维普资讯 http://www.cqvip.com 煤矿 开 采 第７卷第３期（总第５Ｏ期） ２００２年９月 Ｖｏ１．７ Ｎｏ．３（Ｓｅｒｉｅｓ Ｎｏ．５０） Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ ２００２ Ｃｏａｌ Ｍｉｎｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 锚杆支护在回采巷道中稳定性分析 黄成麟，罗晓东，王玉忠，胡成忠，王业繁 （铁法煤业集团晓南煤矿，辽宁铁法１１２７０４） ［摘的依据。 要］ 根据铁法矿区１０条锚杆支护巷道观测结果，对锚杆支护在掘巷及回采期间巷道稳定 性进行了分析，并以晓南矿为例对沿空掘巷、回采与实体掘巷、回采进行了比较，为生产提供了可靠 ［关键词］ 锚杆支护；回采巷道；稳定性 ［中图分类号】ＴＤ３５３．６ ［文献标识码］Ａ ［文章编号］１００６－６２２５（２００２）０３－００３３－０３ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍｉｎｉｎｇ ｒｏａｄｗａｙｓ ｗｉｔｈ ｂｏｌｔ ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ ＨＵＡＮＧ Ｃｈｅｎｇ．１ｉｎ。ＬＵＯ Ｘｉａｏ．ｄｏｎｇ，ＷＡＮＧ Ｙｕ－ｚｈｏｎｇ，ＨＵ Ｃｈｅｎｇ－ｚｈｏｎｇ，ＷＡＮＧ Ｙｅ－ｆｌａｎ ‘（ｘｉａｏｎａＩｌ Ｃｏａｌ Ｍｉｎｅ ｏｆＴｉｅｆａ Ｃｏａｌ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．，Ｔｉｅｆａ １１２７０４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ １０ ｍｉｎｉｎｇ ｒｏａｄｗａｙｓ ｉｎ Ｔｉｅｆａ Ｃｏａｌ Ｆｉｅｌｄ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔａｋｉｎｇ Ｘｉａｏｎａｎ Ｃｏａｌ Ｍｉｎｅ ａｓ ｅｘａｍｐｌｅ．ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｍｉｎｉｎｇ ｒｏａｄｗａｙｓ ｗｉｔｈ ｂｏｌｔ ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｒｏａｄｗａｙｓ ａｎｄ ｍｉｎｉｎｇ．Ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ， ｉｔ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｒｏａｄｗａｙｓ ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ ａｌｏｎｇ ｎｅｘｔ ｇｏｄ ｉｔｗｈ ｔｈａｔ ｏｆ ｒｏａｄｗａｙｓ ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ ｉｔｗｈｉｎ ｓｏｌｉｄ ｃｏａ１．Ｉｔ ｃａｎ ｐｒｏｖｉｄｅ ｒｅｌｉａ— ｂｌｅ ｅｖｉｄｅｎｃｅ ｆｏｒ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｉｎ ｃｏａｌ ｍｉｎｅ． Ｋｅｙｕｏｒｄｓ：ｂａｉｔ ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ；ｍｉｎｉｎｇ ｒｏａｄｗａｙ；ｓｔａｂｉｌｉｙ ｔ在铁法矿区锚杆支护已推广应用多年，实践证 明在煤巷中（尤其是回采巷道）使用锚杆支护取 代金属支架（１２ ，１１ 矿用工字钢棚或Ｕ型钢 棚），取得了与架棚支护的同样效果。通过以晓南 矿Ｗ３－４０３工作面回风顺槽为代表的１０条巷道矿 压显现实测结果分析，说明锚杆支护有效地控制了 围岩移动变形。 矩形。其规格与锚杆布置如图１。顶锚杆长度 １．８ｍ和２．Ｏｍ，帮锚杆长度１．６ｍ，排距０．８ｍ；金 属网网孔０．０８ｍ×０．１２ｍ。 １ 巷道顶底板岩性与锚杆布置 各矿所测巷道顶底板岩性见表１。巷道断面为 图１ 巷道断面与锚杆布置 表１ 各矿所测巷道顶底板岩性 矿名 岩 基本顶 性 砂质砾岩、粗砂岩 平均厚度／ｍ 矿名 ５．９５ 岩 基本顶 性 粗砂岩 平均厚度／ｍ １０．０ 直接顶 伪底顶 板 基本顶 直接顶 粉砂岩炭质泥岩泥岩粗砂岩 粉砂岩 ４．６０ ０．４０ ０．１３ ２１．０ ５．５０ 嚣 直接顶 伪底顶 板 基本顶 直接顶 粉砂岩 炭质泥岩泥岩粉砂、中砂、粗砂 粉砂、细砂９．３０ ０．３０ ０．６０ ７．ｏｏ ８．Ｏ０ 伪顶 底板 基本顶 泥岩粉砂岩 粗砂岩及砂砾岩 ０．１０ １．７０ ３３．３６ 导 ＋ 伪顶 底板 基本顶 泥岩泥岩粗砂岩 ０．８０ ０．１５ １０．０ 直接顶 伪顶 底板 粉细砂岩 砂质泥岩粉砂岩、细砂岩 １６．４ ０．３５ ９．０７ 明 一 直接顶 伪顶 底板 细砂岩泥岩粉砂岩０．８０ ０．５０ ０．９０ ［收稿日期］２００１—０８—０７ ［作者简介］黄成辟（１９５３一），男，辽宁新民人，高级工程师，１９８３年毕业于抚矿工学院，１９９３年毕业于阜新矿业学院采矿工程专业 长期从事现场生产技术管理工作，现任晓南矿安监处。 ３３ 维普资讯 http://www.cqvip.com 总第５０期 煤 矿 开 采 ２００２年第３期 ２ 矿压实测结果分析 ２．１巷道围岩表面位移 （１）晓明矿、小青矿、大隆矿、大明一矿围 岩表面位移见表２。 （２）由于晓南矿西三４０３工作面回风顺槽为 沿空掘巷，而运输顺槽为实体掘巷，在所观测的各 矿巷道中，收集的数据最多，最有代表性。其表面 位移见表３。 表２各矿围岩表面位移统计 表３ 晓南矿西三４０３运、回顺围岩位移实测结果 ２．２锚杆托锚力测定 （１）大兴矿、小青矿各巷道锚杆托锚力（轴 向力）见表４。 （２）晓南矿运、回顺锚杆托锚力见表５。 前面１Ｏ条锚杆支护巷道矿压实测结果，基本 代表大部分回采巷道，其中小青矿北一采区４１０ 运、回运、大隆矿东二采区４０１工作面运顺，晓南 ３４ 矿西三采区４０３面运、回顺都经历了掘巷至回采的 全过程。只有晓南矿西三４０３面回顺，矿压显现明 显，其它均不明显。 表４顶板锚杆托锚力统计 表５ 晓南矿锚杆托锚力实测统计 ２．３ 沿空掘巷与实体掘进矿压显现对比 从晓南矿所测２条巷道的数据来看，回顺两帮 的移近速度比较大，是运顺两帮移近速度的２—３ 倍，顶板的下沉速度是运顺的１．７倍；锚杆轴向力 变化主要体现在右帮小煤柱侧，其轴向力为运顺的 ２．１倍。主要原因是回顺为沿空掘巷，而且是沿没 有稳定的采空区边缘掘巷，造成应力叠加，致使该 巷道矿压显现明显。如再有此类巷道应根据实际情 况加强支护。 ２．４锚杆支护特征分析 大隆矿东二采区４０１面运顺、小青矿北一采区 ４１０面，运、回顺及晓南矿西三４０３面运、回顺矿 压实测数据分析（包括开拓及回采全过程），足以 证明锚杆支护能起到其它支架起到的作用，也就是 控制围岩移动。从图２中可以看到锚杆安装初期托 锚力较大，而后趋于稳定。 图２ 锚杆托锚力实测曲线（晓南矿西三４０３面运顺） 维普资讯 http://www.cqvip.com 黄成麟等：锚杆支护在回采巷道中稳定性分析 ２００２年第３期 说明锚杆比支架架设初期的接顶效果好，锚杆 一般都在等劲（不接顶），达到额定阻力还需要相 支设后就有一定初阻力（锚固力），如顶板锚杆可 达１２０ｋＮ、两帮锚杆可达５０ｋＮ以上。这个初期阻 力基本能控制围岩移动，这时锚杆支护能及时给围 岩相当支承力，使锚杆支护产生的支撑力在很短时 间内达到与围岩产生的力相对平衡。由图３、图４ 可以看出，巷道围岩不稳定时间短。说明锚杆支护 当长一段时间。这样就不能有效地、及时地控制围 岩移动，从而使围岩暴露初期，围岩移近速度大， 围岩移近量也大，围岩不稳定时间长。 ３锚杆支护稳定性 铁法矿区回采巷道分为Ｉ、Ⅱ、Ⅲ类，即稳 定、中等稳定、不稳定，其中矿区北部一矿、晓明 矿、小青矿回采巷道为Ｉ、ＩＩ类，只有大隆矿、晓 南矿有部分巷道为Ⅲ类。从矿压实测结果分析来 及时给相当的初阻力，而一般支架不能在围岩暴露 初期控制围岩移动。 看，北部的３个矿，即一矿、晓明矿、小青矿矿压 显现不明显，具体体现在围岩表面位移量较小，锚 杆托锚力（轴向力）较小，围岩不稳定时间较短， 晓明矿掘巷后３—８ｄ围岩就趋于稳定。除晓南矿西 图３ 两帮相对移近量和移近速度曲线（晓南矿） 三４０３回顺沿空掘巷（应力叠加）支护状态略欠 佳，其它全部支护状态良好，巷道不需要维修。这 足以说明锚杆支护技术在铁法矿区回采巷道中应用 卓见成效，并有广泛的推广前景。 ［参考文献］ ［１］中国矿业学院．井巷工程［Ｍ］．北京：煤炭工业出版社， 图４顶底板移近量和移近速度曲线（晓南矿） １９８１． ［２］煤炭科学研究院北京开采所．矿山压力岩层控制与支护技术 锚杆靠自身锚固力把松动围岩锚固在一起，致 使围岩不稳定时间较短，早期围岩移近速度不大。 而其它支架在设架初期阻力都较小，是被动支护， ［Ｊ］．世界煤炭技术，１９８７． ［３］钱鸣高，刘听成．矿山压力及其控制［Ｍ］．北京：煤炭工 业出版社，１９８４． ［责任编辑：崔德仁］ ｝ （上接３２页） 合支护的５７１０工作面外段沿空风巷呈现一定幅度 的整体收敛，巷道形状相对完整、稳定，支护系统 完整、有效，在整个服务期内不需要进行大量维 修。与此相反，采用工字钢梯形棚支护的５７１０里 段风巷则时常发生棚梁弯曲变形、架间漏顶片帮现 象，成巷后及回采期间一共进行了３次维修。 头处理工艺简单，有利于工作面快速推进，为提高 单产创造了条件。 ７结论 锚带网组合支护技术适合“三软”煤层沿空 巷道，其支护效果经受了工作面回采的验证，它作 为一种可靠、有效的支护技术其优越性明显，在支 护成本、支护强度、可塑性及安全可靠性等方面是 架棚支护所不及的。 ［参考文献］ ［１］陆士良，汤雷，杨新安．锚杆锚固力与锚固技术［Ｍ］．北 京：煤炭工业出版社，１９９８． （４）减轻了劳动强度。采用工字钢等金属支 架支护时，支护材料运输量大，工人劳动强度大， 采用锚杆支护后，支护材料体积小、重量轻，其运 输量仅为金属支护时的１／４左右，大大降低了工人 的劳动强度。 （５）有利于工作面的回采。采用锚带网组合 支护的巷道，工作面回采不存在超前替棚工序，端 ［责任编辑：邹正立】 ３５
