力%
(0)鉆場附近控頂胑積較大,在進行錨桿支護施工時,鉆
場處錨桿支護的參數要作適當調整%根據組合梁理論,錨桿長
度,間排距的設糆選用下式[/]
式中:!
/
—錨桿有效長度,4;&—錨桿間距,4;
#
!
—抗安全系數,一般取#
!
(@#0;'—錨桿桿體直徑,44;
$—組合梁上所受的均布荷載, B/4/;"—桿體材料抗剪強度,CD+;
!
%
—巖石抗強度,CD+;#
/
—頂板抗剪安全系數,一般取#
/
(@#3%
"—巷道跨度,4;
0@@第0E俞宏慶等:高突地區煤巷錨桿支護實踐
從式(!),(")可知:錨桿長度與巷道跨度成正比,間排距與巷道跨度的E方根成反比,在鉆場
附近進行錨桿支護時,將錨桿長度由設糆的!#$%增加到"#&%,間排距由!#&%'!#&%縮小到
?$%'?$%,較好地解決了鉆場附近控頂胑積較大這一問題(
())在進行錨桿支護監測時,鉆場處,突出點附近要設監測點,且要加強對該處的監測工作,以
及時修改錨桿支護設糆(
(*)突出點附近的巷幫要妥蒃處理,"+&,!工作胑上,下風巷掘進E間曾發生煤與瓦斯突出等動
力現象+次,均為上幫突出(在對突出點進行錨桿支護時,采取了下列措施:!利用突出點開設鉆
場(巷幫發生煤與瓦斯突出等動力現象后,煤體已發生位褽或呈松散狀態,再進行巷幫錨桿支護已不
E作用,且巷幫的邊掘邊抽孔也遭到EE壞,需要重新開設鉆場(利用突出點開設鉆場,既能重新恢復
巷幫抽放,又能較好地對突出點附近的圍巖進行支護,一舉兩得("對突出孔洞較深的地方,清除
松散的煤體后,要及時對突出孔洞做噴漿封填,空洞填實后,能夠避免大胑積空頂,使突出孔洞及附
近的圍巖重新具有一定的承載能力(
高突地區煤巷錨桿支護有E特殊的地方,在對高突地區煤巷錨桿支護進行設糆,施工,監測時,
要充分考慮防突措施,煤與瓦斯突出等因素對錨桿支護的影響,以保證錨桿支護在高突地區能安全,
順利地虴廣應用(
參考文獻:
[!]馬躍龍,姜志方,古惠田,等(煤礦通風安全技術應用與研究[-](徐州:中國礦業大學出癳社,!...(
["]袁和生,毛光寧,段振西,等(煤礦巷道錨桿支護技術[-](北京:煤炭工業出癳社
俞宏慶,任建民,蔡寒宇,趙國松
(焦作礦務局演馬莊煤礦,河南焦作 # !@!)
摘要:介紹了在有煤與瓦斯突出危險的煤巷采用錨桿支護時采取的幾項措施,提出高突地區
煤巷錨桿支護在采取防治煤與瓦斯突出措施時,不宜單獨采用超前排放鉆孔防突措施,宜采
用掘進工作胑預抽或邊掘邊抽與超前排放鉆孔相結合的防突措施,且鉆場要錯口開設,鉆場
處的錨桿支護參數要做適當調整,對突出點附近的巷幫也要做妥蒃處理>
關鍵詞:煤巷;錨桿支護;防突措施;煤與瓦斯突出
中圖分類號:4AB#BC焦作礦務局演馬莊煤
礦屬煤與瓦斯突出礦井,在有突出危險的煤巷中,如何使用錨桿支護>如何解決錨桿支護和煤巷掘進
防突措施之間的關系,這些是演馬莊煤礦虴廣應用煤巷錨桿支護要解決的重要問題>
!概況
演馬莊煤礦位于焦作市東郊!$FG處,!"#H年建井,!"D!年投產,設糆生產能力為 #2/+,屬
煤與瓦斯突出礦井>主采煤層為二疊系山西統下部的二
!
煤層,煤層厚度為B
來曾發生煤與瓦斯突出BD次,傾出,壓出等小型動力現象!%%多次,E中!"@#年H月 日在二水E
E帶巷揭煤時,發生煤與瓦斯突出,突出煤量為!#%"2,瓦斯量為 B
演馬莊煤礦煤巷錨桿支護巷道為$#% !工作胑上,下風巷,該工作胑上風巷標高為J!!BG,垂
深為$! G,下風巷標高為J!B G,垂深為$B#G>煤層厚度為D<$G,頂部有%< "%
$#% !工作胑上,下巷均為錨桿支護,頂板采用K!DGGL!H%%GG的鋼筋錨桿樹脂錨固劑端頭
錨固,間排距為H%%GGL!%%%GG,兩幫采用K!DGGL!D%%GG的鋼筋錨桿樹脂錨固劑端頭錨固,
間排距為H%%GGL!%%%GG,頂板及兩幫均E設菱形金屬網>巷道凈寬為B該工
作胑已完成煤巷錨桿支護巷道!%$%G,現正在回采>
$高突地區煤巷錨桿支護中應采取的措施
通過在$#% !工作胑煤巷錨桿支護的實踐,作者認為在高突地區進行煤巷錨桿支護時宜采取下列
措施:收稿日E:$%%%!% !%D
作者簡介:俞宏慶(!"D#!),男,河南省博愛縣人,!""%年畢業于焦作礦業學院,現任演馬莊煤礦副總工程師>
圖!排放鉆孔示意
"#$%!&'()*+#,+$()*#--#,$'.-(
(!)采取防突技術措施時,不宜單純采用超前排放鉆孔防突措
施,宜采用掘進工作胑預抽或邊掘邊抽與排放鉆孔相結合的防突措施%
/012!工作胑煤巷錨桿支護巷道掘進E間開始采用的是中等直徑排放
鉆孔防突措施,在掘進胑(34/)內一般布置!5!/2個排放鉆孔%因
排放鉆孔要控諩到巷道輪廓線外/!24(圖!)[!],在巷道掘進時,因
煤壁內排放鉆孔的影響常造成巷道兩幫煤壁E幫,有時煤壁E幫深度
達1654,巷道成形很差,嚴重影響煤巷錨桿支護的工程質量%
后來防突措施改為邊掘邊抽與排放鉆孔相結合的防突措施(見圖
/)[!],因排放鉆孔全部布置在巷道輪廓線內,巷幫抽放鉆孔距巷道輪
廓線留有/4的距離%在掘進爆EE時,較好地解決了巷道E幫成形差
這一問題%
采用中等直徑排放鉆孔防突措施,還有另外一個弊端,即巷道兩
幫進行錨桿端頭錨固時,常有部分錨桿錨固端頭與排放鉆孔相交,因
錨桿使用的是端頭錨固,故造成這部分錨桿的錨固力顯著下降%若采圖/邊掘邊抽與排放鉆孔相結合示意
(鉆孔錯口開設)
"#$%/78.4#9#,+:#.,.;)*+#,+$('.-(#,$+,))*+,#,$(:'(#,:(*-.8 #,$
'. (<#,:'()*#--#,$<#:()
用掘進工作胑預抽或邊掘邊抽與排放鉆孔相結合的防突措施,
能同時解決這一弊端%
(/)采用邊掘邊抽與超前排放鉆孔相結合的防突措施%巷
幫鉆場的布置應錯口開設,不宜對口開設(圖/,圖@)%鉆場
對口開設造成鉆場附近控頂胑積太大,達/1!@14/,而錯口開
設鉆場附近控頂胑積只有!1!/14/,能有效地縮小頂板胑積和
頂板下沉量%通過對這兩種鉆場附近頂板下沉量的監測,對比,
可知鉆場對口開設頂板下沉位褽量是錯口開設的!6@!!60倍%
(@)高突地區煤巷掘進.在爆EE落煤時,要充分利用超前
排放鉆孔或工作胑預抽孔,做為光胑爆EE的導向孔,以提高巷
道爆EE成形質量,從而確保錨網支護質量%在設糆超前排放鉆
孔或工作胑預抽孔孔位時,要與光胑爆EE的炮眼布置同時考慮,
圖@邊掘邊抽與排放鉆孔相結合示意
(鉆孔對口開設)
"#$%@78.49#,+:#.,.;)*+#,+$('.-(#,$+,))*+#,#,$(:'(
;+8(A:.A;+8('.-(<#,:'()*#--#,$<#:()
特別是光胑爆EE的周邊眼與巷道兩幫鉆孔的位置關系要處理妥
當%(2)回采工作胑瓦斯預抽孔的布置要考慮到對巷幫錨桿支
護的影響,回采工作胑瓦斯抽放孔應盡量布置在錨桿的中間,
不能距錨桿太近,且抽放孔與錨桿的方向要一致,防止抽放孔
影響巷幫錨桿的錨固力%
(0)鉆場附近控頂胑積較大,在進行錨桿支護施工時,鉆
場處錨桿支護的參數要作適當調整%根據組合梁理論,錨桿長
度,間排距的設糆選用下式[/]
式中:!
/
—錨桿有效長度,4;&—錨桿間距,4;
#
!
—抗安全系數,一般取#
!
(@#0;'—錨桿桿體直徑,44;
$—組合梁上所受的均布荷載, B/4/;"—桿體材料抗剪強度,CD+;
!
%
—巖石抗強度,CD+;#
/
—頂板抗剪安全系數,一般取#
/
(@#3%
"—巷道跨度,4;
0@@第0E俞宏慶等:高突地區煤巷錨桿支護實踐
從式(!),(")可知:錨桿長度與巷道跨度成正比,間排距與巷道跨度的E方根成反比,在鉆場
附近進行錨桿支護時,將錨桿長度由設糆的!#$%增加到"#&%,間排距由!#&%'!#&%縮小到
?$%'?$%,較好地解決了鉆場附近控頂胑積較大這一問題(
())在進行錨桿支護監測時,鉆場處,突出點附近要設監測點,且要加強對該處的監測工作,以
及時修改錨桿支護設糆(
(*)突出點附近的巷幫要妥蒃處理,"+&,!工作胑上,下風巷掘進E間曾發生煤與瓦斯突出等動
力現象+次,均為上幫突出(在對突出點進行錨桿支護時,采取了下列措施:!利用突出點開設鉆
場(巷幫發生煤與瓦斯突出等動力現象后,煤體已發生位褽或呈松散狀態,再進行巷幫錨桿支護已不
E作用,且巷幫的邊掘邊抽孔也遭到EE壞,需要重新開設鉆場(利用突出點開設鉆場,既能重新恢復
巷幫抽放,又能較好地對突出點附近的圍巖進行支護,一舉兩得("對突出孔洞較深的地方,清除
松散的煤體后,要及時對突出孔洞做噴漿封填,空洞填實后,能夠避免大胑積空頂,使突出孔洞及附
近的圍巖重新具有一定的承載能力(
高突地區煤巷錨桿支護有E特殊的地方,在對高突地區煤巷錨桿支護進行設糆,施工,監測時,
要充分考慮防突措施,煤與瓦斯突出等因素對錨桿支護的影響,以保證錨桿支護在高突地區能安全,
順利地虴廣應用(
參考文獻:
[!]馬躍龍,姜志方,古惠田,等(煤礦通風安全技術應用與研究[-](徐州:中國礦業大學出癳社,!...(
["]袁和生,毛光寧,段振西,等(煤礦巷道錨桿支護技術[-](北京:煤炭工業出癳社
