厚煤层全煤巷道锚杆支护探讨与应用

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煤矿巷道锚杆支护技术及其运用研究

煤矿巷道锚杆支护技术及其运用研究

煤矿巷道锚杆支护技术及其运用研究发布时间:2021-07-09T06:08:50.017Z 来源:《科技新时代》2021年4期作者:荆现锋[导读] 文章就重点对此技术应用中出现的问题以及解决对策进行分析。

平顶山天安煤业股份有限公司五矿河南省平顶山市 467091摘要:文章在分析煤矿巷道锚杆支护技术的原理和特点之后,总结目前此技术应用中出现的问题,提出了此技术应用中的有效改进措施,以供参考。

关键词:煤矿巷道;锚杆支护技术;运用1引言煤矿井下开采作业过程中,巷道支护工作一直是安全管理工作的重点,尤其是在复杂的巷道环境中本身具有较大的巷道支护难度,增加煤矿开采作业中的问题,这就需要转换原有的巷道支护技术,广泛应用锚杆支护技术改善煤矿巷道中的安全现状,同时也起到降低成本和提升开采效率等作用。

文章就重点对此技术应用中出现的问题以及解决对策进行分析。

2煤矿巷道锚杆支护技术分析锚杆支护技术在煤矿巷道中的应用主要起到对围岩部分的支撑作用,避免围岩破碎而掉落岩石造成伤人事故,或者出现矿井坍塌等问题。

分析此支护技术的原理,就是通过悬吊锚杆的方式充分发挥上层稳固岩层的作用,由下层锚杆对上层部分起到支撑作用。

在此技术应用中需要在顶板之上1.5~1.8m的范围之内设置锚杆来减少上部支撑压力。

同时通过安装组梁的方式避免出现岩块滑落的问题,保证在块状围岩被裂痕切割时可以被锚杆悬吊,发挥锚杆对危石的挤压作用而形成稳定的结构体,起到保证巷道完整性的重要作用。

由此可见,通过锚杆的应用可以连接预应力承载结构和深部围岩来提升预应力承载的稳定性,并且通过与施加的压应力结合形成骨架网络结构,起到对围岩部分的支护作用。

经过上述技术原理分析可知,此种锚杆支护技术在应用时可以结合实际地理环境进行调整来提升对围岩的支护力度,还可以改变岩石的外形来提升围岩的承载能力并降低其出现形变的概率,进而使得整个支护系统表现出更高的稳定性优势。

另外,在实际应用此种支护技术的过程中,所用材料的重量和体积较小且操作较为简单,而且不需要安装顶梁结构和棚腿架构,占用空间比较小,有利于提升锚杆支护工作效率以及加快煤矿开采施工进度。

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。

煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用与研究

煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用与研究

煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用与研究随着国家对煤炭资源的重视和煤矿安全生产的要求,煤矿掘进巷道的锚杆支护已经成为现代化矿井建设中不可缺少的组成部分。

锚杆支护是指通过安装在煤巷顶板或者底板上的一定长度的钢筋或者钢管,通过固定到岩层中以达到支护巷道的目的。

下面将对煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用和研究进行探讨。

锚杆支护的优点1. 可以在巷道顶板和底板之间形成有效的支护,保证了巷道的稳定和安全。

2. 锚杆支护的安装简单,效果明显,具有低成本、高效率的优点。

3. 锚杆支护不会对煤巷周围岩层造成扰动,减少了对矿井地质环境的破坏。

1. 巷道掘进中的支护。

在巷道掘进过程中,只有通过设置高强度锚杆进行支护,才能达到巷道稳定的目的。

2. 煤矿回采过程中的支护。

在回采过程中,锚杆支护可以对巷道进行有效支护,防止灾害事故的发生。

3. 在煤矿补强工程中的应用。

锚杆支护在煤矿补强工程中起到了重要的作用,不仅可以保证煤巷的安全稳定,还能够提高煤矿的采掘效率。

1. 锚固深度的研究。

为了保证锚杆支护的稳定性和安全性,煤矿工程学者需要了解锚固深度对锚杆支护效果的影响机制,通过实验和模拟计算,找出最佳的锚杆支护设计方案。

2. 锚杆与岩体之间的粘结性研究。

许多研究表明,锚杆与岩体之间的粘结性对锚杆支护效果具有重要影响,因此,锚杆粘结性的研究对于提高锚杆支护的稳定性和安全性是十分必要的。

3. 锚杆支护与其他支护方式的比较研究。

随着技术的不断进步和应用的不断拓展,越来越多的煤矿支护技术被引进和应用,因此,锚杆支护与其他支护方式的比较研究是必不可少的,可以为使用者提供更多可选择的支护方案。

总结煤矿掘进巷道锚杆支护已成为煤矿安全生产的一项重要技术,其应用和研究对于提高煤矿生产效率和保障矿工生命财产安全都起着不可替代的作用。

预计在未来锚杆支护技术将得到更加广泛的应用和深入的研究,同时也需要继续加强对锚杆支护系统的改进和提高其在煤矿生产中的适用性。

关于煤矿锚杆支护的探究及应用

关于煤矿锚杆支护的探究及应用
中图分类号 : T D 3 5 5 . 9 文献标识码 : A 4 ) 锚杆 支护 与喷浆支 护结合形 成联合支护 系统 , 简 称锚喷支 护 。喷射混凝土支护与锚杆支护联合搭 配支护 , 能够起 到紧 固松
1 锚 杆支护 的现 状及理 论
我 国煤矿 以地下开采为主 , 井下大量巷 道的开挖 引起原 岩应
性 和强度 , 应该使 用特殊辅助构件 , 如钢 带 、 托板与金属网等。
之 内, 保 持了围岩的稳定性 ; 由曲线 2可以看 出随着边界位移 的增
灰土桩 的质量与 工人 的素质及责 任心 有很大关 系 。在灰 土桩施 力 , 造 价低廉 , 是小高 层乃 至高层 建筑地 基处 理 中施 打土 挤密 桩
Th e c o n s t r u c t i o n me t h o d o f c l a mp i n g h a mm e r t a mp i n g ma c h i n e us e d a u t o ma t i c il f l i n g d e v i c e
要 的作 用 。
根据图 1的锚杆受力 变化 曲线 , 分 析 了锚 杆 受力 特征 , 得 到
锚杆支护围岩响应曲线 , 如 图 2所示 , 其 中, 图 2中的曲线 编号
3 ) 锚杆预应 力的扩散 严重影 响着 锚杆 支护 的效果 。为 了合 与 图 1相对应。曲线 5 是 高预应力 、 强 力锚杆 支护与 围岩 的响应 此类锚杆 支护能 减少 围岩变形 量 , 使 围岩变形 在可 控 范 围 理地把锚杆预应力扩 散到离 锚杆更 远 的围岩 中以提高 围岩稳 定 曲线 ,
别是锚杆预应力起到了关键性 的作 用。同时 , 非 常高 的预应力也 岩体扩容变形也在允 许 的范 围 内; 曲线 2一曲线 4位 于 曲线 1和 就决定 了锚杆必须具备非 常高的强度 。 曲线 5之中 , 此类锚 杆 的预紧力 远远 小于临 界值 , 控制 巷道 围岩

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。

煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用与分析

煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用与分析

煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用与分析随着我国经济的高速发展,煤矿资源的开采也日益增加。

煤矿掘进巷道是煤矿开采的重要环节,巷道的稳定与安全直接关系到煤矿生产的顺利进行。

巷道支护作为煤矿发展领域中的关键技术之一,其应用与分析对煤矿生产的安全、高效进行具有重要意义。

本文将围绕煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用与分析展开讨论。

一、煤矿巷道支护方式介绍1. 传统支护方式传统的煤矿巷道支护方式主要是采用木桩支护、煤矿喷浆支护等方式。

这些支护方式存在材料消耗大、效果不稳定等问题,不能满足现代化煤矿的需要。

为了解决传统支护方式存在的问题,越来越多的煤矿开始采用锚杆支护方式。

锚杆支护是在巷道顶板和侧墙采用锚杆进行固定,形成一个整体的支护结构,能够有效地增强巷道的稳定性和承载能力,提高煤矿巷道的安全性和工作面的开采效率。

二、锚杆支护方式的应用1. 巷道顶板支护煤矿巷道的顶板是最容易发生事故的地方,传统的木桩支护对顶板的支撑效果并不理想。

而采用锚杆支护可以在巷道顶板进行锚杆的预埋,再与搭设的锚杆支架相结合,形成一个坚固的支撑系统。

这种方式不仅可以增加巷道的稳定性,还可以避免顶板的坍塌事故的发生。

巷道侧墙是煤矿巷道支护的另一个重点,其稳定性直接关系到巷道整体的安全性。

采用锚杆支护方式可以通过预埋锚杆,再与侧墙支护材料结合,形成一个坚固的支撑结构。

这种支护方式不仅可以增加巷道侧墙的稳定性,还可以提高巷道的安全系数。

1. 提高煤矿巷道的稳定性2. 增加煤矿工作面的开采效率采用锚杆支护能够将巷道的稳定性大大增强,使得煤矿的工作面开采效率得到极大提高。

工作面的稳定性直接关系到生产效率,而锚杆支护则能够保障工作面的稳定性,提高煤矿的生产效率。

3. 降低煤矿事故风险巷道是煤矿主要的通风、安全出口,在巷道中出现事故会严重危害煤矿的生产和职工的安全。

锚杆支护方式的应用能够降低巷道事故的发生概率,减少煤矿事故风险。

随着我国煤矿开采技术的不断发展,锚杆支护方式将会得到更加广泛的应用。

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

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。

煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用与研究

煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用与研究

煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用与研究煤矿巷道的稳定性是煤矿安全生产的关键因素之一,而锚杆支护技术是煤矿巷道稳定性保障的重要手段之一。

锚杆支护技术是利用专用设备将锚杆安装在巷道围岩中,通过锚杆的拉力和固定作用,增强巷道围岩的稳定性,防止巷道失稳和坍塌。

目前,煤矿巷道锚杆支护方式主要分为钢管锚杆、玻纤锚杆和螺纹钢锚杆三种。

钢管锚杆是利用钢管作为锚杆,通过钻孔注浆的方式固定在巷道围岩中;玻纤锚杆是采用玻璃纤维作为增强材料,通过注浆或胶合剂将锚杆与巷道围岩连接在一起;螺纹钢锚杆则是利用螺纹钢杆作为锚杆,通过螺旋拉伸的方式达到锚固效果。

钢管锚杆支护方式具有安装简便、使用方便、经济实用等优点,广泛应用于煤矿巷道支护中。

但是钢管锚杆的使用寿命较短,容易锈蚀和断裂,需要定期更换,增加了运行成本。

钢管锚杆的支护效果受围岩力学性质的限制。

玻纤锚杆支护方式相对于钢管锚杆来说,具有耐腐蚀、耐磨损、抗拉强度较高等特点。

玻纤锚杆的使用寿命比钢管锚杆更长,减少了更换频率,节约了成本。

由于玻纤锚杆的成本较高,目前在煤矿巷道支护中应用较少。

螺纹钢锚杆支护方式既兼具了钢管锚杆和玻纤锚杆的优点,又避免了其缺点。

螺纹钢锚杆的拉伸性能好,承载能力大,能够有效地增强巷道围岩的稳定性,防止巷道失稳和坍塌。

螺纹钢锚杆的使用寿命较长,维护费用低,节约了成本。

螺纹钢锚杆在煤矿巷道锚杆支护中得到了广泛的应用。

在煤矿掘进巷道锚杆支护方式的研究中,主要关注以下几个方面。

锚杆的力学性能研究,通过对不同材料和结构的锚杆进行试验,掌握其拉伸性能、承载能力和使用寿命等参数,为锚杆的设计和使用提供依据。

巷道围岩的力学性质研究,通过采集实际巷道围岩的样本进行试验,确定巷道围岩的强度、稳定性和变形特性等参数,为巷道的设计和支护方式的选择提供依据。

巷道锚杆支护方式的优化研究,通过对不同支护方式的比较和分析,确定最适合巷道稳定的支护方式,提高巷道稳定性和支护效果。

巷道支护工艺的改进研究,通过改变锚杆的安装和注浆工艺,提高锚杆的固化效果和巷道的支护效果,确保矿井的安全生产。

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方式的应用研究

煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用研究

煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用研究1. 引言1.1 研究背景煤矿掘进巷道锚杆支护方式是煤矿生产中非常重要的一环。

随着煤矿深度和开采难度的增加,对巷道支护的要求也越来越高。

传统的巷道锚杆支护方式存在支护材料浪费、支护效果不佳等问题,为了解决这些问题,研究新型支护方式显得尤为迫切。

随着科技的发展,现有支护技术在煤矿掘进巷道中已经得到广泛应用,如锚索支护、喷射混凝土支护等。

这些技术在一定程度上改善了巷道支护效果,但仍然存在一些不足之处。

探索新型支护方式成为当前研究的热点之一。

深入研究新型支护方式的设计与实施,可以有效提高煤矿掘进巷道的支护效果,减少矿工的安全风险。

新型支护方式的优势和应用前景也将为煤矿生产的进一步发展提供重要的支撑。

本文将就煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用展开深入研究,从而为煤矿生产的安全和高效提供更好的支持。

1.2 研究目的本研究的目的是探讨煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用情况,分析现有支护技术的应用效果,进一步探索新型支护方式的必要性并提出设计与实施方案。

通过实地调研和案例分析,本研究旨在总结不同支护方式的优势和不足之处,为煤矿巷道工程的支护设计提供科学的依据和决策参考。

本研究将结合实际工程情况,探讨新型支护方式在煤矿掘进巷道中的应用前景,为提高巷道支护工程的施工效率和安全性提供新的思路和方法。

通过本研究,旨在为煤矿巷道工程的支护技术创新和发展提供理论支持和技术指导,推动煤矿掘进巷道工程的可持续发展和提高。

1.3 研究意义煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用研究具有重要的研究意义。

煤矿是我国的重要能源资源,其开采过程中掘进巷道是必不可少的工程环节。

而掘进巷道的稳定性直接关系到矿井的安全生产和工作人员的生命财产安全。

随着煤矿深度的增加和开采规模的扩大,传统的锚杆支护方式在某些情况下已经显露出不足之处,需要进一步探索新型支护方式。

煤矿掘进巷道锚杆支护方式的研究意义体现在以下几个方面:一是可以提高矿井的安全性和稳定性,减少事故的发生,保障工作人员的安全;二是可以提高煤矿的生产效率,降低生产成本,提高经济效益;三是可以推动支护技术的创新与发展,促进煤矿工程技术的进步和提升。

厚煤层巷道支护技术探索与实践

厚煤层巷道支护技术探索与实践
粉砂 岩或 细砂 岩 。
收稿 日期 :08 5 7 20 —0 —2 作者简 介 : 谢 旭 ( 90一) 男 , 州 毕 节 人, 理 工 程 1r _ , 贵 7 助
棚 回收 困难 , 费严 重 。 浪 23 锚 杆 ( ) . 索 +w 钢 带梯 形支 护形 式 随着 锚杆 支护 技 术 的 日趋 成 熟 , 矿 已在 岩 巷 、 该 半煤 岩巷 推 广使用 , 且 在 X 10 输 巷 试验 锚 杆 并 4 2运 1
( ) 护 技术 , 道 净 断 面 S 索 支 巷 净=1. 2 采 用 0 3m ,
35m 长 w 钢 带 +锚 杆 ( ) . 索 +钢筋 网联 合 支 护 , 钢
师, 现任水城矿 业集团公司汪家寨煤矿生产副矿长 。
该巷 范 围 内煤 层 赋存 稳 定 , 厚平 均 为 6 8m; 煤 .
单向抗压强度 1 P 。顶部含较多黄铁矿小透镜体 5M a 或颗 粒 , 部 含 2层 高 岭 石 夹 矸 , 层 厚 0 0 底 分 .3~
00 间距 0 1m左 右 , 区稳 定 。煤 层 中含 黏土 .5m, . 全 或高 灰 分 软 煤 夹 矸 3~4层 , 层 夹 矸 厚 0 0 每 .6~
承受 不住 巷 道 开 挖 后 围 岩 弹 性 、 性 变 形 产 生 的 载 塑
1 工 程 概 况
汪 家寨 煤 矿 P 10 4 12中运 输 巷 位 于 平 四采 区 北 翼, 设计 长度 90m, 0 该掘 进 工作 面采 用沿 C0 层 49煤 底板 施 工 , 作 面上 部 为 P 00 工 472采 空 区 , 直层 间 垂 距 约为 4 设 计巷 道 埋 深 40— 40m, 层 平 均 0m, 0 2 煤
汪 家寨煤 矿位 于 贵州 省六 盘水 市 大 河边 向斜 西 翼 中段 , 开采 上 二 叠 系 宣 威 组煤 , 采 煤 层 共 8层 , 可

煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用与研究

煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用与研究

煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用与研究1.1 巷道锚杆支护的定义巷道锚杆支护是指在巷道顶板、侧墙和地板等岩石构造不稳定的地质条件下,通过在巷道围岩中安装钢质锚杆,并与混凝土或聚合物材料等填充材料结合,形成一种支护结构来稳定巷道的一种支护方式。

(1)适应性强:巷道锚杆支护可以适应各种复杂的地质条件,适用范围广。

(2)支护效果好:通过锚杆的作用,可以有效控制巷道围岩的位移和变形,保障巷道的稳定和安全。

(3)施工方便:锚杆支护施工简便,能够有效提高施工效率,降低成本。

巷道锚杆支护广泛应用于煤矿掘进巷道、隧道、地下工程等领域,是保障工程建设安全和进度的重要手段。

二、巷道锚杆支护的工程应用巷道锚杆支护的施工工艺包括勘察设计、材料准备、锚杆钻孔、灌浆锚固等步骤。

在施工过程中,需要根据实际情况合理选择锚杆的规格和长度,采用合适的灌浆材料进行固结。

以某煤矿掘进巷道的锚杆支护施工为例,施工人员首先根据巷道围岩情况进行了勘察设计,确定了锚杆的布置方案和规格要求。

然后进行了锚杆钻孔并进行了灌浆固结,最终取得了良好的支护效果,保障了巷道的稳定和安全。

通过有限元分析等数值模拟方法,可以对巷道锚杆支护的受力性能和变形行为进行研究,为工程实际应用提供科学依据。

对巷道锚杆支护中使用的灌浆材料、锚杆材料等进行研究,提高材料的性能和适应性,保障支护效果。

3.3 巷道锚杆支护的施工工艺研究对巷道锚杆支护的施工工艺进行优化和改进,提高施工效率和质量。

四、巷道锚杆支护的问题与对策在实际施工中,巷道锚杆支护的质量受到多种因素的影响,需要建立科学的质量控制体系,保障施工质量。

4.2 巷道锚杆支护的支护效果评估问题如何对巷道锚杆支护的支护效果进行准确评估,为后续施工提供参考,是当前亟待解决的问题。

巷道锚杆支护施工涉及一定的安全风险,需要建立科学的施工安全管理体系,加强施工安全防护。

五、总结与展望。

煤炭巷道锚杆支护方案设计与应用研究

煤炭巷道锚杆支护方案设计与应用研究

煤炭巷道锚杆支护方案设计与应用研究摘要:随着我国经济的不断发展,由于煤矿支护技术发展得比较迅速,主动支护取代了被动支护,从支护的形式与理论上发生了不小的变革。

在煤矿主动支护中常见的支护形式就是锚杆支护,锚杆支护被普遍使用到巷道掘进支护的施工与设计中。

较好的支护效果、较低的支护成本是锚杆支护所具有的优势,并在矿井中浅部使用的成熟度已较高。

锚杆支护是煤矿井下掘进开采中的重要安全防护方法,以钢筋、锚索为原材料,在开采现场设置稳定可靠的锚栓结构,提供有效的支撑力,优化受力条件后,有效维持巷道周边岩体的稳定性。

但煤矿井下掘进环境特殊,锚杆支护技术应用中存在诸多难点,需加强探讨,以便更为合理地采取支护措施。

关键词:煤炭巷道;锚杆支护;方案设计;应用研究引言煤炭是中国重要的矿产资源,煤矿资源主要储藏在地下,需要开掘矿井进行开采。

在煤矿开采过程中存在大量的巷道,为了保证巷道的稳定性,需要对巷道进行良好的支撑,保证巷道的安全,以便于煤矿开采顺利进行。

巷道的开采深度越深,相应的安全问题越应当引起重视。

对于地质条件复杂的地区,岩土的开采和巷道的稳定性越需要重点应对。

在煤矿巷道的维护和煤矿开采过程中,从最初的木支护、砌碹支护、型钢支护到锚杆支护,这些支护形式的选择和使用对煤矿企业的安全生产起到重要作用,对于煤矿生产十分重要。

在多种支护形式中,锚杆支护是最有效和最经济的支护形式,巷道支护能够降低成本,减轻工人劳动强度。

锚杆支护采用超前支护和工作端头支护两种方式,大大提高了煤矿生产效率。

相比于棚式支护,锚杆支护增强了支护效果,有利于实现煤矿高效开采。

1锚杆支护理论传统锚杆支护通常应用到组合梁、加固拱、悬吊等相关装置,在提高稳定性、保证支护效果方面有突出的作用,但也存在局限性。

针对复杂度较高的巷道,为了更为合理地开展支护工作,采用到预应力、强力支护理论,其考虑的内容具有全面性,于巷道围岩变形而言,则主要体现在两个方面,一是结构面滑动、新裂缝产生等,即各类形式的不连续变形;二是峰值强度前的塑性变形、锚固变形等,统一将此类形式归为连续变形。

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。

特厚煤层沿底全煤巷道锚杆支护技术可行性研究

特厚煤层沿底全煤巷道锚杆支护技术可行性研究
第l 0卷
第 1 期
华北科技学院学报
2 0 1 3年 1 月
特 厚 煤 层 沿 底 全 煤 巷道 锚 杆 支 护 技 术 可 行 性研 究①
曹虎 斌②
( 山西潞安矿业 集团有 限责任公司 潞宁煤业有限责任公司 , 山西 宁武 0 3 6 7 0 0 )

要: 为 了解决大木厂煤业特厚煤层沿底板全 煤巷道 支护难题 , 分析 了煤岩体地质力 学参 数测试结果 , 掌
武县 , 目前 , 矿井处于技改期 , 生产所需地质资料较为
缺乏, 巷道大多采用木棚或工字钢支架支护, 不仅支护
费用高 , 支护效果也不理想 , 严重影响了巷道的安全程 度和掘进速度。矿井主采 5号煤层 , 倾角 2 7 。 ~ 4 2 。 , 平
均3 8 。 ; 厚9 . 9 1 - 2 3 . 7 2 I T I , 平均 1 3 . 7 8 1 T I , 煤层直接顶 主 要为泥岩 、 砂质泥岩及粉砂岩 , 岩相及厚度变化较大 ,
握特 厚煤 层地 应力和煤岩体 强度特征 , 模 拟研 究 了不 同锚 固长度 下锚杆 ( 索) 锚 固效果 , 设计 了锚杆和锚 索 锚 固性能试验方案, 并在井下进行试验。试验 结果表 明, 特厚煤层 沿底 板全煤巷道适 合采用锚杆 支护技术 , 并根据井下应用环境 , 提 出了相应的改进 措施。 关键 词 : 特厚 ; 沿底煤巷 ; 地质力学参数; 锚 固性能
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 —7 1 6 9 ( 2 0 1 3 ) o l 一 0 0 5 6— 0 4
l 前 言
山西潞安集团潞宁大木厂煤业有限公 司位于宁

煤炭巷道锚杆支护方案设计应用

煤炭巷道锚杆支护方案设计应用

煤炭巷道锚杆支护方案设计应用提纲:一、煤炭巷道锚杆支护的基本概念和分类二、煤炭巷道锚杆支护方案设计的原则和方法三、煤炭巷道锚杆支护方案设计的应用情况及效果评价四、煤炭巷道锚杆支护方案设计的优化措施和发展趋势五、建议和展望针对每个提纲进行2000字分析:一、煤炭巷道锚杆支护的基本概念和分类煤炭巷道锚杆支护是一种应用广泛的巷道支护方式,其本质是通过在巷道围岩中固定钢筋或钢管锚杆,将锚杆与围岩相互作用,承受围岩的高应力和强变形,使巷道得到有效的支撑和加固,从而保障煤炭生产的安全和高效。

锚杆支护按照不同因素的分类可分为以下几类:1、按锚杆形式分类:钢筋锚杆和钢管锚杆。

2、按支护深度分类:浅部锚杆(锚杆埋深小于5m)、中部锚杆(5m~10m)、深部锚杆(锚杆埋深大于10m)。

3、按支撑方式分类:单锚杆支护、双锚杆支护和多锚杆支护。

二、煤炭巷道锚杆支护方案设计的原则和方法煤炭巷道锚杆支护方案的设计需要综合考虑巷道的不同特点,采取科学的原则和方法进行。

其中,设计原则可归纳为以下几点:1、根据工作面情况和采动方式,确定巷道的支护需求和支护形式。

2、结合巷道围岩条件和工程地质特征,合理选择锚杆尺寸、种类和锚孔布置方案。

3、设计过程中,需要考虑锚杆与巷道围岩的摩擦力、锚杆受力状态和力学特性,确保锚杆的稳定性和可靠性,同时避免造成围岩受损和支护失效的不良后果。

煤炭巷道锚杆支护方案设计的主要方法包括以下几个步骤:1、巷道围岩稳定性分析和力学计算。

在确定支护方案之前,需要对矿区巷道围岩的稳定性进行分析,预估围岩的变形、变形量和破坏形态,根据分析结果进行锚杆支护方案设计。

2、支护方式和锚杆布置方案确定。

针对巷道特点和设计要求,选择合适的支护方式和锚杆布置方案,包括巷道高度、锚杆数量、间距、锚杆与锚索等配合关系。

3、计算锚杆受力和断裂载荷。

通过计算锚杆受力和断裂载荷,确定锚杆的尺寸和布置方案,使之能够在支护巷道的同时保证稳定性和可靠性。

锚杆支护在全煤巷道中的应用

锚杆支护在全煤巷道中的应用
伪顶 : 岩性 为 泥岩 、 砂 岩 、 煤 层 等 复合 层 组 粉 薄 成 , 理 、 理发 育 , 节 层 松散 易碎 。
伪底 : 性 为 泥 岩 , 1 0~ 5 O 局 部 发 岩 厚 . . m, 育 , 度小 。 硬
均质程度提高 , 强度降低 , 但 支护 条 件 相 对 单 一 ,
关 键词 综 放工作 面 全煤 巷道 锚 杆支 护
为 了适 应高 产 高效 矿 井 的发展 . 高工 作 面 的 提 单产 , 大兴 矿在 厚煤 层 开 采 中采 用 了综 采 放 顶煤 开
采 的新技 术 。综 采 放顶煤 工作 面两顺 必须 沿煤 层底
色 , 质 胶 结 , 位 稳 定 , 3 0 1 . m。属 V 泥 层 厚 . ~ 10 类 坚硬底板 。 北 二 7 2工 作 面 巷 道 掘 进 时 , 沿 7 层 0 是 一煤

直接 底 : 性 为 粉 砂 岩 、 砂 岩 , 色 、 白 岩 细 灰 灰
2 ・ 3
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第1 期




支护。
26 月 0 年6 0
也就是 说 , 在拱形 巷道 围岩的破裂 区中安装 预应力锚
杆, 在杆体两端将形成圆锥形分布 的压应力 , 如果沿 巷
3m 之 间 , 1 未采动 。
2 支 护 形 式 和 断 面 形 状 的 确 定
以往 普 通 综 采 工 作 面 的 两 顺 锚 杆 支 护 的 巷
道 均沿 煤层 顶板 掘 进 , 道 断面形 状 为矩形 , 巷 巷
道 顶 板 即 是 该 煤 层 的顶 板 , 杆 就 直 接 作 用 于 较 锚
煤 炭 的 丢 失 , 回 采 率 大 大 降 低 , 以 必 须 将 顺 使 所 槽 布 置 在 煤 层 底 部 , 样 巷 道 的 顶 部 及 两 帮 均 为 这 强 度 较 低 的 煤 体 。 巷 道 支 护 的 对 象 由 煤 层 顶 板

浅析煤矿巷道的锚杆支护应用

浅析煤矿巷道的锚杆支护应用

浅析煤矿巷道的锚杆支护应用摘要:近年来,我国的煤矿巷道的锚杆支护应用得到大力发展,并且伴随着掘进技术的突飞猛进而日渐广泛使用,煤矿巷道的锚杆支护的推广得以顺利进行,煤矿巷道的锚杆支护的受力情况和支护效果都有了大幅度的提升。

本文主要针对煤矿巷道的锚杆支护的原理、优势做出对应阐述,并在此基础上论述了煤矿巷道的锚杆支护应用存在的问题,最后提出了提升煤矿巷道的锚杆支护应用的措施,期待能指导我国的煤矿巷道的锚杆支护应用。

关键词:煤矿巷道;锚杆支护;技术应用development, along with the rapid development of tunneling technology and increasingly widely used, coal roadway bolt support promotion smoothly, coal roadway bolt support of the stress and supporting effect has been big ascension. This article mainly aims at the coal mine roadway bolt support principles, advantages of a matching elaborated, and based on this, discusses the application of coal mine roadway bolt support existing problems, and finally puts forward some coal mine roadway bolt support ascension of the application of the measures, looking forward to guide our coal roadway bolt supporting applications.Keywords: coal mine roadway; Bolt support; Technology application我国煤矿巷道的锚杆支护的应用开始于建国初期,到目前已经有60多年的历史。

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。

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厚煤层全煤巷道锚杆支护探讨与应用
【摘要】全煤巷道顶板和两帮的变形破坏特征及锚杆支护作用机理,针对顶板受水平应力作用变形破坏之后,由于自重和上覆煤层扩容胀力导致破碎垮落,两帮主要受压剪作用剪胀破坏,提出了支护设计原则、支护方式。

【关键词】全煤巷道锚杆支护
[ abstract ] full coal roadway roof and two walls deformation characteristics and mechanism of bolt support, under the roof horizontal stress after the deformation failure, due to the self weight and the overlying coal capacity expansion force result in broken roof caving, two for main pressure shear dilatancy damage, supporting the proposed design principle, support support mode.
[ key words ] full coal roadway bolting
中图分类号:td3 文献表识:a文章编号:
一、地质技术条件
试验工作面地面标高为+70.8米,工作面标高为—376~-425米。

煤层总厚度为7.48米,煤层倾角为10º;有一层夹矸,其厚度变化较大,在南二上下延左二块厚度为1.3~4.0米,走向约为1200米,岩性为黑灰色粉砂岩;工作面走向长1260米,倾斜长190米。

该区域的北部为一宽缓的向斜构造,距离南四石门17煤层上山约600米为向斜轴,最低点标高为-425米左右:预计对掘进有影响的断层有6条,多为正断层,在断层附近煤岩层裂隙发育。

设计托煤顶施工,其煤层顶、底板情况柱状示意表所示,巷道围岩分类为ⅱ—ⅳ类。

表:煤层顶、底板情况柱状示意
该项目评估为:岩体容重按25kn/m3,则-420米位置γh=10.5mpa,则σ1/γh=1.8 mpa,可以看出该工作面区域存在较大的水平应力。

二、厚煤层巷道顶、帮煤体变形破坏特征
1、巷道顶板的变形失稳
厚煤层巷道顶板变形失稳过程分2个阶段:
柱状顶底板岩石名称厚度/m 岩性描述
. . . . 基本顶粉砂岩8.0 黑灰色,水平层理,上部含高岭土质
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
………直接顶粉砂岩 4.0 深灰色泥岩,贝壳状断口,上部含砂质
……..
……..
……..
17煤层 3.5~5.1
…….. 直接底粉砂岩 2.61 黑灰色粉砂岩,含植物根化石及黄铁矿散晶
……..
……..
... 基本顶细砂岩 5.39 灰白色细砂岩,硅质胶结,成分以石英长石为主
...
...
...
...
...
(1)前期阶段。

巷道顶板为煤体,顶煤主要受水平载荷作用,水平载荷由两部分构成:一是原始应力场中水平应力因巷道开挖而重
新分布后对顶煤形成的载荷;另一部分是垂直应力重新分布后形成确两侧应力集中区,由于煤体泊松比明显大于岩石而发生侧向变形,形成附加水平载荷作用在顶煤上。

顶煤在水平载荷作用下发生剪切扩容,从而出现松动,松动后的顶煤传递水平载荷的能力大幅度降低。

水平载荷向上部转移,形成新的剪切破坏区。

(2)后期阶段。

经过前期阶段的变形破坏,已发生松动的顶煤由于强度低,出现松动后各块体间很难象岩层即样形成稳定的嵌合关系来维持自稳,在自重和上部煤体剪切扩容产生的膨胀压力作用下发生松塌性垮落。

对于整体性很差的煤层(如断层带附近)、顶煤在受水平载荷作用之前就已经发生松动,此时便不经前期阶段而由自重直接导致垮落。

2、两帮的变形失稳
两帮在应力重新分布后的垂直应力作用下将出现塑性区,塑性区靠近巷道边缘附近还会出现松动区。

根据塑性理论,两帮煤体塑性区的出现是两种类型的剪切滑移面形成与发展的结果。

第一种是在煤体内部出现的两组共轭剪切滑移面,这种剪切滑移面的成因是顶板载荷对煤体的压剪作用,其滑移条件符合摩尔一库仑准则。

这种滑移面形成之后,随着沿滑移面剪切错动的增大,煤体对顶板的支护作用逐渐降低。

同时,由于剪切扩容效应,煤体会发生侧向膨胀而出现松动,当松动发展到一定程度时,由滑移面与煤壁临空面所分割出的煤体便会发生松塌,形成片帮。

第二种剪切滑移面出现在煤层与底板之间的层面上,其滑移面的成因是:由于煤体的泊松比大于底板岩石,因而具有从顶底板之间向巷道中挤出的趋势,这种趋势使煤体内以及煤层与底板之间的层面上产生剪应力,但由于层面的抗剪能力低,所以煤层上下层面处总是先于煤体本身达到临界滑移状态。

这类滑移面形成与发展的结果是造成煤体从顶、底板之间向外挤出。

显然,挤出主要发生在煤体较松软而垂直应力相对比较高的情况下,如回采动压影响阶段,两帮挤出十分明显,表现了回采巷道围岩层状特性与回采动压影响综合反映。

这与进一步牵动了顶板的稳定性。

因此,两帮支护状况对顶煤稳定与否的影响更为直接、更为显著。

三、厚煤层巷道锚杆支护机理
锚杆的支护作用在于:在围岩变形的早期阶段,在应力可能超过岩(煤)石强度的区域对岩层进行加固,尽可能提高其自承能力或承载能力;在围岩变形的中期阶段对已出现破坏的岩(煤)体进行加固可显著地提高围岩的残余强度,从而使其继续保持较高的传递应力的能力,避免应力向深部岩体转移,形成新的更大的破坏区;在围岩变形的后期阶段平衡由破裂面或破坏区边界所分割出的已过分松动或与母岩脱离而不能有效传递应力的岩(煤)体所承受的载荷(自重+深部岩体的膨胀压力),阻止其发生垮落或松塌。

四、厚煤层巷道锚杆支护设计
1、结构合理
厚煤层巷道顶部锚杆类型的选择应从以下几个方面考虑:
(1)支护体系的强度。

反映了锚杆约束效应所能达到的最大程度,取决于锚杆构件本身的强度及其锚固特性(包括锚固力的大小、锚固力的传递效果)。

设计时以二者较小值为基础,为保证支护体系的强度可适当减小锚杆间排距。

(2)支护体系的刚度。

反映了围岩变形早期阶段锚杆约束效应随围变形的增长幅度,进而反映了锚杆约束效应对围岩变形的响应特性,取决于锚固强度(单位长度所能产生的最大锚固力)和参与变形的杆体长度范围。

(3)支护体系的让压性。

反映了锚杆支护体系对围岩大变形的适应能力。

取决于杆体的可延伸性。

从支护的角度,希望锚杆在围岩变形较小时有较高的刚度。

而在围岩变形较大时,又有较好的让压性。

(4)抗剪阻力。

反映了锚杆横向约束效应的程度。

即锚杆杆体对围岩剪切错动的控制效果,取决于杆体的抗剪强度及杆体与孔壁之间的结合情况,充填情况及充填体(即固化后的锚固剂)的强度。

(5)早期承载特性。

反映了锚杆约束效应相对于围岩变形的及时性、主动性,取决于早期锚固力的大小,特别是锚杆安装时的预紧强度。

根据上述设计原则,考虑支护体系刚度、抗剪、早期承载特性和
锚固可靠程度,树脂全长锚固锚杆是最适合于全煤体中的作用角比较小,为了达到使顶煤保持类似整体结构的目的对顶煤均需考虑铺网并且用钢带把同排中的锚杆联结起来,形成“锚带网”组合锚杆支护结构。

其中,钢带应首选专门轧制的w型钢带,其护顶效果优于用钢筋焊制的梯子形钢带。

试验条件下的全煤巷道两帮变形量预计较大,帮锚杆支护应充分考虑支护体系的强度、刚度、对残余强度的影响,让压性能的平衡,尤以让压性能最为重要。

因此采用端锚是适宜的锚固方式。

2、厚煤层巷道补强加固措施
厚煤层巷道锚杆支护可供考虑的补强加固措施有打点柱、架棚联合支护、安装锚索3种。

锚索与普通锚杆的支护特性基本一致,能实现共同协调承载,与打点柱、架棚联合支护相比断面利用率高、对行人运输等无影响,它比锚杆支护锚固深度大,承载能力高,并可施加较大的预紧力,可获得比较理想的支护效果,是目前最可靠、最有效的一种手段。

因此,采用了锚索补强。

注:文章内所有公式及图表请用pdf形式查看。

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