锚网钢带联合支护在动压区巷道的应用培训课件

锚网钢带联合支护在动压区巷道的应用培训课件CONTENTS目录01锚网钢带联合支护技术概述02工程概况与地质条件分析03动压区巷道压力影响因素04支护参数设计与材料选择CONTENTS目录05施工工艺与质量控制06工程应用案例分析07安全操作规程与维护保养01锚网钢带联合支护技术概述锚网钢带联合支护的定义与作用锚网钢带联合支护的定义

锚网钢带联合支护是一种将锚杆、金属网与钢带组合使用，通过锚杆的预应力作用、金属网的护面功能及钢带的整体加固效应，共同提高地下工程围岩稳定性的复合支护技术。锚杆的核心作用

锚杆通过锚固剂与围岩紧密结合，施加预应力将松散或破碎岩层悬吊于深部稳定岩层，或通过组合梁作用将薄层岩层锁固成整体，有效控制围岩变形，传递载荷至稳定岩体。金属网的功能

金属网（如10#镀锌铁丝编制，网孔40mm×40mm）可兜住锚杆之间的煤体或岩土颗粒，防止其散落，同时将所有帮锚杆连成整体，增强巷壁抗侧压能力，分散局部压力。钢带的协同效应

钢带（如12mm钢筋焊制，规格3000mm×100mm）与锚杆共同作用，将单个锚杆的支护力连接形成面状支撑，提高顶板岩层的整体刚度，形成具有自稳能力和支撑能力的“刚性”承载体，即组合梁结构。锚网钢带支护的核心原理

顶板组合梁支护机制顶板采用锚杆加钢带支护，在锚杆初锚力及钢带的作用下，顶板岩石形成具有自稳能力和支撑能力的"刚性"承载体即组合梁，两帮形成支承点，顶板压力通过组合梁传递到巷道两侧纵深处。

两帮协同加固原理两帮采用锚杆加金属网支护，金属网兜住锚杆之间的煤体，同时将所有帮锚杆连成整体，增强巷壁抗侧压能力，与顶板组合梁共同构成完整支护体系。

辅助加强支护措施为减小巷道顶底板移近量，加强煤壁支撑能力，靠巷道上帮打一排间距1.0m的20mm以上大径坑木；采煤工作面下巷超前支护由20m加长至50m，初撑力由50kN增大至60kN，间距由1.2m减小到0.8m，以减轻超前压力对煤柱的影响。动压区巷道支护的特殊性与挑战

动压区应力环境的复杂性受上部采空区残余压力、采煤工作面超前压力及侧向应力叠加影响，压力值可增大3-8MPa，甚至在28#层右四开切眼附近30m区域内压力增大达38MPa，形成复杂的动态应力场。

围岩变形的剧烈性与时效性巷道掘至距采煤工作面50m时顶板压力开始增大，200m时压力增大12-25MPa，顶底板最大移近量达600mm，两帮最大移近量300mm，且变形在采煤工作面推过30d后才逐渐稳定。

支护结构的承载与协同难题需同时抵抗垂直压力（如垂直压力16MPa）、水平侧向压力及动态冲击载荷，要求支护系统兼具高强度（锚杆锚固力不小于64kN）、高初撑力（不小于30kN）及整体协同承载能力，传统支护方式易失效。02工程概况与地质条件分析工程背景与巷道基本参数工程概况与施工背景135采煤队为杏花煤矿主力采煤队，年生产能力50万t。2021年9月进入西采区中部层30#层可三采面，可采储量9.8万t，可采期2.5个月。因原定接续工作面28#层右五剩余工程量1860m，现有掘进能力无法保证接续，故矿决定采完30#层右三后接30#层右四，其接续工作面上巷即30#层右三付巷需在采动压力区内施工。巷道位置及周边岩层条件30#层右三付巷上部为2021年11月前回采的28#煤层采空区，28#层煤厚1.0m，与30#煤层间岩柱厚度5.6m，30#煤层厚度3.2m，其间夹数层页岩。施工巷道选择在30#煤层上部，以煤层顶板为巷道顶板。巷道标高与垂直压力施工巷道底板标高410m-423m，地面标高240m，垂直压力达16MPa。煤层与岩层结构特征

30#煤层赋存状态30#煤层厚度3.2m，施工巷道选择在煤层上部，以煤层顶板为巷道顶板，其间夹数层页岩。

上部28#煤层采空区情况上部28#煤层厚度1.0m，已回采完毕，与30#煤层之间岩柱厚度5.6m，采空区顶板已形成铰接梁式平衡。

巷道埋深与垂直压力巷道底板标高410m-423m，地面标高240m，垂直压力达16MPa，处于高应力环境。应力环境与垂直压力分析01垂直压力计算与数值特征施工巷道底板标高410m-423m，地面标高240m，经计算垂直压力达16MPa，为支护设计提供基础参数。02上部采动压力叠加影响受28#煤层采空区影响，在其右四开切眼附近30m区域内，巷道掘送时顶板压力增大38MPa，原铰接梁式平衡结构被破坏。03超前及采空区压力动态变化距采煤工作面50m时顶板压力开始增大，200m时压力增幅达12-25MPa；采空区面积扩大后压力重新分布，影响范围约40m，压力增大7MPa。04侧向压力与煤柱留设关系作为同一煤层上下片盘接续巷道，留设5m煤柱后，右三付巷比右三巷顶板压力增大12MPa左右，侧向压力影响严重区域集中在10-20m范围。03动压区巷道压力影响因素上部采动压力影响机制周期来压特征根据28#煤层回采经验，其周期压力显现明显，周期来压步距为12m，这一周期性压力变化对下部巷道施工有直接影响。采空区顶板平衡状态28#煤层采空区虽经10个月采后稳定，顶板已形成铰接梁式平衡，但受30#煤层采动影响，此平衡状态易被破坏，导致压力重新分布。压力集中区域及增幅在28#层右四开切眼附近30m区域内，当巷道掘送至该区域时，顶板压力显著增大，增幅达到38MPa，成为上部采动压力影响的关键区域。采煤工作面超前压力影响

超前压力显现范围受采动影响，煤层上方岩层在回采工作面前方30-40m处开始断裂变形，形成块状咬合结构，导致工作面前方压力急剧增大。

压力随距离变化规律当巷道掘至距采煤工作面50m时，顶板压力开始增大；掘至距采煤工作面200m时，压力增大了12-25MPa。

压力来源分析超前压力主要源于煤层上方岩层在回采前的提前断裂变形，以及由此形成的应力集中现象，对巷道围岩稳定性构成显著威胁。采空区压力与侧向压力作用

采空区压力影响机制采空区在经历减压后，随着采空区面积的增大，顶板岩层会重新移动并达到新的平衡，此过程中围岩应力随之增加，对巷道稳定性产生影响。

侧向压力形成原因作为同一煤层上、下片盘接续巷道，侧向压力主要源于工作面回采后采空区压力向侧向煤柱的转移，导致煤柱支撑负荷增加。

侧向压力影响范围侧向压力影响范围一般在20m左右，其中严重影响区域集中在10-20m范围内，巷道在此区域需特别加强支护。

工程实测压力增量在30#层右三付巷工程中，当巷道掘至受侧向压力影响区域时，相比右三巷顶板压力增大了12MPa左右。压力叠加效应与数值分析

多源压力叠加机理上部采动压力（最大38MPa）、采煤工作面超前压力（最大25MPa）及采空区压力（最大7MPa）在特定区域形成叠加，导致巷道局部应力显著升高，需进行耦合分析。

压力叠加区域划分28#层右四开切眼附近30m区域为上部采动压力集中区；距采煤工作面20-50m范围为超前压力显著影响区；采空区边缘40m内为采空区压力波及区，三者重叠区域风险最高。

数值模拟关键结论通过应力场模拟显示，压力叠加使巷道顶板垂直应力达16+38+25=79MPa（理论计算值），实际监测最大增量为38MPa（上部采动）+25MPa（超前压力）=63MPa，验证了压力传递的非线性特征。

叠加效应控制难点压力叠加具有动态变化特征，随巷道掘进位置与工作面推进而变化，传统单一压力防控措施难以适应，需采用分级支护与动态监测相结合的方案。04支护参数设计与材料选择锚杆参数设计与技术要求

杆体规格与材质选择选用16mm圆钢杆体，顶板锚杆长度1800mm，帮锚杆长度1600mm，确保杆体强度满足动压区巷道支护需求。

锚固方式与参数顶板采用RS水泥药卷端头锚固，锚固长度600mm；帮锚杆锚固长度300mm，两边斜锚杆安装角度45°，保障锚固可靠性。

排间距设置顶板锚杆排间距为700mm×700mm，帮锚杆排间距800mm×700mm，合理布置提升支护密度与整体稳定性。

力学性能要求锚杆初锚力不小于35kN，初撑力不小于30kN，锚固力不小于64kN，确保对围岩提供有效预紧力和支撑力。金属网与钢带规格及性能金属网规格参数采用10#镀锌铁丝编制，网孔尺寸40mm×40mm，规格为2600mm×900mm，具备较高的抗拉强度和耐久性。金属网性能特点可有效兜住锚杆之间的煤体，将所有帮锚杆连成整体，增强巷壁抗侧压能力，防止岩土颗粒散落和滑移。钢带规格参数采用12mm钢筋焊制而成，规格为3000mm×100mm，作为锚杆支护的重要组成部分，与锚杆协同作用。钢带性能特点在锚杆初锚力作用下，与顶板岩石共同形成具有自稳能力和支撑能力的“刚性”承载体，即组合梁结构，提高顶板整体稳定性。锚固剂选择与锚固力计算

01锚固剂类型与技术参数树脂锚固剂应符合MT146.1-2011标准，其力学参数包括粘结力、固化时间和耐久性，常见长度序列为300mm、350mm、500mm、600mm，直径需与钻孔尺寸匹配以确保锚固效果。

02锚固剂选型依据根据地质条件选择锚固剂：动压区巷道宜选用高强度、快速固化型树脂锚固剂，以适应高应力环境下的即时支护需求；松软岩层可选用加长锚固段锚固剂，增强粘结面积与锚固力。

03锚固力理论计算方法锚固力计算公式为：F=π×d×L×τ，其中d为锚杆直径（m），L为锚固段长度（m），τ为锚固剂与围岩的粘结强度（MPa）。实际工程中需结合岩层性质、锚杆材质等修正计算结果。

04动压区锚固力设计标准参考杏花煤矿30#层右三付巷工程实例，动压区巷道锚固力设计值不小于64kN，初锚力不小于35kN，初撑力不小于30kN，以抵抗采动压力导致的顶板压力增量（最高达38MPa）。辅助支护措施设计

上帮大径坑木加强支护为减小巷道顶底板移近量，加强煤壁支撑能力，靠巷道上帮打一排间距为1.0m的20mm以上的大径坑木，且上帮木柱不滞后耙装机。采煤工作面下巷超前支护优化为减轻采煤工作面超前压力对右三副巷与右三巷间煤柱的影响，将采煤工作面下巷的超前支护由原来的20m加长至50m，初撑力由原来的50kN增大至60kN，间距由原来的1.2m减小到0.8m。05施工工艺与质量控制巷道断面设计与施工要求巷道断面尺寸确定作为采煤上巷，按通风、运输及行人等要求，使用断面不小于4.2m²。考虑到受各种压力较大，施工后围岩会有较大的位移量，所以确定巷道净断面6.25m²。爆破参数控制为保证顶板岩层及两帮煤体的完整性，最大限度减小对其震动破坏，周边眼间距控制在300mm以下，装药量不超过75g。支护及时性要求支护必须及时到位，最大空顶距不超过700mm，最大空帮距不超过2000mm，以有效控制围岩早期变形。支护质量保障措施锚杆的初锚力必须达到35kN，初撑力必须达到30kN；靠巷道上帮打一排间距为1.0m的20mm以上的大径坑木，且不滞后耙装机。锚杆安装施工流程钻孔定位与钻进根据设计图纸确定锚杆孔位，使用钻机按规定角度（如帮锚杆45°）和深度钻孔，确保孔径与锚杆直径匹配，周边眼间距控制在300mm以下以减少围岩震动破坏。锚固剂搅拌与安装将RS水泥药卷等锚固剂放入孔内，插入锚杆杆体并搅拌，确保锚固剂均匀填充孔壁，顶板锚杆锚固长度不小于600mm，帮锚杆不小于300mm，保证锚固力达标。锚杆插入与初锚将锚杆杆体缓慢推入孔底，确保锚固剂充分接触，安装托盘和螺母后进行初锚，施加不小于35kN的初锚力和30kN的初撑力，实现快速稳定围岩。安装质量即时检验施工后立即检查锚杆角度、深度及外露长度，采用扭矩扳手测试初锚力，最大空顶距不超过700mm，空帮距不超过2000mm，确保支护及时到位。挂网与钢带铺设工艺金属网铺设要求采用10#镀锌铁丝编制的金属网，规格为2600mm×900mm，网孔40mm×40mm。铺设时应紧贴岩面，确保平整无褶皱，避免出现空隙影响整体支护效果。网片连接与固定规范网片之间采用搭接方式连接，搭接长度应符合设计要求，使用绑扎丝或专用连接件牢固绑扎，确保网片形成整体，增强抗侧压能力。钢带安装技术要点钢带采用12mm钢筋焊制，规格3000mm×100mm。安装时应置于锚杆托盘下方，与锚杆紧密配合，确保钢带平整贴合顶板，通过锚杆紧固实现对围岩的有效约束。挂网与钢带协同施工顺序先完成锚杆安装并达到初锚力要求后，进行金属网铺设固定，再安装钢带，最后复紧锚杆螺母，使锚杆、网片、钢带形成协同受力的支护体系。支护施工质量控制要点

锚杆安装质量控制严格控制锚杆安装角度、深度，确保符合设计要求。锚杆安装后需进行拉拔试验，初锚力不小于35kN，锚固力不小于64kN，验证其承载力是否达到设计标准。

网片铺设质量控制金属网铺设应平整、紧贴岩面，避免出现褶皱或空隙。网片间搭接长度和绑扎点需符合技术标准，连接牢固，确保整体支护结构的稳定性。

喷射混凝土质量控制喷射混凝土时严格控制厚度，保证覆盖网片和锚杆，达到预期加固效果。同时调整喷嘴角度和距离，控制喷射压力，减少回弹率，确保混凝土层均匀且具有足够强度。

施工过程监测与记录施工过程中详细记录各项操作，包括锚杆安装参数、网片铺设情况等。定期进行实时监测，如锚杆拉力测试和巷道位移监测，及时发现问题并调整施工方案，确保施工质量与安全。常见施工问题处理方法

锚杆安装偏差处理施工中发现锚杆安装角度或深度偏差过大时，应立即停止作业，重新调整钻孔位置并按设计要求进行补打，确保锚杆能有效固定岩土体。

网片连接不牢固处理若网片连接处出现松动，需使用绑扎丝或专用连接件重新紧固，确保网片整体稳定，避免因局部松动导致支护失效。

喷射混凝土回弹率高处理喷射混凝土时回弹率过高，应及时调整喷嘴角度、距离及喷射压力，优化混凝土配合比，减少材料浪费，保证喷射效果。

地下水渗漏处理遇到地下水渗漏情况，立即采取排水措施，根据渗漏量大小选用合适的排水设备，并视情况调整支护方案，确保施工安全。06工程应用案例分析工程概况与施工条件巷道基本信息施工巷道为30#层右三付巷，作为采煤上巷，位于30#煤层上部，煤层顶板为巷道顶板，底板标高410m-423m，地面标高240m。煤层与岩柱条件30#煤层厚度3.2m，其上部为2021年11月前回采的28#煤层采空区，28#层煤厚度1.0m，两煤层间岩柱厚度5.6m，其间夹数层页岩。地应力环境巷道垂直压力16MPa，受上部28#煤层采空区、30#煤层采动超前压力及侧向压力等多重动压影响，施工区域压力环境复杂。工程背景与意义135采煤队为杏花煤矿主力采煤队，年生产能力50万t。该巷道施工是为保证采完30#层右三后能接续30#层右四工作面，避免采煤队停产。支护效果监测数据与分析

顶底板移近量监测结果巷道顶底板最大移近量达600mm，主要表现在底鼓现象。由于该巷道采用留底煤施工，底鼓后可通过拉煤底方式处理，不影响通风、运输及行人安全。

两帮移近量监测结果两帮最大移近量为300mm，其中上帮最大移近量240mm，下帮最大移近量60mm。在采煤工作面推过30天后，移近量逐渐稳定。

压力变化监测数据当巷道掘至28#层右四开切眼附近30m区域时，顶板压力增大38MPa；掘至距采煤工作面200m时，压力增大12-25MPa。监测数据验证了支护设计对高应力环境的适应性。

支护稳定性综合评估从施工及使用情况看，锚网钢带联合支护有效控制了动压区巷道围岩变形，满足安全生产需求，为高应力区巷道支护提供了实践依据。经济效益与社会效益评估

直接经济效益：煤炭产量与产值提升通过锚网钢带联合支护技术应用，成功施工动压区巷道410m，保障了135采煤队正常接续，避免停产3个月，多生产原煤12万t，按市场价值计算增加经济效益420万元。

支护成本与维护费用控制采用16mm圆钢锚杆、10#镀锌金属网及12mm钢筋钢带等材料，结合优化的施工工艺，在满足高应力支护需求的同时，有效控制了支护材料成本；巷道底鼓后可通过拉煤底简便处理，降低了后期维护费用。

社会效益：安全生产保障该支护技术有效控制了动压区巷道顶底板最大移近量600mm、两帮最大移近量300mm，确保了通风、运输、行人等生产系统稳定，为煤矿井下作业人员提供了安全的工作环境，避免了因巷道失稳导致的安全事故。

技术经验积累与推广价值项目实施为高应力动压区巷道支护提供了成功案例，验证了锚网钢带联合支护在采动压力影响下的适用性，其支护参数设计、施工工艺及压力控制方法可为类似地质条件下的巷道工程提供借鉴，推动矿山支护技术进步。07安全操作规程与维护保养施工安全防护措施

个人防护装备要求施工人员必须穿戴安全帽、防护眼镜、防尘口罩、防滑手套等个人防护装备，确保头部、眼部及呼吸系统免受粉尘和落物伤害。

作业区域安全警示施工现场设置明显安全警示标志，划定危险区域，禁止非作业人员进入；巷道内照明充足，关键位置安装应急照明设备。

设备安全操作规范锚杆钻机、张拉机具等设备定期检查维护，确保运转正常；操作人员需经培训持证上岗，严格按规程操作，严禁违章作业。

顶板与围岩实时监测施工中采用应力传感器、位移计监测顶板压力及围岩变形，当压力超过16MPa或位移速率异常时，立即停止作业并撤离