關(guān)于復(fù)合頂支護(hù)模板的創(chuàng)建

孟兆穎

摘 要：復(fù)合頂一直是煤礦最大的頂板隱患之一，尤其是錨桿錨固劑范圍存在復(fù)合頂，極易發(fā)生大范圍冒頂事故，對(duì)職工安全構(gòu)成威脅；通過(guò)創(chuàng)建“復(fù)合頂支護(hù)模板”，保證第一時(shí)間頂板合理支護(hù)，實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全。

關(guān)鍵詞：復(fù)合頂；支護(hù)模板；錨索

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.17.061

1 引言

翟鎮(zhèn)煤礦二、四層為典型的復(fù)合頂，正常煤直接頂為粉砂巖，含1～4層復(fù)合頂，厚度約0.5-1.0m，對(duì)復(fù)合頂采用錨帶網(wǎng)+錨索聯(lián)合支護(hù)，針對(duì)復(fù)合頂變化頻繁，創(chuàng)建了“復(fù)合頂支護(hù)模板”，現(xiàn)場(chǎng)遇各類(lèi)復(fù)合頂板時(shí)，可對(duì)照該模板，明確支護(hù)方式，杜絕頂板隱患和頂板事故。

2 七種條件下，復(fù)合頂支護(hù)模板的確定

（1）當(dāng)頂板以上1米范圍有復(fù)合頂時(shí)（1m至6m范圍無(wú)復(fù)合頂、且為完整堅(jiān)硬的砂巖），且頂板完整、錨桿錨固劑全部錨在硬巖中，不再打設(shè)錨索；

（2）當(dāng)頂板以上2米范圍有復(fù)合頂或錨桿錨固劑錨在煤中時(shí)，每排2根錨索之字形布置，距幫1200mm，錨索跟迎頭施工。

（3）當(dāng)頂板以上2米范圍有復(fù)合頂且錨桿錨固端全部錨在硬巖中時(shí)，每排1根錨索之字形布置，距幫1200mm，錨索跟迎頭施工。

（4）當(dāng)頂板3米內(nèi)有復(fù)合頂、錨桿錨固劑全部錨在硬巖中、頂板完整時(shí)，可隔排之字形布置一根錨索，錨索拖后迎頭2排；若頂板破碎時(shí)，改為每排布置一根錨索，錨索跟迎頭支護(hù)。

（5）當(dāng)頂板以上3-4m有復(fù)合頂時(shí)，同樣按隔排之字形布置一根錨索，錨索拖后迎頭2排；

（6）當(dāng)頂板以上4-5m有復(fù)合頂時(shí)，可隔2排之字形布置一根錨索，錨索拖后迎頭3排；

（7）當(dāng)頂板5m以上有復(fù)合頂時(shí)、且頂板完整，因直接頂較厚，若頂板無(wú)壓力時(shí)，不再打設(shè)錨索，但每隔10m必須打探眼探明頂板巖性；

（8）復(fù)合頂區(qū)域施工時(shí)，每班打設(shè)一深6m的探眼，探明頂板巖性后，若巖性變化，現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)匯報(bào)技術(shù)員確定合理支護(hù)方式。

3 錨索支護(hù)設(shè)計(jì)

錨索規(guī)格：高強(qiáng)度、低松馳、粘結(jié)式1×7鋼絞線，直徑17.8mm， 最低破斷載荷353KN。根據(jù)該巷道的巖性柱狀圖進(jìn)行分析，錨索錨固體位于二、四層煤以上直接頂中就能提供足夠的懸吊能力。錨索錨固長(zhǎng)度不小于1.5m，則所需錨索有效長(zhǎng)度為：4.5m+1.5m=6.0m，為獲得最佳懸吊效果，要確定潛在破壞范圍，從而確定被懸吊的載荷。根據(jù)以下公式計(jì)算：

錨索支護(hù)強(qiáng)度設(shè)計(jì)：

H'=1.5B=1.5×4.2=6.3m S=1/2×H'B=0.5×6.3×4.2=13.23m2

W=SrD排=13.23×24×1=317.52KN P=P1=353KN

P=353KN〉W=317.52N

符合要求，故選用此錨索，排距按最大1m 式中：H---潛在冒落拱高度，S ---潛在破壞范圍面積， B ---巷道荒寬m W ---潛在垮落范圍內(nèi)自重載荷，r ---頂板巖層容重，取24KN/m3 D排---錨索排距， P ---錨索懸吊載荷。

錨索托盤(pán)：采用Q235的鋼材制作為蝶形托盤(pán)，托盤(pán)強(qiáng)度要與錨索強(qiáng)度相匹配，托盤(pán)承載力應(yīng)不小于錨索設(shè)計(jì)承載力的1.5倍。錨索桁架：采用11#工字鋼金屬托梁，長(zhǎng)度約1300mm，兩端鉆孔，強(qiáng)度滿足要求。

驗(yàn)算結(jié)論：根據(jù)以上驗(yàn)算，采用直徑17.8mm、長(zhǎng)6000mm的錨索，可有效控制頂板下沉。

4 效果

應(yīng)用“復(fù)合頂支護(hù)模板”后，頂板得到合理支護(hù)，經(jīng)過(guò)對(duì)二四層長(zhǎng)時(shí)間礦壓觀測(cè)分析，一是壓力顯現(xiàn)不明顯，頂板下沉量在0～10mm之間，基本無(wú)變化，二是杜絕了冒頂現(xiàn)象。

5 結(jié)論

通過(guò)創(chuàng)建和應(yīng)用“復(fù)合頂支護(hù)模板”，明確了各類(lèi)復(fù)合頂支護(hù)參數(shù)，有效解決了現(xiàn)場(chǎng)頂板發(fā)生變化時(shí)的合理支護(hù)，杜絕了頂板事故，實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全。endprint