三软厚煤层综合机械化掘进，锚杆(索)支护(阳泉煤业(集团)有限责任公司五矿贵石沟井)五矿贵石沟井简介五矿贵石沟矿井是“七五”期间国家的重点建设项目之一，位于山西省阳泉市平定县冶西镇冠山脚下，沁水煤田的东北部。
井田走向长度11 km，宽度6 km，面积66 km2；区内地势较为平坦，交通方便。
1981年该项目完成矿井设计，1982年开始准备，1983年10月正式开工，1991年12月建成投产。
井田地质储量为795.8。
Mt，可采储量471.4 Mt。
主要可采煤层为15号煤，局部可采煤层为3号、6号、8号、12号煤，总厚度9.17 m，15号煤层是全矿井田范围内均可采煤层，平均厚度5.75 m，占总储量的71％。
井田范围内煤层基本稳定，但地质构造相对复杂，岩溶陷落柱(最密集地段达26个／km)和褶曲发育。
煤层自然发火(属于Ⅱ类自然发火煤层)和瓦斯涌出量大，煤体松软、易冒落，顶板管理困难，原采用棚式支架沿15号煤底层掘进时，上层煤及直接顶随掘随冒，给安全生产管理带来了很大困难。
从2000年开始，采用全锚索支护后，巷道支护状况得到明显改善。
贵石沟矿井原设计生产能力4 Mt／a，矿井投产后因受以上地质条件的制约，产量一直徘徊在1．2 Mt／a左右。
近几年来，通过支护技术的改进和环节改造，以及设备的更新和管理水平的提升，矿井产量得到了较大提升。
目前，矿井有1个生产采区、2个综放队生产，另有2个采区正在准备，2003年产量达3．064 Mt。
2004年预计完成3．52 Mt，其中综一队全年预计完成2．2 Mt。
待另2个采区投产后，矿井将达到或超过年产4 Mt的设计能力，成为阳煤集团的又一个主力矿井。
第---章编制概况第一节概述8131工作面位于阳煤集团五矿西北翼采区，进、回风顺槽分别长1 400 m，切巷长183．8 m，均为沿15号煤层底板掘进的全煤巷道。
相邻工作面关系，南为8129工作面(未掘)，北为8132工作面(未掘)，东为采区总回风保护煤柱，西为采区边界保护煤柱。
本工作面进、回风顺槽与相邻工作面进、回风顺槽间的煤柱均为20 m，进风顺槽用于本工作面的进风、供风、供液设备布置及运煤，回风顺槽用于本工作面的回风、进架及运料。
切巷扩巷后用于布置综放工作面。
2004年9月进、回风顺槽开工，预计2005年5月竣工，服务年限3年。
附图1：巷道布置平面图(略)。
第二节依据1．813l工作面设计依据是阳煤集团五矿(大井)西北翼8131～8139工作面布置图，批准时间为2004年1月10日。
2.依据生产技术部提供的《8131综放工作面掘进地质说明书》。
第二章地面位置及地质情况第一节地面相对位置及邻近采区开采情况表井上、下对照关、系表第二节煤(岩)层赋存特征本工作面15号煤层总厚度为6．67 m，为复杂结构煤层，一般含矸2层，以泥岩、炭质泥岩为主。
煤岩类型为半亮型——光亮型。
煤层倾角2°～15°，平均为8°。
预计掘进中瓦斯绝对涌出量为1．5一1．8 m3／min。
15号煤层为易自燃煤层(一级)，应加强CO的检测工作。
煤层特征情况表煤层顶底板情况表附图2：综合柱状图(略)。
第三节地质构造本工作面15号煤层总体为一北高南低的单斜形态，煤层有波状起伏，倾角一般为8°左右。
预计该工作面掘进中工作面内有陷落柱存在。
附图3：地质平面图、剖面图(略)。
第四节水文地质本工作面煤层形态简单，第四纪砂砾层水不会对巷道掘进造成影响，邻近没有老巷、采空区积水。
预计最大涌水量为2．0 m3／h，．正常涌水量为1．0 m3／h。
掘进队在低洼处配备一定能力排水设备。
第三章巷道布置及支护说明第一节巷道布置该面进、回风巷、开切眼均按测绘组给定的中线沿15号煤层底板掘进。
水平标高为455～542 m，方位角为N40°E；进、回风顺槽、切巷掘进总长度2 983．8m；进、回风顺槽掘进方向为下坡。
掘进坡度为2°～15°下坡。
进、回风顺槽开口均为见15号煤层全煤处开口，切巷沿15号煤层底板，垂直与进、回风顺槽掘进。
巷道剖面图同地质剖面图见附图3(略)。
第二节矿压观测1.观测对象：8131进、回风巷及开切眼。
2.观测内容：用锚杆拉力计、扭力矩扳手对帮锚杆的锚固力、扭力矩实施抽查检测，用MYC一18型测力计观测锚索受力情况。
用LBY一3型顶板离层仪观察顶板位移量，在顶帮设标记观察点，用钢尺3．观测方法：(1)测点布置。
正常情况下，每40±5 m，在巷中安设一组LBY一3型顶板离层仪。
(2)观测时间。
离煤头200 m以内的巷内测点每4～5 d观测1次，200 m以外每10 d观测一次。
(3)锚杆拉拔力与锚索预紧力每30 m巷道抽查一次，一次分别不少于3根。
4．数据处理：我们采取边施工、边观测，及时对量测的数据加以分析、判断，并把量测的结果反馈到设计和施工中去，从而不断修改设计、补充措施、指导施工。
第三节支护设计阳煤集团五矿西北翼采区地质构造复杂，支护设计时充分考虑了煤体的塌落，顶板岩层坚固性中等，煤层极为松散，锚杆支护难以控制。
针对上述情况，该工作面进、回风顺槽、切巷全部采用锚索支护。
支护的具体设计是：以现场监控法和工程类比法为主，参照五矿初上锚索支护技术参数，直接确定锚索支护参数。
锚索基本参数确定如下：一、材料1．钢绞线：预应力钢绞线采用1860级低松弛钢绞线(1³7标准型一15．20—1860—2一GB／T5224—1995)。
2．锁具：OVMl5—1。
3．托梁：根据巷道类型和压力情况确定，一般选用强度不低于25U钢的刚性材料，长度不小于0．8m。
4．锚固剂：选用直径23mm的超快速或快速树脂锚固剂。
二、锚索长度锚索长度根据巷道顶板岩性确定，应使锚索锚固到稳定的岩层中时，锚索长度应适当加长，并满足以下要求：1．锚固段：按现场拉拔试验来确定，根据近几年来现场使用情况，当稳定岩层距巷道顶板距离大树脂锚固剂长度不应小于1．0m。
2．自由段长度一般不小于3．0m，也可按岩层最大破裂面的深度来选取，要求超过破裂面最小1．0m。
3．张拉端：张拉端长度要保证张拉工艺要求的长度，一般不小于0．15 m。
由于8131进、回风顺槽、切巷均为沿15号煤层底板掘进的全煤巷道，该工作面煤层平均厚度6．67m，除去巷道高度3．05m，上覆松软层(煤层)厚3．62m，结合上述情况，该工作面掘进锚索采用5．2m。
根据阳煤矿区锚索支护规定要求，每米巷道打注1根8．3m长的锚索下带25U钢作为加强支护。
三、承载力、张拉预紧力锚索设计承载力为230 kN。
张拉预紧力为承载力的50％～60％，根据围岩与压力情况确定，围岩较差时取大值，围岩好时取小值。
四、两帮支护由于该采区煤体为松散煤体，在不受采动影响的情况下，掘进开挖时煤体的松动圈为1．0～1．5m，通过现场拉拔试验，锚杆锚固长度应不小于0．5m，因此帮锚杆选用φ20 mm³400mm花钢锚杆。
五、临时支护爆破或切割后，人员站在煤头正式支护下敲帮问顶，铺联网。
采用不少于2根液压单体柱带木帽托网升紧接顶维护空顶区。
如果爆破或切割后空顶大于一排钢带距离，或发现顶板破碎、松软等情况时，应相应增加临时柱的数量，掘进点应备不少于5根规格适当的单体液压支柱配SDB-II型手动快速升柱器(初撑力压力表读数必须达到10 MPa以上)。
单体液压支柱规格：2．5 m³1根，2．8 m³2根，3．15 m³2根，木帽规格：1／2φ20cm³50cm两开木。
遇塌顶、超高等情况临时支护不能使用单体柱时，采用直径16 cm以上的优质圆木作临时柱，穿木靴升紧接顶维护空顶区。
木靴规格：10 cm³20 cm x 50 cm。
掘进头常备长度适当的木柱不少于5根。
附图4：巷道支护平面图、断面图(略)。
附图5：临时支护平面图、剖面图(略)。
第四节支护工艺一、支护形式二、支护说明(1)进、回风巷均采用锚杆、钢带、网、锚索联合支护。
正常情况下，进风巷五孔钢带正中眼打注8.3m锚索，带O.8m29(25)U形钢托梁，顺巷布置。
其余按眼位打注4根5.2m锚索，均垂直于顶板打注，带铁托板。
回风巷四孔钢带按钢带孔打注4根5.2m锚索，均垂直于顶板打注，带铁托板。
钢带排距0.95m。
钢带 220m m³2.5mm³4.2(3.4)m顶锚索孔深 8.0(5.O)m±0.05m顶锚索规格φl5.2mm³5.200(8.300)mm药卷 MSCKφ23mm³l000mm顶网 1.1m³4.2(4.6)m铁托板 120mm³l80mm³l0mm(2)进风、回风巷两帮每帮5根帮锚杆，距顶往下250mm处打1根，且仰角为20°。
其余从上往下按间距600mm、600mm、600mm处各打1根，均垂直打注到巷帮，如果煤帮节理发育，帮锚杆打注尽量与节理面垂直。
帮锚杆排距与钢带排距一致。
帮锚杆规格φ20m m³2400mm麻花钢锚杆帮锚杆孔深 2.35mm±0.05m药卷 MSCKφ23mm³500mm托板混凝土制200mm³300mm帮网 1.1m³2.8m(3)回风巷每掘够两排钢带及时在两排钢带之间、左右距中600m处各打注1根8．3m锚索，下带1．2m29(25)U形钢托梁，托梁平行于回风巷方向布置。
进风、回风巷五孔钢带正中眼打注8.3m锚索，带0.8m29U或25U形钢托梁，顺巷布置，正常情况下滞后一排预紧。
(4)开切眼采用一排三孔钢带打3根5.2m锚索，均垂直于顶板打注。
一钢带排距0.95m。
钢带 220mm³4mm³3.2m锚索规格φ15．2mm³5200(9300)mm锚索孔深 5.0(9.0)m+0．05m药卷 MSCKφ23mm³l000mm 每帮打注4根玻璃钢锚杆，距顶往下250 mm处打1根，仰角为25°，其余自上而下按间距650mm、650mm、650mm处各打1根，帮锚杆垂直打注。
如果煤帮节理发育，帮锚杆打注尽量与节理面垂直，帮锚杆排距与钢带排距一致。
锚杆规格φ18mm³2000mm玻璃钢锚杆锚杆孔深 1.95m±0.05m药卷 MSZφ23mm³800mm铁托板 250mm³180mm³l0mm 每掘进2排，及时顺巷打注9.3m锚索2根，带1.2m29(25)U形钢托梁，但两排钢带打注在靠钢带中两侧各650mm处，间距1.9m，排距1.3m。
三、支护要求及质量验收标准1．支护工艺要求：(1)丈八煤底层巷不论采取何种工艺，必须坚持掘一排锚一排。