3软煤层再生胶结顶板巷道支护技术.ppt

? 中 国 矿 业 大 学 柏建彪 ;主 要 内 容; ; ; ;3）采深对再生胶结顶板稳定性的影响 随采深增加，采空区压力增大，顶板胶结好。 ; ; ;1.6 巷道位置 数值模拟结果显示，上分层工作面回采后，区段煤柱下方的垂直应力和剪切应力集中，而采空区内应力减小；随着与煤柱的水平距离增大，垂直应力增大，而剪切应力减小。煤柱两侧4~5m范围内的剪切应力较大，向外剪切应力快速衰减，因而，309材料道与109工作面区段煤柱的水平距离应大于5m。 ; 2水力膨胀式锚杆及其对再生胶结顶板的支护 2.1 水力膨胀锚杆的锚固力 摩擦式锚固锚杆，锚固力是通过注入高压水，使杆体与孔壁之间产生径向压力、轴向压力和摩擦力 1）托锚力 水力膨胀锚杆安装时，沿纵向有一定的收缩量，形成托锚力即预紧力。 ;2）粘锚力 锚杆管壁依钻孔形状产生永久变形，镶嵌入围岩中。由于围岩深部与浅部变形的差异，使杆体与孔壁之间产生相对位移，通过摩擦力对围岩施加锚固力来抑制围岩变形。 3）切向锚固力 水力膨胀锚杆切向锚固力由两部分组成，其一是杆体贯穿弱面，限制围岩沿弱面滑动或张开；另外在杆体膨胀时，杆体给周围岩体很大的挤压力，沿杆体切向围岩形成环向压应力区。 ;2.2 水力膨胀锚杆的性能 ;锚固力随充液压力提高而增大。试验表明：充液压力18MPa时,平均拉拔力100kN以上；25MPa时，平均拉拔力可达120kN以上。 ; 根据水力膨胀锚杆的锚固机理、力学性能分析、现场对比试验表明，无论软岩还是硬岩，锚杆充液压力与锚杆拉拔力之间的关系基本一致。锚杆的锚固力随围岩性质变化不大。因此，只要保持足够的充液压力，水力膨胀锚杆的锚固性能基本上与围岩性质无关。这是水力膨胀锚杆优于其它各种锚杆的重要特性，对于松散、破碎围岩支护尤其重要。;3 树脂锚固锚杆对再生胶结顶板的适应性;4 工业性试验;17;层厚/m;2）试验巷道顶板状况 从下至上依次为： 再生胶结顶板：0.2～0.8m，平均0.5m； 不规则垮落带：1.2～4m厚砂页岩和砂页岩与煤线互层； 规则垮落带：2.8m厚砂岩及其上方2.0m厚砂页??? 规则移动带：17.5m厚的砂岩及以上岩层;4. 2再生胶结顶板矿物成分与强度试验分析 4.2.1 再生胶结顶板的矿物成分 定性分析结果：样品的主要矿物成分为高岭石、伊利石、伊利石/蒙脱石混层及石英，有少量的长石、菱铁矿、方解石等矿物。 ;（2） 定量分析 分析结果（重量百分比）： 粘土类：总计 67% 石英、长石类：总计 29% 其它：总计 4% ;4.2.2 再生胶结顶板强度;抗拉强度 ;锚杆布置图; 锚索长6m，排距3.5m，三花眼布置，树脂药卷K2360、Z2360 各一卷 ;4.4 锚索对再生胶结顶板的锚固作用 再生胶结顶板巷道使用锚索支护时，锚索一般锚固在规则垮落带或移动带内，可以达到加强支护的目的。 如果垮落带与移动带之间存在较大空隙，或者规则垮落带内部分岩层节理发育。锚索锚固在该位置，锚固力过低，二次安装锚固力基本达到设计要求。;掘进期间巷道维护状况;回采期间工作面前方100m巷道维护状况;回采期间工作面前方30m巷道维护状况;回采期间工作面前方10m巷道维护状况;工作面后方顶板、帮维护状况;回采期间运输巷维护状况（U型钢支护）