1、防止锚索破断技术措施防止锚索破断技术措施锚杆、锚索支护作为一种经济有效的采准巷道支护方式,在煤矿巷道中已得到广泛应用,但由于煤矿井下地质条件的复杂性和多变性,断锚、断索现象时有发生,对安全生产及人员生命构成威胁。通过分析施工巷道断锚、断索原因,制定相应的安全防范措施如下。一、工作面煤层情况概述1212 综采工作面位于矿井井田西北部,北采区西翼。采用倾向长壁综合机械化一次性采全高推进。机采高度 2.4-2.6m,煤层底板标高11501400m,煤层倾角平均 12,煤层结构简单,普氏硬度系数f=2.54,煤质较硬。工作面平均煤厚 2.39m,走向长 183m,倾斜长1760m(初期未采前的可采长度
2、),煤层顶板为稳定的石灰岩层,层厚6.75m ,局部地区有 0.8-1.2 米厚的泥岩层(伪顶),底板为 2.2m 厚的深灰色泥岩或炭质泥岩,较硬。附:1212 综采工作面综合柱状图。二、巷道断面及支护参数设计1、1212 工作面两顺槽均沿煤层掘进,断面形状为矩形,净宽 4.0m,净高 2.4m,净断面积 9.6m2。2、顶板采用锚索、锚杆、钢筋梯子托梁、局部采用金属网联合支护。顶锚杆布置每排 3 根,排距 1500mm,间距 1500mm,规格为202000mm 左旋螺纹钢树脂锚杆,采用 ZK2360 树脂药卷锚固,锚固长度 1200mm。顶锚杆安设角度全部呈垂直角,且距离巷帮达 300mm
3、,锚索选择在顶板锚梁中间垂直布置。钢筋梯子托梁采用18mm 圆钢制作,全宽 50mm,长度 3.6m。局部“小青顶地段”采用 6mm 钢筋焊接而成的方形钢筋网,长 2.0m,宽 1.0m(网孔为 110110 mm)。3、补强锚索在“小青顶地段”或构造带打设,每隔 1.0m 或小于 1.0m布置一根,打在两排锚杆正中,与巷道两帮距离相符。锚索规格为17.86000mm 或17.84000mm,锚固方式为端头锚固,采用二卷树脂药卷,分别为 ZK2360 一卷,CK2335 一卷,锚固长度为 1200mm。4、煤帮锚杆支护:帮锚杆每组锚梁布置 3 根,排距 900mm,间距1300mm,锚杆为玻璃
4、钢锚杆161500mm,靠近顶板的锚杆仰角为 20度,其余与巷道垂直布置;钢筋托梁全宽 78mm,长度 3.0m,采用30002000mm 双抗形护帮塑料网,(网孔为 3535 mm)。具体如下:煤帮坚硬时:选用161500mm 的玻璃钢锚杆;143000mm 的圆钢锚梁;30002000mm 的双抗形塑料网进行支护。锚杆眼沿巷道掘进方向平行三排眼布置,锚杆间距为 1300mm,施工时锚梁横着安装。上排锚梁距顶板 300mm;上排锚梁距中部锚梁 900mm;中部锚梁距下排锚梁 900mm;下排锚梁距底板 200-400mm。遇地质构造带煤帮松软或巷道高度超过 2.7m 时:选用直径 16mm、
5、长2000mm 的玻璃钢锚杆;在靠隔离煤柱的一帮必要时可选用20mm、长度 2000mm 的等强度螺纹钢锚杆;14mm、长 3000mm 的圆钢锚梁;10002000mm 的铁丝网进行支护。锚杆眼采用平行 4 排眼布置,锚杆间距为 900mm,锚梁排距 700mm。施工时锚梁竖着安装(特殊情况锚梁十字交叉),上部锚网与顶部锚网连接,锚梁贴顶。要求:网片必须铺平整,网与网之间必须压茬连接,压茬宽度为100mm,压茬每隔 200mm 用绑丝连接。锚梁铺设必须横平竖直,锚杆锚固长度不小于 0.6 米,且必须紧贴煤帮压紧锚梁与网片。(4)附图运输、回风顺槽锚杆、锚索布置图。三、顶板锚杆、锚索断裂情况及
6、原因分析1、断裂情况分析自 2010 年使用锚杆支护以来,主要发生在掘进后期(距掘进头 500m以外)的煤帮,破断位置多处在巷帮下部距底板 300-400mm 处,以锚杆尾端 8cm-12cm 处较多;而顶板锚杆、锚索未发现有破断现象。2、破断原因分析(1)地质因素:据北采区各工作面顺槽掘进情况看,区域内地质条件较为复杂。在断层、无炭柱构造附近煤质有氧化现象而较软,其余正常地段煤质较硬而稳定。巷道沿煤层掘进成型后,地层应力重新分布,顶板由于石灰岩层结构致密、坚硬稳定,在锚杆、锚索的控制下形成坚固的岩梁,所以,从未发生过锚杆与锚索破断。主要是巷道煤壁支护的玻璃钢锚杆有破断现象。根据破断位置和断裂位置分析:多数在靠近采空区一侧的巷帮下部、断层松软地段的一帮。由此可见,由于采动后巷道围岩应力不断重新分布,产生的压力大于锚杆承受压力,而产生破断。(2)支护设计不合理由于在同一采区内一翼采空区面积较大,1212 工作面地质情况比较复杂,煤层厚度变化较大,不能及时对锚杆支护巷道中锚杆、锚索的长度、直径做出科学的设计,支护设计参数不合理,也是造成锚杆、锚索破断的一大因素。(3)质量检验机制不完善锚杆