高強度錨桿在復合頂板掘進工作面的應用

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滴道煤礦立井六采區18層煤平均角度為23°，純煤厚1.07m，采高平均1.5m,直接頂為1.3m的復合頂板。其組成為0.4m的碳質頁巖和0.9m的凝灰巖。傳統上采用木棚支護，由于木棚不具有初撐力，施工中，不利于防止直接頂早期離層，礦壓顯現明顯，棚子折損率高，巷道返修率45％，采掘接續日趨緊張，不能滿足安全生產的需要。2003年3月，引進了高強度螺紋鋼樹脂錨桿對18層復合頂板掘進工作面進行支護試驗，取得了顯著成效，該巷道月進由原來100m提高到150m。

1 錨桿支護參數的選取

11路18層大巷走向長600m，凈寬3.0m，凈高2.0m，矩型斷面，凈斷面積6m²,錨桿間排距按煤礦安全規程規定選擇800mm×1 000mm，當頂板壓力較大或破碎嚴重時縮小為800mm×800mm。錨桿長度選擇考慮鉆機機具、巷道斷面尺寸，頂板性質及懸吊原則等因素。見圖1。

　　

圖1 錨桿支護斷面圖

（1）錨桿長度。按懸吊理論公式計算：

L+KH+L₁+L₂=1.7m

K——安全系統根據實際情況取1.0；

H——軟弱巖層厚度取1.3m；

L₁——錨桿錨入穩固巖層的深度0.3m；

L₂——錨桿外露長取0.1m。

經上述計算，錨桿有效長度1.7m，錨桿外露部分0.1m，所以錨桿全長為1.8m。由于軟弱巖層（頁巖）較厚，為安全起見，取錨桿長為2.0m。

（2）錨桿直徑。選擇直徑為18mm的左旋無縱筋高強度螺紋鋼樹脂錨桿。

（3）錨固劑的選擇。每孔選用2個直徑為23mm樹脂錨固劑，一個為超快速，另一

個為快速凝固。

（4）鋼筋托梁與托盤。托梁規格：托盤：250mm×250mm×10mm。鋼筋直徑16mm，加強筋間距0.2m，見圖2。

2 施工

施工采用7655鑿巖機掘進。MQT-900型氣動錨桿鉆機，配六棱形中空鉆桿和直徑28mm鉆頭鉆孔，快速安裝錨桿。要求錨桿托盤緊貼鋼筋托梁，鋼筋托梁緊貼巖面，將螺母擰在錨桿上并插入雙六方套中，用錨桿鉆機將錨桿連同藥包一起送到孔底，隨即使錨桿快速旋轉數秒后停轉，此時，繼續保持推力待藥包固結后，使機體落下。然后用錨桿鉆機將螺母擰緊。

　　

　　圖2 鋼筋托梁

3 礦壓觀測及效果分析

3.1 礦壓觀測

根據井下現場監測，試驗巷道采用高強度螺紋鋼樹脂錨桿支護比原來的架木棚支護有明顯改善，如表1、表2。

表1 表面位移觀測結果