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[摘要]在支护巷道时，不同的支护方法取得的效果存在差异，因此就需要应用不同类形观察其支护效果，进而选择最佳支护方式。本文对几种不同类形钢带在支护巷道中应用做了探讨，并进行比较择优选择使用。
[关键词] 类形 钢带 锚网支护 巷道 应用
中图分类号：TD353文献标识码： B
随着巷道的不断延伸，在回采与地质构造等特殊条件影响下，巷道所承受压力变大，严重威胁到作业安全。因此为确保安全就必须要在巷道中采用支护技术，本文以某煤矿作为案例对不同类形钢带进行实验，选择最佳支护方案。
1 工程案例
某煤矿采区的综放面长为900m，其倾斜长度为110m，煤层的倾角为100，而煤层的平均厚度为19m，一分层已经开采，其厚度为2.5m，余下煤层厚为16.5m，余下煤采用了沿底板掘进方式，开采顶煤使用综合机械，但是受到了综合机械化支架约束，两巷等长平行布置，但是上下两巷和一分层之间存在内错，所以上下巷的煤柱就会给巷道造成压力影響并不大。在最初工程上有三条的落差低于1.5m斜交断层，在后期出现了两条落差为6m斜交断层，其余煤层相对比较稳定。
2 采用锚网支护的可行性
2.1 选择断面
一区设计回风道要依据运输、通风等要求，要确保净断面在6.0m2之上。因此为了管理顶板，就必须要依据煤层条件来确定出留设0.4m煤底，把巷道的顶板朝上移动到距离底板3米处的夹矸之下，该层夹矸的厚度为0.2米，赋存稳定，巷道的顶板贴夹进行掘送，加之有100的倾角，因此实际上顶板一定是倾斜的，为了降低挖掘量，提升断面的利用率，就使用了近矩形的断面，底板水平，其中心高度为2.6米，净宽为2.4米。
2.2 选择锚杆参数
1）依据加固拱的原理计算出锚杆参数为：锚杆长度为：L=N·（1.1+B/10）=1.47m<1.6m。式子中的N表示围岩稳定系数，取1.1，B为巷道宽度，取2.4米。锚杆的间距为D=0.5*L=0.8m.
2）使用围岩松动支护。锚杆的长度为：L=LP+L1+L2=1.08+0.3+0.1=1.48m<1.6m。式子中，LP表示围岩的松动圈，实际测量为1.08m；r表示围岩容重，本文取1.5t/m3；Q表示锚杆锚固力，为3t；K表示安全系数，为K=2；L1表示锚杆锚固长度，为0.3m；L2表示锚杆外露长度，为0.1m。从实验中可知当拉力为5.5t之时就破坏，因此将锚固力确定为了3t之上。因此从理论上来看，该区采用锚网支护是可行的。
3 应用不同类形的钢带
3.1 W钢带的应用
在锚网支护系统中钢带是关键部件，是形成顶板整体结构之基础。比较常用的钢带有W钢带、钢筋梯等。而W钢带主要把钢带采用多组轧辊持续进行冷弯及滚压成型多形成的，因钢带冷弯成型时采用了硬化效应，将型钢的硬度提升到10%～15%，因此W形钢带所护顶的面积比较大，尤其适合裂缝较大但是顶板的压力并不大，因此使用该钢带刚度大、惯性矩较大、截面积的利用率高、抗弯性能好，符合锚网支护要求。本案例中巷道支护时，依据围岩的状态较为发育，因此在锚网支护中就索加了W钢带支护。W钢带主要技术性能及平面结构见表1和图2。
为施工及运输便利，本案例采用2.5米长的两片W钢带组成，采用顶板上七根锚杆进行锚固护顶，锚杆间排距1米。通过巷道离层与锚杆受力情况进行综合检测，W岗地满足锚网巷道支护。
3.2 应用锚网梁索喷联合支护
1）支护方式
通过光面爆破的方法施工，在直墙半圆上形成拱断面，其净宽为4.0米，墙高危1.2米，拱高危2.0米，应用一掘一锚施工方式，形成巷道后采用锚网梁、拢在工作面掘进，并且以喷浆实施临时支护，当围岩变形逐渐稳定之时就需要对巷道做二次支护，呢就是将该支护方式作为了永久支护，当然二次支护在时间上要依据检测数据来确定，最后形成了锚网梁索喷联合支护体系。
2）支护参数
1）锚杆：使用了φ18mm*2000mm螺纹钢进行加工，铸铁预应力的锚盘长和宽都是150mm，厚度为10mm，两条φ23mm的树脂锚固剂在端头进行锚固，而端锚固力是不能够低于5MPa，沿着巷道的断面总共布置了11排锚杆，间排距离为750mm*750mm。
2）金属网；使用了φ4mm的冷拔钢筋所制而成，金属机制网的规格是1.7m*3.4m与1.7*1.7m，主要使用在顶板与两帮上，网孔的规格是50mm*50mm，金属网的搭接长度是不能够低于0.1m。锚盘要将金属网压实压紧并且紧紧贴在岩面，和岩面的空隙不能够超出50mm.。
3）钢梁；使用了φ12mm圆钢焊接形成，但是要确保每一根锚杆穿进了钢梁所预留孔内。
4）喷射混凝土；采用石粉、水泥及速凝剂作为喷浆材料，其中水泥石粉的质量比例为1：3配制，砂浆的标号不能够低于了150号，喷层的厚度是不能够低于80mm。
3.3 两种支护方式比较
采用W钢带质量较大，操作人员劳动强度自然能也就大，同时W钢带的退让性比较小，一旦巷道围岩发生变形之时，钢带及锚杆必然受力大；发生宽帮高顶之时W钢带也不易贴面，同时打锚杆之时托盘面积过大，导致应力大多在锚杆上集中，导致钢带出现撕裂、锚杆短路等现象，施工完成后后期维护也比较麻烦。
但是采用锚网梁索喷联合支护，操作起来相对简单易行，梯子和锚杆出现断裂现象也较少，后期的维护量不大。虽然巷道存在一定变形，但是变形值并不大。同时采用这种方式支护形式比較灵活，一旦围岩发生变化钢带也具有退让性，维护强度能够达到相应强度；如果钢带、锚杆被破坏之时只需要补打锚杆就能够恢复到原支护效果。因此这二者相比之下，选择第二种锚网支护方式更为合理。
4 结束语
总之，要在巷道中实施回采就必须要做好巷道支护措施，只有确保了安全才能够正常操作。但是选择哪种支护方式，就需要依据实况科学选择。通过计算可以确定是否采用锚网支护，同时也需要依据巷道状况对不同类形模式进行实验，从实验结果选择最佳方式，进而发挥锚网巷道支护最大效果。
【参考文献】
[1]曾先贵，李文平等.综放开采近断层导水断裂带发育规律研究[J]·采矿与安全工程学报.2008（3）
[2]许明能等.五沟煤矿1011工作面开采“两带”高度发育的数值模拟分析[J].煤矿开采，2007 （5）
[3]朱明华.初采覆岩破坏性影响区的解析高度[J].焦作矿业学院学报，2009（2）.
[4]钱鸣高.矿山压力与岩层控制[M].北京：中国矿业大学出版社，2006
[关键词] 类形 钢带 锚网支护 巷道 应用
中图分类号：TD353文献标识码： B
随着巷道的不断延伸，在回采与地质构造等特殊条件影响下，巷道所承受压力变大，严重威胁到作业安全。因此为确保安全就必须要在巷道中采用支护技术，本文以某煤矿作为案例对不同类形钢带进行实验，选择最佳支护方案。
1 工程案例
某煤矿采区的综放面长为900m，其倾斜长度为110m，煤层的倾角为100，而煤层的平均厚度为19m，一分层已经开采，其厚度为2.5m，余下煤层厚为16.5m，余下煤采用了沿底板掘进方式，开采顶煤使用综合机械，但是受到了综合机械化支架约束，两巷等长平行布置，但是上下两巷和一分层之间存在内错，所以上下巷的煤柱就会给巷道造成压力影響并不大。在最初工程上有三条的落差低于1.5m斜交断层，在后期出现了两条落差为6m斜交断层，其余煤层相对比较稳定。
2 采用锚网支护的可行性
2.1 选择断面
一区设计回风道要依据运输、通风等要求，要确保净断面在6.0m2之上。因此为了管理顶板，就必须要依据煤层条件来确定出留设0.4m煤底，把巷道的顶板朝上移动到距离底板3米处的夹矸之下，该层夹矸的厚度为0.2米，赋存稳定，巷道的顶板贴夹进行掘送，加之有100的倾角，因此实际上顶板一定是倾斜的，为了降低挖掘量，提升断面的利用率，就使用了近矩形的断面，底板水平，其中心高度为2.6米，净宽为2.4米。
2.2 选择锚杆参数
1）依据加固拱的原理计算出锚杆参数为：锚杆长度为：L=N·（1.1+B/10）=1.47m<1.6m。式子中的N表示围岩稳定系数，取1.1，B为巷道宽度，取2.4米。锚杆的间距为D=0.5*L=0.8m.
2）使用围岩松动支护。锚杆的长度为：L=LP+L1+L2=1.08+0.3+0.1=1.48m<1.6m。式子中，LP表示围岩的松动圈，实际测量为1.08m；r表示围岩容重，本文取1.5t/m3；Q表示锚杆锚固力，为3t；K表示安全系数，为K=2；L1表示锚杆锚固长度，为0.3m；L2表示锚杆外露长度，为0.1m。从实验中可知当拉力为5.5t之时就破坏，因此将锚固力确定为了3t之上。因此从理论上来看，该区采用锚网支护是可行的。
3 应用不同类形的钢带
3.1 W钢带的应用
在锚网支护系统中钢带是关键部件，是形成顶板整体结构之基础。比较常用的钢带有W钢带、钢筋梯等。而W钢带主要把钢带采用多组轧辊持续进行冷弯及滚压成型多形成的，因钢带冷弯成型时采用了硬化效应，将型钢的硬度提升到10%～15%，因此W形钢带所护顶的面积比较大，尤其适合裂缝较大但是顶板的压力并不大，因此使用该钢带刚度大、惯性矩较大、截面积的利用率高、抗弯性能好，符合锚网支护要求。本案例中巷道支护时，依据围岩的状态较为发育，因此在锚网支护中就索加了W钢带支护。W钢带主要技术性能及平面结构见表1和图2。
为施工及运输便利，本案例采用2.5米长的两片W钢带组成，采用顶板上七根锚杆进行锚固护顶，锚杆间排距1米。通过巷道离层与锚杆受力情况进行综合检测，W岗地满足锚网巷道支护。
3.2 应用锚网梁索喷联合支护
1）支护方式
通过光面爆破的方法施工，在直墙半圆上形成拱断面，其净宽为4.0米，墙高危1.2米，拱高危2.0米，应用一掘一锚施工方式，形成巷道后采用锚网梁、拢在工作面掘进，并且以喷浆实施临时支护，当围岩变形逐渐稳定之时就需要对巷道做二次支护，呢就是将该支护方式作为了永久支护，当然二次支护在时间上要依据检测数据来确定，最后形成了锚网梁索喷联合支护体系。
2）支护参数
1）锚杆：使用了φ18mm*2000mm螺纹钢进行加工，铸铁预应力的锚盘长和宽都是150mm，厚度为10mm，两条φ23mm的树脂锚固剂在端头进行锚固，而端锚固力是不能够低于5MPa，沿着巷道的断面总共布置了11排锚杆，间排距离为750mm*750mm。
2）金属网；使用了φ4mm的冷拔钢筋所制而成，金属机制网的规格是1.7m*3.4m与1.7*1.7m，主要使用在顶板与两帮上，网孔的规格是50mm*50mm，金属网的搭接长度是不能够低于0.1m。锚盘要将金属网压实压紧并且紧紧贴在岩面，和岩面的空隙不能够超出50mm.。
3）钢梁；使用了φ12mm圆钢焊接形成，但是要确保每一根锚杆穿进了钢梁所预留孔内。
4）喷射混凝土；采用石粉、水泥及速凝剂作为喷浆材料，其中水泥石粉的质量比例为1：3配制，砂浆的标号不能够低于了150号，喷层的厚度是不能够低于80mm。
3.3 两种支护方式比较
采用W钢带质量较大，操作人员劳动强度自然能也就大，同时W钢带的退让性比较小，一旦巷道围岩发生变形之时，钢带及锚杆必然受力大；发生宽帮高顶之时W钢带也不易贴面，同时打锚杆之时托盘面积过大，导致应力大多在锚杆上集中，导致钢带出现撕裂、锚杆短路等现象，施工完成后后期维护也比较麻烦。
但是采用锚网梁索喷联合支护，操作起来相对简单易行，梯子和锚杆出现断裂现象也较少，后期的维护量不大。虽然巷道存在一定变形，但是变形值并不大。同时采用这种方式支护形式比較灵活，一旦围岩发生变化钢带也具有退让性，维护强度能够达到相应强度；如果钢带、锚杆被破坏之时只需要补打锚杆就能够恢复到原支护效果。因此这二者相比之下，选择第二种锚网支护方式更为合理。
4 结束语
总之，要在巷道中实施回采就必须要做好巷道支护措施，只有确保了安全才能够正常操作。但是选择哪种支护方式，就需要依据实况科学选择。通过计算可以确定是否采用锚网支护，同时也需要依据巷道状况对不同类形模式进行实验，从实验结果选择最佳方式，进而发挥锚网巷道支护最大效果。
【参考文献】
[1]曾先贵，李文平等.综放开采近断层导水断裂带发育规律研究[J]·采矿与安全工程学报.2008（3）
[2]许明能等.五沟煤矿1011工作面开采“两带”高度发育的数值模拟分析[J].煤矿开采，2007 （5）
[3]朱明华.初采覆岩破坏性影响区的解析高度[J].焦作矿业学院学报，2009（2）.
[4]钱鸣高.矿山压力与岩层控制[M].北京：中国矿业大学出版社，2006