煤礦井下工作面進風順槽的支護方法技術

本發明專利技術為一種煤礦井下工作面進風順槽的支護方法，包括頂板支護和兩幫支護，具體是通過錨桿、錨索、W鋼帶、W鋼護板、托板、網片等進行復合支護。本發明專利技術支護方法設計合理科學，通過大量的理論分析和不斷地試驗驗證得出了對于巷道支護效果最好的支護結構、支護參數及支護構件，從而解決了錨索、錨桿易被剪斷等問題，極大地增強了巷道的支護強度，緩減了巷道易變形等問題，保證了巷道的安全。

The coal mine working face in roadway supporting method

The invention relates to a coal mine working face in roadway supporting methods, including roof support and two side support, in particular for composite support by bolt and anchor, W steel, W steel plate, plate, mesh etc.. The invention is scientific and reasonable supporting design method, the theoretical analysis and experimental verification of continuously obtained the best for the roadway support structure, support parameters and support components, so as to solve the problem of anchor cable is cut off easily and other issues, greatly enhanced the roadway supporting strength, corrosion reduce the problems of roadway deformation, to ensure the safety of the tunnel.

【技術實現步驟摘要】
煤礦井下工作面進風順槽的支護方法
本專利技術屬于煤礦井下支護
，具體是一種煤礦井下工作面進風順槽的支護方法。
技術介紹
任何一條巷道的變形都是由多方面的原因綜合影響造成的，主要包括原巖應力影響、巷道布置、設計、施工和后期的維護等方面，其中，巷道支護結構、參數及支護構件的不合理是造成巷道變形的最主要原因之一。目前，大多數煤礦的巷道頂板支護大都采用全錨索支護，錨索的特點是抗拉不抗剪，復合頂板容易發生剪切錯動，因此頂板全錨索支護并不合理。兩幫支護強度較弱，無法有效控制兩幫的大變形，當兩幫出現大變形時不可避免地對頂底板形成水平剪切。此外，由于支護構件的不合理，容易使得錨索在孔口發生破斷，主要是錨索托盤與巖面接觸為平板接觸，無拱窩，無調心球墊，在錨索施工有一定角度時無法調節錨索的安裝方向，導致錨索鑄鐵托盤與巖面剪切將錨索剪斷。
技術實現思路
本專利技術的目的是為了解決上述現有技術中存在的問題，而提供一種全新支護結構、參數及支護構件的煤礦井下工作面進風順槽的支護方法。本專利技術是通過如下技術方案實現的：一種煤礦井下工作面進風順槽的支護方法，包括1）頂板支護和2）兩幫支護；1）頂板支護錨桿形式和規格：采用BHRB500鋼材，桿體為22#左旋無縱筋螺紋鋼筋，長度2.4m，桿尾螺紋為M24mm；錨桿布置：錨桿排距900mm，每排6根錨桿，錨桿間距900mm，垂直頂板打設；錨固方式：樹脂加長預應力錨固，采用2支樹脂錨固劑，1支規格為MSK2335，另1支規格為MSZ2360，鉆頭直徑f30mm，錨固長度為1208mm，錨固力不小于190kN；護表構件：采用W鋼帶護表，兩邊壓邊；錨桿托板：150×150×10mm的高強度拱形托板，配套使用調心球墊和塑料墊片；錨桿預緊扭矩：大于400Nm、小于550Nm，即400Nm≤設計扭矩≤550Nm，錨桿安裝完畢后半小時內預緊結束；網片：采用金屬網護表，網片為網格50×50mm的10#鉛絲編織，規格5.4×1.0m；錨索形式和規格：SKP21.6-1/1860-6300，公稱直徑21.6mm，長度6300mm，高強度礦用鋼絞線錨索，配合配套鎖具；錨索布置：沿巷道中間打設錨索，3-2布置，當排布置3根錨索時，錨索間距為1600mm，當排布置2根錨索時，錨索間距為2000mm，全都垂直頂板巖層打設；錨固方式：加長預應力錨固，采用1支MSK2335和2支MSZ2360樹脂錨固劑錨固，鉆孔直徑f30mm，錨固長度1970mm；錨索托板：采用300mm×300mm×16mm高強度可調心托板及配套鎖具，錨索托板承載力不低于500kN，托板高度不低于60mm；錨索預緊力：≥250kN；2）兩幫支護錨桿形式和規格：采用BHRB500鋼材，桿體為22#左旋無縱筋螺紋鋼筋，長度2.4m，桿尾螺紋為M24mm；錨桿布置：錨桿排距900mm，每幫每排7根錨桿，頂部錨桿距頂板400mm，錨桿間距900mm，錨桿全部垂直巷幫巖面打設；錨固方式：樹脂加長預應力錨固，采用兩支樹脂錨固劑，一支規格為MSK2335，另一支規格為MSZ2360，鉆孔直徑f30mm，錨固長度為1208mm，錨固力不小于190kN；護表構件：采用W鋼護板護表，規格為300×460×4mm，四邊壓邊；錨桿托板：150×150×10mm的高強度拱形托板，配套使用調心球墊和塑料墊片；錨桿預緊扭矩：大于400Nm，小于550Nm，即400Nm≤設計扭矩≤550Nm；網片：采用金屬網護表，網片為網格50×50mm的10#鉛絲編織，規格5.5×1.0m；錨索形式和規格：SKP17.8-1/1860-4300，公稱直徑17.8mm，長度4300mm，高強度礦用鋼絞線錨索，配合配套鎖具；錨索布置：幫部錨索3-2布置，當排布置兩根錨索時，上部錨索距頂板的距離為1800mm，下部錨索距底板的距離為1800mm，當排布置三根錨索時，頂部錨索距頂板的距離為500mm，底部錨索距底板的距離為500mm，中部錨索位于頂部錨索和底部錨索中間位置，全都垂直巷幫巖層打設；錨固方式：加長預應力錨固，采用1支MSK2335和2支MSZ2360樹脂錨固劑錨固，鉆孔直徑f28mm，錨固長度1756mm；錨索托板：采用300mm×300mm×16mm高強度可調心托板及配套鎖具，錨索托板承載力不低于500kN，托板高度不低于60mm；錨索預緊力：≥150kN。作為優選的技術方案，在上述支護過程中，所述的錨桿桿體為左旋無縱筋螺紋鋼筋，錨桿鋼號為BHRB500；桿體公稱直徑f22mm，長度2.4m；極限拉斷力255kN，屈服力為190kN，延伸率18%；桿尾螺紋規格M24，采用滾壓加工工藝成型，沖擊吸收功不小于40J；所述的樹脂錨固劑采用型號分別為MSZ2360樹脂錨固劑和MSK2335樹脂錨固劑，其中，MSZ2360樹脂錨固劑直徑23mm，長度600mm，固化時間為中速；MSK2335樹脂錨固劑直徑23mm，長度350mm，固化時間為快速；所述的錨桿托板為拱型高強度托板，尺寸為150×150×10mm，錨桿托板材料Q235，錨桿托板高度不低于36mm，承載力不低于190kN，配套使用調心球墊和塑料墊片，塑料墊片的材質為1010尼龍；所述的W鋼帶的規格為W235/280/4-4800-6，W鋼帶材料為Q235；所述的W鋼護板為高強度W鋼護板，四邊壓棱，尺寸為300×460×4mm，W鋼護板材料為Q235；所述的網片采用機織菱形金屬網片，材料為10#鉛絲，網孔規格為50×50mm，用于頂板的網片規格為5400×1000mm，用于兩幫的網片規格為5500×1000mm；所述的錨索：用于頂板的錨索材料為f21.6mm，用于兩幫的錨索材料為f17.8mm，用于頂板的f21.6mm錨索為1′19股高強度低松弛預應力鋼絞線，極限破斷拉力為550kN，延伸率7%；用于兩幫的f17.8mm錨索為1′7股高強度低松弛預應力鋼絞線，極限破斷拉力為353kN，延伸率3.5%；兩種錨索均配合高強度鎖具和拱形可調心托板，托板承載能力不低于500kN，托板規格為300×300×16mm，用于頂板的f21.6mm的錨索長度為6300mm，用于兩幫的f17.8mm的錨索長度為4300mm。本專利技術支護方法中的支護結構、支護參數及支護構件都是通過大量的理論分析和不斷的試驗驗證才最終確定的，以頂板錨桿支護為例，錨桿長度、錨桿密度、錨桿角度等支護設計的確定。錨桿長度：隨著錨桿長度增加，有效壓應力區范圍與厚度增加，錨桿作用范圍擴大。但錨桿長度中上部分的壓應力減小；兩錨桿之間中部圍巖的壓應力減小。在預應力一定的條件下，錨桿越長，預應力的作用越不明顯，主動支護性越差。因此，錨桿越長，施加的預應力應越大。反過來，通過提高預應力，可適當減小錨桿長度。通過試驗得出，錨桿長度設計成2.4米最為合理科學，支護效果最佳，錨桿長度2.4m的應力分布圖如圖1所示。錨桿密度：在一定預應力下，單根錨桿周圍形成了類似錐形的壓應力分布區域，壓應力在錨桿尾部附近最大，錨固起始處附近次之，錨桿自由段中部較小，錨桿端部處于近零應力和較小的拉應力狀態。錨桿間距過大，單根錨桿形成的錐形壓應力區域彼此是獨立的，不能形成整體支護結構。隨著錨桿間距縮小，單根錨桿形成的錐形本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種煤礦井下工作面進風順槽的支護方法，其特征在于：包括頂板支護和兩幫支護；1）頂板支護錨桿形式和規格：采用BHRB500鋼材，桿體為22

【技術特征摘要】
1.一種煤礦井下工作面進風順槽的支護方法，其特征在于：包括頂板支護和兩幫支護；1）頂板支護錨桿形式和規格：采用BHRB500鋼材，桿體為22#左旋無縱筋螺紋鋼筋，長度2.4m，桿尾螺紋為M24mm；錨桿布置：錨桿排距900mm，每排6根錨桿，錨桿間距900mm，垂直頂板打設；錨固方式：樹脂加長預應力錨固，采用2支樹脂錨固劑，1支規格為MSK2335，另1支規格為MSZ2360，鉆頭直徑f30mm，錨固長度為1208mm，錨固力不小于190kN；護表構件：采用W鋼帶護表，兩邊壓邊；錨桿托板：150×150×10mm的高強度拱形托板，配套使用調心球墊和塑料墊片；錨桿預緊扭矩：大于400Nm、小于550Nm，即400Nm≤設計扭矩≤550Nm，錨桿安裝完畢后半小時內預緊結束；網片：采用金屬網護表，網片為網格50×50mm的10#鉛絲編織，規格5.4×1.0m；錨索形式和規格：SKP21.6-1/1860-6300，公稱直徑21.6mm，長度6300mm，高強度礦用鋼絞線錨索，配合配套鎖具；錨索布置：沿巷道中間打設錨索，3-2布置，當排布置3根錨索時，錨索間距為1600mm，當排布置2根錨索時，錨索間距為2000mm，全都垂直頂板巖層打設；錨固方式：加長預應力錨固，采用1支MSK2335和2支MSZ2360樹脂錨固劑錨固，鉆孔直徑f30mm，錨固長度1970mm；錨索托板：采用300mm×300mm×16mm高強度可調心托板及配套鎖具，錨索托板承載力不低于500kN，托板高度不低于60mm；錨索預緊力：≥250kN；2）兩幫支護錨桿形式和規格：采用BHRB500鋼材，桿體為22#左旋無縱筋螺紋鋼筋，長度2.4m，桿尾螺紋為M24mm；錨桿布置：錨桿排距900mm，每幫每排7根錨桿，頂部錨桿距頂板400mm，錨桿間距900mm，錨桿全部垂直巷幫巖面打設；錨固方式：樹脂加長預應力錨固，采用兩支樹脂錨固劑，一支規格為MSK2335，另一支規格為MSZ2360，鉆孔直徑f30mm，錨固長度為1208mm，錨固力不小于190kN；護表構件：采用W鋼護板護表，規格為300×460×4mm，四邊壓邊；錨桿托板：150×150×10mm的高強度拱形托板，配套使用調心球墊和塑料墊片；錨桿預緊扭矩：大于400Nm，小于550Nm，即400Nm≤設計扭矩≤550Nm；網片：采用金屬網護表，網片為網格50×50mm的10#鉛絲編織，規格5.5×1.0m；錨索形式和規格：SKP17.8-1/1860-4300，公稱直徑17.8mm，長度4300m...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉沖，
申請(專利權)人：劉沖，
類型：發明
國別省市：山西,14