防止锚索破断技术措施.doc

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、工作面煤层状况概述1212综采工作面位于矿井井田西北部，北采区西翼。采纳倾向长壁综合机械化一次性采全高推动。机采高度2.4-2.6m，煤层底板标高1150～1400m，煤层倾角平均12，煤层结构简单，普氏硬度系数f=2.5～4，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〕，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制定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、顶板采纳锚索、锚杆、钢筋梯子托梁、局部采纳金属网联合支护。顶锚杆布置每排3根，排距1500mm，间距1500mm，规格为202100mm左旋螺纹钢树脂锚杆，采纳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，锚索选择在顶板锚梁中间垂直布置。钢筋梯子托梁采纳18mm圆钢制作，全宽50mm，长度3.6m。局部"小青顶地段'采纳6mm钢筋焊接而成的方形钢筋网，长2.0m，宽1.0m〔网孔为110110mm〕。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，采纳二卷树脂药卷，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，采纳30002000mm双抗形护帮塑料网，〔网孔为3535mm〕。具体如下：⑴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。⑵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、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。锚杆眼采纳平行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〔特别状况锚梁十字交叉〕，上部锚网与顶部锚网连接，锚梁贴顶。⑶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、锚索断裂状况及原因分析1、断裂状况分析自2021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状况看，区域内地质条件较为复杂。在断层、无炭柱构造四周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、锚索的控制下形成牢固的岩梁，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。依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〕支护制定不合理由于在同一采区内一翼采空区面积较大，1212工作面地质状况比较复杂，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、直径做出科学的制定，支护制定参数不合理，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、锚索的质量合格与否也是影响支护质量的主要因素，必须完善检验机制，特别要强化对原材料的检验，杜绝使用不合格材料。〔4〕操作失误或不按规程操作也是影响锚杆支护质量的主要因素。例如