高強(qiáng)度錨桿在復(fù)合頂板掘進(jìn)工作面的應(yīng)用

高強(qiáng)度錨桿在復(fù)合頂板掘進(jìn)工作面的應(yīng)用滴道煤礦立井六采區(qū)18層煤平均角度為23，純煤厚107M，采高平均15M,直接頂為13M的復(fù)合頂板。其組成為04M的碳質(zhì)頁(yè)巖和09M的凝灰?guī)r。傳統(tǒng)上采用木棚支護(hù)，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(xiàn)明顯，棚子折損率高，巷道返修率45，采掘接續(xù)日趨緊張，不能滿足安全生產(chǎn)的需要。2003年3月，引進(jìn)了高強(qiáng)度螺紋鋼樹脂錨桿對(duì)18層復(fù)合頂板掘進(jìn)工作面進(jìn)行支護(hù)試驗(yàn)，取得了顯著成效，該巷道月進(jìn)由原來(lái)100M提高到150M。1錨桿支護(hù)參數(shù)的選取11路18層大巷走向長(zhǎng)600M，凈寬30M，凈高20M，矩型斷面，凈斷面積6M2,錨桿間排距按煤礦安全規(guī)程規(guī)定選擇800MM1000MM，當(dāng)頂板壓力較大或破碎嚴(yán)重時(shí)縮小為800MM800MM。錨桿長(zhǎng)度選擇考慮鉆機(jī)機(jī)具、巷道斷面尺寸，頂板性質(zhì)及懸吊原則等因素。見圖1。圖1錨桿支護(hù)斷面圖（1）錨桿長(zhǎng)度。按懸吊理論公式計(jì)算LKHL1L217MK安全系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際情況取10；H軟弱巖層厚度取13M；L1錨桿錨入穩(wěn)固巖層的深度03M；L2錨桿外露長(zhǎng)取01M。經(jīng)上述計(jì)算，錨桿有效長(zhǎng)度17M，錨桿外露部分01M，所以錨桿全長(zhǎng)為18M。由于軟弱巖層（頁(yè)巖）較厚，為安全起見，取錨桿長(zhǎng)為20M。（2）錨桿直徑。選擇直徑為18MM的左旋無(wú)縱筋高強(qiáng)度螺紋鋼樹脂錨桿。（3）錨固劑的選擇。每孔選用2個(gè)直徑為23MM樹脂錨固劑，一個(gè)為超快速，另一個(gè)為快速凝固。（4）鋼筋托梁與托盤。托梁規(guī)格托盤250MM250MM10MM。鋼筋直徑16MM，加強(qiáng)筋間距02M，見圖2。2施工施工采用7655鑿巖機(jī)掘進(jìn)。MQT900型氣動(dòng)錨桿鉆機(jī)，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(jī)將錨桿連同藥包一起送到孔底，隨即使錨桿快速旋轉(zhuǎn)數(shù)秒后停轉(zhuǎn)，此時(shí)，繼續(xù)保持推力待藥包固結(jié)后，使機(jī)體落下。然后用錨桿鉆機(jī)將螺母擰緊。圖2鋼筋托梁3礦壓觀測(cè)及效果分析31礦壓觀測(cè)根據(jù)井下現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，試驗(yàn)巷道采用高強(qiáng)度螺紋鋼樹脂錨桿支護(hù)比原來(lái)的架木棚支護(hù)有明顯改善，如表1、表2。表1表面位移觀測(cè)結(jié)果測(cè)點(diǎn)位置（距工作面）20406080100頂?shù)装?042302030移近量/MM兩幫2618161813表2頂板離層觀測(cè)結(jié)果測(cè)點(diǎn)位置（距工作面）20406080100深部基點(diǎn)1210874移近量/MM淺部基點(diǎn)76531從表中的數(shù)據(jù)可知，無(wú)論頂板還是兩幫位移都很穩(wěn)定，頂板沒(méi)有離層。32效果分析（1）徹底改變了前邊掘進(jìn)，后路冒落維修的問(wèn)題。（2）巷道頂板及兩幫整體性好。雖然頂板有一定的下沉量，但仍然保持完整、穩(wěn)定、支護(hù)狀態(tài)好。（3）由于沒(méi)有用木棚支護(hù)，不會(huì)出現(xiàn)折梁斷腿，減少巷道維護(hù)量。（4）錨桿支護(hù)后，頂板的安全程度的明顯提高，在延伸刮板輸送機(jī)和膠帶輸送機(jī)過(guò)程中，消除了頂板事故隱患，速度明顯提高。4技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析（1）采用樹脂錨桿支護(hù)復(fù)合頂板，具有承載快，錨固力大，位移少和可靠性強(qiáng)，錨桿錨固力可達(dá)80KN。（2）超快型樹脂錨固劑從幾十秒到幾分鐘強(qiáng)度增長(zhǎng)快，30分鐘后可達(dá)到最終強(qiáng)度的6590，最終強(qiáng)度為120MPA，安裝后能及時(shí)承載再加上配合鋼筋托梁作用，使錨桿受力狀態(tài)得以協(xié)調(diào)平衡，發(fā)揮了錨桿群共同承載作用，能與圍巖一起作用來(lái)提高圍巖承載能力主動(dòng)進(jìn)行支護(hù)，有效抑制了圍巖的變形。（3）采用錨桿支護(hù)后，錨固范圍內(nèi)巖體的整體性得到加強(qiáng)，頂板的松動(dòng)離層受到抑制，并產(chǎn)生“組合梁作用”。（4）巷道頂板整體性好，說(shuō)明所選擇的支護(hù)形式和參數(shù)是合理的。（5）采用錨桿支護(hù)，工序簡(jiǎn)單，施工容易，在同樣情況下，相對(duì)減少了巷道斷面，也降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，減少巷道維修量。（6）采用錨桿支護(hù)后，可提高單進(jìn)，月進(jìn)度由原來(lái)100M提高到150M。（7）支護(hù)