高强度锚杆在复合顶板掘进工作面的应用.docx

1、高强度锚杆在复合顶板掘进工作面的应用高强度锚杆在复合顶板掘进工作面的应用滴道煤矿立井六采区 18 层煤平均角度为 23，纯煤厚 1.07m，采高平均 1.5m,直接顶为 1.3m 的复合顶板。其组成为 0.4m 的碳质页岩和0.9m 的凝灰岩。传统上采用木棚支护，由于木棚不具有初撑力，施工中，不利于防止直接顶早期离层，矿压显现明显，棚子折损率高，巷道返修率 45，采掘接续日趋紧张，不能满足安全生产的需要。2003年 3 月，引进了高强度螺纹钢树脂锚杆对 18 层复合顶板掘进工作面进行支护试验，取得了显著成效，该巷道月进由原来 100m 提高到 150m。1 锚杆支护参数的选取11 路 18 层

2、大巷走向长 600m，净宽 3.0m，净高 2.0m，矩型断面，净断面积 6m2,锚杆间排距按煤矿安全规程规定选择 800mm1 000mm，当顶板压力较大或破碎严重时缩小为 800mm800mm。锚杆长度选择考虑钻机机具、巷道断面尺寸，顶板性质及悬吊原则等因素。见图 1。图 1 锚杆支护断面图（1） 锚杆长度。按悬吊理论公式计算：L+KH+L1+L2=1.7mK安全系统根据实际情况取 1.0；H软弱岩层厚度取 1.3m；L1锚杆锚入稳固岩层的深度 0.3m；L2锚杆外露长取 0.1m。经上述计算，锚杆有效长度 1.7m，锚杆外露部分 0.1m，所以锚杆全长为 1.8m。由于软弱岩层（页岩）较

3、厚，为安全起见，取锚杆长为 2.0m。（2） 锚杆直径。选择直径为 18mm 的左旋无纵筋高强度螺纹钢树脂锚杆。（3） 锚固剂的选择。每孔选用 2 个直径为 23mm 树脂锚固剂，一个为超快速，另一个为快速凝固。（4）钢筋托梁与托盘。托梁规格：托盘：250mm250mm10mm。钢筋直径 16mm，加强筋间距 0.2m，见图 2。2 施工施工采用 7655 凿岩机掘进。MQT-900 型气动锚杆钻机，配六棱形中空钻杆和直径 28mm 钻头钻孔，快速安装锚杆。要求锚杆托盘紧贴钢筋托梁，钢筋托梁紧贴岩面，将螺母拧在锚杆上并插入双六方套中，用锚杆钻机将锚杆连同药包一起送到孔底，随即使锚杆快速旋转数秒后停转，此时，继续保持推力待药包固结后，使机体落下。然后用锚杆钻机将螺母拧紧。图 2 钢筋托梁3 矿压观测及效果分析3.1 矿压观测根据井下现场监测，试验巷道采用高强度螺纹钢树脂锚杆支护比原来的架木棚支护有明显改善，如表 1、表 2。表 1 表面位移观测结果测点位置（距工作面）20406080100移近量/mm顶底板5042302030两帮2618161813表 2 顶板离层观测结果测点位置（距工作面）20406080100移近量/mm深部基点1210874浅部基点76531