锚栓和锚索联合支护在顶煤为顶板的综放切眼中的应用(一)

锚栓和锚索联合支护在顶煤为顶板的综放切眼中的应用

    许清起

   (大同煤矿集团公司  忻州窑矿，山西大同  037021)

    摘  要：对忻州窑矿锚栓支护和锚索支护原理进行了分析，介绍了对综放切眼锚栓锚索联合支护

 情况及施工过程，并通过现场成功应用，验证了该支护方式的合理性和科学性。

   关键词：锚索锚栓；综放切眼；应用

   中图分类号：TD35    文献标识码：C    文章编号：1008-4495(2004)03-0058-02

    自1992年采用综放开采以来，忻州窑矿综放切

眼中一直采用铺金属菱形网、W钢带及架交口木棚

支护切眼，这种支护方法有劳动强度大、支护工艺复

杂、支护效果差、巷道有效空间小、支护成本高、运输

困难等缺点，严重制约了综放面切眼的掘进及稳装。

为了解决这一难题，2001年忻州窑矿引进了锚索支

护技术，到目前为止已对两个综放面切眼进行了锚

栓锚索联合支护，并取得了成功。   

1地质概况

   综放面所采煤层为侏罗纪11#-12哈并层，煤层

倾角尸—6‘，煤层埋藏深度300-350m，煤层厚度6—

9．6m，平均厚度7．2m，煤的硬度系数户3-4．5，两工作

面相邻布置，在该区域内煤岩层有2组比较发育的节

理，有14条落差为0．1-0．9m的正、逆断层，断层附近

煤岩层破碎。

   伪顶为粉砂岩，层厚0．1-0．3m，易冒落，直接顶

为细粉砂岩，层厚1-2m，单轴抗压强度88．2-156．8

MPa，老顶为中粗砂岩，层厚16-30m，单轴抗压强度

108．7 MPa。

2锚索支护原理

   在放顶煤工作面切眼中，顶煤较厚且酥软，整体

性不强，又因其跨度较大，承载能力相当薄弱，为此

决定从提高巷道整体承载能力缩短巷道跨度人手解

决这一问题。通过调研及参考国内有关资料，认为锚

索、锚栓联合支护方式对支护这种顶板比较有效。锚

栓支护的原理是：利用一定排杆距的锚栓对巷道顶

板进行支护，在锚栓锚固力的作用下，每根锚杆周围

形成一个两头带圆锥的筒状压缩区，各锚杆所形成

的压缩区彼此联成一个有一定厚度的均匀压缩带，

该带具有较大的承载能力，如图1所示。

    通过采用上述锚栓支护方式，能使放顶煤切眼

顶板形成具有承载能力的整体。

   锚索的悬挂理论是：采用较长的锚索将已被锚

栓支护形成的整体顶板悬吊于深部稳定坚硬的老顶

上，缩短顶板跨度，同时，锚栓锚索给整体顶板提供

一个主动支撑力，限制顶煤有害变形的发展，从而对

切眼起到整体支护作用。

3锚栓锚索联合支护的应用

3．1切眼规格及锚栓锚索布置形式   

   放顶煤切眼的规格为120mx7mx2．7m，沿底掘

进，上预留煤厚约4．0-4．3m。使用锚栓和锚索支护的

参数如下：锚栓布置在切眼中，按排距0．85m，杆距

0．9m，距两帮各0．95m，锚栓杆体规格为L=2．0m，d二

18mm。水泥托板规格为0．7mx0．2mx0．15m。锚索布

置在切眼中，排距3．0m，索距5．5m，距两帮各2m，锚

    作者简介：许清起(1967—)，山西大同人，工程师，1992#-

毕业于中国矿业大学采矿系采煤专业，现从事机掘技术工作。