摘要：在深井高应力巷道、大断面小煤柱沿空巷道等复杂困难条件下，现行的锚杆支护出现了一系列新的问题，主要表现为锚杆控制围岩离层能力差，抗剪强度低，抗冲击性能差，造成锚杆破断或整体失效；巷道矿压显现强烈，不仅出现了巷道顶底板及两帮变形收敛大、底鼓非常严重的现象。为此，根据集团公司要求，我们通过在13316上顺槽、1242（3）上顺槽试验研究第五代的锚网支护技术——全长锚固技术，并取得了重大的突破。今年我们在1331（3）上顺槽整个巷道推广应用了全长锚固技术，解决了13槽复合顶板、煤帮松软等支护难题，取得了良好的支护效果，为我矿下一步全面实施全长锚固技术提供经验。
关键词：全长锚固；应用；支护效果
谢桥矿煤巷掘进巷道支护最初以架棚为主，2000年首次引进了锚网支护技术，14年中，谢桥矿通过大力试验研究和推广应用煤巷锚杆支护技术，从第一代使用锚杆配单个锚索的普通端锚锚网支护，经历了二代的锚杆配合锚索桁架支护、三代的锚索配Ω锚索梁的锚网梁支护，四代的双止浆管中空注浆锚杆（锚索）支护。煤巷锚杆支护率已达到90%以上，在一般条件下均能取得良好的支护效果与技术经济效益，已经成为谢桥矿煤层巷道首选的、主要的支护形式。
但在深井高应力巷道、大断面小煤柱沿空巷道等复杂困难条件下，现行的锚杆支护出现了一系列新的问题，主要表现为锚杆控制围岩离层能力差，抗剪强度低，抗冲击性能差，造成锚杆破断或整体失效；巷道矿压显现强烈，不仅出现了巷道顶底板及两帮变形收敛大、底鼓非常严重的现象。为此，根据集团公司要求，我们通过在13316上顺槽、1242（3）上顺槽试验研究第五代的锚网支护技术——全长锚固技术，并取得了重大的突破。今年我们在1331（3）上顺槽整个巷道推广应用了全长锚固技术，取得了良好的支护效果。全长锚固技术有效可以抑制岩石的分离和滑动，使锚固范围内的岩体的整体性得到加强，能有效地约束巷道围岩的变形和位移，并提高锚杆支护系统的支撑刚度和抗剪强度，提高锚杆的使用寿命。
1 工作面简介
1331（3）工作面西起东二C组采区上山，东至F22断层，北邻1321（3）工作面，南至1341（3）工作面。上阶段1321（3）工作面和下阶段1341（3）均已回采结束并封闭。1331（3）上顺槽设计长度为1126m。上顺槽为沿空掘进（煤柱7.2米），上顺槽断面形状为直墙斜顶梯形，其断面尺寸：净宽×中高＝5.2×3.2m。直接顶为泥岩、砂质泥岩和13-2煤互层，为典型的复合型顶板。
2 全长锚固支护方案
2.1 顶板采用5.0m长的M5型钢带，配5600×1100mm的10#菱形金属网联合支护，其中2#、3#、4#、5#孔使用4根Φ25×2500mm的中空注浆锚杆支护，1#、6#孔使用2根Φ22×3800mm常规锚索支护，锚杆（索）间排距920×900mm，每根锚杆配1.5卷Z2360型锚固剂（或1卷Z2380型锚固剂），每根锚索配3卷Z2360型锚固剂。
2.2 顶板锚索按“...4444...”型式布置，锚索规格Φ22×6200mm，每排锚索配一根δ12×180×4000mm的Ω锚索梁，锚索间排距1200×900mm，每根锚索配3卷Z2360型锚固剂。
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2.3 高帮采用2根1.8m长的Ω锚索梁压茬施工，配合4200×1100mm的10#菱形金属网联合支护。其中2#、3#、5#孔使用3根Φ25×2500mm的中空注浆锚杆支护，1#、4#孔使用2根Φ22×4300mm常规锚索支护，锚杆（索）间排距780×900mm，每根锚杆配1卷Z2360型锚固剂，每根锚索配2卷Z2360型锚固剂。
2.4低帮采用2.5m长的M3钢带，配合2900×1100mm的10#菱形金属网联合支护，其中2#、3#、4#孔使用3根Φ22×2500mm的常规锚杆支护，1#孔使用1根Φ22×2500mm常规锚索支护，锚杆（索）间排距720×900mm，每根锚杆（索）配1卷Z2360型锚固剂。
2.5 巷道支护完毕后，对中空注浆锚杆进行注化学浆实现全长锚固。
3 矿压观测结果分析
1351（3）上顺槽、1242（3）上顺槽均为沿空掘进巷道，且与1331（3）上顺槽围岩性质相似，采用工程类比法对比分析得出结果。
3.1 谢桥矿1351（3）上顺槽受掘进影响时间一般为10～15天，在此期间内，普通锚杆端锚支护1测站顶底板和两帮移近量分别为278mm和295mm；全长锚固锚杆支护的1331（3）上顺槽顶底板和两帮移近量分别为205～260mm和190～210mm；在3个月的观测时间内，普通锚杆端锚支护1测站巷道顶底板和两帮移近量分别为350mm和480mm，全长锚固锚杆支护的1331（3）上顺槽顶底板和两帮移近量分别为370mm和350mm。在相同观测时间内，全长锚固锚杆支护的巷道围岩变形量，特别是煤柱侧帮位移量明显比普通锚杆端锚支护巷道大幅降低，说明锚杆由端锚变为全锚后，巷道支护效果明显改善。
3.2 1242（3）上顺槽受掘进影响时间一般为15～20天，在此期间内，普通锚杆端锚支护5测站顶底板和两帮移近量分别为420mm和630mm，全长锚固锚杆支护的1331（3）上顺槽顶底板和两帮移近量分别为350mm和436mm；在3个月的观测时间内，普通锚杆端锚支护5测站巷道顶底板和两帮移近量分别为695mm和1039mm，全长锚固锚杆支护5测站巷道顶底板和两帮移近量分别为672mm和645mm。
3.3 在相同观测时间内，在相同地质条件下，全长锚固锚杆支护的巷道顶底板和两帮移近量均比普通锚杆支护段明显降低，其中两帮围岩变形量降低了35%，说明全长锚固能明显改善巷道支护状况。
4 支护效果与推广应用
全长锚固它是在端锚、预紧的前提下，通过注浆充填锚杆或锚索孔壁实现全长锚固。因此它具有端部锚固和全长锚固的优点；它不仅可以在围岩中形成类似于预应力钢筋混凝土结构的全长预应力锚固系统，而且还具有加固围岩功能，因此在相同围岩条件下，采用全长锚固技术可以增大锚杆间排距，减少锚杆数量，从而真正实现大排距、支得住、支得快的目标；此外端锚预紧和注浆充填可以实现平行作业，因而有利于巷道单进水平的提高。1331（3）上顺槽全长锚固技术应用，解决了13槽复合顶板、煤帮松软等支护难题，取得了良好的支护效果，为我矿下一步全面实施全长锚固技术提供经验。
参考文献：
[1]李进朋；何善义；锚杆在煤矿巷道支护中的应用[J]；硅谷；2012年05期
[2]康红普；王金华；林健；煤矿巷道支护技术的研究与应用[A]；全国大型煤炭企业综采技术发展成果集[C]；2010年
论文作者:冯成名
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/8/27
标签：锚固论文; 巷道论文; 锚杆论文; 全长论文; 围岩论文; 底板论文; 技术论文; 《基层建设》2019年第16期论文;