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[摘 要]本文以海孜矿Ⅲ1011工作面综采大断面切眼锚带网索支护，系统地介绍锚带网索联合支护技术在综采大断面切眼中的设计及应用。
[关键词]综采切眼、锚带网索联合支护。
中图分类号：TD353.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）39-0378-01
1、概况
1.1巷道基本地质概况
Ⅲ1011工作面所处地层属于古生代二叠系山西组。工作面地面标高+27.5～+27.64，切眼标高-609.22～-633.47 。工作面以上为Ⅱ1011工作面（已回采完毕半年多，趋于稳定）、东以Ⅱ101采区上山保护煤柱为界，西以Ⅱ101不可采区为边界，工作面走向长550m，倾斜长即切眼长度165m。切眼煤层厚度0.7～3.2m、平均厚2.7m。煤层结构较简单，倾角8°～20°，平均15°。10煤层较稳定，黑色、块状或粉沫状，内生裂隙发育，工作面整体为NE向单斜构造，该切眼由于受DF25断层的影响，切眼施工过程中遇到9条斜交工作面的断层，其落差为0.5～1.6m、工作面存在一个小褶曲，断层处煤岩倾角较大，顺层滑动现象明显，岩石破碎。10煤层瓦斯含量高掘进施工时需打抽放孔。
2、巷道设计断面及巷道维护特点
2.1、巷道设计断面
根据ZY6800/19/40型掩护式液压支架的高度：1900/4000 mm，最大长度6.0 m，为满足综采设备安装和工作面回采切眼准备的要求，同时考虑到通风、行人等安全需要设计为矩形断面，跟煤顶施工，尺寸：宽×高=7.0m×2.6m。
2.2 巷道巷道维护特点
该切眼跨度大，埋深为661.11米，大，小断层较多，属于高应力区，由于10煤层为高瓦斯煤层，在掘进时要经常打钻进行提前抽放，破坏了煤层的稳定性，但该煤层硬度中等、倾角不大。故该切眼属于大跨度、高地应力较不稳定煤层围岩稳定性控制问题，关键技术难度是大跨度切眼顶板的安全控制。
3、大跨度掘进巷道围岩支护机理和支护稳定性分析
该切眼宽7.0m、高2.6m，属于跨度较大的巷道，根据支护强度设计要求：只有在支护强度≥0.3Mpa时才能有效控制巷道的松散变形，目前现有的单一支护形式所不能达到的，单纯使用锚杆支护，难以保证巷道顶板不产生离层，因此需要进一步加强支护。目前大多采用锚索支护技术，当锚索作用范围超过5.0m以后，对中间部分岩体的作用已非常小，难以从根本上控制离层，因此采用锚杆、带、锚索 组合支护时，应尽量控制锚索的使用长度小于5.0m的条件下使用，加强对巷道的组合加固作用；在煤层大跨度上覆岩层形成较大的构造应力或松散压力，采用一般锚杆支护或被动支护时难以承受荷载作用而易失稳破坏，采用预应力锚索技术，利用其长度优势可穿过围岩松动圈或破碎带达到深部稳定围岩中，加上施以较大的预应力形成明显的主动支护，使围岩变形得到有效控制；长锚索与短锚杆相结合支护方式，实质上是把短锚杆范围内的围岩自承拱通过长锚索将其固定在较大的压缩圈内，并通过把力传递到围岩深部的稳定岩体内，因此能最大限度发挥围岩自承作用，提高围岩的力学性能，改善围岩的受力状态。
4、切眼锚杆支护设计
4.1 切眼断面：设计断面为矩形：净宽×中高=7.0m×2.6m，导硐断面：净宽×中高=3.5m×2.6m。
4.2 支护参数
具体支护参数如下：顶板采用5根等强预拉力锚杆加3.4m长M4型钢带，金属方格网联合支护，锚杆规格为M20L2200mm，采用加长锚固方式，每根锚杆采用两支Z2335型树脂药卷，锚杆间排距：750mm×800mm，锚杆锚固力不于80KN，锚杆扭矩≥150N.m
切眼及导硐两帮均采用4根M20L1600mm等强预拉力锚杆加2600mm长轻型钢带，金属方格网、竹芭片组合支护。
顶板每排采用两根锚索（φ15.24mmL5400mm）每根锚索采用4支树脂药卷锚固，锚入顶板深度大于5000 mm加强支护，间排距：1800 mm×2400 mm。左侧锚索距刷大侧300mm，每孔采用一支K2555树脂药卷和三支Z25555树脂药卷加长锚固，以保证锚固效果，锚索预紧力为100 KN，预应力锚索锚固力不小于200 KN。
5、支护效果分析
5.1 矿压观测内容
该综采切眼断面大，服务时间短，综采支架安装后，正常的矿压观测活动结束。但自切眼掘进到支架安装前这段时间加强了矿压观测工作，主要进行以下矿压观测内容：巷道表面位移观测、锚杆拉拔力、初锚力检测、顶板离层监测、单体液压支柱的矿压观测、顶板围岩结构及岩性和稳定性观测等。
5.2测站布置原则
针对大断面切眼顶板容易离层开展矿压观测，监测的核心是判断顶板锚固区内、外是否发生离层。离层指示仪、液压枕均按40米间距两排布置，其中离层指示仪、液压枕各10个。
5.3 观测数据分析
顶板变形量：经过近两个月的观测，顶部深部最大变形量为12mm，浅部变形量为19mm，基本上是巷道掘出3天内顶板变形较大，以后变形量趋于减少。
两帮移近量：巷道两帮移近从巷道掘出即发生，巷道掘出1-6天两帮移近量和变形速度最多；煤层变形量较大，岩石变形量较小，从观测数据分析煤层最大为91mm，岩石最大为60 mm。
6、切眼錨带网索支护优点
6.1、主动柔性支护，支护技术先进，支护效果好；从施工到安装近三个月时间顶板未出现离层冒顶现象，两帮未出现片帮及较大的位移，达到了理想的支护效果。
6.2、支护空间大、空间利用效果好，满足了采煤机道、综采支架运输道、行人道宽度技术要求。
6.3、与架棚支护相比减少了替柱换梁、回撤支架和维修支架等工序，有利于安全生产。
6.4、有利于采煤机、综采支架的快速安装，缩短了安装时间，为综采早日投产赢得时间。
[关键词]综采切眼、锚带网索联合支护。
中图分类号：TD353.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）39-0378-01
1、概况
1.1巷道基本地质概况
Ⅲ1011工作面所处地层属于古生代二叠系山西组。工作面地面标高+27.5～+27.64，切眼标高-609.22～-633.47 。工作面以上为Ⅱ1011工作面（已回采完毕半年多，趋于稳定）、东以Ⅱ101采区上山保护煤柱为界，西以Ⅱ101不可采区为边界，工作面走向长550m，倾斜长即切眼长度165m。切眼煤层厚度0.7～3.2m、平均厚2.7m。煤层结构较简单，倾角8°～20°，平均15°。10煤层较稳定，黑色、块状或粉沫状，内生裂隙发育，工作面整体为NE向单斜构造，该切眼由于受DF25断层的影响，切眼施工过程中遇到9条斜交工作面的断层，其落差为0.5～1.6m、工作面存在一个小褶曲，断层处煤岩倾角较大，顺层滑动现象明显，岩石破碎。10煤层瓦斯含量高掘进施工时需打抽放孔。
2、巷道设计断面及巷道维护特点
2.1、巷道设计断面
根据ZY6800/19/40型掩护式液压支架的高度：1900/4000 mm，最大长度6.0 m，为满足综采设备安装和工作面回采切眼准备的要求，同时考虑到通风、行人等安全需要设计为矩形断面，跟煤顶施工，尺寸：宽×高=7.0m×2.6m。
2.2 巷道巷道维护特点
该切眼跨度大，埋深为661.11米，大，小断层较多，属于高应力区，由于10煤层为高瓦斯煤层，在掘进时要经常打钻进行提前抽放，破坏了煤层的稳定性，但该煤层硬度中等、倾角不大。故该切眼属于大跨度、高地应力较不稳定煤层围岩稳定性控制问题，关键技术难度是大跨度切眼顶板的安全控制。
3、大跨度掘进巷道围岩支护机理和支护稳定性分析
该切眼宽7.0m、高2.6m，属于跨度较大的巷道，根据支护强度设计要求：只有在支护强度≥0.3Mpa时才能有效控制巷道的松散变形，目前现有的单一支护形式所不能达到的，单纯使用锚杆支护，难以保证巷道顶板不产生离层，因此需要进一步加强支护。目前大多采用锚索支护技术，当锚索作用范围超过5.0m以后，对中间部分岩体的作用已非常小，难以从根本上控制离层，因此采用锚杆、带、锚索 组合支护时，应尽量控制锚索的使用长度小于5.0m的条件下使用，加强对巷道的组合加固作用；在煤层大跨度上覆岩层形成较大的构造应力或松散压力，采用一般锚杆支护或被动支护时难以承受荷载作用而易失稳破坏，采用预应力锚索技术，利用其长度优势可穿过围岩松动圈或破碎带达到深部稳定围岩中，加上施以较大的预应力形成明显的主动支护，使围岩变形得到有效控制；长锚索与短锚杆相结合支护方式，实质上是把短锚杆范围内的围岩自承拱通过长锚索将其固定在较大的压缩圈内，并通过把力传递到围岩深部的稳定岩体内，因此能最大限度发挥围岩自承作用，提高围岩的力学性能，改善围岩的受力状态。
4、切眼锚杆支护设计
4.1 切眼断面：设计断面为矩形：净宽×中高=7.0m×2.6m，导硐断面：净宽×中高=3.5m×2.6m。
4.2 支护参数
具体支护参数如下：顶板采用5根等强预拉力锚杆加3.4m长M4型钢带，金属方格网联合支护，锚杆规格为M20L2200mm，采用加长锚固方式，每根锚杆采用两支Z2335型树脂药卷，锚杆间排距：750mm×800mm，锚杆锚固力不于80KN，锚杆扭矩≥150N.m
切眼及导硐两帮均采用4根M20L1600mm等强预拉力锚杆加2600mm长轻型钢带，金属方格网、竹芭片组合支护。
顶板每排采用两根锚索（φ15.24mmL5400mm）每根锚索采用4支树脂药卷锚固，锚入顶板深度大于5000 mm加强支护，间排距：1800 mm×2400 mm。左侧锚索距刷大侧300mm，每孔采用一支K2555树脂药卷和三支Z25555树脂药卷加长锚固，以保证锚固效果，锚索预紧力为100 KN，预应力锚索锚固力不小于200 KN。
5、支护效果分析
5.1 矿压观测内容
该综采切眼断面大，服务时间短，综采支架安装后，正常的矿压观测活动结束。但自切眼掘进到支架安装前这段时间加强了矿压观测工作，主要进行以下矿压观测内容：巷道表面位移观测、锚杆拉拔力、初锚力检测、顶板离层监测、单体液压支柱的矿压观测、顶板围岩结构及岩性和稳定性观测等。
5.2测站布置原则
针对大断面切眼顶板容易离层开展矿压观测，监测的核心是判断顶板锚固区内、外是否发生离层。离层指示仪、液压枕均按40米间距两排布置，其中离层指示仪、液压枕各10个。
5.3 观测数据分析
顶板变形量：经过近两个月的观测，顶部深部最大变形量为12mm，浅部变形量为19mm，基本上是巷道掘出3天内顶板变形较大，以后变形量趋于减少。
两帮移近量：巷道两帮移近从巷道掘出即发生，巷道掘出1-6天两帮移近量和变形速度最多；煤层变形量较大，岩石变形量较小，从观测数据分析煤层最大为91mm，岩石最大为60 mm。
6、切眼錨带网索支护优点
6.1、主动柔性支护，支护技术先进，支护效果好；从施工到安装近三个月时间顶板未出现离层冒顶现象，两帮未出现片帮及较大的位移，达到了理想的支护效果。
6.2、支护空间大、空间利用效果好，满足了采煤机道、综采支架运输道、行人道宽度技术要求。
6.3、与架棚支护相比减少了替柱换梁、回撤支架和维修支架等工序，有利于安全生产。
6.4、有利于采煤机、综采支架的快速安装，缩短了安装时间，为综采早日投产赢得时间。