1 普通錨桿支護(hù)適用地點(diǎn)應(yīng)滿(mǎn)足的條件
(1)頂板完整,無(wú)偽頂或偽頂(復(fù)合層)較?。?.0m以下)、直接頂以砂巖為主的巖巷。頂板不完整、裂隙較多,錨桿不能很好地護(hù)住頂板.很難達(dá)到預(yù)期支護(hù)效果。頂板復(fù)合層較厚,直接頂又不是以砂巖為主.采用錨桿支護(hù)的巷道到一定時(shí)問(wèn)后將發(fā)生變化(離層)。
(2)巷道兩幫煤的節(jié)理不發(fā)育,不易片幫。如果煤質(zhì)松軟、易片幫,錨桿支護(hù)強(qiáng)度達(dá)不到,易片幫也會(huì)使巷道成型差。
(3)巷道服務(wù)年限在10a以?xún)?nèi)、兩幫壓力不是很大的巷道。主要巷道或巷道服務(wù)年限在10a以上時(shí),應(yīng)噴漿進(jìn)行封閉,防止巷道起皮脫落。隨著錨桿支護(hù)在井下巷道使用范圍的擴(kuò)大,錨桿支護(hù)理論日趨完善,但在井下的具體應(yīng)用中,由于地質(zhì)條件的變化和礦山壓力的影響.支護(hù)效果存在很大差異。因此,根據(jù)不同地質(zhì)條件選擇安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的支護(hù)形式十分重要。
2巷道圍巖完整性和穩(wěn)定性的主要因素
2.1巷道圍巖強(qiáng)度
較軟弱的圍巖容易產(chǎn)生變形和破壞,巷道穩(wěn)定性差,維護(hù)比較困難;圍巖強(qiáng)度增加,圍巖的承載能力及巷道圍巖穩(wěn)定性均增加,巷道容易維護(hù)。這主要是圍巖自撐力能承擔(dān)部分或全部荷載。
2.2地應(yīng)力
(1)自重應(yīng)力。原巖自重應(yīng)力大小取決于巖石重度和埋藏深度。巷道距地表垂深增加,圍巖變形量增大,穩(wěn)定性減弱,特別是圍巖強(qiáng)度較小時(shí),巷道埋深對(duì)圍巖變形影響更為強(qiáng)烈。但圍巖強(qiáng)度較大時(shí),巷道埋深的變化對(duì)圍巖變形影響不大。
(2)地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)于f。地質(zhì)構(gòu)造越發(fā)育,圍巖的完整性越差,裂隙越多,巷道圍巖的穩(wěn)定性越差。
(3)采動(dòng)集中應(yīng)力。巷道距回采工作面所采的煤層越近,受采動(dòng)影響越大,尤其是煤層巷道,巷道變形程度與開(kāi)采燥層的厚度,直接頂、老頂?shù)膹?qiáng)度和厚度以及層位、結(jié)構(gòu),有密切關(guān)系。老頂來(lái)壓越劇烈,影響越大。巷道圍巖不僅受本身煤層超前壓力的影響,同時(shí)還受到鄰近工作面采動(dòng)壓力的影響,形成壓力疊加,兩側(cè)采空的巷道受影響的程度大于一側(cè)采空的巷道;另外護(hù)巷煤柱寬度對(duì)巷道穩(wěn)定性也有影響。
2.3 巷道斷面形狀與巷道斷面尺寸
不同斷面形狀的應(yīng)力分布不同??梢愿淖兿锏罃嗝嫘螤顏?lái)改變圍巖應(yīng)力分布狀況,如圓形,橢圓形較好,拱形次之,梯形、矩形較差。巷道的變形程度隨巷道寬度與高度的增加而增加。
3不同地質(zhì)條件下錨桿支護(hù)技術(shù)
3.1松軟圍巖巷道錨注加固
長(zhǎng)期以來(lái),松軟圍巖巷道維護(hù)一直是煤礦生產(chǎn)建設(shè)中的難題古在松軟圍巖內(nèi)布置巷道,圍巖變形大,穩(wěn)定性差,維護(hù)困難,費(fèi)用高,而且嚴(yán)重影響礦井的安全正常生產(chǎn)。傳統(tǒng)的錨桿支護(hù)已不適應(yīng)高應(yīng)力、大變形的松軟圍巖巷道。錨注加固是一種理想的改善軟弱圍巖承載性能的措施。錨注加固巷道圍巖是利用空心錨桿作注漿管f簡(jiǎn)稱(chēng)注漿錨桿).注漿錨桿前段是帶若干射漿孔的注漿段,后段是錨固段。松動(dòng)和裂隙發(fā)育的圍巖經(jīng)過(guò)錨桿注漿加固后,圍巖強(qiáng)度等力學(xué)性能得到提高和改善,使破裂結(jié)構(gòu)的圍巖膠結(jié)成拱形連續(xù)體加固圈,同時(shí)注漿錨桿起到懸吊、橋壓、楔固、組合拱等作用,防止圍巖松動(dòng)范圍進(jìn)一步擴(kuò)展,從而使巷道徑向應(yīng)力減小到僅用較小支護(hù)阻力就能使圍巖長(zhǎng)期處于穩(wěn)定狀態(tài)。
3.2復(fù)合頂煤巷錨帶網(wǎng)加錨索聯(lián)合支護(hù)
復(fù)合頂板支護(hù)的難度在于軟夾層(煤線、泥質(zhì))地質(zhì)面的存在,導(dǎo)致上、下層面間的結(jié)合力低,普通錨桿的錨固范圍有限、承載能力也受限制,而且軟弱夾層本身的松動(dòng)膨脹也會(huì)對(duì)下位巖層形成較大的垂直載荷(擠壓下位巖層),容易導(dǎo)致頂板垮落。在這類(lèi)頂板的煤層內(nèi)掘進(jìn)巷道,必須采取補(bǔ)強(qiáng)措施,保證安全生產(chǎn)。
應(yīng)用錨帶網(wǎng)加錨索聯(lián)合支護(hù)技術(shù)可以解決這一問(wèn)題?!板^桿、鋼帶、金屬網(wǎng)可以發(fā)揮擠壓加固作用,促使錨固范圍內(nèi)的巖石形成一定荷載的整體結(jié)構(gòu),維護(hù)錨桿長(zhǎng)度范圍內(nèi)的頂板,保持其整體性,一定程度上阻止上部圍巖松動(dòng)與變形;錨索則錨固在上部穩(wěn)定的巖體上.由錨索來(lái)承擔(dān)垮落范圍之內(nèi)的巖層所受的垂直載荷,防止頂板離層。錨索長(zhǎng)度一般進(jìn)入穩(wěn)定巖層1m.間距2m左右。
3.3綜放順槽采用錨桿錨索聯(lián)合支護(hù)
由于綜放工作面兩順槽特定的圍巖條件,其頂板抗壓強(qiáng)度低.受壓后易冒落。即頂煤受到地應(yīng)力f上覆巖層的自重應(yīng)力,地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)力和采動(dòng)引起的集中應(yīng)力等)的影響時(shí),容易離層,所以在錨桿支護(hù)的基礎(chǔ)上,加文l排錨索,使煤體加固帶懸吊于頂板巖石,防止離層冒落。錨索長(zhǎng)度一般進(jìn)入穩(wěn)定巖層1—1.5m,間距4—5m。
3.4綜放面末采錨網(wǎng)支護(hù)
綜放工作面設(shè)備幾何尺寸大、噸位重,撤除工藝復(fù)雜,要求的撤除空間較大,對(duì)撤除空間的支護(hù)要求較高。綜放面末采時(shí)可應(yīng)用錨網(wǎng)支護(hù)工藝。
用錨網(wǎng)支護(hù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)支護(hù)(架棚支護(hù))作為綜放面末采支護(hù)技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、便于快速施工。
總結(jié):
錨桿支護(hù)通過(guò)錨入圍巖內(nèi)部的錨桿,改變圍巖本身的力學(xué)狀態(tài).在巷道周?chē)纬梢粋€(gè)整體而又穩(wěn)定的巖石帶,加固圍巖,保持圍巖的完整性和穩(wěn)定性,控制圍巖變形、位移和裂隙的發(fā)展,充分發(fā)揮圍巖自身的支承作用,主動(dòng)支護(hù)有效改善礦井的支護(hù)狀況。其具有施工簡(jiǎn)便、效率高、成本低、速度快、支護(hù)效果好、應(yīng)用普遍等特點(diǎn),不但在巖石巷道可以應(yīng)用,在煤層巷道也在逐步推廣應(yīng)用。