综采面冒顶一般是局部的，由地质构造、岩性局部恶化、部分支架失效等引起。冒顶后形成的自由面更促使煤体上方的岩体松塌，在支架尚未前移支撑前就向内扩展，一处冒顶能造成整个工作面无法推进。

 

　　传统的顶板控制方法顶板控制效果不好，安全可靠程度不高，综采工作面生产能力难于有效发挥；使用马利散注浆加固破碎顶板虽然效果较好，但马利散非常昂贵，而且马丽散药剂具有腐蚀性，注浆工艺也相对复杂，对生产组织有一定影响，严重制约其全面推广应用。为此，研究深井综采面破碎顶板锚杆锚索加固的新技术，从而安全经济地控制深井复杂工作面的破碎顶板，从而安全高效地组织生产。

 

 

　　锚杆支护是通过围岩内部的杆体，改变围岩本身的力学状态，提高围岩的强度，从而在巷道周围岩体内形成一个完整稳定的承载圈，与围岩共同作用，达到维护巷道的目的。锚杆支护起到了主动加固围岩的作用。如何正确认识锚杆及锚杆系统的作用机理，对于正确地设计和应用锚杆支护，最大限度地发挥锚杆系统的主动支护能力，具有非常重要的意义。

 

　　锚杆支护理论分传统锚杆支护理论、围岩松动圈支护理论、软岩工程力学理论，其中传统的锚杆支护理论分为悬吊理论、组合梁理论、组合拱（压缩拱）理论、最大水平应力理论、围岩强度强化理论和预应力支护理论等。

 

 

　　锚杆锚索支护是一种主动支护方式，能够有效改善顶板稳定性。断层破碎带及漏冒顶茬附近施工顶板锚杆锚索后，煤壁顶板的稳定性显著增强，煤壁区（支架梁前）漏冒顶现象得到有效控制，漏冒顶范围得到控制并逐渐减小，直到漏冒顶现象消除，工作面得以正常组织生产。

 

　　锚杆锚索支护使用φ20mm×2200mm的左旋无纵筋等强锚杆及其相配套的碟形托盘和木托盘，中速树脂药药卷，型号Z2370，锚杆间距0.75m，排距0.6m，与顶板呈60～75°夹角（斜向煤壁），断层面两侧或冒顶茬两侧的锚杆锚索分别向两侧斜（与顶板呈60～75°夹角）。使用φ18.9mm×4000mm钢绞线及锚索托板，中速树脂药药卷，型号Z2370，锚索间距3m，排距1.2m。每进1刀打一次锚杆，一架打两个锚杆；每进2刀打一次锚索，两架打一个锚索，即锚杆间距，锚杆锚索与顶板呈60～75°夹角（斜向煤壁），断层面两侧或冒顶茬两侧的锚杆锚索分别向两侧斜（与顶板呈60～75°夹角）。同时用木锚杆（长度1.6m）配合水泥药卷打帮锚杆护帮，三花眼或五花眼布置，眼距0.5m。

 

　　针对2煤为复合顶板，2煤顶板的破碎程度要比7煤和9煤严重得多，在选择锚杆锚索参数时应充分考虑复合顶板的特点，锚杆长度和锚索长度均有所加长，锚索加密。锚杆间距0.75m，排距0.6m，锚索间距1.5m，排距1.2m，即每进1刀打一次锚杆，一架打两个锚杆；每进2刀打一次锚索，一架打一个锚索。锚杆锚索与顶板呈50～60°夹角（斜向煤壁），断层面两侧或冒顶茬两侧的锚杆锚索分别向两侧斜（与顶板呈50～60°夹角），以确保锚杆锚索加固效果。同时用木锚杆（长度1.6m）配合水泥药卷打帮锚杆护帮，三花眼或五花眼布置，眼距0.5m。采取打锚杆锚索对深部2煤综采面破碎顶板加固后，顶板加固效果非常好，顶板的稳定性显著增强，配合支架初撑力管理和及时移架等措施，顶板得到有效控制，漏（冒）顶隐患基本消除，工作面得以安全顺利推进。

 

　　在施工过程中，打完一排锚杆锚索后，采煤机滚筒贴着第一排顶锚杆锚索割煤带压擦顶移架，再打第二排锚杆，再割煤带压擦顶移架，以后每割一刀打一排锚杆、每割两刀打一排锚索。工作面出现全岩或半煤岩时，破岩段必须打眼放松动炮，松动岩石后再用采煤机破岩装岩，严禁用采煤机强行破岩。

 

 

　　4.1安全效益

 

　　深井综采面破碎顶板锚杆锚索加固技术可以有效控制综采面破碎顶板，可以有效防止煤壁片帮、支架梁前顶板漏顶和冒顶，防止因煤壁片帮和梁前漏顶冒顶而发生伤人事故，职工身体健康和生命安全得到了有效保障，有利于促进煤矿安全管理工作，其安全效益是巨大的。

 

　　4.2经济效益

 

　　如果采用人工做超前扶超前棚超前支护煤壁区顶板的方法，第一次做超前档宽度2.4m，够向前推进4刀。为保证施工安全，人工做超前扶超前棚必须从上向下逐棚进行，在倾斜煤层综采工作面条件下，为防止片帮冒顶滚矸事故的发生，通常只能安排一个茬口施工，一个茬口每个小班可以做超前档2～4架，做完成超前档最快需要两个小班时间。如果采取打锚杆锚索护帮护顶，也是向前推进4刀，打4排锚杆、两排锚索，最多需要4个小时也就是半个小班时间，影响生产时间多，用工少，劳动强度低。

 

　　人工做超前用工字钢梁扶超前棚，工字钢梁无法回收，材料费用比打锚杆锚索费用略大。采用锚杆锚索支护技术护帮护顶比做超前棚超前护顶节省一个半小班，可多出四刀煤。更为重要的是，使用锚杆锚索支护技术，能够及时的控制住顶板，防止出现煤壁片帮掉顶，杜绝冒顶事故，使综采面能够顺利向前推进，经济效益明显。

 

 

　　深井综采面破碎顶板锚杆锚索加固技术研究与应用的生产实践中表明：

 

　　5.1深井综采面破碎顶板锚杆锚索加固技术是一种安全高效的破碎顶板加固新技术，具有成本低、操作方便、省工省力、既经济又安全高效的优点，对生产组织影响小，有利于工作面实现安全高效生产。

 

　　5.2与人工刷帮扶棚做超前档等传统方法相比，破碎顶板锚杆锚索加固具有加固效果好，效率高，成本低等优点，有利于工作面实现高效生产。

 

　　5.3与马利散加固技术相比，锚杆、锚索支护技术具有成本低廉，经济效益高的优点。

 

　　5.4推广应用深井综采面破碎顶板锚杆锚索加固新技术，是一种加固效果好、成本低、效率高、经济效益好的破碎顶板加固技术，具有巨大经济效益和安全效益，是一种煤矿用得起而且加固比较效果好的深井综采面破碎顶板加固技术，该具有广阔的推广应用前景。