1、綜放回采巷道桁架錨帶網(wǎng)支護(hù)研究1、問題的提出兗州礦務(wù)局厚煤層綜放采煤法自1992年在興旺莊礦試驗成功以來，因為高產(chǎn)高效、安全低耗和能適應(yīng)煤厚變化等長處，顯示出強盛的生命力，快速發(fā)展成該局主要的采煤方法。在發(fā)展過程中也出現(xiàn)了許多新問題，回采巷道支護(hù)問題就是此中之一。該局現(xiàn)廣泛采納梯形礦工鋼棚支護(hù)，與綜放采煤法不相適應(yīng)主要表此刻以下幾個方面：1）回采巷道超前替棚支護(hù)工作量大，占用時間長，直接影響了綜放面的快速推動和高產(chǎn)高效能力的進(jìn)一步發(fā)揮；（2）不可以主動加固圍巖和充分利用圍巖自承能力，因此掘進(jìn)冒頂嚴(yán)重，并致使頂煤自燃生氣；（3）斷面縮短率大，不適應(yīng)綜放采煤法對通風(fēng)、運輸及設(shè)備搬運安裝等方面的要求

2、；（4）耗費鋼材多，支護(hù)成本高；（5）棚子及圍巖變形嚴(yán)重，保護(hù)工作量大，占用人員多；（6）端頭保護(hù)工勞動強度大，超前替棚作業(yè)人身安全隱患大。針對上述問題，我們提出一種新式支護(hù)方式桁架錨帶網(wǎng)支護(hù)。2、桁架錨帶網(wǎng)支護(hù)作用原理桁架錨帶網(wǎng)支護(hù)的重點構(gòu)件是桁架錨桿。桁架錨桿一般由兩根頂板斜錨桿和一根水平拉桿及托盤構(gòu)成，如圖1所示。在斜錨桿和水平拉桿作用下，桁架錨桿支護(hù)系統(tǒng)對頂板中部產(chǎn)生壓縮和托頂作用，增大了頂板裂隙體中的壓應(yīng)力和摩擦力，減小甚至抵消了頂板中部的可能產(chǎn)生的拉應(yīng)力。兩根斜錨桿經(jīng)過拉桿協(xié)調(diào)受力，且擁有必定的柔性，同意頂板適當(dāng)下沉，在下沉過程中頂板裂隙體摩擦力增大，產(chǎn)生自鎖作用，進(jìn)而可以有效地保

3、護(hù)高應(yīng)力區(qū)的破裂頂板。鋼帶及金屬網(wǎng)的作用在于增添單體錨桿間的聯(lián)系，防備錨桿間圍巖松脫冒頂。3、綜放回采巷道桁架錨帶網(wǎng)支護(hù)研究以興旺莊礦五采區(qū)綜放回采巷道為研究對象，運用數(shù)值模擬方法(FLAC軟件)模擬研究了以下內(nèi)容。3.1圍巖穩(wěn)固性與斷面高寬比數(shù)值模擬限于斷面積12m2的矩形和梯形斷面。對高寬比分別為0.47、0.67、0.75、0.84、0.91、1.33和2.08等7種矩形斷面的模擬剖析表示：合理的斷面高寬比為0.75。進(jìn)一步模擬上寬3.4m、下寬4.2m、高2.8m、均勻高寬比為0.75的梯形斷面表示：梯形斷面優(yōu)于矩形斷面。3.2系統(tǒng)錨桿支護(hù)參數(shù)與圍巖穩(wěn)固性相關(guān)文件研究表示，對彈模為5.

4、4GPa的軟巖試塊，系統(tǒng)錨桿合理的參數(shù)范圍為：L/e且e3.3頂板下沉量(u)與桁架錨桿傾角（）及拉桿預(yù)緊力（T）的關(guān)系為研究頂板下沉量隨桁架錨桿傾角及拉桿預(yù)緊力的變化，模擬了桁架錨桿傾角分別為40o、45o、50o、55o、60o、65o和70o時7種狀況及拉桿預(yù)緊力從0KN、10KN、20KN、30KN到90KN等8個方案，結(jié)果表示：合理的桁架錨桿傾角15o60o，適合的桁架拉桿預(yù)緊力T40-50KN。3.4圍巖收斂變形量與錨桿預(yù)應(yīng)力F的關(guān)系為研究綜放回采巷道頂?shù)滓平考皟蓭鸵平侩S錨桿預(yù)應(yīng)力F的變化，又模擬了錨桿預(yù)應(yīng)力分別為0kN、10kN、30kN、50kN、70kN、90kN和110

5、kN時7種狀況，結(jié)果如圖2所示。當(dāng)錨桿預(yù)應(yīng)力F3.5桁架描帶網(wǎng)支護(hù)系統(tǒng)參數(shù)依據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果，設(shè)計出綜放回采巷道桁架錨帶網(wǎng)支護(hù)方案，如圖3所示。桁架錨帶網(wǎng)支護(hù)系統(tǒng)參數(shù)以下：（1）頂板桁架錨桿支護(hù)參數(shù)：桁架錨桿：采納20、長2.35變形螺紋鋼，傾角55o；錨固方式：樹脂藥卷加長錨固（采納K2335和Z2370各一支），拉桿：采納14圓鋼每架兩根，長2.5m；桁架托盤：采納ZG270500資料鍛造。2）頂板鋼帶錨桿支護(hù)參數(shù)：鋼帶錨桿：采納2.0，長2.0m變形螺紋鋼，傾角分別為70o、80o、90o，錨桿間距700mm，排距1.4m，錨固方式同桁架錨桿；鋼帶：采納BHW28033400W型鋼帶（橫向）和BHW2803850W型鋼帶（縱向）兩種；托盤：采納BHTB型鍛造托盤；金屬網(wǎng)：采納106080mm、網(wǎng)片為3600800mm的菱形鐵絲網(wǎng)。（3）兩幫支護(hù)參數(shù)：幫錨桿