锚网支护巷道顶板事故类型分析.doc

锚网支护巷道顶板事故类型分析 　　锚网支护是我国巷道支护一大跨越，给煤矿巷道支护改革带来生机，但在支护理论设计方面还存在漏洞，还没有形成完整的设计依据，多数是根据各地区条件差异，采用工程类比法进行支护形式和支护参数的调整。随着采矿技术的不断发展，煤矿锚网支护技术突飞猛进。无论是从有效利用巷道断面，减少掘进和减少支护材料运输量，以及节约支护材料而言，都具有架棚支护无可比拟的优越性。近两年来随着矿井生产能力不断提高，要求巷道断面越来越大，这一点架棚支护是很难实施，我矿也不例外，受益匪浅。因此，锚网支护已成为我矿的主要支护形式，但在推广应用过程中，因各地区条件不同，特别是构造影响，也发生了几起严重的冒顶事故。 　　1 锚网支护巷道冒顶形式与分析 　　陶二煤矿锚网支护经过近十年的改革推广，其支护形式已成为当今支护主体，但其也有不足之处，冒顶事故也发生过几次，根据冒顶事故划分，巷道冒顶大致可分为三类。 　　一是大范围垮塌型。主要原因有两个方面：一是支护设计不当，支护参数选择不合理，在客观上不能满足现场要求，典型实例如12426扩切眼时，巷道跨度6米，在断层附近，巷道顶板为破碎离层性的复合顶板，松动圈范围大，支护设计不当，锚杆、锚索的长度、间距、排距等参数不合理，顶板就会发生较大范围的离层，直接顶出现弯曲下沉，且下沉速度快，下沉量大，进而涨裂，拉断，锚杆失效，锚索拉断等，冒顶高度6米多，长度7米。其次，锚网支护巷道在掘进施工过程中施工工艺不合理或施工工程质量把关不严，或锚杆、树脂药卷材质不合格，偷工减料造成巷道的工程质量低劣，支护材料抗剪切强度低，达不到设计值，在地应力作用下发生断裂剪切，锚杆支护部分失效或全部失效，从而造成大范围的冒落。 　　二是掘进头的冒顶。主要是由地质条件造成的，巷道顶板有隐赋构造，断层破碎带，应力集中碎裂结构，所掘巷道托伪顶较厚等，除存在层面发育外，还有垂直裂隙结构面，其间容通性好，将岩体切割破碎，并且顶板整体强度低，开挖后自稳能力差，自稳时间一般不足1小时，下沉量大。当岩体自重作用在弱面上引起的下滑力超过侧向挤压所形成的磨擦力时，岩块就会发生冒落，造成冒顶事故。根据弱面分布和彼此组合的关系的不同，冒落形状大多为倒梯形，矩形，条带形等岩块冒落。这类冒顶主要跟迎头支护不及时，没有采取临时支护措施、锚杆初撑力达不到要求，锚索跟头远造成的。 　　三是由于局部扩散而导致冒顶。这类情况主要是巷道顶板受节理裂隙的影响，顶板锚杆之间发生局部漏顶，继而扩大漏顶窨，这时如果不及时控制，则最终造成拱形冒落。其次是片帮引起的局部冒落，由于帮部支护不及时或强度不够，首先帮脱落，造成空顶面积增大，顶板失稳冒落。 　　四是永久巷道采用锚网梁支护，特殊地带顶板长期淋水，由于我矿水质硬度较大，腐蚀性强，在顶板以上1～1.5米处，锚杆、锚索被腐蚀断裂，造成顶板离层、下沉，最终形成冒顶事故，典型实例在我矿八采地区发生过两起。 　　锚网支护巷道冒顶与架棚支护巷道的冒顶事故相比，有其显著特点： 　　2.1一般都发生在地质条件变化的地点。如有断层，顶板岩石破碎，顶板裂隙发育或有淋水的近距离多煤层复杂地带，顶板锚杆锚索锚固段有煤层或有容易离层的岩层弱面存在。 　　2.2锚网支护巷道一般冒顶范围较大。较小范围的冒落长度一般不大于8米左右，较大范围的甚至长达几十米。冒顶宽度一般小于巷道宽度，冒顶高度一般是超过了锚索锚固范围，当巷道顶板内某一层位有坚硬稳定岩层时，冒落高度一般不超过坚硬岩层，当巷道顶板为复合破碎顶板或在近距离多煤层应力集中区，这时锚索也会失去其锚固作用，冒落高度较大。 　　2.3锚网支护巷道冒落大多发生在瞬间，随机性大，征兆不易发现，呈突发性。由于锚网支护效果不能直接观察，岩层顶板的破坏隐蔽性强，许多冒顶没有明显的预兆，因此来不及采取措施及撤离人员，一旦冒顶，极易造成极为严重的安全事故。 　　3 预防措施 　　3.1从设计入手合理布置巷道 　　巷道位置首先尽是避开应力集中区和受动压影响强烈区，尽量避开地质构造带。原因：一是地质构造带内可能存在较大的构造应力，巷道开挖后构造应力集中释放剧烈且强度大，极易造成冒顶事故；二是地质构造区附近岩体的整体稳定性已受到破坏，甚至已离散为大小不等的岩块。在这些地带开掘巷道后，并且多数情况下松散岩体超出了锚杆支护的有效范围，即松动圈　范围大于锚固长度，造成意想不到的后果。当然以上合理设计理不开对地质情况准确预报，分析各地区钻探、物探资料，了解各层位围岩状况，为巷道布置提供可靠依据。 　　3.2选择合理的设计参数 　　锚网支护设计首先考虑要保证巷道的安全可靠，同时还要经济合理，锚杆支护设计方法主要有工程类比法、理论计算法。 　　根据测试结果选择合适的支护设计方法，确定合理支护参数。不同围岩需要采取不同的支护参数，即使