锚网索支护技术在综放面煤层巷道中的应用研究

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该文根据大屯姚桥煤矿综放面顺槽支护的工程实践,首先总结了综放面窄煤柱护巷时锚网支护所存在的问题,论证了锚网索支护技术在综放面煤巷中应用的可行性,分析了顶帮煤体变形失稳模式和锚杆支护机理.在充分论证的基础上,分别在姚桥煤矿7507综放面和7003综放面的开切眼和上、下顺槽支护中应用了锚网索技术;同时,进行了预应力钢丝绳锚杆支护实验研究.并取得了良好的技术经济效果,为姚桥煤矿综放面煤巷支护找到了一种可行的方法.姚桥煤矿7507综放面煤层巷道应用锚网索支护技术,支护效果显著.项、帮煤体的整体性和稳定性好,围岩变形小,开切眼顶板下沉量、两帮移近量、顶板离层量均很小,有效保证了巷道使用断面.顶锚杆最大受力6T,帮锚杆最大受力2T,锚索最大受力8T,说明项、帮锚杆具有较高的强度储备系数.锚网索支护与矿用工字钢支护相比经济效益显著,每米可节约支护材料费130~180元.姚桥煤矿7003综放面溜子道锚网索支护实验观测表明:回采期间,两帮移近量最大值为668mm,其中上、下帮移近量分别为325mm和343mm,分别占两帮相对移近量的48.7%和51.3%.两帮最大移近速度为125.4mm·d<-1>;顶板最大下沉量为162mm,最大位移速度为40mm·d<-1>.巷道的底臌量较大,一般为600mm~800mm.围岩运动同样也可划分为三个阶段,即超前影响微弱期、超前影响加剧期和超前影响峰值期,它与工作面的距离范围分别为100m~50m、50m~27m以及小于27m.预应力钢丝绳锚杆实验成果表明:①预应力钢丝绳锚杆,其杆体强度,孔底锚杆头部锚固粘结力、孔口锚杆尾部锚具夹片的夹持力等,都能达到锚杆支护的技术要求,现场实验的实测证明,其初始锚固力可达4T,锚固力大于6T,破坏性拉拔实验最大拉拔力为11T.②用预应力钢丝绳锚杆替代螺纹钢锚杆,进行煤巷两帮支护的现场实验观测表明:巷道顶底板最大移近量为184mm,两帮最大收敛变形为65mm,巷道稳定性良好.两种锚杆的支护效果基本相同.③预应力钢丝绳锚杆适用于岩巷支护,也适用于实体煤中的煤巷两帮支护.其应用范围还有望进一步拓宽.预应力钢丝绳锚杆使用废旧钢丝绳,材料成本低廉,有利于降低支护费用,提高矿井经济效益.
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