前言：

 

　　开滦（集团）林南仓矿业分公司在-650西大巷的施工中，采取了锚杆架棚联合支护技术，利用了锚杆的自身支护能力，充分转化了围岩中膨胀性，并加以架棚支护，主动促稳，利用深部围岩强度，达到对浅部围岩的控制，围岩和支护体实现了优化组合，从而使支护系统达到耦合的最佳支护状态。

 

 

　　1、巷道位置：-650西大巷东起-650永久水仓西口，西到-650暗立井下车场，该区域上部无工程。

 

　　2、巷道布置在煤12顶板中，设计标高为-644.4m，施工全长800m。

 

　　二、巷道地质情况

 

　　1、该工作面地质构造较为复杂，施工中遇到的伴生断层和小断层较多，有时会将11槽直接底断移至巷道中，对巷道的支护十分不利。

 

　　2、巷道围岩结构：该巷道大部分均在12S煤顶板中掘进，顶板为高岭胶结粗砂岩，顶板较松软，属于不稳定岩石。

 

　　3、巷道围岩特点：顶板较破碎，围岩节理发育，松散遇水膨胀，较容易底鼓。

 

 

　　选用锚杆与架棚联合支护，即：锚杆锚网与14m2拱型金属支架联合支护。

 

　　1、断面设计

 

　　断面尺寸为：宽x高=4.8mx3.3m；拱型支架断面为：14.0m2。

 

　　2、锚杆参数选择

 

　　根据经验公式计算结果和现场实际情况确定锚杆参数如下：使用直径20mm的热轧右旋螺纹等强锚杆。锚杆长度：2000mm；直径：20mm；间距：600mm；排距：600mm；锚固方式为树脂药卷端部锚固，每孔2只药卷。铺设ф6×1200×2100mm钢筋网，网孔规格为150mmx150mm。托板采用高强度平托板，规格为长x宽x厚=200mmx120mx6mm。

 

 

　　1、施工前的准备工作

 

　　开工前准备好所需材料和仪器设备并保证质量，对施工队伍进行技术培训，使施工人员了解施工工艺和安全技术操作规程，熟练掌握有关仪器和设备的使用方法。

 

　　2、施工工艺过程

 

　　巷道施工过程为：炮掘--找掉--装岩机出矸--打顶部锚杆孔--清孔--安装树脂药卷和锚杆--搅拌树脂药卷至规定时间--停止搅拌并等待1min--铺钢筋网--上托盘--拧紧螺母—上前探梁—上棚梁—挖柱窝—立棚腿—上齐卡缆、上紧螺丝—插背。

 

　　3、安全技术措施

 

　　顶帮锚杆应紧跟迎头安装，为避免各工序作业的相互干扰，架棚支护允许视情况适当落后，但滞后距离应控制在2m以内。同时必须保持后路畅通。掘进期间在后路适当位置始终保持不少于10架备用的棚料，以便应付异常情况。金属棚间必须使用好三道永久金属支拉板，上顶及两帮插严背实。

 

　　4、矿压监测：在巷道锚杆支护初始阶段设一组顶板离层仪，以后每隔50m安设一组。每50m设一巷道围岩位移监测点，观测顶底板移近和水平变形。观测点初期围岩处于激烈变形阶段，应每日观测一次，随着测点远离迎头，巷道变形减缓，观测周期可适当加大。

 

 

　　1、单一锚杆支护

 

　　我矿使用的锚杆主要是直径20mm螺纹钢右旋等强锚杆，采用树脂药卷端锚方式。锚杆与锚固岩层组成的锚岩支护体与金属支架相比，其承压能力和抗变形能力要大得多，但对于深部巷道围岩不稳定，锚杆的作用受到很大限制。深水平软岩巷道岩层软弱破碎，强度低，整体性差，锚杆的成拱作用较小，锚岩支护体的抗变形能力较低，当围岩变形压力较大时，可能致使锚岩支护体产生过大的变形而失稳。

 

　　2、单一架棚支护

 

　　在我矿-650水平以上的巷道一般采用金属拱型支架支护，基本满足了安全生产的要求。但是在深度超过-650米时，金属拱型支架承载能力很低。深部围岩呈现软岩特性，巷道塑性区范围大、围岩自承能力低，离层破坏引起的压力大，且主要由架棚被动支撑，架棚的刚性支撑作用又进一步引起围岩变形破坏，压力越来越大，致使棚梁大多遭到严重破坏。由于这一点，我矿在巷道维修这一项工作上下了很大的人力物力，在经济上造成了较大的损失。通过以上分析，说明架棚支护对于深部地压条件下巷道的支护已不可行。

 

　　3、联合支护

 

　　联合支护是采用多种不同性能的单一支护形式的组合结构，各自充分发挥其固有的性能，扬长避短，共同作用，以适应围岩大变形的要求，最终达到围岩稳定的目的。锚杆架棚联合支护，就是利用锚杆的主动支护作用原理，提高岩层的自承能力，阻止围岩松动范围及变形的增大，从而减少围岩对加固支架的作用及破坏。加固支架又可以阻止围岩产生过大变形而引起锚杆失稳。

 

　　该工作面从2010年8月份施工完毕到现在，经过长时间的积累施工经验和观测数据，通过分析来看，通过锚杆架棚联合支护的巷道比开口锚喷地段的巷道顶板离层量小，巷道变形较小。

 

　　在深水平软岩巷道采用锚杆与架棚联合支护是成功的，锚杆架棚联合支护达到了预期的效果。它加强了巷道支护，安全性好，提高了巷道服务年限，节约了巷道维修费用。

 

 

　　随着矿工业的发展，煤矿正向深水平开采发展，尤其是深部地压条件下软岩巷道的支护，更是摆在我们煤矿科技工作者面前的一个课题，由于围岩破碎、地压大，采用单一的架棚或锚杆支护，易造成变形破坏，巷修工作量大，所以只有采用锚杆架棚联合支护方式，才能充分发挥其各自的优点，能达到良好的支护效果，能够保证煤矿的安全生产。