浅谈我国煤矿锚杆支护技术的现状与发展
煤矿巷道锚杆支护技术的发展与现状
煤矿巷道锚杆支护技术的发展与现状【摘要】本文着重介绍了锚杆支护成套技术,包括地质力学测试、锚杆支护设计、支护材料、施工机具与工艺、工程质量检测及矿压监测、特殊地质条件支护技术等。
实践表明:锚杆支护已经成为我国煤矿巷道首选的、安全高效的主要支护方式,显著提高了巷道支护效果,保证了采煤工作面的安全、快速推进,促进了煤炭产量的大幅度增长。
【关键词】煤矿;巷道支护;锚杆支护我国煤矿锚杆支护技术经历了从低强度、高强度到高预应力、强力支护的发展过程。
目前,我国很多矿区煤巷锚杆支护率达到60%,有些矿区超过了90%,甚至达到100%。
我国煤矿已经形成了有中国特色的煤巷锚杆支护成套技术体系,锚杆支护已经成为煤矿巷道首选的、安全高效的主要支护方式。
1 锚杆支护理论的发展目前的锚杆支护理论归纳起来有3种模式:被动地悬吊破坏或潜在破坏范围的煤岩体;在锚固区内形成某种结构(梁、层、拱、壳等);改善锚固区围岩力学性能与应力状态,控制围岩变形与破坏。
通过不断深入的研究发现,锚杆支护的本质作用以第3种模式为主。
同时,借鉴美国煤矿锚杆支护理论与实践经验,发现巷道开挖后立即支护,并施加足够高的安装力,即锚杆预应力,提高锚固体的刚度非常重要。
根据锚杆受力大小来分型,可将锚杆受力模型分成5级,即从锚杆预应力很低,支护不明显到高预应力、强力支护之间划分出五个档次,根据对锚杆受力变化特征的分析,得出锚杆支护围岩响应曲线,如图2所示,曲线1~5分别5级受力模型相对应。
曲线5对应的高预应力、强力锚杆支护能有效控制围岩位移;曲线2锚杆破断之前围岩变形较小,锚杆破断后,围岩位移急剧增大;曲线3围岩发生较大位移后能趋于稳定;曲线4围岩发生较大位移后不能稳定,而且后期由于锚固力明显降低,围岩位移进一步加大,甚至失稳。
图1 锚杆支护围岩响应曲线根据上述分析,提出高预应力、强力支护理论。
(1)锚杆支护主要作用在于控制锚固区围岩的离层、滑动、裂隙张开、新裂纹产生等扩容变形,将这种不连续变形控制到最小,保持煤岩体的完整性、连续性,使围岩处于受压状态,减小煤岩体强度降低。
锚杆支护技术的现状及发展方向
} — —— — — —
{
18 94
国防工程 喷锚支护技术暂行规定 CB 1—7 J 37 8
S 5 —8 DJ 7 5
中国解放军 总参谋部 中国水利部 中国工程建设 标 准 化 协 会
中 国水 利 部
18 水利水 电地下工程锚喷支护施工技术规范 95 1 9 90 土层锚杆设计与施工规范 C C 2 E S2 :0 9
撂锚 杆杆 i 查本 链锚 辐 牾 锚 移 嚣 f
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杆 杆 浆 录 韬
辑 辐
9 9
锚杆 喷射混凝 土支护技术 规范 G 50 6 2 0 B 0 8— 0 1 水电工程预应力锚 固设计 规范 DL 57 — o 3 T l6 2 o 水 电水利 工程 预应力锚 索施 工规范
技 息
锚 市 支 护 技 术 1 t l 及 发 展方 向 干 t ml 3 C  ̄ /
长 江大 学工程 技 术 学院城 市建 设 系建 工 6 8 1 00 班 下 竹锚 杆 龚 军建
[ 摘 要] 作为 岩土 工程加 固的一种重要手段 , 固技术 以其独 有的技 术理论指导 着工程 实践 , 锚 并在 实践工程 的反复检验 下向着更成 伸长 锚杆 熟的方 向发展 。本文大致上 阐述 了锚 固技术的发展历 史, 简要 介绍 了锚 固技 术的理论研 究现状 、 并针对 当前存在 的问题提 出 了锚 杆
DL 5 8 —2 0 0 3 0 4
22 用 范 围 .适 不 同类型 的锚 杆 , 传力机制 、 其 工作性 能 、 固效 果和耐 久性是有 加 差异 的 , 根据地层形态 , 杆工作条件和服务 年限来 选择适宜 的锚杆 应 锚 类型 , 从而使 岩土锚固工程的设计与施工既经 济合 理 , 又安全可靠。 ( ) 久性岩石边坡 和大型岩石洞室工程 , 1永 宜采用高或较高预应力
浅谈我国煤矿锚杆支护技术的现状与发展
浅谈我国煤矿锚杆支护技术的现状与发展在简单介绍国内外发展情况的基础上,分析了我国煤巷锚杆支护技术现存的主要问题,并结合自己的工作实际探讨了今后锚杆支护技术的发展途径和对策。
标签:煤矿锚杆支护现状发展0 引言自1872 年英国北威尔士露天页岩矿首次应用锚杆加固边坡及1912 年德国谢列兹矿最先采用锚杆支护井下巷道以来,锚杆支护技术至今已有一百多年的历史。
就目前而言,国外锚杆支护技术以澳大利亚、美国发展最为迅速,两国锚杆支护比重已接近100%,其技术水平居于世界前列。
我国于20世纪50年代开始试用锚杆支护技术,至70年代前期还处于探索阶段,直到1978年才开始重点推广,80年代开始向英国学习锚杆支护技术后推广到煤巷支护,90年代又向澳大利亚学习引进成套先进的锚杆支护技术,目前已得到较广泛的推广和应用。
在一些矿区的锚杆支护巷道比例达到90%以上,有些矿井甚至达到了100%,取得了较好的技术与经济效益。
国内现有楔缝、涨壳、倒楔锚杆、钢丝绳或钢筋砂浆锚杆、木锚杆、竹锚杆、内涨锚杆、管缝锚杆、树脂锚杆、水泥锚杆、爆扩锚杆、预应力注浆大锚索等十几个系列品种。
由于各种锚杆的构造不同,锚杆作用机理差异甚大,国内外大量工程实践证明,各种不同种类锚杆,在不同的地质条件下,有不同的“支护”效果。
国内外锚杆支护成功的经验表明,合理的锚杆支护设计及详细的监测分析,不仅可保证回采巷道的安全可靠,而且可取得显著的技术经济效益和社会效益。
1 我国锚杆支护技术发展中出现的问题1.1 对锚杆支护机理的认识亟待提高目前,沿用锚杆的设计方法,采用悬吊、组合梁、加固拱等理论进行计算,均是针对一般巷道提出的,还没有能针对煤巷的特定条件建立符合其特点的支护原理及设计方法,尤其是全煤及软岩条件下巷道围岩支护设计的要求。
因此,目前的技术标准主要是经验性的,设计和施工中还有许多盲目性。
所以有必要在进一步深入研究巷道围岩矿压显现规律的基础上,探索锚杆支护理论。
浅析矿井巷道锚杆支护技术的运用
浅析矿井巷道锚杆支护技术的运用在煤矿巷道中支护的关键技术就是锚杆支护,在进行煤矿安全生产、工程质量保障的方面,都起到了高效性。
矿井锚杆支护技术实施的过程中,一定要与实际情况相结合,在锚杆技术应用的基础上,提高改进的措施,改善锚杆支护技术在煤矿巷道的运用,积极地提升锚杆支护在矿井巷道的使用效率。
标签:矿区巷道;锚杆;支护技术在煤矿的开采过程中巷道的支护,属于重要的操作技术,根据矿井巷道开采的需求,合理规划锚杆的支护,保障煤矿巷道的支护强度。
随着矿井巷道断面不断地增大,开采深度不断增加,对锚杆支护提出更高、更苛刻的要求。
为了解决这些支护难题,科研院所、大专院校及煤矿企业在锚杆技术方面做了大量研究工作。
1 煤矿巷道锚杆支护技术的原理和发展过程1.1 矿区巷道锚杆支护技术的原理锚杆支护在煤矿巷道工作中,属于最常用的支护方法,是在煤矿巷道支护发展中的主要技术。
对煤矿巷道锚杆支护的原理进行重点分析,例如:(1)悬吊原理,软弱岩石、危险岩石、在锚杆的支护的作用下,需要悬吊在坚硬安全的岩石上,以此解决煤矿巷道顶板的问题,有效控制岩体的离层风险,保证好巷道顶板的稳定。
(2)加固拱原理,经过研究发现,在软岩石层中进行锚杆的安装,需要一个承载结构。
在锚杆进行安装的过程中,锚杆的间距小,各个锚杆间的压力圆锥体之间相互重叠,在岩石中形成了一个均匀的压缩袋,均匀的压缩带可以承受住岩石的荷载情况,对拱内的岩石进行横向和纵向的加固,最后岩石处于三项受力的状态,提高了岩石承载能力。
在锚杆的支护过程中形成的加固拱越厚,形成的岩石越稳定。
(3)组合梁原理,锚杆支护与巷道顶板,利用预紧力的约束,将叠合梁,最后转为组合梁,增加顶板岩石稳定的承受力。
1.2 煤矿掘进支护现状1.2.1 煤矿巷道。
在我国一半以上的煤矿开采都是在地下进行的,在进行开采的过程中一定要注意煤矿内部的通风排水和煤矿的运输,这个空间统称为巷道。
在进行煤矿开采的过程中,开采环境恶略,容易发生坍塌事故,所以在开采的过程中为了保证工作人员的生命安全,一定要合理布置巷道的方向,煤矿技术不断地普及,巷道实现过渡,放顶煤开采的过程中开采技术得到了普及,导致巷道在进行挖掘的过程中,挖掘的速度快,整体的工期短,需要从老旧的巷道逐渐向岩石的巷道逐渐过渡;地下开采的煤矿巷道规模较大,煤矿的数量较多,在进行运输的过程中,通风要求严谨,煤矿在开采的过程中单项的布置越来越少,多巷道越来越多;需要充分利用巷道的断面,在进行挖掘的过程中,传统的拱形断面逐渐减少,矩形的断面逐渐增加,导致在煤矿开采的过程中效率增加,质量增加,巷道的断面越来越多在进行挖掘的过程中难度也变大了;煤矿不断地大面积的开采,地质条件多变,从这些趋势来看,巷道在开采的过程中会发生很多的风险,挖掘的难度变大,就必须要求我们在挖掘的过程中对技术严格的创新,稳固好巷道的安全。
锚杆支护的发展现状讲解
锚杆支护的发展现状讲解锚杆支护是一种常用的地下工程支护技术,广泛应用于隧道、地铁、矿山等工程中。
本文将从发展历程、应用领域、技术特点和未来发展趋势等方面,详细讲解锚杆支护的发展现状。
一、发展历程锚杆支护技术起源于20世纪60年代,最初主要用于煤矿巷道的支护。
随着工程技术的不断发展,锚杆支护逐渐应用于隧道、地铁等地下工程中。
在过去几十年的发展中,锚杆支护技术得到了不断改进和完善,成为一种成熟、可靠的地下工程支护技术。
二、应用领域锚杆支护技术广泛应用于各类地下工程中,主要包括以下领域:1. 隧道工程:锚杆支护可用于公路隧道、铁路隧道、城市地铁等隧道工程中,能有效增强地层的稳定性,提高隧道的安全性能。
2. 矿山工程:锚杆支护在矿山巷道、矿井巷道等工程中得到广泛应用,能够有效防止岩层塌方和滑坡等事故发生。
3. 地下室工程:锚杆支护可用于地下室的施工和支护,能够增强地下室的结构稳定性,提高工程的安全性能。
4. 基坑工程:锚杆支护在深基坑工程中起到了重要的支护作用,能够有效防止基坑塌方和地面沉降等问题。
三、技术特点锚杆支护技术具有以下几个显著的技术特点:1. 灵活性:锚杆支护技术适应性强,可以根据不同地质条件和工程要求进行灵活设计和施工,能够满足各种复杂地质条件下的支护需求。
2. 高效性:锚杆支护施工速度快,能够大幅缩短工期,提高工程进度,降低施工成本。
3. 安全性:锚杆支护能够有效增强地层的稳定性,提高工程的安全性能,降低事故风险。
4. 经济性:锚杆支护技术相对于传统的支护方法,成本较低,具有较高的经济效益。
四、未来发展趋势随着地下工程的不断发展和技术的不断进步,锚杆支护技术也在不断创新和发展,未来的发展趋势主要包括以下几个方面:1. 自动化技术的应用:随着自动化技术的发展,锚杆支护施工过程将更加智能化和自动化,提高施工效率和质量。
2. 新材料的研发应用:新型材料的研发和应用将进一步提高锚杆支护的性能和使用寿命,推动技术的发展。
锚杆支护现状及其发展趋势
矿巷道 的锚 喷支护 首次 提 出的。该 理论 认 为 , 由于巷
道 的掘进 , 破坏 了原岩应力 的平衡 , 变 了原岩应 力状 改
作者简介 : 齐俊铭 (9 4 , , 17 一) 男 山东省邹城 市人 , 工程 师 , 山东科 技大学采矿工程专业毕业 , 大学学历 , 现任东滩煤矿掘进二 区区长 。
到 较 广 泛 的推 广 和 应 用 。 2 1 锚 杆 支 护 理 论 .
锚杆锚 固是在地层 中通过锚杆将结构物 与地层 紧 紧连锁在一起 , 赖锚 杆与周 围地层 的抗剪 强度 传递 依
结构物 的拉力 , 使地层 自身得到加 固, 达到保 持结构物
和岩体稳定 的 目的。与传 统 的支护方 式相 比较 , 锚杆 锚 固技术是一种结构简单 的主动支护 , 有其鲜 明特点 : () 1 能在地层开挖后 , 即提供 支护 抗力 , 立 有利 于 保护地层 的固有强度 , 有效阻止地层 的进 一步扰动 , 控
17 82年英 国北 威 尔士 露天 页岩 矿首 次应 用 锚杆
}收 稿 日期 :0 1— 2—1 21 0 5
大学压力研究所在分析 已有成果 的基 础上提 出的 。该 理论揭示 了锚 杆的作 用原 理和加 固围岩 的实质 , 为 并 合理确定锚杆支护参数提 供了合 理的理 论依据 。
() 3 围岩 松 动 圈 理 论 。它 是 中 国矿 业 大 学 针 对 煤
一
1 .
电动机 的正、 反转运行操作 , 须在接触 器 K 的 必 M 线 圈已得 电动作 且变 频器 ( 、 、 R s T端 ) 已得 电 的状态
[] 2 王廷才. 编著 , 变频器原理及其 应用 一 2 , 第 版 机械工业 出版社 ,
锚杆支护技术
锚杆支护技术锚杆支护技术一、锚杆支护技术现状和展望锚杆支护技术是煤矿支护技术改革的发展方向,是煤矿继推广综合机械化采煤技术又一重大推广技术。
我国在上世纪80年代开始研究应用锚杆支护技术以来,不论在理论上,还是在实践应有中已取得了长足的进展,促进了我国煤炭工业的发展.锚杆支护是由锚固在巷道四周钻孔内的一系列杆件(木质件、金属件、钢筋混凝土件和聚合物件等)系统组成的。
这些杆件配以支撑件和背板(也可以不用),靠它们的锚固力和向岩体稳定部分的悬吊作用,防止破碎岩石冒落。
用预拉紧方法安装的锚杆,提高了岩石分层之间的摩擦阻力,同时将两支撑点间的岩层夹紧,以岩梁和岩拱的形式构成承载结构.尽管加固的岩梁比未加固的岩梁呈现出明显的稳定性,但是仍不能准确量测出影响加固岩层稳定性单个分层缝合效果的量值。
现代锚杆支护理论认为,岩层分层之间的摩擦作用具有重要意义,主要有以下几个方面。
①巷道上方的松软岩层被锚杆固结到其上部坚固的岩层上,松软有裂隙岩层的几个分层,彼此之间被锚杆夹紧形成梁和拱形式的承载结构.②松软不稳定的岩石分层,彼此之间夹紧并被锚杆固结在上部坚固岩层上。
③在掘进巷道时,被破坏的有裂缝的岩石分层被锚杆夹紧并被悬挂在自然平衡拱上。
④不稳定的有裂缝的岩层被锚杆的联接部件托住并被悬挂于自然平衡拱的拱脚。
⑤不稳定的岩石分层被锚杆夹紧并悬吊于自然平衡拱的拱脚。
在采矿实践中,锚杆支架分单体锚杆支架和组合锚杆支架两种。
单体锚杆支架指安设在巷道中的锚杆,彼此之间没有力学科系.组合锚杆支架包括钢梁、钢带、角钢、槽钢等承托顶板元件,把两个或几个锚杆联成统一的整体.锚杆支架按用途分为临时锚杆支架和永久锚杆支架。
按作用原理分为主动锚杆和被动锚杆。
主动锚杆预先张紧装入钻孔中,以提高抵抗被加固岩体拱曲性和分层之间相对位移的能力。
随着锚杆预应力的加大,相应增加了岩层分层面之间的摩擦力,提高了巷道的稳定性。
安装被动锚杆时不给杆体以预应力,因此就比主动锚杆安装密些,其典型的有全长锚固的螺纹锚杆、钢筋混凝土锚杆、膨胀式锚杆和玻璃钢锚杆等.按工作特性锚杆又分为刚性延伸和有限延伸锚杆。
我国煤矿锚杆支护应用前景及发展技术途径
我国煤矿锚杆支护应用前景及发展技术途径煤矿锚杆支护是地下煤矿开采中重要的支护工艺之一,用于加固煤矿巷道和开采空间,保护矿工安全。
随着煤矿安全和生产效率的要求日益提高,煤矿锚杆支护的应用前景广阔,同时也对其发展技术提出了更高的要求。
本文将就我国煤矿锚杆支护的应用前景和发展技术途径展开讨论,并提出一些建议。
首先,煤矿锚杆支护的应用前景广阔。
随着煤炭资源的逐渐枯竭,煤炭开采逐渐向深部、斜层和复杂地质条件发展。
这些条件给煤矿锚杆支护提出了更高的要求,需要研发和应用更先进的技术。
同时,我国煤矿事故频发,尤其是顶板事故和煤与瓦斯突出事故,煤矿锚杆支护可以提高巷道和开采空间的稳定性,从而减少事故发生的可能性。
另外,随着煤矿开采规模的不断扩大和效益的提高,煤矿锚杆支护的应用也将更加广泛。
其次,煤矿锚杆支护的发展技术途径。
当前,国内外在煤矿锚杆支护方面的研究取得了一些成果,例如高强度锚杆的开发和应用、新型锚杆材料的研究、支护结构的优化设计等。
然而,煤矿锚杆支护仍然存在着一些问题,如锚杆粘结强度低、支护结构不够稳定等。
因此,需要进一步加大煤矿锚杆支护技术的研发力度,提高锚杆的强度和稳定性,同时开发新型的支护结构和材料,提高锚杆的粘结强度。
此外,还可以通过加强煤矿锚杆支护技术的推广应用来促进其发展。
当前,虽然我国的煤矿锚杆支护技术已经取得了一些成果,但在实际应用中,仍然存在着一定的局限性。
一方面,部分煤矿企业在选用锚杆支护技术时存在误区,未能充分考虑矿井特点和工程条件,导致支护效果不佳。
另一方面,一些中小型煤矿由于人力和资金的限制,无法引进先进的锚杆支护设备和技术,直接影响到矿工的安全和生产效率。
因此,需要加强对煤矿锚杆支护技术的推广,提供技术支持和培训,促使矿山企业更好地应用锚杆支护技术。
综上所述,我国煤矿锚杆支护应用前景广阔,但也面临一些技术挑战。
因此,需要加大煤矿锚杆支护技术的研发力度,提高锚杆的强度和稳定性,同时开发新型的支护结构和材料。
我国煤矿锚杆支护应用前景及发展技术途径
我国煤矿锚杆支护应用前景及发展技术途径煤矿是我国能源产业的重要组成部分,也是我国经济发展的关键支撑。
然而,煤矿开采过程中存在一系列的安全隐患,其中地质灾害是最主要的问题之一。
为了保障煤矿工人的生命安全和煤矿生产的持续稳定,煤矿支护技术得到了广泛应用和深入研究。
其中,锚杆支护技术作为一种重要的煤矿支护方式,具有广阔的应用前景和深远的发展意义。
锚杆支护技术是指利用锚杆将岩体固定在岩壁上,以增加岩体的稳定性和承载能力,从而保证矿井巷道的安全运行。
相比传统的支架支护技术,锚杆支护技术具有以下优势:首先,锚杆支护技术可以提高巷道的稳定性和安全性。
在煤矿开采过程中,地质条件复杂多变,巷道往往面临着岩层倾倒、冒顶、冲击地压等地质灾害。
采用锚杆支护技术可以有效地增加岩体的抗拉强度和抗剪强度,提高巷道的整体稳定性,减少地质灾害发生的概率。
其次,锚杆支护技术可以提高巷道的承载能力。
在煤矿开采过程中,巷道往往需要承受来自上方岩层和地压的巨大压力。
传统的支架支护技术在承受高压力时容易发生变形和失稳,而锚杆支护技术可以通过增加锚杆的数量和长度来增加巷道的承载能力,有效地抵抗高压力的作用。
再次,锚杆支护技术可以提高工作效率和降低成本。
传统的支架支护技术需要大量的人力和物力投入,而锚杆支护技术可以通过机械化施工来提高工作效率,减少人力投入。
此外,锚杆支护技术具有施工周期短、成本低的特点,可以降低煤矿开采成本,提高经济效益。
随着我国煤矿开采深度的不断增加和煤层资源的日益紧缺,锚杆支护技术在我国煤矿行业中的应用前景十分广阔。
首先,锚杆支护技术可以有效解决深部巷道冒顶、冲击地压等地质灾害问题,提高煤矿开采的安全性和稳定性。
其次,锚杆支护技术可以提高巷道的承载能力,满足深部巷道开采对承载能力的要求。
再次,锚杆支护技术可以提高工作效率和降低成本,提高煤矿开采的经济效益。
为了进一步推动我国煤矿锚杆支护技术的发展,需要从以下几个方面进行努力:首先,加强科学研究和技术创新。
探讨煤矿锚杆支护技术的现状与发展
锚杆支护理论现状及发展趋势探讨 毕业论文
锚杆支护理论现状及发展趋势探讨毕业论文锚杆支护是一种常用的地下工程支护方法,其用途广泛,如隧道、矿井、大坝等。
锚杆支护的主要作用是对地表或地下结构产生的荷载进行承受,并通过锚杆将荷载传递到地质固体层中。
随着科学技术的不断发展,锚杆支护理论也在不断完善和发展。
本文将对锚杆支护的理论现状和发展趋势进行探讨。
一、锚杆支护理论现状锚杆支护理论的研究主要包括锚杆-混凝土界面的粘结力学、锚杆-地层界面的摩擦力学、锚杆的强度和稳定性分析、锚杆组合体的力学行为、锚杆支护的应用范围等方面。
1. 锚杆-混凝土界面的粘结力学锚杆-混凝土界面的粘结力学是锚杆支护理论中的基本问题,钩状锚、牛角锚、梁式锚等均要靠粘结力传递荷载。
混凝土表面的粗糙度、锚杆表面的形状和纹路、锚杆与混凝土之间的接触质量和水泥和骨料的连接等影响锚杆与混凝土之间的粘结强度。
因此,锚杆-混凝土界面粘结力的模型可以从材料宏观和微观两个方面建立。
2. 锚杆-地层界面的摩擦力学锚杆-地层界面的摩擦力学是锚杆支护理论中的另一个重要问题。
在众多应用中,通常使用钢筋混凝土锚杆以及混凝土墙支撑工程。
在这些情况下,锚杆与地层之间不可能达到完全粘结。
在这种情况下,摩擦力是向地层传递荷载的主要手段。
因此,研究锚杆-地层界面的摩擦特性和力学行为非常重要。
3. 锚杆的强度和稳定性分析锚杆的强度和稳定性分析是锚杆支护理论中的重要问题。
在设计过程中,首先需要确定锚杆的受力状态、荷载和衬砌变形等参数。
然后,通过应力、应变和变形等方面的计算,确认锚杆的强度安全系数和锚杆的稳定性。
4. 锚杆组合体的力学行为锚杆组合体的力学行为是锚杆支护理论研究中的重要问题。
锚杆支护是多个力学单元组成的复杂力学系统,因此,研究不同材料和结构的组合体在不同受力状态下的力学行为、稳定性和安全性,是锚杆支护理论发展的重要方向。
5. 锚杆支护的应用范围锚杆支护的应用范围非常广泛,如地铁、隧道、矿井等,可以为这些工程提供良好的支护效果。
我国煤巷支护中锚杆技术的现状及发展趋势
力, 因此 这 种 锚 杆 在 一 定 范 围 内至 今 还 在 使 用 。 4 管缝 式锚 杆 。 () 是一 种 全 长摩 擦 锚 固 式 锚 杆 。 种 锚 杆 具 有 安 装 简 单 、 固 可 这 锚 靠 、 锚 力 大 、 时 锚 固 力随 围岩 移 动 而 增 初 长 长 等 特 点 。5 树 脂锚 杆 。 树 脂 作为 锚 杆 的 () 用 粘 结 剂 , 本 较 高 。6快 硬 膨 胀 水 泥 锚 杆 。 成 () 采 用 普 通 硅 酸盐 水 泥或 矿 渣 硅 酸 盐 水 泥加 入 外 加 剂而 成 , 有速 凝 、 强 、 水 、 胀 具 早 减 膨 等 特 点 。7双 快水 泥 锚 杆 。 由成 品早 强水 () 是 泥和双 快水泥按一定 比例混合而成 的。 具 有快硬快凝 、 强的特点 。 早 我 国 煤矿 锚 杆 支护 经历 了5 年 的 努 力 0 探 索 , 应 用 范 围 已扩 展 到 受 动 压 影 响 的 其 回采 巷 道 、 岩 巷 道 、 软 破碎 或 复 合 顶 板 巷道 及 工作 面 开 切 眼和 大 断 面 铜 室 锚 杆 支 护 。 实 际 工 程 中 , 国 根 据 围岩 和 巷 道 所 处 位 我 置 、 造状 况及 垂 直 应 力 大小 , 用 高 强 度 构 采 的 锚 梁 网 、 喷 网及 锚 杆 网 加 锚 索 或 锚 杆 锚 加 工字 钢联 合 支 护 。 破 碎 顶 板 及 松 软 煤 对 体 结 合 使 用 全 长 锚 固 的 大 杆 径 、 强 度 组 高 合 锚 杆 支 护 体 系 , 用 高 强 度 的 螺 纹 钢 杆 使 体 , 配 合不 同的 树 脂 锚 固剂 , 现 围 岩全 并 实 长 加 固 和加 强 锚 固 。 着锚 杆 支 护 技 术 的 随 发 展 , 套 锚 杆 钻 机 和 安 装 机具 逐 渐 与我 配 国 条件 相 适 应 , 得 锚 杆 安 装 效 率 大 大 提 使 虽 业 工 程 锚杆 是 置 于 岩 体 中 并 与岩 体 紧 密 接 高 。 然 我 国 煤 矿 锚 杆 支护 取 得 一 定 的成 触 的 杆 件 , 有 一定 纵 向拉 力 的称 为 锚 杆 , 果 , 同发 达 国家 仍 存 在 很大 差 距 , 如锚 具 但 例 没 有 拉 力就 称 为 土 钉 或 岩 钉 。 杆是 岩 土 杆 的 锚 固 强 度 和 允 许 的 围 岩 变 形 量 甚 小 , 锚 体 加 固 的杆 件 体 系 结 构 , 过 锚 杆 杆 体 的 导 致 在 煤 层 动 压 巷 道 应 用 中难 以 推 广 。 通 纵 向拉 力 作 用 , 服 岩 土 体 抗 拉 能 力 远 远 克 低 于 抗 压能 力 的 缺 点 。 面 上 看 是 限 制 了 2我 国锚杆支护存在的 问题 表 岩 土 体 脱 离 原 体 。 观 上 看 是 增 加 了 岩 土 2. 锚杆 支护 机理 的认 识不 够 宏 1 目前 , 用 悬 吊 、 合 梁 、 固 拱 等 理 采 组 加 体 的粘 聚性 。 力 学 观 点 上 是 主要 是 提 高 从 均 还 了 围岩体 的 粘聚 力 C 内 摩擦 角 。 实 质 论 进 行 计算 , 是 针 对一 般巷 道 提 出的 , 和 其 上 锚 杆 位于 岩 土 体 内 与 岩土 体 形 成 一 个 新 没 有 能 针 对 煤巷 的 特 定 条 件 建 立 符 合其 特 的 复合 体 。 个 复 合 体 中的 锚 杆 是 解 决 围 点 的 支 护 原 理 及 设 计 方 法 , 其 是 全 煤 及 这 尤 岩 体 的 抗 拉 能 力 低 的 缺 点 。 而 使 得 岩 土 软 岩 条 件 下 巷 道 围岩 支 护 设 计 的 要 求 。 从 因 体 自身 的承 载能 力 大 大 加 强 。 杆 是 当 代 此 , 锚 目前的 技 术 标 准 主要 是 经 验 性 的 , 设计 所 煤 矿 当 中巷 道 支 护 的 最 基 本 的 组 成 部 分 , 和 施 工 中还 有 许 多 盲 目性 。 以 有 必 要 在 他 将 巷 道 的 围 岩 束 缚 在 一 起 , 围岩 自身 进 一 步 深入 研 究 巷 道 围岩 矿 压 显现 规 律 的 使 支 护 自身 。 在 锚杆 不仅 用 于 矿 山 , 用 于 基 础 上 , 索 锚 杆 支 护 理 论 。 现 也 探 工 程 技 术 中 , 边 坡 , 道 , 体 进 行 主 动 2 2 锚杆 的质 量不 过关 对 隧 坝 . 加 固。 锚 杆 的 材 质 、 构 与 力 学 性 能 密 切 相 结 关 , 国煤 矿 井 下 使 用 的锚 杆 型 式 很 多 , 我 大 部 分是 自产 白销 , 在较 大 的 随 意 性 , 少 存 缺 1 国锚杆技术应用现状 我 首 先 列 举 我 国 现 阶 段 几 种 常 用 的 锚 必 要 的监 测 和 监 督 。 锚杆 强度 、 伸率 均偏 延 不 杆 : 1木 锚 杆 。 国使 用 的 木 锚 杆 有 两 种 , 低 , 能 为 巷 道 围岩 提 供 较 大 的 支 护 阻 力 , () 我 易 即 普 通 木锚 杆和 压缩 木 锚 杆 。2钢 筋 或 钢 也 不 能 适 应 巷 道 围岩 的 变 形 , 使 巷 道 顶 () 丝 绳 砂 浆 锚 杆 。 水 泥 砂 桨 作 为 锚 杆 与 围 板 产 生 离 层 或 错 动 。 以 岩 的粘 结剂 。3倒楔 式 金 属锚 杆 。 种 锚 杆 2 3 锚 固剂 的质量 不过 关 () 这 . 曾经 是 使 用 最 为 广 泛 的 锚 杆 形 式 之 一 。 由 锚 固剂 的 质量 指 标 是 保 证 支 护 可 靠 度 于 它加 工简 单 , 装 方 便 , 有 一 定 的 锚 固 安 具 的 重要 一 环 , 决 定 支 护 可 靠 性 的 关键 。 是 英
现阶段锚杆支护技术发展情况简介
现阶段锚杆支护技术发展情况简介目录一,技术原理介绍。
二,锚杆支护的优缺点。
三,锚杆支护技术的发展历史及国外主要产煤国锚杆支护技术概况。
四,我国锚杆支护技术的现状及改进方法。
(一),我国锚杆技术发展历史。
(二),煤巷锚杆支护快速掘进技术的缺点。
(三),锚杆支护技术的改进方法。
锚杆支护技术是现在最流行的围岩支护技术。
为了更好地了解该项技术,服务于工程技术人员和与锚杆支护技术相关产品制造者、服务提供者,本文以煤矿锚杆支护技术为例,介绍了锚杆支护技术的原理、优缺点、国内外技术状况等。
另外,本文还分析了我国煤巷锚杆支护技术现存的主要问题,并结合自己的工作实际探讨了今后锚杆支护技术的发展途径和对策。
一,技术原理介绍。
在巷道开掘后,由于岩体内部应力重新分布即围岩出现应力集中,岩体的物性状态有一个由弹性状态向塑性状态转变的过程,巷道周边围岩产生塑性变形,并从周边向岩体深部扩张,出现塑性变形区,同时引起应力向围岩深部转移,导致周边围岩松散、破碎和发生位移,从而导致巷道变形。
软岩中,岩石的膨胀和崩解主要是其所表现的主要特征。
软岩围岩里多为松软的粘土质岩层,巷道开掘后,粘土岩经不同程度的浸水或风化,体积增大和相应的引起压力增大,围岩松动圈和塑性变形发展很快,给巷道稳定性带来影响,不同软岩影响程度不同即围岩性质对巷道变形和破坏有决定性的影响。
所以软岩巷道掘进时受松动圈及塑性变形的影响,巷道稳定性较差。
锚杆支护对象是围岩松动发展过程中的碎胀变形,它起到阻止变形的作用。
锚杆作用于围岩松动圈或塑性区中,正常情况下,锚杆能在巷道周围被加固地段内形成一定厚度的压缩带,这不仅可防止受节理等弱面切削的岩快产生滑动,而且锚杆本身也有抗剪销钉的作用,能有效的防止层间滑动。
在这种情况下,锚固层不仅能保持自身的稳定性,而且还有可能在一定程度上承受上位岩层的载荷和抑制变形和松动。
根据围岩性质和结构不同,锚杆可起到悬吊、组合梁、挤压加固拱等作用。
1中国锚杆工程.锚杆支护技术现状
目录锚杆支护的技术优越性 (2)国内外锚杆支护的发展现状 (4)国外锚杆支护的发展现状及技术特点 (4)我国煤矿锚杆支护技术的发展现状及存在问题 (8)我国的煤炭资源丰富,煤炭产量居世界首位,而且煤炭在我国一次能源生产和消费中占75%左右。
据有关部门预测,在未来20~50年内,我国一次能源生产和消费以煤为主的格局不会改变[1][2]。
由于我国煤炭赋存条件复杂,绝大多数矿井采用井工开采。
巷道作为煤矿井下生产的脉络,每年巷道掘进和维护达千万米,保持其畅通和完好状态对改善井下的劳动条件和作业环境以及防止巷道顶板事故,保证矿井正常生产和安全生产具有重要意义。
锚杆支护作为一种有效的采准巷道支护方式,由于对巷道围岩强度的强化作用,可显著提高围岩的稳定性,加之具有支护成本较低,成巷速度快,劳动强度减轻,提高巷道断面利用率、简化回采面端头维护工艺,明显改善作业环境和安全生产条件等优点,可提高矿井的技术经济效益,因而成为世界各国矿井巷道的一种主要支护形式,代表了煤矿巷道支护技术的主要发展方向。
锚杆支护的技术优越性采用锚网支护技术不仅能够显著提高巷道支护效果,增加安全程度,而且可以节约大量的支护和维修费用,在减轻工人劳动强度的同时,能够改善井下作业环境,为矿井高产高效创造条件。
它与传统的棚式支护相比具有十分明显的技术优越性。
(1)改善围岩受力状态巷道开挖后,围岩的受力状态发生改变。
不同部位的岩体,由于其受力状态不同,所表现出的强度特性也各不相同。
当打入锚杆后,由于锚杆与围岩的相互作用,使得巷道围岩受力状态又发生改变。
主要表现在[3][4]:①锚杆与岩体粘结在一起,提高了岩体的整体刚度,增强了岩体的抗变形能力,加强了岩体的整体性;②由于锚杆的抗拉作用,当锚杆穿越破碎岩层深入稳定岩层时,对不稳定岩层起着悬吊作用;③对于层状岩体,由于锚杆的作用,对岩层离层的产生有着一定的阻碍作用,并增大了岩层间的摩擦力,与锚杆本身的抗剪作用阻止岩层间产生相对滑动,从而将各个岩层夹紧形成组合梁,提高了岩层的承载能力;④由于锚杆的作用,从而形成了 3作用面,改变了边界岩体的受力状态,使其由二维应力状态转化为三维受力状态,提高了岩体的承载能力。
2024年矿用锚杆市场发展现状
矿用锚杆市场发展现状引言矿用锚杆是一种广泛应用于矿山和隧道工程中的地下支护设备。
它以其优异的性能在矿山行业中得到广泛应用,为矿井、矿道和隧道提供稳定、安全的支撑。
本文将从市场规模、应用领域、发展趋势等方面,对矿用锚杆市场的现状进行分析。
市场规模矿用锚杆市场在过去几年里呈现出稳步增长的趋势。
据市场研究数据显示,矿用锚杆市场的规模预计在未来几年将继续保持增长,预计到2025年将达到X亿元。
这主要归因于中国矿山行业的不断发展,以及对工作环境安全和生产效率的不断要求提高。
应用领域矿用锚杆的应用领域主要集中在矿井和隧道工程。
随着矿山和隧道工程的不断扩大和深入发展,矿用锚杆在地下支护领域的需求也在不断增加。
这些工程项目中,矿用锚杆主要用于支撑和加固巷道、坑道、煤矿巷道和非煤矿巷道等地下工作面,确保工程施工的稳定性和安全性。
产品特点与技术进展矿用锚杆的产品特点主要体现在以下几个方面:1.强度高:矿用锚杆通常采用高强度材料制成,具有较高的抗压、抗拉能力和耐久性,能够承受较大的荷载和地压力。
2.安装便捷:矿用锚杆的安装过程相对简单、快速。
因此,在矿山和隧道施工中广受欢迎。
3.耐腐蚀:矿用锚杆通常采用耐腐蚀材料制作,能够在恶劣的环境中长时间使用。
4.高效性:矿用锚杆能够提高施工效率,减少施工时间和人力成本。
随着科学技术的不断发展,矿用锚杆的技术也在不断进步。
一些新材料的应用以及先进的锚固技术的使用,提高了矿用锚杆的性能和质量,满足了不同工程项目的需求。
发展趋势未来矿用锚杆市场的发展将呈现以下趋势:1.技术创新:随着矿山工程的不断深入,对矿用锚杆的性能和安全性要求越来越高。
因此,未来矿用锚杆市场将加大对技术创新的投入,提出更高的要求。
2.产品多样化:随着矿井和隧道工程的种类和规模不断增加,对矿用锚杆的需求也将更加多样化。
出现了许多具有不同材料、规格和型号的矿用锚杆产品。
3.市场竞争加剧:随着市场规模的扩大,矿用锚杆市场的竞争也在不断加剧。
试论煤矿建井巷道施工锚杆支护技术应用现状
3 锚杆 支护 技术 应用前 景展 望
随着我 国经济社会 的发展 , 工业化道 路建设不断深 入, 在煤矿 的生 产中, 对矿井提 出了高要求 , 不仅要求提高产量, 而且对工作效率也提 出 了较高的要 求, 高产高效的矿井成为未来煤矿 生产 、 发展的主要方向。煤 矿产业机械 化是建 设高产 高效矿 井的核心结构。在 机械化矿井作业 中, 对锚杆技术要求 也会提 出更高的要求 。在未来的平井矿井巷道掘进 中, 锚杆技术要 加强新技术 的应用 , 实现锚杆支护技术 的革新, 而且 在管理 工作 中要做到精 细 。从 目前锚杆技术应用状况上来看 , 机械化作业和锚 杆支护将在我国的采煤技术中 占据重要地位 , 煤矿产业总体将实现集约 化生产。 , 通过对 锚杆技术的创新 以及管理水平的提升 , 将大大提升平井 井下采煤的生产水 平, 使井 下采煤的全部过程实现机械化 、 连续化 、 系统 化 的作业, 实现 井下作业的劳动强度, 提高采煤的工作效率 , 同时为井下 作 业 人 员 提 供一 个 安全 可 靠 的 作 业 环 境 。
l 建 井巷道 施 工锚杆支 护技 术
自2 0世纪 5 0年代中期~ 2 O世纪 6 O年代 中期, 锚杆 支护技 术从国外 引进过来, 是锚杆技术 的萌芽阶段 , 以钢 丝绳 、 水泥 砂浆锚 杆最 具有代表 性, 由于锚杆没有托板, 锚杆与锚杆之间缺少必要的联系, 在实际应用过 程 中, 采用锚杆技术具有盲 目性, 随着其应用范围的扩 大, 其相应的问题 也随之 出现, 部分井巷 冒顶缺 乏必要的检修 , 使锚杆 技术的发展 受到极 大的阻碍【 l 】 。单体锚杆群支护阶段主要应用的理论是悬 吊理论和原始楔 形剪切理论。由于单体锚 杆群支护随着平井煤矿软岩问题 目益突出, 其 应用范围也逐渐缩小。2 O世纪 8 O年代 2 O世纪 9 O年代末 期, 组合锚 杆 支护 的应 用范围逐渐扩大 , 取代 了单体锚杆群支护 , 在平 井煤矿 的软 岩 巷道支护中得到广泛应用 ,较为具有代表性的是水泥药卷钢筋锚杆 、 树 脂药卷钢筋锚杆和其他类型的金属锚杆 。组合锚杆支护都有一个共 同 的特 点, 其尾部都有托板和螺母 。 对 于松软破碎的地质条件 , 在应用组合 锚杆 支护时可联合金属 网和 混凝土喷层, 从而形成锚 杆支护体系 , 使锚 杆技术 由平面组合发展成为空间组合, 在支护作用的发挥上体现 出较强 的优势。根据相关研究, 通过应用组合锚杆支护, 不仅使锚杆 的悬 吊作用 得到发挥 , 而且, 组合锚杆支护在承载能力上也显示 出其 巨大威力。相对 与单体锚杆来说 , 组合锚杆在松软破碎顶板的安全维护上是一项重要的 技术 突破 。 在组合锚杆支护阶段主要的理论支持有组合支撑拱理论和组 合支撑梁理论。2 0世纪 9 0年代 , 高强锚杆支护技术逐步发展 , 其技术水 平越来越高 , 技术应用也来越成熟 , 在平井煤矿建井巷道施工 , 使巷道支 护效果得到显著提高 , 巷道 的安全程度也显著增加 , 不仅如此 , 锚 网索支 护在大断面沿空掘巷应用使支护 的数量减少 了很多 , 降低 了支护成本和 维修 费用 , 同时 降低 了工人 的劳动强度 , 推进 了掘进 的速度 , 使井下作业 环 境得到较大程度 的改善,为矿井提高产量和工 作效率提供 良好的条
我国煤矿巷道锚杆支护技术现状与展望
我国煤矿巷道锚杆(锚索)支护技术现状及展望我国煤矿巷道支护经历了木支护、砌暄支护、型钢支护到锚杆(锚索)支护的漫长过程,锚杆(锚索)支护技术经历了从低强度、高强度到高预应力、强力支护的发展过程。
20 世纪90年代初期, 我国国有重点煤矿煤巷锚杆支护仅占3% − 5% , 煤巷支护主要以棚式支护为主。
目前, 有些矿区锚杆支护率已超过90%, 甚至达到100%,很多矿区锚杆支护率达到80%。
我国煤矿已经形成了有中国特色的煤巷锚杆支护成套技术体系, 锚杆支护已经成为煤矿巷道首选的、安全高效的主要支护方式。
它是我国继推行综合机械化采煤技术以来, 采掘技术的又一次革命。
它深刻地改变了矿井的开拓部署与巷道布置方式, 对我国高产高效矿井建设、煤炭产量与效益的大幅度提高及安全状况的改善起到不可替代的重要作用。
目前, 锚杆(锚索)支护技术已在国内外得到普遍应用, 是煤矿实现高产高效生产必不可少的关键技术之一。
多年来国内外的实践经验表明, 锚杆(锚索)支护是煤巷经济、有效的支护技术。
与棚式支架支护相比, 锚杆(锚索)支护显著提高了巷道支护效果, 降低了巷道支护成本, 减轻了工人劳动强度,改善了作业环境, 保证了安全生产, 为巷道快速掘进、采煤工作面的快速推进创造了良好条件。
进入21 世纪以来, 随着综采放顶煤、厚煤层一次采全高开采技术的快速发展和大面积应用, 对煤巷锚杆支护技术提出更高的要求。
综采放顶煤和一次采全高工作面一般要求回采巷道沿煤层底板布置, 巷道顶板为比较破碎的煤层, 有时甚至是全煤巷道。
此外, 随着煤矿开采强度与产量的大幅度提高, 要求的巷道断面越来越大。
为了减少煤炭损失, 沿空掘巷应用得越来越广。
所有这些都使巷道支护难度支护的费用显著增加。
近年来, 为了解决深部高地应力巷道、特大断面巷道、受强烈采动影响巷道、沿空留巷等复杂困难条件支护难题, 我国又开发出高预应力、强力锚杆与锚索支护技术, 真正实现了锚杆的主动、及时支护, 充分发挥了锚杆的支护作用。
煤矿锚杆支护技术现状与展望
煤矿锚杆支护技术现状与展望摘要本文通过介绍国内外煤矿锚杆支护技术现状,分析了我国锚杆支护技术发展过程中出现的问题,并对我国煤矿锚杆支护技术进行展望。
关键词煤矿;锚杆支护;现状;展望1 国内外锚杆支护技术的现状1.1 美国煤矿的锚杆支护技术现状除中国以外,美国是世界上第二大产煤大国,也是较早把锚杆作为煤矿顶板主要支护方式的国家之一。
目前,美国是世界上锚杆使用数量最多,锚杆支护技术最成熟、最先进的国家。
锚杆的作用是可以有效地控制围岩,加强围岩的稳定性,美国几乎在煤层中布置了其所有井下巷道,锚杆支护每年被应用在约26 000km的煤巷中。
美国利用先进的技术手段,使锚杆的生产效率居于世界首位。
据统计,美国每年只有不到10人死于顶板冒落,可见其锚杆支护技术应用非常成熟,可靠性很强。
1.2 澳大利亚煤矿的锚杆支护技术现状澳大利亚拥有居于世界领先水平的锚杆机具装置研制水平,现在主要集中精力发展特种锚杆:如注入式锚杆、采区高预应力锚杆和纤维增强塑料锚杆(其重量仅为钢材的1/4,刚度却比钢材还要高)等。
关于安装锚杆机具,如新型锚杆安装机ABM20,一次可同时安装六根顶板锚杆;旋扭预紧装置,通过在螺母和托板加承压滚珠,承载达到90kN左右。
1.3 德国煤矿的锚杆支护技术现状德国普通锚杆支护达到8%~20%的移近量,可拉伸锚杆和滑动锚杆的极限移近量可达到30%~35%。
现在影响德国煤炭工业发展的一个主要因素是长壁工作面采区煤巷掘进速度滞后,煤巷每掘进一米,需要安装两根煤壁锚杆和六根顶板锚杆,每班安装锚杆的根数也会变化。
由于连续采矿机在煤矿中被广泛应用,导致锚杆安装速度跟不上工作面回采速度,某些煤矿逐渐采用了位置变换开采法。
1.4 南非煤矿的锚杆支护技术现状由于南非大多数矿井煤层顶板是硬砂岩顶板,顶板条件好,比较容易支护,锚杆安装速度很快,不影响采煤作业。
南美一些煤矿安装了顶板岩层监控系统以防煤层顶板出现局部冒落,这样有效维护了矿井安全生产。
试论煤矿建井巷道施工锚杆支护技术应用现状
。
圆
试论 煤矿 建井 巷道施工锚杆 支护 技术应 用现状
陈 伟 ( 开滦 集 团 吕家坨矿 业分 公司 河北 开滦
0 6 3 1 0 0 )
摘 要: 煤矿行业 在社会各行 各业 的共 同高度 关 注下, 它的发展越来越 趋 于稳定 , 是我 国煤 矿行业 最骄人瞩 目的神 圣时刘 。 技术是 核心 力 量, 我 圉煤矿行 业的跨 越式 发展 固然 离不开 施 工过 程 中锚 杆支 护技术 的支 点作 用。 在2 0 世 纪 以来 , 人 们对于煤 矿建井巷 道施工越来越 依 藏于锚杆 支护技术 , 锚杆支护技 术 的工序 复杂 , 数据精 细 , 是 我们未来 在煤矿业 发展 中不 可或缺 的精湛技术之 一 。 不仅要 形成 以理论 和实 或 桐结合 的技术 理论 , 更要 在发展 中求 创新 , 在打破 传统理 念的基 础上 将我 国的锚 杆支护 技术进 一 步推 向 国际化 , 让世人 为我 们骄傲 。 关键 词 : 煤矿 锚杆支护技术 锚杆 支护技术 的重要 性 中 图分 类 号 : T D 3 5 3 . 6 文献标识码 : A 文章 编号 : 1 6 7 2 - 3 7 9 1 ( 2 0 1 3 ) 0 2 ( a ) - 0 1 2 1 - 0 1
受 动 压影 响 的 回采 巷 道 、 软岩巷道 、 破 碎 等 杆 机 具 性 能 是 决 定 锚 杆 安 装 质 量 、 施 工 速 点 , 值 得 客 观 可 叹 的 是 在 煤 矿 矿 井 机 械 作 度、 施工安全的关键所在 。 我 国 目前 虽 然 技 业 中 , 将 锚杆 支护 技 术 应 用 的 恰 到好 处 , 形 成 了 中 国特 色 社 会 主 义 的 锚 杆 支护 技术 格 看来 , 锚杆 支 护 技 术 是 一 项 貌 似 简 单 , 实 则 术 先 进 的锚 杆 钻 机 , 但性能结构不尽合理 , 因素 很 多 。 所以我们应积极展开 、 完 善 合 理 化测 量 工 作 形 成 我 们 仅 为 己 有 的 煤 巷 锚 杆
浅谈锚杆钻机在煤矿生产建设中存在的问题及发展方向
浅谈锚杆钻机在煤矿生产建设中存在的问题及发展方向摘要:随着我国经济水平的不断提高,对能源的需求也越来越大。
煤炭作为一种重要的能源资源,在我国一次性能源结构中占据着重要地位。
但是由于受到地质条件和开采技术等因素的影响,目前国内大部分矿井都面临着煤层松软、瓦斯含量高、顶板破碎等难题,严重制约了煤矿企业的安全高效生产。
因此,如何有效解决这些问题成为当前亟待研究的课题之一。
其中,采用锚杆支护可以很好地改善煤矿生产建设的力学特性,从而达到提升煤矿生产建设稳定性的目的。
本文重点研究锚杆钻机在煤矿生产建设中存在问题,并提出若干建议,旨在逐步提高锚杆钻机工作水平。
关键词:锚杆钻机;煤矿生产;存在问题;发展方向引言:随着我国经济社会的快速发展,对能源需求量不断增加。
为了满足日益增长的煤炭资源开采需要,必须加快机械化、自动化和智能化矿井建设步伐。
目前,国内外各大矿区已经广泛使用各种类型的掘进设备进行煤矿生产建设作业,其中最主要的是锚杆钻车。
它能够实现钻孔、装药、注浆等功能于一体,具有结构简单、操作方便、安全可靠等优点,被广泛应用于煤矿井下煤矿生产建设施工过程中[1]。
一、我国锚杆钻机的发展现状目前,国内外锚杆钻机主要有以下几种:第一,机械式。
该类型钻机是通过人力或者电力来驱动钻机进行钻进作业;第二,液动或电传动式。
该类钻机采用了液压、电气等技术对其进行操作和控制;第三,机电液一体化。
该类钻机将机械、电子以及液压等技术结合起来形成一个整体,实现了自动化运行;第四,智能化。
随着科技水平不断提高,智能化已经成为未来发展的必然趋势,因此,很多企业都开始研发智能型设备。
例如,某公司研制出一款新型锚杆钻机,可以自动完成钻孔工作,并且能够有效地降低劳动强度。
同时,还具有较高的安全性与可靠性。
此外,该设备配备了先进的传感器装置,可实时监测施工过程中的各项参数,一旦出现异常情况就会立即报警,从而避免事故发生。
另外,该设备还具备远程操控功能,只需要安装相应软件即可实现远程操控,不仅方便快捷,而且大大提升了效率。
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煤矿天地
摘要:在简单介绍国内外发展情况的基础上,分析了我国煤巷锚杆支护
技术现存的主要问题,并结合自己的工作实际探讨了今后锚杆支护技术的发展途径和对策。
关键词:煤矿锚杆支护现状发展0引言自1872年英国北威尔士露天页岩矿首次应用锚杆加固边坡及1912年德国谢列兹矿最先采用锚杆支护井下巷道以来,锚杆支护技术至今已有一百多年的历史。
就目前而言,国外锚杆支护技术以澳大利亚、美国发展最为迅速,两国锚杆支护比重已接近100%,其技术水平居于世界前列。
我国于20世纪50年代开始试用锚杆支护技术,至70年代前期还处于探索阶段,直到1978年才开始重点推广,80年代开始向英国学习锚杆支护技术后推广到煤巷支护,90年代又向澳大利亚学习引进成套先进的锚杆支护技术,目前已得到较广泛的推广和应用。
在一些矿区的锚杆支护巷道比例达到90%以上,有些矿井甚至达到了100%,取得了较好的技术与经济效益。
国内现有楔缝、涨壳、倒楔锚杆、钢丝绳或钢筋砂浆锚杆、木锚杆、竹锚杆、内涨锚杆、管缝锚杆、树脂锚杆、水泥锚杆、爆扩锚杆、预应力注浆大锚索等十几个系列品种。
由于各种锚杆的构造不同,锚杆作用机理差异甚大,国内外大量工程实践证明,各种不同种类锚杆,在不同的地质条件下,有不同的“支护”效果。
国内外锚杆支护成功的经验表明,合理的锚杆支护设计及详细的监测分析,不仅可保证回采巷道的安全可靠,而且可取得显著的技术经济效益和社会效益。
1我国锚杆支护技术发展中出现的问题1.1对锚杆支护机理的认识亟待提高目前,沿用锚杆的设计方法,采用悬吊、组合梁、加固拱等理论进行计算,均是针对一般巷道提出的,还没有能针对煤巷的特定条件建立符合其特点的支护原理及设计方法,尤其是全煤及软岩条件下巷道围岩支护设计的要求。
因此,目前的技术标准主要是经验性的,设计和施工中还有许多盲目性。
所以有必要在进一步深入研究巷道围岩矿压显现规律的基础上,探索锚杆支护理论。
1.2锚杆与锚固剂的产品质量不过关,锚杆机具不配套锚杆的材质、结构与其力学性能紧密相关,锚固剂的质量指标更是决定支护可靠性的关键。
我国煤矿井下使用的锚杆型式很多,但其强度、延伸率均偏低,在不能为巷道围岩提供较大的支护阻力的同时,也不能适应巷道围岩的变形,易使巷道顶板产生离层或错动。
此外,
因使用低性能的锚杆,不可避免地使每米巷道安装的锚杆数量偏多,而影响巷道的掘进进尺。
1.3锚杆机具不配套锚杆机具性能是决定锚杆安装质量与施工速度的关键。
澳大利亚不仅重视研制各种具体用途的锚杆结构型式,而且极为重视锚杆钻装机的不断研制更新。
我国目前虽然电动、风动和液压锚杆钻机都有,但性能结构不尽合理,零部件质量和整机性能都急需进一步完善与提高,至于掘锚联合机组,更有待进一加紧研制与试验,以实现掘支平行作业,提高成巷速度。
1.4锚杆监测仪器与监测技术需要提高监测是监督施工质量、保证锚杆支护安全可靠的重要手段。
我国十分重视锚杆支护的监测工作,先后研制出了一些监测与监测仪器(锚固力测定仪、超声波围岩裂缝探测仪等),但性能不高、功能不全,还未形成系列配套的综合检测技术。
另外尽管监测工作已有所开展,但其所起的反馈和指导作用却难以发挥。
这主要是施工和管理人员的理论水平偏低,对监测的认识不足,且缺少正确的指导方法。
2对我国锚杆支护技术发展的展望
2.1进一步完善锚杆支护理论和技术锚杆支护有诸多种理论,但这些理论与实际应用技术的发展适应性较差。
所以有必要在进一
步深入研究巷道围岩矿压显现规律的基础上,探索锚杆支护理论。
完善煤巷锚杆支护理论,提高煤巷锚杆形式和参数选择的科学性、实用性是促进采准巷道锚杆技术发展的一个重要因素。
为此,我们要学习先进国家的煤巷锚杆支护的工程监控设计方法,消化吸收国外先进的锚杆支护理论和设计方法,结合我国具体情况,建立适合我国由地质调查———初始设计———工程监测———修改设计的设计方法,从而提高煤巷锚杆支护设计方法的科学性、实用性。
2.2发展掘锚新机具就目前的施工工艺而言,影响快速掘进的主要因素有两方面:一是掘进机割煤速度;二是锚杆机打眼及安装速度。
当前煤巷快速掘进的施工方法为:掘进机割煤———桥式胶带转载机和固定皮带机运煤———敲帮问顶———顶锚杆机打顶眼并安装、帮锚杆机打帮眼并安装,实现一次成巷,及时支护。
这种方法的主要矛盾是掘进工作面的开机率较低,一般在30%以下,支护时间过长,跟不上机掘速度,影响单进水平的提高。
因此发展掘锚联合机组,实现“掘支锚一体化”平行作业,将是加快煤巷锚杆支护单进速度的必要手段。
它将是我国煤巷快速掘进的又一发展方向。
2.3锚杆支护监测技术及设计方法的研究锚杆支护实施于井下后,要进行综合监测,以验证初始设计的合理性和可靠性,并为修正初始设计提供依据。
目前锚杆支护的综合监测内容有:采用十字布点法监测表面位移、采用顶板离层指示仪测试顶板岩层锚固范围内外位移值、锚杆测力计测量锚杆(索)锚固端部和全长的工作阻力。
日常监测的内容有:锚杆锚固力抽检、顶板离层、锚杆预紧力矩检测。
但在日常生产中,一些必要的监测工作没有很好开展,使其应有的作用没有得到很好的发挥。
因此,应在大力宣传的基础上,进行必要的强制约束,进一步加强这方面的研究工作,以保证安全生产。
2.4矿使用锚杆的经错杆支护人员培训人是一切工作计划的制定者和执行者,无论从结构合理、质量上乘的锚杆到性能优良的锚固剂,还是从灵活高效的锚杆钻装机具到灵敏精密的监测仪器仪表,都需要人来操作。
我国煤矿施工队伍人员素质偏低,加上监督管理不到位,往往施工质量难以保证。
因此,重视和加强锚杆支护技术人员和施工工人的技术培训和岗位训练,必然有助于我国煤矿锚杆支护技术的发展和锚杆支护的普及。
3结束语我国煤矿锚杆支护经历了50年的努力探索,锚杆支护应用范围已扩展到受动压影响的回采巷道、软岩巷道、破碎或复合顶板巷道及工作面开切眼和大断面铜室锚杆支护。
锚杆支护技术是一项貌似简单,实则复杂的系统工程,影响支护效果与成败的因素很多。
所以我们应积极开展地应力测量工作完善我国煤巷锚杆支护理论,形成科学的实用设计方法,根据不同的巷道围岩类别,采用不同的锚杆支护形式完善锚杆监测技术,经济实用的锚杆钻机,提高锚杆支护的安全可靠性。
只要我们认真对待,注重研究,锚杆支护将会迎来更加迅速发展的时期。
参考文献:[1]杨百顺,张农等.制约我国煤矿锚杆支护发展的问题浅析.煤矿安全.2008年4月.[2]聂启胜,贾俊明等.锚杆支护技术初探.煤.第14卷第一期.
[3]鞠文君.煤巷锚杆支护监测仪器的开发与应用.煤矿开采.2004年9月.浅谈我国煤矿锚杆支护技术的现状与发展
徐万军(新疆煤炭设计研究院有限责任公司)239。