浅淡煤巷锚杆支护技术及其安全可靠性

合集下载

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

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。

浅谈煤巷锚杆支护

浅谈煤巷锚杆支护

廷;塑整凰,浅谈煤巷锚杆支护夏树君郭光岩(辽源矿业集团公司西安煤业公司,吉林辽源136201)睛割随着科学技术的飞速发展,巷道支护的进一步改革。

肌本棚支护,到工字钢棚,发展到现在的u型钢棚支护。

近几年煤巷锚杆支护这—新技术在西安煤业公司广泛推广应用,并取得了良好的效果。

巨.罐词】浅谈;锚杆;支护1锚杆支护在原始煤层的使用035023区大部分巷道都布置在原始煤层中,巷道支护采用了锚扦支护,经过几个月的使用表明,支护效果很好,支护强度达到要求,完全能够满足安全生产的需要,从而解决了矿工钢、U型钢棚支护在使用、回撤、运输等方面的问题,减轻工人的劳动强度,降低了成本,提高了巷道的利用率,达到了预期的目的,取得了煤巷锚网的成功。

2锚网支护在残采煤层中的使用近几年随着煤炭资源的逐渐枯竭,原始煤柱也逐渐减少,采迹、冒落带增多,这就给锚杆支护带来了一定的困难,在经过压实顶板坚固的旧采迹、冒落区进行锚网支护,困难很多。

施工过程中采用锚杆支护与U型棚支护配套使用,即先进行锚杆支护,每支护一段距离在后路备3~5m U型棚,棚距可相应加大,经过二次支护的巷道比直接支护的巷道服务时间长3个月以上,能够满足从采区准备到采区结束的需要。

经过长时间的使用,也取得了成功,这说明锚杆支护不仅仅局限在原始煤层中使用。

在035023区掘送过程中,大部分巷道进行了锚杆支护,部分旧采迹中也进行了锚杆支护,施工中锚杆间、排距均为500m m×500m m,对于松软区,地质构造变化带,支护条件复杂区域,采取了加密锚杆间、排距的措施,保证了安全生产。

对于顶板,我们使用了5根2A m长螺纹钢,加强对顶板的管理,起到了加固拱和增强筋作用,由底板O,5m起开始打锚杆,采用1B m长锚杆护两帮,金属网使用网孔500m m×500m m的菱形网,网边对接,网扣Q1m一扣辫式链法联接一扣压一扣,既结实又美观,并在铁制托盘上加了一个木制托盘,螺丝紧固后,当顶板来压时起到了缓;中作用,使铁制托盘不直接受力,缓解了铁制托盘的变形时间。

浅谈煤矿井下巷道锚杆支护技术

浅谈煤矿井下巷道锚杆支护技术

浅谈煤矿井下巷道锚杆支护技术摘要:锚杆支护是由锚固在煤矿巷道四周钻孔内的一系列杆体(木质体、金属件、钢筋混凝土和聚合物体等)系统组成的。

这些杆体配以支撑件和背板,靠他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。

煤矿巷道应用锚杆支护技术可以提高矿井的生产效率,降低生产成本,因此在矿井生产中广泛应用。

本文首先介绍锚杆支护的形式,重点分析锚杆支护作用原理及优点,探索锚杆支护施工安全的一些事项,以供同行参考。

关键词:煤矿巷道锚杆支护施工所谓的锚杆支护就是在巷道掘后,先向围岩打眼,在眼孔内锚入锚杆,把巷道围岩予以加固,充分利用围岩自身的强度,从而达到支护巷道的目的。

锚杆与一般的支架不一样,它不单单是消极地承受巷道围岩所产生的压力和阻止破碎岩石的冒落,还要通过锚入围岩内的锚杆来改变围岩本身的力学状态,在巷道周围形成一个整体而稳定的岩石带,锚杆与围岩共同作用而达到支护巷道的目的。

因此说锚杆支护是一种积极防御的支护方法。

锚杆支护能最大限度地保持围岩的完整性、稳定性,控制围岩变形、位移和裂隙的发展,能充分发挥围岩自身的支承作用,变被动支护为主动支护,有效的改善矿井的支护状况,加快施工进度,降低了施工成本,已经成为当今煤矿巷道支护改革的主要趋势。

1 锚杆支护的形式锚杆支护按组合构件分为7类支护:①单体锚杆;②锚杆网;③锚杆钢带;④锚杆粱;⑤锚杆桁架⑥锚杆锚索;⑦多种组合,包括锚带网、锚梁网、锚杆桁架网、锚带网索等。

根据巷道围岩稳定性,采用合适的锚杆支护形式。

(1)锚杆布置方式。

锚杆的布置一般有“三花”布置、“五花”布置和矩形布置等,锚杆的间排距一般取0.6m、0.8m 和1.0m,顶板条件良好或采用联合支护方式可取1.1m和1.2m。

(2)锚固方式。

锚杆的锚固方式可分为端头锚固、加长锚固和全长锚固。

应根据锚杆杆体性能和围岩强度来选择锚固方式。

(3)树脂锚固剂。

树脂锚固剂与不同材质的杆体配套已成为现代锚固工程的最佳材料。

煤矿巷道锚杆支护技术

煤矿巷道锚杆支护技术

(2)1960年~1970年,树脂锚杆研制成功,并得到推广应用。 1958年德国开始研制树脂锚杆,于1959年在煤矿井下进行试 验,1961年取得成功。之后树脂锚杆在世界主要采煤国家逐 步得到应用和发展。初期树脂锚杆为端部树脂锚固,锚杆孔 径较大(38~45mm),以后发展到小孔径( 22~30mm)全 长锚固树脂锚杆。这种锚杆锚固力大、可靠性高、适应性强, 极大地促进了锚杆支护技术的发展与广泛应用。
.
1.1 锚杆支护的优越性
与棚式支架相比,锚杆支护具有显著的优越性。
(1)可显著提高巷道支护效果
锚杆与岩体粘结在一起,提高了岩体的整体性。 对不稳定岩层起着悬吊作用。
由于预紧力的作用,形成压缩岩梁,阻止了层状岩体的 离层作用,增大了岩层间的摩擦力,与锚杆本身的抗剪作用 一起,阻止岩层间产生相对滑动,提高了岩层的承载能力。
.
(5)由单巷布置向多巷发展
回采工作面开采强度和产量越来越大,要求的运输、通风断面 逐年增加。特别是高瓦斯矿井,往往单巷布置不能满足生产要 求,出现了一个工作面布置3~5条,甚至更多巷道的多巷布置 方式。多巷布置带来了煤柱留设、巷道受到二次甚至多次采动 影响,增加了巷道维护的难度。
(6)巷道埋深从浅部向深部发展
(7)采用科学、严格的管理,制订了锚杆支护材料标准、锚 杆支护技术规范,促进了锚杆支护技术的健康发展。
1.5 我国煤矿锚杆支护技术的发展
(1)1956年在煤矿岩巷中使用锚杆支护。
(2)1960年锚杆支护进入采区,但由于煤层巷道围岩松软, 受采动影响后围岩变形量大,对支护要求很高,加之锚杆支 护理论、设计方法、锚杆材料、施工机具、监测手段等还不 够完善,因而事故频发,发展缓慢。
(4)“九五”期间,原煤炭工业部将“锚杆支护”列为煤炭 工业科技发展的五个重点项目之一,展开了更深入、细致 的试验研究。经过教学、科研和生产单位的联合攻关,煤 巷锚杆支护技术有了很大提高,取得了很多宝贵经验,主 要有:单体锚杆支护,锚梁网组合支护,桁架锚杆支护, 软岩巷道锚杆支护,深井巷道锚杆支护,沿空巷道锚杆支 护,可伸长锚杆,电动、风动和液压锚杆钻机,锚杆支护 检测与监测仪器等。

锚杆支护煤巷稳定性可靠度分析

锚杆支护煤巷稳定性可靠度分析

1 问题的提出
1978 年, 国家计委将光爆锚喷列为国家级新技 术推广重点项目之一,并确定煤炭部为归口单位。 经过几十年的努力,我国巷道锚杆支护技术有了可 喜进展。但是从总体上来说,我国研究锚杆支护技 术是从岩巷开始的,在岩巷中的推广应用较早,技 术比较成熟,锚杆支护率高。而煤巷、半煤巷锚杆 支护率较低,进尺较少,对其研究也相对滞后。在 煤巷使用锚杆支护较早的十几个矿务局中,锚杆支 护的煤巷都曾都发生重大支护失效事故。有关专家 认为主要原因之一是煤巷围岩环境的条件复杂,不 确定性因素[1]多,设计难度大,可靠性低。在现场 许多相关人员也询问锚杆支护的巷道稳定可靠性有 多大。为了解决这一问题和考虑煤巷围岩支护设计 中的不确定因素,中国煤矿软岩中心对煤巷锚杆支 护稳定可靠性进行了深入研究。在煤巷锚杆支护技 术应用推广中除了遵循常规的规范和安全分析外, 还应将稳定可靠性作为一个重要的设计研究指标, 以保障支护结构的稳定性具有足够的可靠度。
第 21 卷
第 12 期
何满潮等. 锚杆支护煤巷稳定性可靠度分析
• 1811 •
目前煤巷围岩支护荷载的力学计算模型很多,其中 有代表性的主要有塑性滑移模型[1]:该模型根据塑 性滑移理论,认为巷道荷载来自直接顶的重力。文 [1]分别推导了一般煤巷和沿空顺槽顶板、两帮及底 板最小荷载的计算公式。散体荷载模型[2~3]认为巷 道开掘后,在两帮和顶底板都出现一定范围的破坏 区,锚杆承担的山岩压力即为散体的重力,锚杆支 护就在于悬吊破坏区产生的荷载。组合梁模型[2~ 3] 认为在巷道顶板一定范围内不存在坚固的稳定层 时,锚杆作用将主要由成拱作用和组合梁实现,而 锚杆的夹紧力将增大各岩层间摩擦阻力,从而避免 岩层间的滑动、离层或冒落。松动圈模型认为在巷 道开掘后,周边将首先破坏,并逐渐向深部扩展, 直至在一定深度取得三向应力平衡为止。在巷道周 边形成一个松动圈,而支护荷载是围岩松动圈在形 成过程中的岩石碎胀力[4] 。稳定性分析中依据的计 算力学模型不同,其中涉及到的力学随机参量不一 样, 这些都是稳定性分析中涉及的随机因素的主体。

浅析煤矿巷道锚杆支护技术应用分析

浅析煤矿巷道锚杆支护技术应用分析

浅析煤矿巷道锚杆支护技术应用分析摘要:锚杆支护技术因其安全性好,深受广大煤矿工程技术人员的喜爱,同时经过多年的进步和发展,已经逐渐成为我国煤炭开采支护的主要方式。

基于上述原因,文章主要分析了煤矿巷道锚杆支护技术应用,为今后的发展建立理论支撑。

关键词:浅析煤矿巷道锚杆支护技术应用分析引言随着我国巷道工程的不断建设,挖掘技术水平也在逐渐提高,锚杆技术得到快速发展,特别是在我国煤炭行业的应用非常广泛,保证了煤矿的快速开采,保证了工程质量和经济效益。

煤炭锚杆支护能够适应周边岩石的发展趋势,保障在巷道内工作人员的安全,从根本上提高开采的工作效率,为企业创造更高的经济效益。

1锚杆支护作用原理锚杆是一种安装在巷道围岩内部的一些支撑结构。

使用锚杆进行支撑巷道,在巷道的挖掘过程中钻锚杆眼插入锚杆,通过这种系统的结构对周边的岩石进行加固处理,以保证在矿石开采过程中处于非常安全的环境。

锚杆支护在煤矿巷道作业中,属于最常用的支护方法,也是煤矿巷道支护发展的主要技术。

锚杆支护作用的原理主要有以下几点:(1)悬吊作用。

悬吊作用主要指的是在即将发生塌落的岩石部位将锚杆通过悬吊的作用固定到岩石上,使其能承受岩石的整体重量。

(2)组合梁作用。

组合梁是一个由多层的梁共同组成的一种结构形式,在外部载荷非常大的情况下,每层的梁板因为压力的作用会单独的弯矩,由于单个承载能力较弱,所以极易被损坏。

但是通过锚杆将所有的板梁压紧之后,其所有的支撑层会形成一个统一的整体,如果遭受外力时,所有的结构共同承受外力,能够提升抗弯强度,也能有效地提高岩层的承载能力。

(3)挤压加固作用。

在巷道四周区域内设置锚杆后,将内部的各块岩石组合在一起,同时在特定的范围内形成一个连续的、承载能力超强的整体拱形构件,这就形成了强力的承载结构,从而能够承受围岩的整体重量以及顶板处的压力。

(4)减跨作用。

在巷道内安装锚杆能够有效地降低整体结构的高度和宽度。

比如在巷道中间位置上设置一个锚杆,可以作为支撑构件使用,将原来的两个小拱结构联合在一起。

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

浅析矿井巷道锚杆支护技术的运用矿井巷道锚杆支护技术是指利用锚杆、锚索等材料将巷道壁面与锚杆连接在一起,以增加巷道的稳定性和承载能力的一种支护措施。

随着矿井开采深度的增加,巷道岩体变形与破坏的风险也相应增加,因此锚杆支护技术的应用显得尤为重要。

下面就矿井巷道锚杆支护技术的运用进行浅析。

首先,矿井巷道锚杆支护技术能够有效地加强巷道的稳定性。

由于锚杆与巷道壁面的连接,形成了一个有机的整体结构。

锚杆的加入可以增加巷道壁面的抗拉强度,阻碍巷道岩体的变形和破坏。

此外,锚杆的设置还可以通过分散和传递巷道岩体的应力,进一步提高巷道的稳定性。

其次,矿井巷道锚杆支护技术可以提高巷道的承载能力。

巷道通常承受着来自上覆岩层的巨大压力,容易出现压力变形和破坏。

锚杆的加入可以增加巷道壁面的支撑强度,分散和传递巷道的荷载,从而提高巷道的承载能力。

同时,锚杆还可以充当一种悬挂索,将巷道壁面的压力分散到锚杆上,减小了巷道壁面的受力面积,从而减小了巷道壁面的压力。

再次,矿井巷道锚杆支护技术具有较好的适应性。

巷道的变形和破坏通常是由于不同程度的岩体变形引起的,而锚杆可以根据巷道岩体的变形状态进行相应调整和强化。

针对不同的巷道形状、巷道岩体的力学性质和运营条件等进行设计和选择,以获得最佳的支护效果。

同时,锚杆还可以与其他支护材料结合使用,如锚索、喷浆、钢丝网等,形成多层次、多种方式的支护体系。

最后,矿井巷道锚杆支护技术的运用也需要注意一些问题。

首先是锚杆的合理布置和间距选择,根据巷道的尺寸、地质条件和设计要求进行合理布置,避免锚杆集中在一些区域,导致不均匀的力学作用。

其次是锚杆的质量控制,包括材料的选择和性能测试、安装质量的监控等,要确保锚杆的质量符合要求。

最后是锚杆的检测和维护,定期对锚杆进行检测,及时发现和处理存在问题的锚杆,对锚杆进行维护和加固。

综上所述,矿井巷道锚杆支护技术的运用能够加强巷道的稳定性和承载能力。

然而,锚杆支护技术的应用还需要进一步的研究和改进,特别是在巷道变形和破坏的机理、锚杆参数的优化和巷道支护系统的完善等方面,以提高巷道的安全性和可靠性。

煤矿巷道锚杆支护技术

煤矿巷道锚杆支护技术

锚杆支护技术可以根据巷道的实际情况进 行调整,适应不同的围岩条件和采掘要求 ,具有较强的灵活性和适用性。
成本较低
环保节能
锚杆支护材料成本较低,且易于加工和运 输,可以大幅度降低采煤成本。
锚杆支护技术可以减少对传统木材和钢材 的需求,降低资源消耗和环境污染,符合 绿色采煤的理念。
锚杆支护技术的缺点
技术要求高
将锚杆杆体插入钻孔,用锚固 剂或树脂等粘结剂进行锚固。
张拉与固定
根据设计要求,对锚杆进行张 拉,使其对围岩产生足够的预 紧力,然后进行固定和连接。
04
锚杆支护技术的优缺点
锚杆支护技术的优点
高效稳定
灵活适用
锚杆支护技术能够有效地提高巷道的稳定 性,减少围岩变形和破坏的风险,保证采 煤作业的安全进行。
02
锚杆支护技术的原理
锚杆支护的基本原理
锚杆支护是通过在巷道围岩中打入锚 杆,利用锚杆的拉力和锚固力将不稳 定的围岩锚固在稳定的岩层中,以保 持巷道的稳定性和安全性。
锚杆支护技术具有施工简便、快速、 安全可靠等优点,因此在煤矿巷道支 护中得到了广泛应用。
锚杆的受力分析
01
锚杆受力主要包括拉拔力和剪切力,其中拉拔力是 锚杆的主要受力形式。
02
锚杆的拉拔力应满足设计要求,并应进行必要的试 验验证,以确保锚杆的可靠性。
03
剪切力主要发生在锚杆中间部位,对锚杆的稳定性 有一定影响,但一般较小。
锚杆支护的力学性能
01
锚杆支护的力学性能主要包括抗拉拔力、抗剪切力和
抗弯矩等。
02
抗拉拔力是评价锚杆性能的重要指标,要求满足设计
要求,并具有良好的长期稳定性。
对于一些高边坡工程,锚杆支护技术可以有效地提高边坡的稳

影响煤巷锚杆支护安全可靠性的若干问题

影响煤巷锚杆支护安全可靠性的若干问题

1.2.4 地应力测试。 1.2.5 锚固性能测试 在现场进行锚杆拉拔破坏性实验锚固剂与 岩层。锚杆之间的黏结性能以及杆体的破断 力, 以此作为锚杆支护参数设计的重要依据。 1.3 锚杆施工质量 锚杆的锚固力与预拉力是两个不同概念, 锚杆的锚固力反映了锚杆固结岩的能力, 而锚 杆的预拉力大小反映了锚杆对围岩的主动加固 能力。预拉力锚杆支护的关键是通过锚杆及附 属构件对围岩施加外力, 使锚固范围内的顶板 受水平应力作用时处于横向压缩状态, 形成自 撑机构。在维护岩体自身稳定的同时能承受上 部载荷, 维护岩体的连续.稳定。锚杆预拉力 大到一定程度时。锚固范围内及锚固长度之外 的围岩不存在离层破坏。目前煤巷锚杆支护普 遍使用树脂锚固剂, 要想使锚杆有较大的预拉支护工程监测的主要内容是对顶 板离层及巷道位移量的监测。顶板离层指巷道 服务期内顶板岩层中一点与其正上方一定深度 岩层中某点的相对位移量, 一般将离层划分为 锚杆锚固范围内顶板离层和锚固范围外顶板离 层。目前在煤矿中使用的顶板离层指示仪是以 不同的颜色段对顶板锚固范围内和锚固范围外 离层情况提供连续的直观显示, 以便向井下作 业人员随时警示顶板变化情况, 及早发现顶板 失稳的征兆, 便于采取必要的加固措施。 实际使用中存在如何确定顶板离层界限的 问题。顶板离层界限是指锚杆支护巷道在正常 使用情况下, 所允许的顶板离层的范围。超过 这一范围意味着顶板将处于非稳定状态之中, 应该密切注意顶板动态, 及时采取相应的补强 措施。 2 煤巷锚杆支护需解决的几个问题 煤巷一般沿煤层顶板掘进, 支护的主要对 象是顶板及两帮煤体。一般情况下煤层比较松 软, 抗压强度低。从发生的冒顶事故来看煤巷 锚杆支护的破坏多发生在地质构造带, 发现顶 板变形时不能及时有效地采取补救措施。提高 煤巷锚杆支护安全可靠性需解决好以下几个问 题: 2.1 采 用 科 学 合 理 的 动 态 设 计 方 法 。 实 际 工作中, 理论计算只能作为支护设计的主要参 考依据, 辅以工程类比、巷道动态监测 ( 采用 安设顶板离层仪、液压枕、施工顶板岩性、岩 体 结 构 检 查 孔 等) , 严 密 监 测 顶 板 变 化 情 况 及 两帮位移量, 将信息汇总、分析、反馈, 及时 调整支护参数, 使巷道支护最大限度的贴近顶 板支护的实际要求。 2.2 做 好 巷 道 地 质 预 测 预 报 工 作 。 运 用 先

煤巷中锚杆支护的应用

煤巷中锚杆支护的应用

煤巷中锚杆支护的应用煤矿是我国的重要能源产业,但同时也是危险性极高的行业。

在采煤过程中,地质条件不稳定,煤层顶板易于崩塌,给矿工的生命和财产安全带来极大威胁。

为了解决这一问题,锚杆支护技术应运而生。

锚杆支护技术是一种新型的煤矿支护方式,它通过在煤巷中设置锚杆,将煤岩体与支护结构牢固连接起来,使其形成一个整体,从而提高巷道的稳定性和安全性。

在煤巷中,锚杆支护技术已经得到了广泛的应用,并且取得了良好的效果。

一、锚杆支护技术的特点1、钢筋锚杆可以适应不同的地质条件,具有较高的承载能力和抗拉性能。

在煤巷中,钢筋锚杆可以有效地支撑煤岩体,防止其崩塌。

2、锚杆支护技术具有灵活性和可操作性,可以根据不同的巷道结构和地质条件进行调整和改进,以实现最佳的支护效果。

3、锚杆支护技术可以提高煤巷的通风效果,减少煤尘和有害气体的产生,保证矿工的健康和安全。

4、锚杆支护技术可以降低煤矿的生产成本,提高生产效率和经济效益,是一种节能环保的煤矿支护方式。

二、锚杆支护技术的应用1、在煤巷中,锚杆支护技术可以用于巷道的支护和加固。

通过设置锚杆和锚杆钢筋,可以有效地防止煤岩体的崩塌和滑动,保证煤巷的稳定性和安全性。

2、锚杆支护技术可以用于煤巷的巩固和加固。

在煤巷的巩固和加固过程中,需要使用锚杆和锚杆钢筋,将煤岩体与支护结构牢固连接起来,从而形成一个整体,提高巷道的稳定性和安全性。

3、锚杆支护技术可以用于煤矿井下的支护和加固。

在煤矿井下,需要使用锚杆和锚杆钢筋对井壁和井筒进行支护和加固,从而保证井下的稳定性和安全性。

三、锚杆支护技术的优点1、锚杆支护技术可以保证煤巷的稳定性和安全性,减少事故的发生,保护矿工的生命和财产安全。

2、锚杆支护技术可以提高煤矿的生产效率和经济效益,降低生产成本,是一种节能环保的煤矿支护方式。

3、锚杆支护技术可以适应不同的地质条件和巷道结构,具有灵活性和可操作性,可以根据不同的情况进行调整和改进。

四、锚杆支护技术的发展趋势随着煤矿开采深度的加大和煤矿工作面的扩大,锚杆支护技术将会得到更加广泛的应用。

煤矿掘进巷道锚杆支护技术探讨

煤矿掘进巷道锚杆支护技术探讨

煤矿掘进巷道锚杆支护技术探讨
煤矿掘进巷道锚杆支护技术是煤矿开采中常用的一种巷道支护技术。

巷道是矿区开采的主要通道,对于保证矿井的正常运营和矿工的安全非常重要。

巷道锚杆支护技术是一种可靠、经济、高效的巷道支护方法,广泛应用于煤矿巷道的施工和支护工程中。

巷道锚杆支护技术是指通过预埋或锚固在巷道围岩中的锚杆来支撑巷道围岩的一种施工技术。

锚杆的选择主要根据巷道围岩的性质和工程要求,一般常用的锚杆有钢材锚杆、聚合物锚杆和梅花锚杆等。

锚杆的优势是具有较高的抗拉强度,能够有效支撑和控制围岩的变形和塌落,提高巷道的稳定性。

在巷道锚杆支护技术中,选择合适的锚杆安装方式也是非常重要的。

一般常用的锚杆安装方式有单次锚杆法、连接型锚杆法和网架支护法等。

单次锚杆法是指在巷道施工过程中,一次性安装并锚固锚杆,适用于围岩质量较好的地区。

连接型锚杆法是指在巷道施工过程中,将多段锚杆连接在一起,适用于围岩质量较差的地区。

网架支护法是指在巷道施工过程中,将锚杆与钢网进行联合支护,适用于围岩变形较大的地区。

选择合适的锚杆安装方式可以提高巷道围岩的稳定性和支护效果。

巷道锚杆支护技术中还需要注意锚杆的间距和锚杆的预应力控制。

锚杆的间距要根据巷道围岩的性质、巷道的尺寸和工程要求来确定,一般间距越小,锚杆的支护效果越好。

锚杆的预应力控制也是非常重要的,过大的预应力会导致锚杆断裂或围岩开裂,过小的预应力则无法有效支撑围岩。

在巷道锚杆支护技术中,需要严格控制锚杆的预应力,以保证支护效果和矿工的安全。

煤巷锚杆支护安全可靠性分析

煤巷锚杆支护安全可靠性分析
( ) 计 方 法 一 设
之外 的嗣岩不存在离层破坏 。 目前 , 煤巷锚杆支护普遍使用树脂锚 固剂 , 要想使锚
杆有 较 大 的 预拉 力 , 杆施 工 质 量 要得 到 保 证 。在 现场 实 锚
践 中, 由于受施工机具 、 安装工艺 、 操作 人员素质等影响 ,
高 预拉 力 锚 杆很 难 实 现 。 施工 过 程 中 , 钻 孔 深 度不 够 , 如果
响 锚 同 剂 与孔 壁 相 贴 程 度 , 成 “ 层 皮 ”搅 拌 时 间不 足 形 两 ; 或过 长 , 使 锚 同剂 的 同化 剂 与 催 化 剂反 应 不 充 分或 已经 可 凝固。 这样 , 杆 预 扣 力很 小 或无 预 拉 力 , 能及 时 控制 巷 锚 不
道 变形 。
( ) 程 监 测 四 工
煤 巷 锚 杆 支 护 设 计 关 系 到 巷 道 锚 杆 支 护 工程 的质 量
优劣 、 是否安全可靠 以及是否经济合理等重要问题 。目前 ,
国 内外煤 巷锚 杆 支护 设 计 可 分 为工 程 类 比法 、 护 机理 计 支
则会造成锚杆体外露过长 , 板不能与岩面贴紧 , 托 将降低 或没有预拉力 ; 反之 , 若钻孔 过深 , 锚阎剂被推挤至孔底积 聚, 使锚杆的实际锚固长度减少, 达不到要求 。 清孔程度及 搅拌 时间对树 脂锚 阎剂性能影较大 。清孔 不好 , 直接影


煤 巷 锚杆 支护 的 安 全可 靠 性 , 指 所 采 用 的锚 杆 支 护 是 系 统 在巷 道 整 个服 务期 内满 足 安会 和 生 产需 要 的 程度 。 从 设 计方 法 、 质 条 件 到锚 杆 施 1 质量 、 程监 测 , 影 响 到 地 : 工 都 锚 杆 支护 系统 的安 全 可靠 性 。

锚杆支护在煤矿安全中的应用的分析

锚杆支护在煤矿安全中的应用的分析

锚杆支护在煤矿安全中的应用的分析锚杆支护是在地下煤矿和隧道等工程中应用广泛的一种防止地质灾害的技术,其作用是通过锚杆与岩体之间的相互作用,支撑岩体,增强岩体的稳定性。

锚杆支护在煤矿行业中的应用已经十分成熟,其重要性不言而喻。

本文将从锚杆支护的原理、分类和应用案例等方面进行分析,以更好地掌握锚杆支护在煤矿安全中的应用。

一、锚杆支护的原理锚杆支护是一种钢筋混凝土加固技术,在地质灾害工程和煤矿工程领域应用广泛。

其原理是利用锚杆与岩体之间的相互作用,通过锚杆抗拉作用和岩土体自重、摩擦力和封闭压力的作用,达到支撑和加固岩体的目的。

在锚杆支护中,钢筋混凝土锚杆被埋藏在岩体或煤层中,通过其张力和摩擦力的作用,抵挡岩体或煤层的重力和外力,保持其稳定性。

此外,由于锚杆的作用面积大,能够有效地转移不稳定岩土体的荷载,增加岩体的抗剪强度,提高其整体稳定性。

二、锚杆支护的分类锚杆支护主要分为两类:钢筋锚杆和预应力锚杆。

1. 钢筋锚杆钢筋锚杆是采用钢筋混凝土制造而成的锚杆,其结构相对简单,价格也相对较低。

其缺点是在极端情况下的支撑效果不如预应力锚杆,容易产生锚杆脱落等问题。

因此,其主要应用于较小的工程中。

2. 预应力锚杆预应力锚杆是采用预应力钢筋混凝土制造而成的锚杆,具有较高的抗剪强度和受力效果。

其内部具有拉应力,在岩体或煤层发生变形时,能够迅速响应外力,保持稳定性。

预应力锚杆主要应用于较大的工程和高风险情况下的煤矿支护中。

三、锚杆支护在煤矿安全中的应用锚杆支护在煤矿安全中的应用非常广泛。

其主要作用是支撑岩体和煤层,保证煤矿工作面的稳定性。

1. 支护煤壁在煤矿开采中,锚杆支护主要用于支撑煤壁。

煤层是一种脆性材料,容易发生崩塌、剪切等现象,造成巨大的灾害。

锚杆支护能够有效地增强煤壁的力学性能,保持煤壁的稳定性。

2. 支护煤柱在煤矿开采中,锚杆支护还用于支护煤柱,防止煤柱破碎、倒塌、下沉等问题。

煤柱是分隔煤层的一种矿柱,其稳定性对煤矿安全至关重要。

煤矿掘进巷道锚杆支护技术探讨

煤矿掘进巷道锚杆支护技术探讨

煤矿掘进巷道锚杆支护技术探讨在煤炭行业中,掘进巷道是不可避免的工作,而煤矿掘进巷道锚杆支护技术也成为了巷道掘进中非常重要的一环,其作用是使巷道更加稳定,保障工人的安全。

本文将从锚杆支护技术的优势、锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的应用、锚杆选择以及存在的问题几个方面进行探讨。

一、锚杆支护技术的优势锚杆支护技术的主要优势是具有较好的受力性能以及安装方便。

锚杆支护可以在煤巷道中实现快速、高效的维护和支持,让煤矿巷道在恶劣的条件下保持足够的稳定性和安全性,同时支护还可以避免山体滑坡和其它不利环境的威胁。

此外,锚杆支护技术可以降低了人力、物力、财力的使用成本,提高了效率,缩短了巷道施工周期和维护时间。

这些因素让锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中得到了广泛应用。

在煤矿掘进巷道中,锚杆支护技术主要应用于巷道的断面控制和地质条件不稳定的地段,如煤层、冻结土壤、松散砂层等。

作为巷道支护的一种经典方式,锚杆支护技术已被广泛应用于煤矿掘进巷道中,其作用主要集中在以下三个方面:1、提高煤矿掘进巷道的稳定性锚杆支护技术的作用是在煤巷道地质条件不稳定的地段上加强地质固结,提高巷道的抗震抗楔陷能力,从而使煤巷道在采煤过程中更加稳定。

2、改善煤矿掘进巷道的通风条件随着巷道掘进的不断深入和过程中采煤的进行,煤巷道内空气质量较差,通风不良,严重影响着工人的健康和煤矿生产的安全。

锚杆支护技术可以增强巷道整体结构的稳定性,使通风系统维持正常运转,从而改善巷道内的通风状况。

煤矿巷道的稳定性和安全性,直接影响煤矿的生产安全。

巷道支护技术的好坏,直接关系到采矿机械的使用和工人的生命安全。

锚杆支护技术的应用,可以有效避免煤层和巷道松散地层的滑落和冲击,保持巷道的稳定,降低工人的事故率和伤亡率。

三、锚杆选择在煤矿巷道支护工程中,如何选择合适的锚杆,是关系到巷道支护质量的重要因素。

选择合适的锚杆材料和规格,能够提高巷道支护的稳定性和可靠性,延长工程使用寿命。

煤巷中锚杆支护的应用

煤巷中锚杆支护的应用

煤巷中锚杆支护的应用煤巷中锚杆支护是煤矿企业中常用的一种支护方式,也是煤矿安全生产的一项重要措施。

本文将逐步阐述煤巷中锚杆支护的应用,以及该技术的优缺点。

1.锚杆的作用锚杆是一种支护工具,用于支撑矿井岩板,稳定煤巷,防止岩层移动和崩落。

锚杆的作用是固定岩石,防止岩石侵袭煤巷,在煤巷中实现较为稳定的工作条件。

2.锚杆支护的步骤(1) 在采空区采煤之前,应先进行地质勘探工作,对煤巷的地质构造进行认真的分析,并查看定向钻孔及岩心样品。

(2) 根据地质构造和工作条件,合理设计支护方案,并按照支护方案的要求进行施工。

(3) 进行相应的测量、记录和验收工作。

3.锚杆支护的优点(1)有较好的适应性。

锚杆支护适用于各种不同的地质条件和不同的煤巷类型。

(2)支护能力强。

锚杆支护能够有效地支撑煤巷,防止岩层崩落和移动,从而为煤矿生产提供了安全保障。

(3)施工简单。

锚杆支护施工简单方便,节约时间和成本。

4.锚杆支护的缺点(1)需要耗费大量的材料。

锚杆支护需要较多的材料,而且锚杆的设计和施工一旦出现错误,将会导致支护效果不好。

(2)施工不重视质量。

有些煤矿企业在施工过程中不重视质量,盲目追求速度和利润,降低了支护的质量。

(3)难以检查和维护。

锚杆施工后难以进行维护和检查,一旦发生故障就会影响支护效果。

综上所述,锚杆支护作为一种重要的煤巷支护方式,应用广泛。

但是,其施工和整改过程需要高度重视和认真负责的态度,避免出现质量问题。

仅靠锚杆支护是不足以保障煤矿生产的安全的,煤矿企业还需配合其他煤巷支护方式来提高煤巷的安全系数,确保煤矿生产的顺利进行。

煤巷锚杆支护技术浅析

煤巷锚杆支护技术浅析
a . 锚杆间排距 . 90 l 取 0 mn:
h — 被 悬 吊 岩层 的厚 度 10 mm: — 50 6 — 锚 杆 屈 服强 度 . 30 a — 取 4 MP :
k — 安 全 系 数 . 3 — 取 。 计算 得 : = 85 m , D 1. m 取锚 杆 直 径 2 mm。 0
工 方 法 , 得 了较 理 想 的支 护 效 果 。 取
层 . 到 一定 程 度 就 会 导致顶板 大 面 积 冒 落 . 达 因此 需 要 加 强 支 护 , 目前
常用小孔 径预应力锚索加强支护 . 根据顶板 围岩 赋存条 件 。 确定采用 锚 m, .m, 根 据工 作 面 支 架 安装 和 安 全 生 产 要求 . 眼 整 体 跟 顶 施 工 。 考 虑 锚 索 加 强 支 护 。 索 段 长 5 钢 绞 线 长 54 每 4排 锚 杆 安 装 两 套 锚 切 锚 . 处 。 套 锚 索 配树 脂 药 卷 K 5 5一 2米 每 23 机 巷 、 巷 跟底 施 工 . 以 切 眼 上 、 1段 丢 顶 煤 施 工 , 方 面保 证 上 索 , 索 布 置 在 距 切 眼 两 帮 1 风 所 下 5 1 一 支 和 Z 5 0两支 . 且 导 硐 与 刷 帮侧 钢 带 、 索 交错 布 置 。 25 并 锚 口车 场 长度 。 一 方 面保 证 巷 道 的 安 全使 用 。 另
为确 保 安 全 施 工 。顶板 采 用 高 强 锚 杆 配树 脂 锚 固剂 加 长 锚 固 , 锚 平 均 厚 度 60 直 接 底 为泥 岩 ~ 灰 色 粉 砂 岩 . 均 厚 度 为 24 老底 .m。 浅 平 .m: 为灰 白色 一 浅 灰 色 细砂 岩 , 均 厚 度 80 平 .m。该 区域 内煤 层 赋 存稳 定 . 固 长 度 不 小 于 10 rm.用 K 5 5和 Z 5 0各 一 卷 .初 锚 力 不 小 于 00 a 23 25 10 m. 固力 不 小 于 8K 5N 锚 0 N。 煤 层 上 部局 部 受 岩 浆 侵蚀 。 浆 岩 和 天然 焦 厚 01 10 平 均 06 岩 .~ , m, .m。 24加 强 支 护 2 34切 眼及 上 、 1断 面 大 , 巷 道 高 度 限 制 , . 31 下5 1 受 自采 用 煤 巷锚 杆 支护 技 术 以 来 , 过 摸 索 、 践 、 通 实 总结 , 形 成 一 已 因此 锚 杆 的锚 固范 围 较 小 , 锚 固 区 外 的 围 岩 变 对 整套 适 应 各类 条 件 的 巷道 施 工 经 验 ,轻 放 工 作 面 切 眼 巷 道 断 面 大 . 支 锚 杆 长 度 不 能 太 大 , 很 护 困难 。 过 大 家 共 同 努 力 . 定 出 “ 带 网 ” 通 制 锚 配合 锚 索 联 合 支 护 的 施 形 起 不 到 良好 的控 制 作 用 . 容易 引 起 顶 板锚 固 区 外 的煤 体 膨 胀 和 离

煤矿掘进巷道锚杆支护技术探讨

煤矿掘进巷道锚杆支护技术探讨

煤矿掘进巷道锚杆支护技术探讨一、锚杆支护技术的原理锚杆支护技术是一种通过在巷道围岩中埋设锚杆,并利用锚杆与巷道围岩相互作用的力学原理来增强巷道的稳定性的支护方法。

其原理主要包括两个方面:一是利用锚杆对巷道围岩进行约束,增强其抗拉强度,二是利用锚杆与围岩之间的摩擦力提高巷道围岩的抗剪强度。

具体来说,通过在巷道围岩中埋设锚杆,可以有效地将巷道围岩进行约束,形成一个整体的支撑结构。

当巷道围岩受到外部荷载作用时,锚杆能够承担一部分荷载,从而减轻围岩本身的受力情况。

由于锚杆与围岩之间产生了摩擦力,这种摩擦力可以有效地提高围岩的抗剪能力,从而增强了巷道的整体稳定性。

1. 锚杆的选择在进行锚杆支护工作时,首先需要选择合适的锚杆。

一般来说,常见的锚杆材料有钢筋、钢管等,这些材料通常具有较高的抗拉强度和抗腐蚀能力,能够满足巷道支护的要求。

在选择锚杆时还需要考虑其长度和直径等参数,这些参数需要根据具体的巷道情况和支护要求进行合理的选择。

在选择好合适的锚杆后,需要进行锚杆的埋设工作。

通常情况下,埋设锚杆的深度需要根据巷道的围岩情况和设计要求来确定。

在进行锚杆埋设时,需要将锚杆按照一定的间距和深度埋入围岩中,并确保锚杆的埋设深度和间距能够满足巷道支护的要求。

在进行锚杆支护工作时,锚杆的固定是非常重要的一环。

一般来说,常见的锚杆固定方式有化学固化和机械固定两种。

化学固化是指在锚杆埋设完毕后,在孔道中注入特定的化学固化材料,通过与锚杆表面的摩擦力来加固锚杆。

而机械固定则是通过在锚杆的末端安装特定的固定件,将锚杆与围岩形成一个整体的支护结构。

1. 巷道掘进:在煤矿巷道的掘进过程中,锚杆支护技术可以有效地提高巷道的稳定性,减少巷道围岩的变形和破坏,保障矿工的安全。

2. 巷道加固:对于已经开采完成的巷道,如果存在一定的围岩松动和变形情况,可通过锚杆支护技术进行加固,提高巷道的承载能力和稳定性。

3. 矿井支护:在煤矿井下开采过程中,井壁的支护是非常重要的。

矿井煤巷锚杆支护技术浅探

矿井煤巷锚杆支护技术浅探

矿井煤巷锚杆支护技术浅探巷道支护是煤炭开采、各类矿山、水利水电隧道及地下工程的一项关键技术,合理的巷道支护技术应既能确保地下工程的安全,又具有明显的技术经济效益。

随着我国矿山开采深度和广度的不断发展,以及基本建设规模的不断扩大,对巷道支护技术提出更新、更高的要求。

煤矿巷道支护经历棚式支护到锚杆支护的过程。

锚杆支护具有明显的优越性;可显著提高支护效果、降低成本、减轻工人劳动强度、改善作业环境、保证安全生产、有利于采煤工作面快速推进。

1. 煤巷锚杆支护的作用机理煤巷锚杆支护技术的作用原理主要是利用锚杆与围岩之间的相互作用,为锚杆支护设计提供理论基础,其具体的作用机理主要表现在以下几点:(1)锚杆给不连续面提供轴向力与切向力,提高它的抗剪强度以及阻止它发生离层与滑动的现象结构面的强度提高了,也就相应的将节理煤岩体的整体强度完整性与稳定性提高了其中,这些不连续面主要包括节理层理裂隙等(2)锚杆给围岩施加压应力改善围岩的应力状态主要表现在:一方面,受拉区域抵消了部分拉应力,围岩抗拉能力获得增强;另一方面,受剪区域由于压应力产生的摩擦力,促使围岩的抗剪能力增强(3)锚杆通过钢带的作用扩大了了范围,从而载荷获得均匀,两者联合形成支护系统,最终使得整体的支护能力增强了(4)锚杆支护形成的次生承载层通过锚索的作用与围岩的关键承载层相连在一起,这样就可以充分的发挥深部围岩的承载能力,将承载受力面扩大到其他范围的岩体,从而支护系统的整体稳定性也就提高了锚索在这里起的作用是相连的作用。

(5)钢带可扩大锚杆作用范围,使载荷趋于均匀,共同形成组合支护系统,提高整体支护能力。

对巷道表面提供支护,改善顶板应力状态,减少岩层弯曲引起的拉伸破坏。

(6)锚索的作用主要是将锚杆支护形成的次生承载层与围岩的关键承载层相连,充分调动深部围岩的承载能力,使更大范围内的岩体共同承载,提高支护系统的整体稳定性。

2. 我国的煤巷锚杆支护技术存在的问题及特点2.1煤巷锚杆支护技术存在的问题我国在锚杆支护技术的应用上,与发达国家相比还有很大的差距,这种差距的存在主要是由于我国在锚杆支护技术的应用上存在着很多的问题,这些问题主要体现在以下几方面首先,我国的巷道围岩变形量普遍较大,而锚杆的锚固强度以及可允许的围岩变形量却较小,这种矛盾的存在直接影响了我国锚杆支护技术的应用其次,我国在锚固剂的技术水平上也与国外的相比存在比较大的差距,还需要不断地进行研究和改进最后,我国的在进行锚杆的安装时,由于所要安装的密度大以及施工速度慢的原因,从而也影响了煤矿企业的生产和经济效益2.2煤巷锚杆支护技术的特点我国在使用锚杆支护技术方面虽然与西方国家存在着较大的差距,但是也有这自身的特点,这些特点主要有以下几方面:首先,我国在借鉴国外先进经验的基础上,结合实际情况,在地应力实测的基础上做出按照先地应力学评估,后初始支护设计,再进行现场勘测,最后反馈信息以及将设计修正完善的动态设计方法同时通过将边限元数值模拟现场监测反馈信息以及边界元的结合方法,在计算机的辅助下進行设计,可以使锚杆支护设计的参数更加的合理其次,对围岩潜在的破坏失稳模式进行分析,主要是看围岩的岩性和巷道在位置构造及垂直应力的情况在煤层顶底板的松软处遇到遇水膨胀的岩体时,可以使用高强度的锚梁网锚杆桁架及锚杆网加锚索进行联合支护;在破碎顶板及松软煤体处,可以将全长锚固的大杆径和高强度组合锚杆结合使用,在树脂锚固剂的配合使用下,加上高强度的螺纹钢杆体,从而加固围岩和锚固再次,我国在锚杆支护技术不断发展的同时产生了与之相适应的配套锚杆钻机和安装机具,大大地提高了安装效率最后,进行巷道顶底板顶板下沉量及底膨量的在内的现场监测在监测的同时,还要注意巷道顶板离层情况,注意加强支护,同时要求在安装锚杆的时候要注意煤帮和顶板的拉拔力控制在一定的范围内3. 煤巷锚杆支护技术的发展方向我国在发展锚杆支护的技术上任重而道远,要使我国的锚杆支护技术发展到一定的水平,就应当在技术上确定其所要发展和研究的方向3.1锚杆监测技术的完善在锚杆监测技术的完善上,主要是完善离层指示仪和非破坏性测定锚杆锚固力完善完善离层指示仪,可以有效测定锚杆锚固范围内的离层情况和锚固范围外的离层情况,并对顶板可能出现的冒落危险进行及时的报警,从而避免顶板事故的发生3.2锚杆机具的完善锚杆机具中的钻杆钻机在目前的使用中存在着很多的问题在今后的发展中需要逐渐的将这些进行完善,这些问题主要表现在:首先,配备的零部件质量不达标,使用中经常会损坏其次,钻头钎杆的质量也有待进一步的提高,使它们使用的时间加长,从而提升钻眼速度节约成本再次,打眼的角度还比较小,直接影响了井下的实际应用最后,搅拌药卷和拧螺母的工序在操作中是单独进行着的,严重影响了掘进的速度,这就要求在以后的发展中需要研究能够进行快速安装的系统3.3加强地应力测量,提高锚杆支护的科学性在进行锚杆支护的设计和使用的过程中,巷道围岩力学性质和地应力数据是最重要的资料,锚杆支护的设计和巷道布置应当以三维地应力大小及方向数据作为依据,同时在锚杆支护的设计时,也应当考虑巷道围岩塑性区的分布及变化,因为其会影响地应力的状况3.4加强煤巷锚杆支护理论及设计方法的研究由于煤巷塑性区分布具有不均匀性和变化性的特点,在发展锚杆支护技术的方向上,应当建立控制煤巷围岩塑性区的理论,同时建立保持围岩稳定的锚杆支护理论;在设计上,相应的进行锚杆支护主要力学参数的设计和其他组合支护技术的设计。

影响煤巷锚杆支护安全可靠性的若干问题

影响煤巷锚杆支护安全可靠性的若干问题

影响煤巷锚杆支护安全可靠性的若干问题
1、煤巷围岩属性:煤巷的支护安全可靠性受到围岩的属性影响,如
煤层的顶底板和侧壁的变形程度和破坏趋势,以及支护结构分布的均匀性;
2、支护结构的负荷:煤巷的支护安全可靠性受到外力的影响,包括
水体的负荷、地震力、钻探施工支护结构的负荷等,如果不能有效考虑这
些外力,就会影响锚杆支护煤巷的安全可靠性;
3、锚杆安装深度:锚杆要求安装在受煤压力较大的位置,如果锚杆
安装深度不够,会导致锚杆不能发挥有效的支护作用,从而影响煤巷的安
全可靠性;
4、锚杆横断面尺寸:锚杆的横断面尺寸应根据煤巷的支护需求选择,如果锚杆横断面太小,不能满足支护要求,从而影响煤巷的安全可靠性;
5、锚杆材料强度:锚杆安装后要长期承受煤层预应力和地架荷载,
因此锚杆材料的强度是影响煤巷支护安全可靠性的关键因素;
6、锚杆撑杆的分布:撑杆的分布决定了锚杆的支护效果,如果撑杆
的分布不合理,就会影响锚杆的支护作用,从而影响煤巷的安全可靠性。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

浅淡煤巷锚杆支护技术及其安全可靠性
近年来,针对深部高地应力、受强烈采动影响、特大断面巷道等复杂困难条件,提出了高预应力、强力支护理论,开发了强力锚杆、锚索支护系统,大幅度提高了巷道支护效果与安全性,并有利于巷道快速掘进。

使煤巷锚杆支护技术发展到更高的水平。

目前。

有些矿区锚杆支护率已超过90%,很多矿区锚杆支护率达到60%,使我国煤矿巷道支护技术发展到一个崭新的阶段。

1 煤巷锚杆支护理论分析
随着锚杆支护工程实践的不断丰富,适用于各种围岩条件下的各种锚杆支护理论相继被提出并逐步得到发展和完善。

对锚杆支护作用机理的进一步深化了认识,认为锚杆的本质作用在于阻止围岩出现张开裂隙和裂纹,结构面出现离层与滑动,最大限度地保持围岩的完整性,避免有害变形出现,
在支护理论方面,目前,国内较成熟的锚杆支护理论主要可归纳为3大类:
(1)基于锚杆的悬吊作用而提出的悬吊理论、减跨理论等;
(2)基于锚杆的挤压、加固作用提出的组合粱理论、组合拱理论以及楔固理论等:
(3)综合锚杆各方面的作用而提出的松动圈支护理论、锚固体强度强化理论、锚注理论、最大水平应力理论以及锚杆桁架支护理论等。

近年来煤炭科学研究院的专家们提出的针对复杂困难巷道围岩
条件的高预应力、强力锚杆一次支护理论也已在工程实际中应用。

这些理论在生产实践中发挥了积极作用,但由于理论本身的局限性(比如组合梁只适合于层状顶板锚杆支护的设计;组合拱理论缺乏对被加固岩体本身力学行为的进一步分析等)和巷道地质条件的复杂性,使得在煤巷锚杆支护设计的实际工程中往往需要采用多种设计方法相结合,进行相互校核、优势互补。

2 锚杆支护施工技术管理
2.1 爆破要求
(1)必须严格制订爆破图表,确定合理的爆破参数。

(2)必须按爆破图表看线、定点、划轮廓线、量尺、定眼位。

(3)先按中(腰)线打好第一个正顶跟,然后插木棍导向,保证打眼质量符合爆破图表要求。

(4)周边眼装药采用孔口封泥、空气柱,其它炮眼封泥长度符合安全规程规定。

(5)实行预留爆破,放炮后人工刷帮。

这样既能剔除最松动的围岩,又能使巷道壁光滑,减少应力集中。

2.2 “三径”匹配原则
锚杆安装必须保证“三径”即锚杆直径、锚孔直径、树脂药卷三者合理匹配,这直接影响锚杆的锚固效果及锚杆支护的安全可靠性和经济合理性。

实践表明,钻孔直径42 mm选配直径35 mm的锚固剂,钻孔直径32 mm选配直径28 mm的锚固剂,钻孔直径28mm选配直径23 mm的锚固剂,效果较好。

需要指出的是,在锚固力足够、
锚杆材质和锚孔直径相同时,锚杆直径越大,锚杆的工作阻力越高;但锚杆直径加大后,锚杆的材料成本亦随之增大,而树脂药卷用量及成本则相应减少。

选用哪种锚杆,应根据围岩性质及经济成本综合考虑,找出其最佳结合点。

2.3 锚杆安装要求
(1)按照设计要求,根据中(腰)线布置锚杆眼。

(2)锚杆眼的方向与岩层主结构不明显时,可与巷道轮廓线垂直,眼向偏斜不大于15°;层状岩石顶锚杆眼应与岩石层理垂直。

(3)锚杆眼的深度应与锚杆长度配套,打眼时应在钎子上作好标记。

要求钻孔深度与锚杆同长或短50 mm。

(4)安装前,必须用压风将眼孔内的积水、煤(岩)粉渣清扫干净。

(5)开动风动扳手或锚杆钻机,在10-15 s内用锚杆将树脂药卷顶入孔底,再搅拌至规定时间为止。

(6)搅拌后,搅拌器具须立即停止不动,等锚固剂初凝后方可松下搅拌器具。

3 影响煤巷锚杆支护安全可靠性的几个因素
煤巷锚杆支护的安全可靠性,是指所采用的锚杆支护系统在巷道整个服务期内满足安全和生产需要的程度。

从设计方法、地质条件到锚杆施工质量、工程监测,都影响到锚杆支护系统的安全可靠性。

(1)设计方法
煤巷锚杆支护设计关系到巷道锚杆支护工程的质量优劣、是否安全可靠以及是否经济合理等重要问题。

目前,国内外煤巷锚杆支护
设计可分为工程类比法、支护机理计算法、数值计算法等。

工程类比法需要设计者有较多的工程经验,而且对巷道类别要准确界定,是一种依据经验进行设计的方法:根据锚杆支护机理理论进行设计,是针对某一理论的特定围岩性和岩体结构所采取的支护形式。

在井下工程实践中,各种条件不断发生变化。

无论采用哪种设计方法,实际要求的支护参数不可避免地与计算的支护参数之间产生偏差,设计方法存在一定的局限性、片面性。

(2)地质条件预测
巷道围岩是一个极其复杂的地质体,在进行巷道布置和支护设计时,应对围岩各类地质学条件进行充分了解。

对于煤巷锚杆支护设计,需要进行多方面的地质力学测。

①围岩强度测试。

在井下钻孔中进行巷道围岩强度测试,与实验室岩块强度测试相比,同时还可测出软弱破碎岩层的强度。

②围岩结构测试。

利用光导纤维窥视仪,在井下巷道围岩钻孔中观测围岩节理、裂隙等结构面的分布及发展变化。

③围岩深部位移和破坏范围测试。

④地应力测试。

⑤锚固性能测试。

在现场进行锚杆拉拔破坏性试验,测试锚固剂与岩层、锚杆之间的粘结性能以及杆体的破断力,以此作为锚杆支护参数设计的重要依据。

(3)锚杆施工质量
锚杆的锚固力与预拉力是两个不同的概念,锚杆的锚固力反映了
锚杆固结围岩的能力,而锚杆的预拉力大小则反映了锚杆对围岩的主动加固能力。

预拉力锚杆支护的关键是通过锚杆及附属构件对围岩施加外力,使锚固范围内的顶板受水平应力作用时处于横向压缩状态,形成自撑结构。

在维护自身稳定的同时能承受上部载荷,维护岩体的连续、稳定。

锚杆预拉力的大小对顶板的稳定性具有重要作用,当预拉力大到一定程度时,锚固范围内及锚固长度之外的围岩不存在离层破坏。

(4)工程监测
煤巷锚杆支护工程监测的主要内容是,对顶板离层及巷道位移量的监测。

顶板离层指巷道服务期内顶板岩层中的一点与其正上方一定深度岩层中某点的相对位移量,一般将离层划分为锚杆锚固范围内顶板离层和锚固范围外顶板离层。

目前,在煤矿中使用的顶板离层指示仪是以不同的颜色段对顶板锚固范围内及锚固范围外离层情况提供连续的直观显示,以便向井下作业人员随时警示顶板变化情况,及早发现顶板失稳的征兆,便于采取必要的加固措施。

相关文档
最新文档