防止锚索破断技术措施_1

防止锚索破断技术措施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 工作面煤层情况概述 1212 综采工作面位于矿井井田西北部 北采区西翼 采用 倾向长壁综合机械化一次性采全高推进 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设计 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 顶板采用锚索 锚杆 钢筋梯子托梁 局部采用金属网 联合支护 顶锚杆布置每排 3 根 排距 1500mm 间距 1500mm 规格为 202000mm 左旋螺纹钢树脂锚杆 采用 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 钢筋梯子托梁采用 18mm 圆钢制作 全宽 50mm 长度 3 6m 局部小青顶地段采用 6mm 钢筋焊接而成的方形钢 筋网 长 2 0m 宽 1 0m 网孔为 110110 mm 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 采用二卷树脂药卷 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 采用 30002000mm 双抗形护帮塑料网 网孔为 3535 mm 具体如下 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 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 锚杆眼采用平行 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 特殊情况锚梁十字交叉 上部锚网与顶部锚网连接 锚梁贴顶 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 锚索断裂情况及原因分析 1 断裂情况分析 自 2010 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情况看 区 域内地质条件较为复杂 在断层 无炭柱构造附近煤质有氧化 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 锚索的控制下形成坚固的岩梁 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 根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 支护设计不合理 由于在同一采区内一翼采空区面积较大 1212 工作面地 质情况比较复杂 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 直径做出科学的设计 支护设计参数 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 特别要加强对原材料的检验 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 帮部玻璃钢锚杆在安装的过程中 由于用力 过猛造成杆体破裂 而作业人员现场操作时为了省事 将就的 将托盘 螺母拧上 严重影响锚杆支护质量 从而造成锚杆断 裂 四 防范措施 1 针对采区内局部巷道煤质松软 片帮易落 顶板压力 增大地段等特殊地点 特殊情况 及时对煤层的变化进行研讨 并编制专项支护设计 确保锚杆 锚索支护的科学性 2 加强对原支护材料的质量检验工作 完善检验机构 检验流程 确保锚杆 锚索等支护材料安全可靠 3 加大质量检查力度 在每个掘进面掘进时配置锚杆角 度检测仪 安设球形阀 保证角锚杆支护的有效性 4 加大巡检力度 对于巷道内发现的失效锚杆 锚索 全部进行二次补强 加密支护 5 做好班前确认工作 对上一班施工的顶帮锚杆进行预 紧力检测 失效锚杆要及时补打 隐患未处理的严禁组织生产 6 加强顶板离层仪的监管力度 对于工作面出现的顶板 破碎 压力大的地点 及时进行架设木棚复合支护 对巷道高 冒区两端 中部及巷道扩宽处均采用双锚索配合槽钢加强支护 7 加强锚索保护工作 所有锚网支护的掘进工作面锚索 全部采用 10 铁丝顺工作面巷道方向将锚索头扭结 绑扎在顶 部金属网上 对于综采工作面两顺槽超前支护段 50m 范围内锚 索全部采用专制钢管护套进行了保护 锚索护套平行于巷道中 线安装 采用绳卡紧固 并将挂钩挂在顶部金属网上 有效保 护锚索 防止断裂时造成伤人事故 8 及时改变支护技术参数 对顺槽掘进时片帮 冒顶地 段采取缩小锚杆 锚索支护间排距方式来增大支护强度 缩小 冒顶范围 对靠采空区一侧的煤帮要用 20mm 长度 2000mm 的等强度螺纹钢锚杆补强支护 加大锚杆预紧力控制煤帮 保 证巷道整体支护效果 9 作好破断原因分析工作 若工作面出现锚杆或锚索断 裂时 施工队必须保护好现场 并及时汇报生产科 由生产科 组织相关技术人员现场勘察分