搜索
锚、网+锚索+架棚+底梁联合支护技术在凝灰质破碎岩层的应用单忠祥[龙煤矿业集团鹤岗分公司，黑龙江鹤岗154100]摘要介绍了在凝灰质破碎岩层中，采用锚、网+锚索+架棚+底梁联合支护，控制巷道变形、底臌的方法。关键词凝灰岩底梁联合支护-----------------------------------------------------------------------1概述南山煤矿年设计生产能力300万t。由于资源接近枯竭，长远接续问题迫在眉睫，从2008年起向东部扩大区开拓。在施工东部扩大区-120机道时，遭遇凝灰质岩层，由于该岩层遇水膨胀，且为断层影响，岩石破碎，给施工带来很大难度，施工过的巷道变形严重，在这种情况下，2009年4月被迫停止施工，撤出原施工工作面。6月，恢复原巷道施工，首先进行二次修复工作，7月初开始正常掘进，采用了锚、网+锚索+架棚+底梁联合支护方式，到目前为止，巷道变形基本得到控制。2原支护方式由于岩石破碎，东部区-120机道最初采用U型钢棚、压网、喷混凝土支护，遭遇凝灰质岩层后，由于该岩石遇水膨胀，开掘的巷道顶、帮及底板出现大程度收敛变形。监测数据表明，开掘后2天两帮即开始出现收敛，5天最严重变形地点单帮收敛量达50mm，7天后达80mm，巷道设计净宽为4.7m，半个月后宽度收敛至3.9m；底臌十分严重，半个月内先后两次拉底调道，严重影响了生产。3现支护形式现在采用的支护形式为锚、网+锚索+架棚+底梁联合支护。由于岩石较破碎，在施工时先采用超前支护，打前探锚杆，前探锚杆为直径20mm、长3000mm的螺纹钢锚杆，间排距为400×2000（mm），每排13根锚杆。放炮后随即安设锚索，锚索为直径17.8mm、长7000mm的钢绞线，间排距为2200×1000（mm），每排3根锚索。锚索安设后，再安设锚杆支护顶、帮。锚杆为直径20mm、长2000mm的螺纹钢锚杆，间排距为1400×1000（mm），每排9根锚杆。金属网规格为1000×2000（mm），搭接200mm。出矸后架U型钢棚，钢棚的间距为1000mm。在巷道最初的支护设计中没有设计底梁，但施工后，尤其是遇到凝灰质岩层后，底臌问题越来越严重，反复进行拉底修复，但都没能很好解决问题。为此，采用了U型钢底梁和底板灌混凝土控制巷道底臌，经过实践，效果较好，底臌基本得到控制，没再出现严重的底板变形。考虑到井下运输方便，底梁采用了两节，施工时用棚卡固定，底梁两端和棚腿也采用棚卡固定。最后在底板浇筑C20混凝土。底梁结构及U型钢支架柱腿与底梁的连接如图1所示。1-短节；2-凸块；3-底梁；4-带限位块卡缆；5-不带限位块卡缆图1U型钢底梁结构及与棚腿连接示意图东部区-120机道支护形式如图2所示。图2东部区-120机道支护断面示意图监测结果表明，一个月单帮收敛量仅为11mm，以后基本上不再收敛；巷道底板也基本上没出现大的底臌。4经济效益分析原采用U型钢棚支护，支护成本为3547元/m，由于反复维修，支护成本超过原支护一倍以上；采用锚、网+锚索+架棚+底梁联合支护，支护成本为4639元/m，虽然一次性成本比U型钢棚支护为高，但避免了巷道二次修复，从长远看，支护成本大大降低。穿凝灰岩层段大约是240m，采用锚、网+锚索+架棚+底梁联合支护比U型钢棚支护节约费用58.9万元，可见经济效益很明显。5结论目前，鹤岗矿区益新、峻德等矿的部分岩巷都先后遭遇凝灰质岩层，都采用了锚、网+锚索+架棚+底梁联合支护方式，效果都很好。有此可见，采用锚、网+锚索+架棚+底梁联合支护控制凝灰质岩层巷道变形效果显著，避免了二次或多次修复，节省了工期，加快了掘进速度，并创造了可观的经济效益。作者简介单忠祥男，1964年出生，毕业于鹤矿集团职工大学采矿专业。现任龙煤矿业集团鹤岗分公司开拓技术部副总工程师，工程师。（收稿日期：2009-11-12；责任编辑：黄翔）