巷道掘进支护技术与顶板管理.pptx

王立民

2021.2.20;一、前言

煤矿巷道使用锚杆支护是一座矿井实现机械化、信息化、数字化、智能化和高产高效的最首要最基础的先决条件，也是甄别矿井先进程度的重要标志之一。近年来锚杆支护理论、机理、新技术、新工艺和新成果等等层出不穷，锚杆支护应用范围不断扩大，应用数量和锚杆支护率逐年增加。锚杆支护技术先进矿区锚杆支护率达到90%以上，有的矿区锚杆支护率基本达到了100%。;虽然近年来锚杆支护理论、技术和工艺发展较快，解决了煤矿现场大量的巷道支护难题。但是锚杆支护理论、技术和工艺的研究与现场的结合应用，以及如何通过煤矿现场员工的操作来达到上述理论、技术和工艺的各项要求是制约各大矿区锚杆支护发展的关键因素。

;锚杆支护是个：系统工程

●技术工程

●精细工程

●隐蔽工程（良心工???）

●养护工程

●管理工程

因此，锚杆支护需要规范标准来指导;巷道锚杆支护要规范操作，要从打好每一根锚杆开始;配套设备;;煤矿新装备：掘锚机组掘锚一体化掘进;煤矿新装备：全断面掘进机;大断面矩形煤巷盾构式快速掘进机器人系统;国内首套煤矿智能快速掘进机器人系统下井投用

由西安重装西煤机公司生产，适用于顶板中等稳定的近水平煤层，片帮与夹矸共存的矩形大断面煤巷掘进（宽6.5米、高4米至4.5米），设计月进尺1200米至1500米。;华电银川集中供热穿黄隧道工程盾构机

——“初心号”2018.1.18在湖南长沙下线;;1、锚杆支护机理理论;木支护;;提高支护刚度途径三方面：一是及时支护；二是锚杆施加高预应力，并实现有效扩散；三是加长或全长锚固，使杆体对围岩离层、错动起到有效抑制作用。

锚杆预应力及其扩散起关键性作用。大幅度提高支护刚度与强度，特别是预应力，可有效抑制围岩结构面离层和弯曲变形，实现一次支护。;支护应力场：支护在围岩中产生的应力场与在支护体内部产生的应力场。

综合应力场：原岩应力场、采动应力场及支护应力场

原岩应力场：在漫长地质历史时期中逐渐形成，在未经人为扰动的天然状态下，地壳岩体中具有的内应力（垂直应力和最大水平应力都会不同程度的造成巷道受力不均衡，如巷道断面内的易破坏点和易底鼓点）。

采动应力场：井下开挖巷道、硐室及开采煤层等采掘活动引起的煤岩体中应力重新分布，出现的次生应力场。采动应力场在空间上分布有一定的范围，而且随着采矿活动的进行与时间的推移不断变化。;支护应力场：出现在与支护体接触的围岩周围及支护体内部。空间上分布范围较小，而且随着采掘活动的进行与时间的推移发生变化。

三种应力场构成煤矿井下综合应力场。从时间上，先有原岩应力场，然后才有采动应力场与支护应力场，而且是随时间变化的；从空间上，原岩应力场普遍存在于地壳中，采动应力场分布在采掘活动影响的不同时期和一定范围内，而支护应力场则分布在更小的范围。;掘进工作面锚杆支护应力场：

掘进推进方向，后方支护区域锚杆预应力形成连续分布的压应力带；

空顶区，最近一排锚杆预应力扩散到空顶区。预应力越大，扩散范围越广。虽然压应力小，但对抑制空顶区围岩破碎及降低风化有重要作用。已在多个矿井得到验证。

巷道断面锚杆形成整体压应力结构。;原岩应力越高，应力差异越大，采动影响越强烈、集中应力越高，对支护系统要求越高。围岩条件相同，强烈动压巷道需要高强度、高刚度且具有足够延伸率的支护系统。支护形式与参数设计不合理，可能引起支护体受力过大而失效，支护应力场丧失。

锚杆支护对围岩施加约束，改变围岩应力状态，从二向应力转向三向应力状态，在锚固区产生较大的压应力区，形成预应力承载结构，阻止锚固区外岩层产生离层，改善围岩深部应力分布，是实现巷道围岩稳定的关键。;●锚固类型;端头锚固

（20~60cm）

锚杆长度30%以下

加长锚固

锚杆长度30%~90%

全长锚固

超过锚杆全长的90%;2、树脂锚杆支护基础知识

树脂锚杆支护是树脂锚固剂配以各种材质杆体的锚杆进行工程支护的锚杆支护技术。

它的工作原理是把以树脂胶泥为基础的胶粘剂和固化剂（二者完全分开）用锚杆轻轻装入钻孔，随后将锚杆以一定速度边旋转边搅拌地推入到眼孔底部，把两种化学物质充分混合，使胶粘剂迅速聚合并使锚固段锚杆与钻孔孔璧紧密地粘结在一起取得较高的强度，并通过托板的安装和螺母的拧紧，对围岩起到支护作用。;托板;快速安装螺母和减摩垫圈;树脂锚固剂图片;树脂锚固剂生产必须执行中华人民共和国行业标准。厂家应提供质量合格、稳定的产品，锚固剂中固化剂的颜色必须符合行