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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
孤岛工作面沿空巷道锚固失效分析与支护对策
  • 作者

    马强王涛李明

  • 单位

    山西天地王坡煤业有限公司天地科技股份有限公司开采设计事业部中煤科工开采研究院有限公司

  • 摘要
    为解决某矿3210孤岛工作面回采巷道中大量锚杆锚索断裂及锚固失效、导致巷道围岩变形破坏严重的现象,对现场锚杆锚索的断裂数量分布和断裂形态进行统计分析,揭示了锚杆索支护失效的重点区域,发现大部分锚杆破断的位置都在杆尾螺纹处、大部分锚索破断位置均为杆体中部,进一步分析了巷道围岩破坏的破坏特点及原因。针对巷道支护帮弱的问题,对强帮护顶支护技术应用进行了探讨。基于研究针对原有支护,提出了“锚网索加强支护+帮部注浆补强加固”的支护对策,对支护参数及注浆施工参数进行详细设计。在改进支护前后对围岩变形情况进行实时监测与拉拔试验检验。结果表明,在工作面采动影响下,围岩变形量减小,该支护方案能提高巷帮抗变形能力与锚固能力,增强锚杆体锚固结构的弹性模量,能够有效解决锚杆索破断导致的锚固失效问题,极大提高了生产效率。
  • 关键词

    孤岛工作面沿空巷道围岩变形锚杆锚索破断强帮护顶注浆加固

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金面上项目(52174080);天地科技股份有限公司科技创新基金面上项目(2021-TD-MS011);中煤科工能源科技发展有限公司科技创新基金项目(2021ZD01);
  • 文章目录
    1 工程背景
    1.1 工程地质条件
    1.2 锚杆索断裂失效现象分析
    (1)断裂数量分布分析。
    (2)锚杆和锚索破断位置与形态。
    2 巷道围岩变形破坏原因及加固理论
    2.1 动压巷道围岩变形破坏原因分析
    (1)应力集中程度高。
    (2)煤岩体强度低。
    (3)采动引起动压明显。
    (4)特殊构造影响。
    (5)临近巷道掘进的影响。
    (6)初始支护设计不合理。
    2.2 强帮护顶加固原理
    (1)提高对顶板的竖向承载力。
    (2)减小塑性区的宽度。
    3 支护对策与方案
    (1)顶板支护。
    (2)巷帮支护。
    (3)帮部注浆补强加固。
    4 支护效果评价
    (1)减小巷道围岩收敛率。
    (2)提高围岩完整度。
    (3)改善锚杆索锚固环境。
    (4)提高生产效率。
    5 结论
  • 引用格式
    马强,王涛,李明.孤岛工作面沿空巷道锚固失效分析与支护对策[J].能源与环保,2022,44(12):31-38.DOI:10.19389/j.cnki.1003-0506.2022.12.006.
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