Vol.27 No.4 王树仁等：JS复合型软岩顶板条件下煤巷描网支护技术 393· 可能出现围岩整体塌冒的危险，对顶板的安全控 为15.24mm高强度低松驰预应力钢铰线，长度 制极为不利.因此，对经受多次采动影响的煤巷， 5.5m,采用1支K2455和3支Z2455树脂药卷锚 尤其对巷道顶板含软弱夹层的情况，考虑锚网索 固，锚固长度为2297mm.采用300mm长的短π 联合支护形式是十分必要的) 梁作为锚索托板，锚索布置在巷道顶板中央，间 (3)锚网索耦合支护.如图5(a)所示，在静压 距为2.1m.帮锚杆采用中16mm圆钢锚杆（钢A3), 状态下，锚网索耦合支护巷道围岩和顶板离层的 长度1.8m,树脂药卷端头锚固，采用碟形高强度 最大位移分别为42和31mm,较锚网支护巷道分 托盘.采用菱形金属网护帮.锚杆间距0.7m,排 别降低了17.6%和18.4%，较好地控制了巷道围 距0.9m,上排距顶板0.4m. 岩产生塑性区的范围，增大了巷道围岩经受采动 影响的安全储备.如图5b)所示，在采动影响下， 5支护效果监测及分析 锚网索耦合支护巷道围岩和顶板离层的最大位 采用WRM-3型收敛计测量围岩表面位移： 移分别为100和76mm,较锚网支护巷道分别降 LBY-3型顶板离层仪量测顶板离层和岩体深部 低了24%和25%，且巷道围岩的塑性范围基本上 位移：应用CH90A荷载检测仪观察锚杆受力. 在锚网索控制的范围内，巷道围岩状况明显改 5.1巷道表面位移 观，而且较好地控制了顶板的离层现象，能够满 由巷道表面位移观测曲线（图7）可知：(1)裂 足安全生产的要求. 隙扩容对巷道表面位移的影响时间为20d左右， 影响范围50m左右：(2)在裂隙扩容期，顶底、两 帮最大相对移近速度分别达到11和15mm·d', 平均分别为7和9mmd:(3)在稳定期，巷道围岩 变形速度较小，顶底、两帮移近速度分别为0.35 和0.25mmd左右，并有逐渐减小的趋势 测试结果表明，采用锚网索耦合支护综放回 采巷道，巷道初期的收敛变形增长明显，在20d (a静压状态 b)动压状态 左右变形速率明显减小，以后随着时间的增长逐 图5锚网索支护巷道围岩及顶板离层位移矢量 Fig.5 Displacement vector fields of the surroundings with the 步趋于稳定 support of a cable and bolting system 200 顶底板相对移近量 经支护方案优化分析和参数计算，确定支护 150 形式和支护参数如下（如图6所示）：顶锚杆为18 两帮相对移近量 螺纹钢筋，长度2.0m,用两卷树脂锚固剂锚固， 规格K2455和Z2455,采用碟形高强度托盘.锚杆 排距0.9m,每排4根，间距0.9m. 钢筋梯梁长2880mm,宽76mm,由中14mm 10 2030405060 Q235钢筋焊制而成.采用菱形金属网护顶.锚索 时间d 图7锚网索支护巷道围岩表面位移曲线 150900900900150 Fig.7 Displacement curves of the surroundings with the support of a cable and bolting system 5.2顶板离层位移 74 从巷道顶板离层位移曲线（图8）可见，顶板 入 15 浅部离层比深部严重.在锚固范围0~2m内离层 105 量最大为21mm,平均为17.5mm:在锚固范围 2~5.2m内离层量最大为10mm,平均为7.8mm. 3000 锚杆锚固范围内顶板离层量大主要与顶煤 图6锚网索支护断面 破碎承载能力低，巷道成型差，锚杆施工安装质 Fig.6 Cross section of the support of cable and bolting system 量等有关：深部离层量小是由于锚索与锚网耦合. N 2 l 7 V b o . 4 王树 仁等 : s J 复合 型软岩 顶 板条 件下 煤 巷锚 网 支 护技 术 一 3 3 9 - 可 能 出现 围岩 整 体塌 冒的危 险 , 对 顶 板 的安全 控 制极 为不 利 . 因此 , 对 经受 多 次采 动影 响 的煤巷 , 尤其对 巷 道顶 板含 软 弱夹层 的情况 , 考 虑 锚 网索 联合 支 护形 式 是十 分 必要 的科,5] . (3 )锚 网索 祸合 支 护 . 如 图 5 (a) 所 示 , 在 静 压 状 态 下 , 锚 网 索祸 合支 护 巷道 围岩 和顶 板 离层 的 最 大位 移 分别 为 4 2 和 l3 m m , 较 锚 网 支 护巷 道 分 别 降低 了 17 石 % 和 18 .4 % , 较好 地 控 制 了巷 道 围 岩产 生 塑性 区 的范 围 , 增大 了巷 道 围岩 经受采 动 影 响 的安全 储 备 . 如 图 5伪)所 示 , 在 采 动影 响 下 , 锚 网 索祸 合 支 护 巷 道 围岩 和 顶 板 离层 的最 大 位 移 分别 为 10 0 和 76 〔n 幻。 , 较锚 网 支 护巷 道 分别 降 低 了 24 % 和 25 % , 且 巷 道 围岩 的塑 性范 围基本 上 在锚 网 索 控 制 的 范 围 内 , 巷 道 围 岩状 况 明显 改 观 , 而 且较 好 地控 制 了顶 板 的离层 现 象 , 能够 满 足 安 全生 产 的要 求 . 为中15 . 2 4 ~ 高强度 低 松 驰预 应 力钢 铰线 , 长度 5 . 5 m , 采 用 l 支 2K 4 5 5 和 3 支 2 2 4 5 5 树脂 药 卷锚 固 , 锚 固长度 为 2 2 97 ~ . 采用 3 0 刀。 r口 长 的短二 梁 作 为锚 索 托 板 . 锚 索布 置 在巷 道 顶板 中央 , 间 距 为 2 . 1 m . 帮 锚杆 采 用中16 ~ 圆钢 锚 杆 (钢 A 3) , 长 度 1 . 8 m , 树脂 药 卷 端头 锚 固 , 采 用碟 形 高 强度 托 盘 . 采用 菱 形 金属 网 护 帮 . 锚 杆 间距 .0 7 m , 排 距 .0 9 m , 上排 距 顶板 .0 4 m . (a) 静 压状 态 伪) 动压 状态 图 5 锚 网 索 支护 巷道 围岩 及顶板 离层 位移 矢量 F i.g 5 D is P l a e e m e n t v e e t o r 价ld s o f t h e s u r or u n d in g s 刊 it h t h e s u P P o rt o f a e a b l e a n d b o ih n g s y s t e m 5 支护 效果 监 测 及 分 析 采 用 认叹M 一 3 型 收 敛 计测 量 围岩 表面 位 移 ; L B琴3 型 顶 板 离层 仪 量 测顶 板 离层 和岩 体 深 部 位 移 ; 应 用 C H 90 A 荷 载检 测 仪观 察 锚杆 受 力 . .5 1 巷道 表 面位 移 由巷道 表 面位 移 观 测 曲线 ( 图 7) 可 知 : ( 1) 裂 隙扩容 对 巷道 表 面位 移 的影 响 时 间为 20 d 左右 , 影 响 范 围 50 m 左 右 ; (2) 在 裂 隙扩 容期 , 顶底 、 两 帮最 大 相 对 移近 速 度 分别 达 到 n 和 巧 ~ · d 一 , , 平均 分别 为 7 和 9 ~ · d 一 , ; (3) 在 稳 定期 , 巷 道 围岩 变形 速 度 较小 , 顶底 、 两 帮移 近速 度 分别 为 .0 35 和 0 .2 5 ~ · d 一 ’ 左 右 , 并 有 逐渐减 小 的趋 势 . 测 试 结果 表 明 , 采用 锚 网 索 祸合 支 护综 放 回 采 巷 道 , 巷 道 初 期 的收敛 变 形 增长 明显 , 在 20 d 左 右变 形速率 明显减 小 , 以后 随着 时 间的增 长逐 步趋 于 稳 定 . / 顶底板捡哩塑逞 经支 护 方案 优 化分 析和 参 数计 算 , 确 定 支护 形式 和 支护 参数 如 下 ( 如 图 6 所 示 ) : 顶锚 杆 为 1#8 螺纹 钢 筋 , 长度 .2 0 m , 用 两卷 树 脂锚 固剂锚 固 , 规 格 2K 4 5 和 2 2 4 5 , 采 用碟 形 高 强度 托 盘 . 锚 杆 排 距 .0 9 m , 每排 4 根 , 间距 .0 9 m . 钢筋 梯 梁 长 2 880 ~ , 宽 76 ~ , 由中14 ~ Q2 3 5 钢 筋焊 制 而成 . 采用 菱 形 金属 网护 顶 . 锚索 \ 两帮相对移近量 20105 50 昌泌娜ù 15 0 9 0 0 9 0 0 9 0 0 15 0 0 世` 一 ~ —一 ` 一— 一“ — 」一一一一 一曰 0 10 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 时 间d/ 图 7 锚 网 索支 护巷道 围 岩表 面位 移 曲线 F i.g 7 D is p la e e m e n t c u vr e s o f 伍 e s u r or u n d 恤 9 5 初t如 th e s u P P o rt o f a e a b l e a n d b o l it n g sy s et m 图 6 锚 网 索支 护断 面 iF .g 6 C or s s s e e it o n o f th e s u P P o rt o f c a b l e a n d b o l廿n g s y s et m .5 2 顶 板 离层 位移 从 巷道 顶 板 离层 位移 曲线 ( 图 8) 可见 , 顶 板 浅 部 离层 比深 部 严 重 . 在 锚 固 范 围 O一Z m 内离 层 量 最 大 为 lZ r n们。 , 平 均 为 17 .s n o m ; 在 锚 固范 围 2一 5 . 2 m 内离层 量 最大 为 10 r n n l , 平 均 为 7 . s m m . 锚 杆 锚 固 范 围 内顶 板 离层 量 大 主要 与 顶 煤 破 碎 承载 能 力低 , 巷 道成 型 差 , 锚 杆施 工 安装 质 量等 有 关 ; 深部 离层 量 小是 由于 锚索 与锚 网藕 合 卜寸卜0L 下 | 引引 . 土