矿井锚杆锚索联合支护应用分析

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锚杆锚索联合支护在高阳矿6110工作面沿空掘进的应用

锚杆锚索联合支护在高阳矿6110工作面沿空掘进的应用
关键 词 :沿 空掘 进 ; 杆 、 索 支 护 ; 道 矿 压监 测 锚 锚 巷 中 图分 类 号 :T 5 文 献 标 识码 :A D33 文 章 编 号 :10 — 1620 )6 0 1— 2 00 83 ( 82 — 0 9 0 0
1 61 1 0工作 面的地 质概 况
高阳煤矿是汾西矿业集 团的主力生产矿井之一 。该 矿在六
锚杆 , 防松 决速安装螺母 , 蝶形托板( 10 m 厚度为 1 1m, 2r ) a 2T 两个 i 角锚采用同型号的角蝶形托板 , 锚杆间排距为 8 0r 0 rn 每 0i l 8 l , mx 0 t l 排 5根 。使用 C 2 5 K 30树脂锚固剂 , 固力不小于 8 N 锚 0k 。
61 10运输巷支护困难 , 采用高强预应力锚杆支护巷道 , 用高强 采 预应力锚索支护进行补强 。
21 巷 道 顶 板 支 护 .
() 2 高强预应力锚索 l . ' l 0 n, 52 l x50 0m l在顶巷道 中心 4l l n 布置 1 , 根 排距为 32 每根锚索采用一支 C 2 5 , .m, K 30 下部为一支 Z 25 , K 30 两支树脂药卷锚 固 , 为了防止顶 板离层 , 锚索要 紧跟迎
支护力。 () 3 有利于将来 回采工作面 回采时 , 不需 玻璃 钢锚杆卸压 , 可
22 .
移拢 岩
i. O6
图 1 综 合柱 状 圈
直接机采就能通过。 23 锚杆 支护参数设计 . 根 据 6 l 工 作面地质条件 , 1O 从防止顶板离层 , 护成本低 , 支 施 工速度快为原则来 确定 6 1 10材料巷锚杆支护参数 。
采区沿空掘进 中一直使用 1#矿工钢架棚支护 , l 棚距 为 1 6X m, 4盘帮勾顶 , 工艺 劳动强 度大、 该 工效低 、 掘进速度慢。为了解决 接续 问题 和铁棚 回收、 巷道维修难题, 决定在 6 l 作面使用锚 l0工 杆、 锚索联合支护实施沿空掘进 。6 1 lO工作面位于六采区北部 , 上部为 6 1 l2工作面( 已回采 )下部为 60 , 18工作 面未采 。掘进工 程量 : 材料巷 9 0m、 2 运输巷 9 5I、 1 l切眼 1 0m。 r 5 该工作面属单斜 构造 , 角 3' 。老顶为砂质泥岩 。工作面 中部有一条 08m正 倾 e5 , N . 断层。该工作 面煤层厚 度为 1 ~ . m之间 , .m 1 6 9 平均 1 属 低 .m, 7 硫、 低灰优 质主焦煤 , 低瓦斯区。沿走 向煤层起伏不大 , 煤层倾 角 3 - o 10工作面掘进断 面为掘宽 34m,  ̄5 。6 1 . 掘高 24 延 l .m, #煤

锚索联合支护技术在矿井中的应用分析

锚索联合支护技术在矿井中的应用分析

在 由于 该 巷 今 后 为 沿 空 留 巷 , 采 取 预 索 为 核 心 的 组 合 支 护 形 式 , 我 矿 的 应 用 须
应 力锚 索 与普 通 锚 杆 相 结合 的形 式 整 体 加 和 推 广 是 非 常 成 功 的 保 证 锚 杆锚 索 联 合
固 围岩 。 1 . 4 m的 小 孔 径 锚索 设计 锚 支 护 取 得 安 全 稳 定 的 效 果 , 先 要 保证 支 52 r a 首
论等 。 由于 锚 杆 锚索 的 强 度 和 刚 度大 干 吲
( tn/~ )tn。 P= tn 一 ・ 2 D /a 【 a " D= L・ 若 存 在 有 淋 小 的 地 方 , 锚 固 力达 不 到 设 a 其
机 巷 : 1 8 a 4 。 0 9 t n 5 中机 等措 施 。 外 在 遇 顶 板 破 碎 带 若 单 一 采 取 = . n 5 - . × a 4 。 Xt 另 冒落 , 成 托 盘 悬 露 , 响 锚 固 力 , 须 采 造 影 必 取 锚 杆 +钢 筋梯 + + 砼 联 合 支 护 方 式 。 网 喷
隙岩 体 ( 松散 岩 体 ) 或 施加 挤 压 作 刚 , 而大 松 散 体 中 的控 制 角 , 4 。 ( 从 按 5 计 对破 碎 体 较 4结语
大 提 高 了 围岩 的 抗 剪 、 压 强 度 以 及 围岩 安全 ) 抗 ;
加 固拱 厚 度 , 0 9 按 .m取 值设 计 ;
通 过 锚 杆 的 悬 吊 作 用 , 合 梁 作 用和 挤 压 较 差 岩 层 ) 现 场 实 际 情 况 考 虑 , 行 降级 组 和 进 采 用 锚 杆 锚 索 支 护 回采 巷 道 , 控 制 对 锚杆 锚 索 支 护 技 术 应用 有 力地 促 进 了 我 矿 回采 巷 道 的 沿 空护 巷 质 量 。 但在 支 护 方 面 , 计 要 求 。 水 患 方 面 必 须 先 制 定 顶 板 注 浆 在 加 固作 用维 持 顶 板 的 稳 定 性 。 着 巷 道 围 随 取 值 , 1 2 ~巷 道 宽 度 , 该 巷 施 工 的 顶 、 变 形 方 面 , 到 了很 好 的 支护 作 用 。 取 .; 取 帮 起

锚索联合支护技术在矿井中的应用分析

锚索联合支护技术在矿井中的应用分析

式中
D 锚杆 间距 , 一 m; P 一锚杆排距 , m;
L 锚 杆 全 长 ,.m 2 m; _ 1 /. 8 3

锚杆在松散体 中的控制角 , 4 。计 ( 按 5 对破碎体较
安全 ) ;
b 一加 固拱厚度 , 09 按 . m取值设计 。 根据 以上计算 :0 6 2 ) 巷顶板 支护 为锚 杆 +钢筋梯 2 1 (2 机 ( 8钢 条 制 作 )锚 杆 长 度 为 L 10 m = 8 0 m,锚 杆 间 排 距 为 8 0 m×8 0 m; 0m 0 r 中机 巷顶 板锚 杆长度 为 L 2  ̄m 锚 杆 间 a = 3 m, 排距为 80 m×80 m。 0m 0 r 锚杆直径 = 3 m, a 2 m 锚杆用螺蚊钢制 作 ,锚杆 托盘用 厚 8 m 的钢 板加工 ,其规 格为长 ×宽 ×厚 a r 10×1 0 m 巷 帮 侧 管 缝 式 锚 杆 长 度 为 L 10 mm, 杆 5 5 ×8 m。 = 60 锚
中 图分 类 号 :D 5 T 33 文 献 标 志 码 : A 文 章 编号 :0 9 0 9 (0 0 0 — 0 O 0 1 0 — 7 7 2 1 )6 0 5 一 2
过去 由于条件和认识上 的不 足 ,煤 巷掘进支护通常采用 木棚支护 。在厚煤层动压 、 压较大的 的情况下 , 地 传统 的设棚 支护效果极差 , 结果是前掘后修 。需要更为合理的煤矿巷道支 护理论 和方法来保证煤矿安全生 产。现在普遍使用 了锚杆锚 索联合支护方式 。锚杆锚索联合支护是一种先进 的支护技术 , 它利用锚杆 、 固剂及其 护表构件 给围岩~定 的支护强度 , 锚 与 围岩组成支护体系 , 承受各种 围岩应力和采动应力 , 达到支护 的 目的。合理选择锚 杆参数及 支护形式 , 是安 全 、 学 、 科 经济 的, 能起到提高支护质 量和矿 山效益 、 降低成本的作用。 式中

锚杆_锚索_锚注协调支护的应用

锚杆_锚索_锚注协调支护的应用

锚杆+锚索+锚注协调支护的应用杨德新 张 伟 张新华(河南煤业化工集团鹤煤公司九矿,河南 鹤壁458010)摘要:九矿东总回风巷道处于高应力、强流变环境中,开掘之后处于流变状态,出现变形破坏加剧、底鼓严重等支护问题,同时严重影响矿井通风安全,已成为制约矿井安全生产的瓶颈问题,传统的普通支护方式已远远满足不了生产的需要。

文章基于此探讨了锚杆+锚索+锚注协调支护技术,取得了良好的效果。

关键词:高强锚杆;强力锚索;支护;注浆;围岩失稳机理中图分类号:TD353 文献标识码:A 文章编号:1009-2374-(2011)18-0048-03一、概述九矿三一采区开采深度达到700m,区域水平主应力较大,属于深井开采。

东总回风巷位于二1煤层三一采区下部15~40m,上端与新风井相连,下端与-420回风暗斜井相连,巷道全长674.14m该巷道地面垂深为607~707m。

该巷道在石灰系太原群上部及二叠系下部山西组岩层中掘进,岩性以灰黑色砂质泥岩、深灰色中粒砂岩、黑色泥岩、L9石灰岩、及薄煤层为主。

掘进区段将揭露DF2和DF3断层,DF2断层,走向265°~270°、倾向85°~90°、倾角70°,落差0~15m;DF3断层,走向335°、倾向65°、倾角75°,落差0~28m。

该区地层西部为单斜构造,岩层倾角大,为20°~33°,中部及东部为龙宫向斜及背斜,岩层产状变化大,倾角变缓,为4°~6°。

二、东总回风巷围岩失稳机理通过井下调研、观察,发现东总回风巷存在如下的矿压显现现象:1.-420回风暗斜井,拱肩及直墙喷层部分出现裂缝、喷层脱落现象。

裂缝角度呈现不规则形态,分析其原因为剪切及拉伸破坏,力源为水平力。

2.东总回风巷出现与-420风暗斜井类似的现象,但底臌现象非常严重,底板中部出现纵向的张拉裂缝,宽处能容下胶鞋,两帮无明显差异。

锚杆-锚网-锚索联合支护在缓倾斜中厚煤层巷道中的应用

锚杆-锚网-锚索联合支护在缓倾斜中厚煤层巷道中的应用
1 .0 2
企 业 技 术 开 发
T CHNOL E OGI AL D C EVE O MEN NT RP S L P T OF E E RI E
2 1 年 5月 00
Ma .01 v2 0
锚 杆一 锚 网一 锚 索联合 支护在缓倾斜 中厚 煤层巷 道 中的应 用
作者简介 : 智( 6 一 , 大学 专科 , 徽 淮北 人, 张 1 2) 9 男, 安 主要 研 究方 向
力锚索 , 每根锚索使用三支 Z 50型树脂锚 固剂锚固。 25 两帮采用 M 型钢带 , 3 高帮钢带长 3 0 m, 20 m 每根钢 带5 根锚杆 , 低帮钢带长 2 5 m, 10 m 每根钢带 4根锚杆 , 高 帮 锚杆 规 格 为 M 4 L4 0m 型 无纵 筋 左 旋 螺 纹 高强 2 一 20 m
维勘探资料和物探资料综合分析 ,该工作 面的构造较复 杂, 7 且 煤层为不稳定煤层 , 断层较发育 , 在实 际施工 中 煤 岩层 产状 及 煤 厚可 能 出现 一 些 变化 。风巷 、机巷 施 工
过 程 将 揭 露 F 9 、S0 、S0 、S0 、S 1 、S0 、 S 9 F 15F 11 F 19 F 10 F 10 F 16 层 , 中 F I0 F 16断 层 对 生 产 有一 定 的 影 S0 断 其 SO 、S0 响 ,S 9 F 15 F 1 1F 19 F 10断 层 对 生 产 影 响 较 F9 、S0 、S0 、S0 、S 1 大 , 断层 影 响 , 巷 、 巷 施 工 过 程 中 将 会 发 育 多 条 小 受 风 机
张 智
( 徽淮 北 矿 业集 团有 限责 任公 司 , 徽 淮 北 250 ) 安 安 300
摘 要 : 青 东煤矿 首采 面 7 6工 作 面机 巷 , 用锚 杆一 锚 网一 锚 索联 合 支护 。 得 了 良好 的 支 护 效 果 , 在 2 采 取

浅谈锚杆、锚索联合支护在煤柱技术的应用

浅谈锚杆、锚索联合支护在煤柱技术的应用

浅谈锚杆、锚索联合支护在煤柱技术的应用【摘要】针对莒山煤矿f211工作面的实际情况,依据锚杆支护原理,探讨了合理的巷道支护参数和方案,并对实施效果进行了检测和分析,证实“锚杆+锚索+金属网”联合支护在巷道的作用。

并对巷道锚索进行钢丝绳联网,防止锚索喷射伤人。

有效控制巷道的强烈变形,锚索联网后增强钢梁的支护,通过实验并取得良好的支护效果。

【关键词】煤巷;锚杆、锚索联网支护;钢丝绳连接锚索;防喷射应用山西兰花集团莒山煤矿于1958年5月建矿,矿区面积9.0214km2,生产规模90万吨/年,主要可采煤层3#煤。

井下3#煤层回采巷道均沿煤层底板留顶煤掘进,梯形钢棚和木棚进行支护。

长期的实践证明,梯形钢棚和木棚配合支护不仅工艺复杂、施工速度慢、效率低支护强度低,不安全因素多。

针对上述情况,我公司结合3#煤层和f211工作面巷道煤层赋存条件和施工技术水平,通过现场调研、理论分析等方法,系统研究了3#煤层及复211工作面顶底板的地质力学特性和该巷道围岩的稳定性极其相适应的锚杆支护原理,为提高复211工作面煤柱段巷道支护强度,减小煤柱集中应力对工作面回采的影响在此基础上对复211工作面进行了“锚杆+锚索+金属网”联合支护技术实验研究,并取得了成功。

1. 实验巷道的技术条件f211工作面两顺槽沿3#煤层底板留顶煤掘进,钻眼爆破法掘进,巷道净宽3.0米,净高2.4米,煤层厚度均稳定,煤层结构简单、层理,工作面顶板为砂质泥岩和细砂岩,顶板层理明显,局部有节理、植物化石,底部0.1m页岩节理发育。

2. 围岩松动圈及岩石力学性质测试2.1巷道围岩松动圈测试。

(1)大量的现场测试结果表明:一般煤系地层中松动圈是普遍存在的,即使处于低应力场中巷道,围岩在地应力作用下也难以自稳,一般也要出现中、小松动圈,小的20~30cm,大的超过300cm。

围岩松动圈对地下工程稳定性影响很大。

因此国内外许多学者对此均进行过深入研究,其中“围岩松动圈巷道支护理论”在煤炭系统得到了广泛的应用,并取得了良好的技术经济效果。

锚杆支护技术在现代化矿井中的应用

锚杆支护技术在现代化矿井中的应用

浅析锚杆支护技术在现代化矿井中的应用摘要:近几年来,随着我国煤矿开采深度的不断增加,原岩应力增大,岩体塑性大,岩体移动量大移动速度快,特别是在矿井深部变形量较大,开采后变形明显,因此,在矿井深部巷道支护结构上应满足支护强度大、能抵抗高地压、可缩性能好、可缩量大,能适应围岩大变形,封闭性能好,能有效地防止鼓底等优点,因此,金属支架很难满足这些要求,应更多采用锚杆、锚杆与锚索联合支护等主动支护方法,提高支护质量、降低成本、增加效益。

本文主要针对煤矿巷道锚网支护技术进行分析。

关键词:深井巷道;支护技术;探究中图分类号:深井锚杆支护作为一种有效的采准巷道支护方式,由于对围岩强度的强化作用,可显著提高围岩的稳定性,加之成巷速度快、劳动强度低、提高巷道断面利用率、简化回采面的端头维护工艺,明显改善作业环境和安全生产条件,成为矿井巷道的主要支护形式,得到了大力推广应用。

一、煤巷锚杆支护特点使用锚杆支护,既可发挥其加固拱作用和悬吊作用,使复合顶板内的各煤岩体与锚杆紧固成一个所谓的“组合梁”,从而提高顶板岩层的抗弯强度,减少各岩层层面滑移、离层和冒落的机率,从而保证巷道的稳定性,又能适应国家天然林保护工程实施以来所导致的木材无法采购的外部环境。

锚杆在煤巷中的支护理论和实践已经成熟,但是我国煤巷锚杆支护的效果不理想,究其原因,既有现场地质条件的复杂多变,也有施工工艺的原因。

煤巷锚杆支护主要有以下特点:a.提高巷道断面利用率。

采用锚网支护,既能有效地控制围岩变形,又极少占用巷道有效空间,从而提高巷道断面利用率,满足了“双高”工作面综采设备不断更新,巷道断面不断扩大的实际需要。

国内煤巷采用锚网支护后,断面利用率提高了 10% ~17% ,以满足“双高”工作面要求;b.减少辅助运输工作量。

采用锚网支护后,不需要运输大量的支护型钢及其它辅助材料,改善了两巷工作环境,减轻了工人劳动强度,加快了循环进度;c.极大地改善了综采面端头支护情况,简化工作面超前支护方式,确保工作面出口畅通,有利于综采面快速推进,实现高产高效。

浅谈锚杆、锚索联合支护在综采搬家中的应用

浅谈锚杆、锚索联合支护在综采搬家中的应用

1 2 锚杆 的组 合梁 作用 .
在层状 岩层 中 , 过锚入 一 系列 的锚杆 , 通 将锚 杆
碎 涨变形 力 。 上所 述 , 然锚 杆支 护经 过长 时 间大 综 虽 量 的应 用 , 锚 杆支 护理论 的研 究还 不充 分 , 但 锚杆 支 护 参数 的确 定仍 然采 用工 程类 比法 做参 考 。 1 4 围岩松 动 圈巷道 锚杆 支护 理论 . 围岩 松 动圈巷 道锚 杆支 护理 论基 于煤 矿生 产 中 大量 的地 下工 程都 是在 围岩 破坏 和发 展 中支护 的观 察实 际状 况 而 提 出 的 , 该理 论 在对 围岩 状 态进 行 深 入 研究 后 , 现松 动圈 的厚度 L 发 p与 围岩应 力 P以及 围岩 强 度 R 存 在 复 杂 的 函 数 关 系 , L = f( 即 p P, R) L , p是 一个 综合 性指 标 , 的大小 反 映 了支 护 的 它 难 易程 度 , 且 大量 的相 似模 拟 试 验 及 现场 实 测 表 而 明, 与顶 板 的垮 度 ( 它 一般 3 5 范 围) ~ m 及有 无 支 护 等关 系不 大 , 巷道 支 护 的主要 对 象 是 围岩 松 动 圈产
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业 快

Jn.06 u e 2 0
EX PRESS N FO R M A TI N I O OF M I NG NDU S NI I TRY
总 第 4 5期 4 2 0 年 6月 第 6 06 期
奠定 了坚 实 的基础 。 1 锚杆 的作 用 1 1 锚杆 的悬 吊作 用 . 在缓倾 斜 煤层 中 , 杆将 下部 不稳定 的岩层 ( 锚 直 接顶 或 伪顶 或 不稳 定 的块 状 结 构 的岩 块 ) 吊在 上 悬

煤巷合理锚杆锚索布置方式的分析及应用

煤巷合理锚杆锚索布置方式的分析及应用

煤巷合理锚杆锚索布置方式的分析及应用摘要近年来,深井开采成为各煤矿主要的开采方式,由于深井煤矿中的特殊地形构造以及围岩的构成成分,深井煤矿冒顶事故的发生几率在不断增加,因此做好煤矿巷道的支护工作十分必要。

本文中,我们对目前巷道支护常用的锚杆支护以及锚索支护进行了简单的研究,分析了锚杆和锚索联合工作的原理以及布置方式,同时也结合实例分析了锚杆锚索支护在实际中的应用。

关键词合理锚杆锚索;布置方式;应用目前,多数煤矿为提高煤炭生产的安全性普遍采用了锚杆锚索支护方式,但是煤矿在设计布置锚杆锚索支护时还存在着一定的问题。

为使锚杆锚索支护方式更加的安全,我们有必要对锚杆锚索支护的合理布置方式以及实际应用进行分析研究。

1 锚杆支护和锚索支护巷道支护是煤层开采过程中为保持围岩稳定性所采用的常见方法,目前巷道支护主要有锚杆支护和锚索支护两种方式。

1.1锚杆支护锚杆支护是传统的巷道围岩支护方式,它的工作原理是使锚杆与围岩之间形成受力作用,从而建立一个统一稳定的支护结构,进而保持巷道围岩的稳定性,增加煤炭生产的安全性。

锚杆一般是由金属杆、螺母、托盘等组成,目前煤炭行业所普遍使用的是左旋无纵筋螺纹钢锚杆。

另外,经过不断的发展创新,我们已经研制出适合不同地质条件的锚杆支护方式,并且也逐渐研制出联合支护方式,以满足软岩巷道的支护要求。

1.2 锚索支护锚索支护是一种新型的巷道支护方式,它的工作原理是将柔性大、易弯曲的钢纹线穿过钻孔并且固定在围岩内部,同时在外部通过托盘对围岩进行加固。

锚索支护相对于锚杆支护而言,其围岩加固深度大、支护能力强以及可靠性高,并且其加固的范围、支护的强度以及可靠性都远远大于普通的锚杆支护。

锚索是由索线、托盘、锚具等构件组成,它主要通过索线给围岩施加一定的预应力,从而有效的束缚围岩,进而减少围岩的形变,提高围岩的承重能力,确保巷道的安全稳定。

通过以上的分析,我们发现锚杆支护与锚索支护各有各的优点,如果我们将锚杆与锚索的优点综合起来,那么就可以做到巷道支护最优化,进而可以明显提高巷道支护效果。

锚杆锚索联合支护在回采巷道中的应用及前景

锚杆锚索联合支护在回采巷道中的应用及前景
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刖京 锚杆锚索联合支护在回采巷道中的应用及 旦
张 凯司, 辽宁 阜新 130 ) 2 0 0
摘 要: 巷道支护是煤炭 开采 中一项关键技 术, 合理 、 安全 、 可靠的巷道支护技 术是 实现矿 井高产 高效的必备条件 , 别是 回采巷道 由于受到二 特 次采动影响的特殊性 , 支护 方式的研究具有更重要 的意 义。 对其 关键词 : 锚杆 ; 巷道 支护 ; 索 锚 ‘ 以王营煤矿为例 ,所采用的采煤方法经历了 扩大。由塑性区应力分布 表 1准备期间每米巷道成本对比 从炮采 、 普采、 综采到现在的综采放顶煤 , 回采巷 公 式 :r (。 cg)( 6= P+ t I Cx c ) 道的上 、下川及切眼一直沿用传统的金属支架支 ) - cg ;e Cx tb6 : C 锚杆 3 85 75 0 7 5 i O 2 0 l2 _5 l3 _ 90 5 护 ,包括 1 # 工 钢 、3 g 重轨 U 5型钢 棚 ) (iCxt ̄) ) ( 1矿 4 k/ m 2 。 P+ g ( c 重轨 4 k 3g 7 5 96 7 1 5 01 由于围岩的有害变形不能得到及时有效的控制 , (+i ls 中)C c 1sn ’i — ×谵中 n 0 0 . 7 m 煤层倾角 3 1. 。 ~ 0  ̄ 煤层赋存稳定, 8 在生产期间是需投入大量的人力 、 物力 , 进行上 、 得知, 在离巷道周边最近的围岩处 , 岩体内的 厚度 5  ̄ . , 5 a为太下 3 A合层 , 内含 下川 的维护、 I 修复和金属支架的替换工作 , 尤其是 应力为最小,围岩首先在该区域破坏 ,形成松弛 煤的单向抗压强度 6 MP , 0 . . ~0 支架的回收替换工作, 投入木材多 , 工人劳动强度 区。如果不及时支护或支护强度不够 , 将会垮落。 01加. m夹石二层 ,直接顶 40 6 m 的粉砂 .7 5 粉砂岩上方是 2 4m砾岩 , 底板为粉砂岩 , 开 大, 同时作业过程也存在—定的危险性 , 既不利于 从上 式还 可 以得知 : P ,. , 当 6 _ 即巷道 无 岩, = P 60 7 O ,地 表标 高为 + 安全生产 , 也增加了工作面的吨煤成本, 这种支护 支护时 , 巷道周 围 表面岩体为单向应力状态 , 这种 采 上 限一 5 m,下 限 为_ 7 m 1O 7 m。 方式以不能适合矿井深、 压力大的实际情况 , 在全 状态的岩体强度为最低; 当使用预紧力锚杆时, 使 2 2综放 面上川支护形式。上川断面为斜矩 国煤炭市场竞争 日益激烈的今天 ,是没有发展前 6 0即 6 ,塑性区岩体的受力状态为三维受力 l > l = 高 . 宽 . 沿 层底板掘进 , 0 0 顶板为 3 m . 0 景的。回采巷道的锚杆支护技术近年来发展极为 状态,使岩体的强度极限和应变能力得到进一步 形 , 3 m, 4 m, 左右的煤层 , 根据开采深度大 , 跨度较大的托 , 迅速, 而且高强度、 高刚度和高可靠性成为一种发 提高,从而使巷道更好地服务于采掘工作 ( 见图 选用锚杆 , 钢筋梁 , 网支护顶板 , 编织 锚锁对顶板 展趋势 , 这种支护方式在提高巷道支护效果 , 保证 2) 。 悬吊, 加强顶板支护 。两帮采用锚杆 , 编织网支护 巷道安全, 减轻工人劳动强度 , 简化采煤工作面端 ( 见图 3 。 ) 头区维护工作等方面具有明显的优越性 ,十分有 利于采煤工作面的快速推进,实现矿井的高产高 效具有重要作用。目前, 锚杆 、 锚索联合支护技术 , 许多局在回采巷道中得到普遍应用。 如铁法局, 同 时在我局五龙矿也开始使用,取得了巨大的技术 经 济效益 和 社会效 益 ,这种 支 护技 术在 放顶 煤 开 采沿煤层底板掘进 的煤顶巷道中也得到很好的应 用。为此我矿拟在 5 1 上川试用该支护。 38 图 2 塑性 区岩体 强度 曲线 l锚杆 、 锚索支护作用原理 1 锚杆的作用原理。巷道开掘后 , . 1 周围原岩 预紧力锚杆支护巷道使得岩体的内粘聚 c 力 , 应力平衡被破坏, 应力重新分布达到新的平衡。 在 岩体的内 摩擦角 中 ,岩体内的正应力 6 都得以增 应力平衡过程中,巷道周围的岩体中形成了塑性 大, 提高了 岩体的强度。减少了 巷道的有害变形。 图 35 1 上 川 支护 示意 图 3 8 变形区和弹性变形区,弹性区以外的岩体处于原 由于回采巷道的特殊性, 下川要经受来 自 上、 2 3支护参数的选择。 岩应力平衡状态( 见图 1。在塑性变形区内, ) 围岩 回采工作面的动压影响 ,会使掘进过程中形成 的 锚杆参数的选择: 的强度可用如下曲线表示: C 6g 7 +t =  ̄ 塑性平衡区进一步扩大 ,由于锚杆的安装长度受 () 杆 长度 : I 1锚 I 十 。 式 中:一 T 岩体 内的剪切应力 ;一 c 岩体 的粘聚 到作业地点空间的限制 ,可以采用预紧力锚锁对 式中:广 L 锚杆外露长度, ̄ 0 m L 巷道顶 L 8m ;r = 力;- 5的正应力; 岩体的内磨擦角。 6  ̄6 这一问题进一步解决 。使锚索固定在围岩内部 比 L锚 5 mm; a 较稳定的坚硬岩层中, 对巷道起到补强加 固作用 。 板岩体破碎带高度;『 固长度,取 3 0 l= R ; ( ) rs 4 - oO); 巷道掘进等 R r zi  ̄e s z n c 显著扩大了锚杆支护的使用范围。 . r 6 - e l 2锚索的作用原理。 预应力锚固是一种把锚 效半径 2 r; 岩石容重取 多层岩石的加权平均 k m 取 2 ̄ 岩体内磨擦角 , -5 ;一 N b  ̄ 3 。 岩体 c 索打人岩层 内部进行预加应力的施工技术 ,是种 值 ; / 2 ; 一 C 60 Nm ; 等效园 中心 至顶板 的距 h 传递主体结构的支护应力至深部岩层的主动支护 粘聚力 ,= 0 k /: 一 h 1 m;p岩体破碎带半 径 i 6 n ,计算得 R= 。 方式, 它可以传递较大的拉应力 , 这是其它支护措 离 ,=. R- 34 . m。经计算 , = . m,贝砸 锚 千 3 l 18 a 7 4 长度 ; = L . L 施 所无法 比拟 的最 大优 点。 2 m . 2 k= . - = 3 锚索安设锁紧后 , 锚索集中的应力以 4 。 5压力 I = 21 取 2 m。帮 锚杆 长度 : 3 4 2

锚杆锚索在大跨度煤巷联合支护技术中的应用

锚杆锚索在大跨度煤巷联合支护技术中的应用

8 0X80 0 0 mm,每 孔 用 树 脂锚 固 剂z 3 0 支 ;锚 索 每 排 4 26一
根 ,排 问距 1 0 0×2lO 6 O mm,每孔 用树脂锚 固剂K 3 5 2 3 型两 支 、Z 3 0 2 6 型三支 ,锚杆锚索布置见图l 。 表2锚杆锚 索参数
类型 顶 锚 杆 帮 锚 杆 锚 索 型 号 中22X24 mm 00 中 2 0 2x240 mm 中2 2×9O mm 00 锚 固 长 度 12 0mm 0 6 mm 00 20 0mm 0
细 粒砂 岩 砂质 泥岩 泥岩 砂 质泥 岩 细粒砂 岩
35 5 56 .2 1

灰黑色 。中厚 层状 、成分 以石英 为 主 ,硅 质 胶 结 ,坚 硬 深黑 色 ,厚 层状 ,软 ,舍 大量植 物 化 石 黑色 。薄层 状 ,软 ,含大量 植物
化 石
0 3


2 0
引 言
时 ,打 上几根锚 索 ,就可 以将锚固体悬 吊于稳定 坚硬的顶板
经坊煤 矿位于长治县城 西 ,现隶属于山西煤炭进 出口集
团公 司.矿始建于 18 年 ,设 汁生产能力3 万 ,经几次技 90 0 a
上 ,避免其离层或出现巷道顶板整体 下沉 或垮 落的现象 。
根据3 7 1 眼地质状况和 工程条件 ,综合考虑 综采设 —0切
[ 稿 日期 ] (2 ( — 2 收 2) -j 1 1 7
[ 第一作者简介】李广俊 ( 95 16 一),男,山西长治人 ,毕业于
太原 理 工 大 学采 矿 专 业 , 高级 经 济 师 。
乃O O
图 1 锚 杆 锚 索布 置 图

5 8
长度 为16 m,开切眼沿底板 掘进 ,断面形状 为矩形 ,跨度为 9 75 . m,高度 为28 .m.工 作面煤层顶底板情况见表1

超前锚杆、锚杆、锚索、金属网联合支护在矿房施工中的应用

超前锚杆、锚杆、锚索、金属网联合支护在矿房施工中的应用

超前锚杆、锚杆、锚索、金属网联合支护在矿房施工中的应用摘要:采场支护是在回采过程中对矿房顶板、围岩进行加固的作业,以保证回采高效、安全进行。

超前锚杆、锚杆、锚索、金属网在矿房施工中的联合支护,不仅可以防止顶板的掉落,保证安全高效的回采作业,而且还可以降低矿石的损失率和贫化率,我国一般在隧道施工中联合使用超前锚杆、锚杆、锚索、金属网,而在回采矿房中这方面的应用却较少,多数矿山的矿房都是靠自然支撑的,给直接在矿房顶板下的回采工作带来安全隐患,这种联合支护对矿房回采有着重要的意义。

关键词:超前锚杆锚杆锚索金属网1 工程概况里伍铜矿矿区位于江浪背斜南东翼近轴部的倾没部位。

矿体赋存于志留泥盆系江浪石英岩片岩组(SD1)中段()李伍带()沉积变质岩系中,呈似层状、透镜状和迭瓦式形态产出。

构造简单,断裂和次级褶皱有所发育,但未使单斜构造层和矿体遭受严重破坏,火成岩不发育。

其中片状矿物含量>50%的片状构造发育的岩石,且片状矿物中绢云母含量达30%~50%,黑云母15%左右。

同时,在矿区分布最广的是石英片岩类,其韵律层厚度不大,常与片状石英岩、片岩呈过度关系。

现里伍铜矿如遇到顶板不稳固的矿房,根据现场情况施工采用缝管式锚杆护顶或用地表废渣充真减少地压。

回采当中常遇到的问题如下:1)有些矿房的顶板很破碎,当回采作业时,就有1m左右的废石被崩落下来,造成极大的贫化。

2)矿房的顶板为片岩,当回采到一定距离时,采空区的顶板片岩脱层冒落,造成极大的贫化。

3)有些矿房的顶板节理比较发育,顶板冒落比较严重,施工人员不难以进入矿房施工,因此那些矿房只有停止不采,造成了极大的损失。

4)矿房回采结束后,当回采顶柱和底柱时,冒落比较严重的矿房就不能回采顶、底柱,造成极大的损失。

5)有些矿房采用缝管式锚杆护顶,但是一段时间后锚杆连同岩石一起冒落了下来,这样锚杆就没有起到支护的作用。

为了减小损失率、贫化率,确保矿房高效、安全的回采,急需研究改进针对里伍铜矿各个矿房的地质条件的支护方案。

锚杆在煤矿巷道支护中的应用

锚杆在煤矿巷道支护中的应用

打完后将前梁推至工作面 , 再将相临 的前探 梁退 悬 吊理论是最早 的锚 杆支护理论 , 具有直 观 、 易懂及使 用方便等特 前探梁退后一根 , 周而复始将永久支护安设 到工作面窝头。 点。 特别是在顶板上部有稳定 岩层 , 而其下部存在松散 、 破碎岩层 的 后 , 条件下 , 这种支护理论应用 比较广泛 。其主要缺陷是仅考虑 了锚杆 2 . 3 . 2 锚杆安装方法。在钻好锚杆孔之后 , 由此是帮 以及底锚样 从而清干净样孑 L 内的浮煤 , 保证锚杆的锚 的抗拉作用 ,没有涉及其抗剪能力及 对破碎岩层整体强度 的提高 。 孔应沿着锚杆多次进退 , 组合梁理论充分考虑 了锚杆对岩层离 层与滑动 的约束作甩 , 适用 于 固力 , 而后使用锚杆将树脂眼底 , 而后再使用煤电钻或者风 钻进行 层状岩层。 该理论认为 , 锚杆提供的轴向力将对岩层离层产生约束 , 搅拌 , 搅拌的时间为 2 0 s ±5 s , 在等到树脂凝 固之后将 钻挂网取下 , 5 m i n后上好托板 , 拧 紧螺母 , 保证托板与煤面与岩面贴紧 , 保证 并且增大了各岩层问的摩擦力 , 与锚杆杆体提供的抗 剪力一同阻止 在 1 岩层 问产生相对 滑动 。加 固拱理论认为 , 即使在软弱 、 松散 、 破碎的 其承载的效果 , 避免顶板 的离层。 2 . 3 . 3 锚网支护。打锚杆必须严格按照规程 中规定 , 照好 中线找 岩层 中安装锚杆 , 也可以形成一个承载结构 。 只要锚杆间距足够小 , 锚杆 间排距误差为 ±l O 0 m m。锚杆应与工求 与煤层 就能在岩体中产生一个均匀压缩带 , 它 可以承受破坏 区上部破碎岩 锚杆位置画眼 , 石的载荷 。该理论充分考虑 了锚杆支护 的整体作用 , 在软岩巷道 中 层 面垂直 , 锚杆与顶板或巷道轮廓线夹角不小于 7 5 。。锚杆必须上 木 锚 盘 ,螺 纹 外漏 长 度 为 1 0 ~ 3 0 m m。锚 杆 锚 固力 必 须 达 到顶 得 到较为广泛的应用 和得到 良好的经济效益 。 1 . 2 锚 杆支护 的适用条件 1 5 0 K N 、 帮1 5 0 K N以上 , 不合格必须重新补打 。 每隔 1 0 0 米巷道进行 般的单体锚杆紧急适用 于对 岩石 巷道或者具有较 完整 的围 次锚杆拉力试验 , 并用 红漆做好标记 。紧 固锚杆螺母必须使用力 岩岩体 的巷道进行加固 , 然而在较软围岩或者具有较 大破碎规模 的 矩 扳手 , 拧紧力矩不小于 1 0 0 N . m。 金属 网搭接 1 0 0 a r m, 每2 0 0 a r m用 采用双边三花连接 , 连接点要 均匀布置 , 金属网要 围岩巷道 、 煤 矿巷道和压巷道 中往往并不具有 支护的效果 , 严重 的 联 网丝扭结一次 , 甚至导致质量事故和安全事故 。 拉展铺平 , 顶网与巷道 中心线垂直铺设 。 2锚杆与锚 索联合支护的研 究 2 . 3 . 4 架棚支护。架棚时 , 梁与腿搭接 4 5 0 m m, 每帮上三个 卡缆 , 卡缆螺丝必须上紧 , 若遇到棚腿不很规格时 , 腿 与梁处可打木楔 , 卡 2 . 1 锚杆与锚索联合支护 0 mm。每次放炮 时,必须在连板处和柱根处各打一根撑 锚杆与锚索联合支护是煤 巷巷道掘进过程 中的一种主要支护 缆间距 为 8 形式 , 可 以与钢带 、 金属网 、 工字钢梁联合使用 。合理选择锚杆参数 杆 , 撑杆应成一条直线 , 间距不 少于 1 0米 。架棚严禁 出现前倾 、 后 迈步棚 , 棚间距为 0 . 5米 , 迎 山角 为 2 。 。架棚时每隔 5 米, 把棚 及支护形式 , 是安全 、 科学 、 经济的 , 能起 到提 高支护质量和矿 山效 仰 、 益、 降低成本的作用。锚杆与锚索联合支护是通过围岩内部发挥其 腿用钢丝绳 固定在巷 道帮锚杆 上 ,防止巷道在上 山施 工中棚子推 支护作用 的 , 其实就是 变巷 道被 动支护为主动支护 , 提高巷道 围岩 倒 。 2 . 3 . 5喷射混凝土 。喷射混凝 土必须采用标号 不低 于 4 2 5号水 的自 身承载力。随着巷道 围岩状况的不同 , 锚杆与锚索支护也具有 泥, 要使用细砂 , 不得使用粗砂 , 水泥 : 沙子 = 1 : 2 . 5 。 清理喷射现场 的 不 同的作用机理 。 2 . 2 锚杆与锚索联合支护 的可行性分析 矸石杂物 , 接好风 、 水管路 , 输料管要铺设平 直 , 不得有急弯 , 接头要 不 得漏风 。喷射 中 , 要先 喷顶后喷帮 , 滞后距离不得 超过 5 0 单根锚 杆与锚索在所加 固的岩体周 围形成 了锚杆锚 索周 围应 严 密 、 力, 仅仅需要设置好锚杆和锚 索间距 , 那么在群锚的综 合作 用下 , 所 米 , 喷射头与受喷 面应尽量保持垂 直 , 喷射头 与受 喷面的垂直距离 形成的应力相互叠加 ,在煤矿 的岩体 内部形成 了承载圈的家古代 , 为0 . 8 — 1 . 0 米。 开机 : 给水一开风一开机一上料; 停机: 停料一停机一 而对于煤矿开掘巷道的锚杆和锚索 的支护 ,要结合岩石完整程度 、 关 水一 停 风 。 参考文献 岩石的硬度 、 岩体 的节理状况 、 地应力和使用年 限是 否收到动压 的 影响等因素的综合作用 , 由此确定锚杆 和锚索的支护形式 。 『 1 1 李进朋, 何善义. 经锚杆在煤矿巷道支护 中的应用 硅谷 , 2 0 1 2 , f 5 ) . 2 ] 杨军辉, 赵祥, 朱 明. 锚 网索支架联合 支护技 术在深 井巷道 维修 中 由于煤矿顶层 的脆性和易碎性 , 直接定坚 实 , 在 煤矿 的支护施 f 工当中 , 最为常见 的是锚杆与锚索 以及金属网的联合支护方式 。锚 的应用l J 1 . 河北工程 大学学报( 自然科学版) , 2 0 0 9 ( 3 ) . 杆与锚索 以及 钢带 抗弯强度较小 , 容易贴顶 , 所 能承受的载荷力也 『 3 1 秦学东, 刘全根 . 赵庄煤矿 煤巷锚 网索支护技 术应用『 J ] . 中州煤炭 , 较小 , 在煤矿 的顶板平整之 时所 常用锚杆对伪顶进行加 固 , 使用锚 2 0 1 2 ( 6 ) . 杆 以及锚索对直接顶直接加固 ; 这是 由于锚杆与钢梁能承受较 大的 1 4 l 迟德 友. 安泰煤矿 工作 面支护技 术研 究l J 1 . 科技创新 与应用 , 2 0 1 2 载荷 。 而锚杆的桁架通过使用拉杆所产生 的挤压力减少或者消除下 ( 8 ) . 5 ] 梁伟 彬 . 深 井 高应 力回采巷 道 让压锚 杆 支护技 术 『 J 】 . 中州煤炭 . 位岩层中的拉应力 。 支护 ; 应用

锚网、锚索联合支护技术的应用

锚网、锚索联合支护技术的应用

锚网、锚索联合支护技术的应用【关键词】锚网、锚索;应用0.引言苍村煤业公司今年5月前,五采区掘进巷道采用木腿棚支护,由于煤层直接顶板为灰色砂质泥岩,厚8.43m;煤层底板以深灰色泥岩为主,厚2.75m左右,掘进工作面常常出现底鼓、顶板破碎、切断下沉及棚腿断裂现象,职工劳动强度大,生产效益低,矿井安全生产管理困难;现掘进的500工作面煤层顶板5m以上为棕黄色砂质泥岩,若采用木棚支护,不能按时完成计划进尺,也会给安全管理带来重重困难,因此我公司根据实际情况,结合顶底板赋存条件,选择了锚网索联合支护,现使用正常,支护效果良好,可推广应用。

地质情况及工作面设计:1.地质情况500工作面煤层赋存稳定,顶板以黑色泥岩为主,局部为砂质泥岩或粉砂岩,厚度12-14m,一般13m左右。

直接顶下有一层伪顶为薄层粉砂岩或砂质泥岩,厚度最大0.2m,随掘随落,为破碎型顶板。

老顶以块状灰白色中细粒石英砂岩为主,称七里镇砂岩,为本井田k2标志层,有时相变为粉、细砂岩互层或粉砂岩,厚0.9-21.87m,一般2-3m,层位较稳定,坚硬,不易垮落。

底板为灰黑色泥岩及砂质泥岩为主的根土岩,该层遇水易膨胀,松软。

水文地质划分为以裂隙为主,属简单型。

2.500掘进工作面设计500工作面沿煤层倾斜布置,南至f3正断层,北为1400采空区,东到煤层风氧化带,其中原苍斜二号井之1401工作面在风氧带附近回采116m,西临原苍村二号斜井1402、1403工作面采空区和平峒1303、1305工作面采空区。

500运输顺槽长650m,回风顺槽长630m,联络巷为40m。

3.工作面支护设计3.1确定巷道支护形式根据地质资料分析,煤层直接顶为中等稳定顶板,适合锚网支护。

为了将锚杆加固的组合梁悬吊于坚硬岩层或压力平衡拱内,需用锚索做辅助支护。

开拓巷道再采用喷浆封闭围岩,厚度不小于30mm。

根据六采区巷道的支护经验,巷道选用矩形断面,锚网、锚索联合支护。

锚杆、锚索、锚网、注胶联合支护在厚煤层深部开采巷道过断层中的应用

锚杆、锚索、锚网、注胶联合支护在厚煤层深部开采巷道过断层中的应用

锚杆、锚索、锚网、注胶联合支护在厚煤层深部开采巷道过断层中的应用摘要:成山矿东一采区3#煤层煤厚开采垂深在900m,煤厚4.0—4.5米,地质构造复杂,矿压大,施工下山绞车道中遇一落差8.5米的正断层,围岩破碎,采用先注胶后用锚杆、锚索、锚网联合支护,起到了良好的支护效果。

关键词:厚煤层、围岩破碎、注胶、联合支护。

前言成山矿东一采区是城山矿主要采区,3#层属于优质煤层,低灰分、低硫。

煤层高度4.0—4.5米。

顶板为复合顶板,现开采垂深900m。

矿压大、构造多。

在巷道掘进过断层过程中因不能及时采取有效的支护形式,多次产生煤壁片帮、内移、顶板下沉、底版鼓起现象。

而采用先注胶后用锚杆、锚索、锚网联合支护,使其围岩共同承载矿压。

基本解决这一难题。

1深部厚煤层沿煤层掘送过断层支护应考虑的问题及解决的方法从理论分析和工程实践中得出,深部厚煤层过断层支护应遵循“支护及时,先柔后刚,先让后抗,柔性适度,稳定支护,护顶先护帮”的基本原则。

特别是围岩破碎用锚杆、锚索、金属网满足不了支护要求时,可采用先在围岩内注胶使帮、顶破碎围岩有机的结合起来,形成一个有机体;增加巷道围岩的强度,开凿后采用锚杆、锚索、锚网联合支护可达到巷帮共同承载压力的目的。

从而解决了围岩破碎用锚杆、锚索、金属网满足不了支护的难题。

2 锚杆、锚索、钢带、金属网、注胶联合支护机理巷道开挖后,围岩的受力状态发生改变。

不同部位岩体,由于其受力状态不同,所表现出的强度也各不相同,当打入锚杆后,1、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。

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、由于锚索的悬吊作用,对于层状岩体,当锚索穿过破碎岩层深入稳定岩层时,由于锚索的悬吊作用,对不稳定岩层起着悬吊作用,,对岩层离层起到了一定的阻碍作用。

3、使用金属网、钢带能与顶板和帮壁完全接触把单根锚杆、锚索组合成新的组合梁,4、注胶可以是破碎围岩有机的粘合在一起,形成一个新的有机体,提高岩层的整体承载能力,使其由二维应力受力状态转化为三维受力状态。

锚杆锚索联合支护在石台煤矿全煤巷道的应用

锚杆锚索联合支护在石台煤矿全煤巷道的应用

式中
L… p L… 1
L… 2
松动圈, m; 锚杆锚入松动圈以外煤体中长度 , 取值 05 .m;
锚 杆 外露 长 度
42 间 排距 a的确 定 .
( 矿用工字钢支护成本高。初步测算 , 3) 工字钢 支护掘进 成本约为 10 30元 / m左右。若用于阶段进 回巷支护 。 将造成大
关键词 锚杆 锚索 联 合 支护
1 煤巷 支护 改革 的必要 性
石 台煤矿在过去多年的开采 中, 风巷及切眼支护形式 机、 为工字钢棚 , 断面为梯形 , 棚距 60 n。工作 面超前支护一般 0m l 采用单体或配合方木支护。随着轻放 开采的不断完善 , 、 机 风
体, 即破碎岩体组合拱或组合梁 , 也就是锚 杆的组合 加固拱机
2 石 台煤 矿煤巷 的 围岩 技术条 件
2 11 2 12工作面煤 层赋存 基本稳定 , 3 1 、3 1 煤层受火成岩侵 蚀 , 均煤厚 26 局部含 有夹矸 , 层倾角 0 2 。 平 . m, 煤 — 5平均 1 。 2. 工作 面老顶为浅灰色砂岩 、 泥岩 , 1m, 厚 8 直接顶为灰色泥岩 。 平均厚 51 伪顶为黑 色炭质泥 岩平均厚 03 直接底 为深 .m, . m, 灰色泥岩 , 平均厚 42 老底 为浅灰色泥岩 , . m, 平均厚 50 . m。
主要 发 展 方 向 和根 本 途 径 。
式 中: L 一锚杆有效长度 ; 一 d… 锚杆对岩体控制角 , 4 。 取 5;
a 一 锚 杆 间排 距
b L a 1 - . 1 108 . m = -= . 08 . _ .06 6 (0 ( )
44 锚 索长度的确定 . 为 了加强锚 网支护的强度每 隔 3排施工一个锚索 ,使锚 索 固定在岩体中 , 索长度为 5 m。 锚 . 4 45 根 据设计断面布置锚杆 , . 确定每米费用 2 11风巷为支架运输巷 ,主要应满足支架运送要求 , 31 断

“锚杆-锚索联合支护”在软岩巷道支护中的应用

“锚杆-锚索联合支护”在软岩巷道支护中的应用

杆、 锚索的承载能力 。
围岩 松 动 区 内 的岩石 , 因丧 失抗 拉 、 抗剪 、 弯 抗 能 力 而视 作 松散 体 ,松动 区 的形 状 为 抛 物线 型 , 拱
高为 h, 。 拱跨为 2 , 图 1 。见 。
拱 抛物 线方 程 为 := o/2 yhxa。 2
联合支护的作用机理 , 提出合理的支护方案。
已掘巷道的多次重复翻修 ,不仅降低 了正常的成巷
速度 , 而且 打乱 了采掘 的平衡 关 系 , 致 了矿井 技术 导
经济指标的恶化 ,给矿区的健康发展带来极为不利 的影响。 因此 , 研究锚杆 一 锚索联合支护在软岩巷道
中的作 用机 理和合 理 支护很 有必 要 ,本文 以董 东煤 矿 5 1 1 作 面运 输 巷 道 支 护 工 程 为 背 景 ,运 用 00 工 F A 有 限差 分程序 ,分 析软岩 条件下锚 杆 一 索 L C。 锚
收稿 日期 :0 0 0 — 5 2 1— 3 1




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P d2 ( j2。广 I v x 』h1 d yf . = 2 = o。一 x h y : n
作 者简介 : 王
宁( 9 2 )男 , 18 一 , 山西 太原人 , 学本 科 , 大 工程 师 , 主要从事 市场营销和 巷道支护方 面的研究工作 。
图 1 巷 道 围 岩 松 动 区 示 意 图
设 距 巷 道 中 线 处 拱 高 为 h ,则 ^= 。y h 一 : 。

吊的载荷 , 则有 :
2 1

纹 钢筋 , 端头树脂锚 固 , 间排距 80 /×80T I 0 T 0 I , ml IT 1 锚 索采用 1. r,长度 6 0 i,问排距 1 54 f 2ml 0 i 0 mo

锚索、锚网喷索带组合支护在煤矿的应用

锚索、锚网喷索带组合支护在煤矿的应用
——
其 中 G取 2 0 0 k N / 根
K取 2
L 2 = 1 . 1 8 m( I - 式已算 出1
取 2 5 k N / m 3
式中:
L ——锚索总长度, r n ; L 1 ——锚索外露长度( 包括钢带 、 托板 、 锁具厚度) , m; L 2 ——有效长度 ( 锚索取 围岩松动圈 冒落高度 b ) , m ; L 3 ——锚入岩( 煤1 层 内深度, m。
L > K ×.


4 L
4 5 。, 全煤掘进有效 断面小, 需破顶施工 , 上帮 的铅垂 高度在 3 米左 右, 而且工作面易片帮伤人 。 经过多次试验, 采用打顶底锚索 、 挂 网的 支护方式, 有效地防止 了煤层片帮, 降低 了巷道 的维护难度并减少了
工伤事故。
其 中: K ——安全系数 ; ( 取2 ) d j ——锚 索直径; ( 1 5 . 2 4 m m ) 锚索抗拉强度, N / m m z ; ( 1 4 2 6 . 0 5 ) f c ——锚索与锚 固剂的粘合强度, N / m m ; ( 1 0 ) 带入 公 式 得 L a ≥1 . 1 m

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科技 论坛
锚索 、 锚网喷索带组合支护在煤矿的应用
佟 强
( 七台河矿业精煤( 集 团) 有限责任 公司建设煤矿 , 黑龙江 七 台河 1 5 4 6 0 0 ) 摘 要: 简述 了锚 索支护的范 围, 并介绍 了锚 索支护参数 的选择 , 锚 索支护 的可靠性和经济效益 。 关键词 : 锚索 ; 锚 索支护; 支护参数 七 台河矿业精煤集团有 限公司( 以下简称七煤集 团1 是一个 大型 煤炭企业, 年生产能力 1 0 0 0 万t , 隶属黑龙江省龙煤集团。以往的支 护方式都是 以锚杆为主, 锚索作为新 型材料成为支护的首选 。 1 锚 索 应 用 的范 围 1 . 1掘进锚索的使用 我矿五采区属于大倾 角采煤, 煤层厚度 2 . 0米左右, 平均倾 角在

锚杆(锚索)在煤矿巷道支护中的应用

锚杆(锚索)在煤矿巷道支护中的应用

锚杆(锚索)在煤矿巷道支护中的应用【摘要】随着煤矿开挖深度的不断增加,巷道支护面临着重大问题,本文从锚杆锚索支护的作用原理、当前煤矿巷道支护现状与存在的问题,以及锚杆与锚索联合支护的分析这三个方面对锚杆锚索在煤矿巷道支护中的应用进行阐述。

【关键词】锚杆;煤矿;巷道;支护一、前言随着经济的发展,煤作为主要的能源面临的需求也越来越大,煤矿作为生产煤炭的主体行业也面临着向深部开发的问题,随着开挖深部的增加,巷道的支护面临诸多困难,为了提高支护强度,提高安全性,我们需要对锚杆支护在煤矿内部的应用进行分析。

二、锚杆锚索支护的作用原理锚杆锚索是直接作用在巷道围岩的岩石内部,不同于以往的木支护以及工字钢支护,用通俗的语言来说,就是从过去的在围岩外部的被动支护变为围岩内部的主动支护,这样可以减少巷道变形,提高支护的承载力。

由于巷道围岩的地质条件不同,锚杆锚索支护的形式也有相应的变化,使得作用机理也各不相同。

现如今主流的的锚杆支护原理主要有以下几种:悬吊理论、组合梁(拱)理论、锚杆桁架支护理论等。

悬吊理论适用于老顶较为稳定的岩层中,将锚杆与老顶通过树脂胶进行相连接,从而将直接顶悬吊起来对巷道进行支护;组合梁(拱)理论主要是通过将各个锚杆应力作用区相连接进而形成稳定的拱,提高巷道的支护强度。

在利用锚杆锚索支护时,由于锚杆锚索支护的作用强度以及刚度均大于围岩的变形值,同时在支护时改变围岩的应力状态,同时通过加强对裂隙以及破碎岩石的挤压,增加锚杆的抗剪强度,从而增大围岩自身的承载能力。

例如进行平巷掘进,在平巷掘进之后,由于直接顶缺乏支撑,将会发生沉降变形,此时可以通过锚杆锚索以及托盘将直接顶悬吊起来,将直接顶的变形值转化为锚杆对老顶的拉力,提高直接顶的稳定性,使得岩层可以形成稳定的结构。

锚杆锚索的支护作用效果比较的复杂,不能简简单单的用一个理论进行解释,尤其是在锚杆锚索对围岩岩石的加固作用效果上,其主要表现为以下几个方面:锚杆锚索通过树脂胶等胶体与岩层进行稳定的连接,提高了岩层的抗拉强度,将岩层变为一个整体。

锚杆锚索联合支护在黄陵一号煤矿煤巷中的应用

锚杆锚索联合支护在黄陵一号煤矿煤巷中的应用
四、 0 6 5工作 面顺槽支 护设计 进风 、 回风顺槽 支护设 计基本 一致 。 顶板 采用
锚杆 + 锚索梁 联合 支护 ,锚 杆规 格: 1 × 8 0 ‘ 8 lO mm, p 杆 尾螺 纹 M1 . 7 长度 10 m. 体材 质 为 普通 A 0m 杆 3 钢 .锚 杆呈 “ 一六 ”菱 形 布 置 .间 排 距 均 为 五 8 0 m, 脂 端锚 , 根锚 杆 2节 树脂 : 0m 树 每 托板 采 用
钢 铰线 直径 ‘ 52 mm,其破 断力 为 3 0 N, p . 1 4 5k 考虑 富余 系数取 2 则每 排选 用 3根 . . 其锚 固长 度 得 08 5 计算 取锚 固长度 为 9 0 m, .8 m, 0 r 锚索 长度 : a L 60 m. =. 5 故锚 索 长 度 取 63 排 距 2 m. 固长 .m. . 锚 4 度 为 2 0 m 每 隔三排锚杆 打三根 锚索 10 m.
2顶锚杆 参数 计算 .
由于每根 顶锚 杆 的设 计荷 载值 为 5 k 则 每 0 N. 排 锚 杆 的根 数为 54 5 . .因此 选 取 锚杆 根 数 为 6 6 根 . 由锚 杆承载 力可知 选择 中1 并 8的圆钢锚 杆

排 距 2 0 m 锚 索 间距 10 m 尾 部 配 有 高 强 4 0 m。 80 m. 度锚具 . 一梁 三根锚 索 巷 帮支护 .进风顺 槽靠 工作 面帮锚 杆选 玻璃 钢锚杆 . 帮锚杆选  ̄ 8 l0 mm钢筋 锚杆 . 副 1x80 间距
据监测 情况及 时调整 六盘 区 回采 工作 面顺 槽支 护 强度 , 确定合 理的支 护形式 。 以锚 杆锚 索联合支 护 技术 在 6 5工作 面顺 槽 的成功 应用 .为今后 在软 0
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巷道支护是为了保持巷道围岩的稳定性, 防止 巷道顶板发生垮落或过大变形。巷道掘进后一般都 常用的方法有锚杆支护和锚索支护。 根 需要支护, 据矿井实际情况, 结合锚杆锚索支护原理, 对锚杆锚 索联合支护方式进行分析探讨, 以寻求有效的支护 形式及支护参数, 确保巷道的安全使用。
杆( 锚入深度 1. 55 m, 外露 0. 15 m) 。 ( 2 ) 锚杆间距。 根据经验公式, 锚杆长度 L 和 间距 D 的比值 M = L / D。当 M = 3 时, 加固拱厚度 T = 2 L / 3 ; M = 2 时, 加固拱厚度 T = L / 3 ; M = 1. 33 时, 加固拱厚度 T = L / 10 。因此, 从经济合理、 便于施工 又能充分支护的角度出发, 取锚杆间距 D = L / 2 , 即 锚杆间距 0. 8 m。 这样, 在巷道顶板下部软弱层中 部形成了约 0. 5 m 的连续压缩带 ( 即加固拱 ) , 相当 于增大了软弱层自身承载能力。 1. 2 锚索支护 锚索支护的实质就是通过锚索对被加固的岩体 限制岩体有害变形的发展, 可以明显改 施加预应力, 善围岩的应力状态, 提高围岩的自承能力, 从而保证 [14 ] 。 提高支护系统的整体稳定性 围岩的稳定, 巷道顶板若为层状顶板, 在锚索预应力作用下, 最下部在锚杆作用下软弱岩层中形成的压缩加固拱 带和中部煤层、 上部致密坚硬岩层一起紧固, 增加了 内聚力, 提高了支撑强度, 同时使岩层间摩擦阻力大 为增加, 这样就不会发生离层错动现象。 1. 3 锚杆锚索联合支护作用 ( 1 ) 锚杆锚索联合支护使锚杆和被锚固岩体相 形成统一的承载结构, 和钢棚共同承担围岩 互作用,
( 责任编辑: 秦爱新)
2011 年第 4 期
中州煤炭
总第 184 期
矿井锚杆锚索联合支护应用分析
1 2 张龙江 , 刘永发
( 1. 龙煤矿业集团股份有限公司 双鸭山分公司新安煤矿 , 黑龙江 双鸭山 155138 ; 2. 内蒙古益蒙矿业有限责任公司 黑城子煤矿 , 内蒙古 锡林浩特 027217 ) 摘要:通过分析锚杆锚索联合支护作用机理及不同锚杆间距 、 不同锚索数量下的锚杆锚索联合支护效果 , 得 出合理、 经济的锚杆间距和锚索数 , 并阐明了锚杆锚索联合支护在井巷顶板控制中的突出效果 , 介绍了锚索 锚杆支护的优越性得到充分体现 , 保 与锚杆联合支护在沿空掘巷中的应用情况 。在顶帮压力较大的巷道中 , 证了巷道支护的稳定性和回采的快速推进 。 关键词:锚杆锚索; 联合支护; 顶板控制; 围岩变形 中图分类号:TD353 文献标识码:B 文章编号:1003 - 0506 ( 2011 ) 04 - 0045 - 02
收稿日期: 2011 - 03 - 01 1998 年毕 作者简介: 张龙江 ( 1973 —) , 男, 黑龙江富锦人, 工程师, 业于黑龙江矿业学院, 现任新安煤矿副总工程师 。
压力, 起到了加强支护的作用。 ( 2 ) 锚杆锚索联合支护可提高锚固体的力学参 数, 改善被锚固围岩的力学性能。 ( 3 ) 锚杆锚索联合支护可提高锚固区内岩体的 峰值强度和残余强度, 提高锚固强度后, 能控制围岩 塑性区、 破碎区的发展, 巷道周围塑性区、 破碎区的 范围和巷道的表面位移有所减小, 有助于确保巷道 围岩的稳定性。 · 45·
3
结语
#
新安煤矿东区 5 右三采块回风巷通过合理确 定支护参数, 保证了优质快速掘进, 实现月进尺 300 m 以上, 同时确保了巷道的支护效果良好 , 有效控制 了巷道顶底板和巷帮的移近量。 实践证明, 不同的锚杆间距和锚索数量的组合 锚杆锚索联合支护的效果也有明显不同。 在 方式, 煤矿应用中, 合理、 经济的组合锚杆间距和锚索数量 尤为重要, 只有合理选取支护形式和支护参数 , 才能 使锚杆锚索联合支护效果最为显著 。 参考文献:
# 巷与已采的 5 右二采块运输巷相隔 10 m 平行布 # 置, 该巷道位于 5 右二采块采动形成的卸压带, 巷
Байду номын сангаас
巷宽 4. 0 m, 巷高确定为 3. 0 m。 道布置在煤层中, # 该巷用于 5 右三采块的回风和运料。 ( 2 ) 煤层顶底板情况。 该巷所在的 5 # 煤 层 厚 3. 0 m, 煤层倾角为 6° ~ 15° 。 煤层伪顶为泥岩, 厚 0. 1 ~ 0. 2 m; 直接顶为灰黑色、 厚层状、 致密坚硬的 细砂岩及泥岩, 厚 0. 69 ~ 2. 79 m; 基本顶为灰色 粉、 # 中粒砂, 厚层状, 波状层理, 厚 2. 76 ~ 4. 95 m。5 煤 层直接底板为中、 细砂岩, 灰黑色, 厚层状, 致密坚 硬, 厚 1. 16 ~ 4. 52 m; 基本底为粉、 细砂岩, 灰白色, 厚层状, 厚 0. 80 ~ 6. 10 m。 巷道所在区域地质构造 对掘进施工影响不大。 简单, 2. 2 巷道支护参数探讨 为了确保巷道的稳定性, 减少回采过程中巷道 的维护费用, 实现快速回采, 巷道支护采用了锚杆支 护, 同时使用锚索补强, 具体参数: ① 锚杆直径。 锚 杆直径的大小对巷道围岩变形影响很大, 通过数值 模拟, 确定顶板选用22 mm 的锚杆。②锚杆长度。 在全煤巷中, 锚杆长度不应该太短, 考虑顶板岩层等 因素, 选取合理的锚杆长度, 顶板锚杆长度确定为 2. 4 m。③锚杆间距。 锚杆间距与每排锚杆的根数 密切相关, 数值模拟显示, 当顶板锚杆数量为 5 根 时, 顶板下沉量与锚杆数量为 3 根时相比减少了 17 mm, 支护状况得到很大改善, 而顶板锚杆的数量增 顶板下沉量仅减少 3. 5 mm, 由此可见, 加到 7 根时, 每排 5 根锚杆是最经济、 合理的; 结合巷道宽度, 并 考虑减 小 煤 帮 的 受 力, 确 定 顶 板 锚 杆 间 距 为 900 mm。④锚杆排距。 根据数值模拟结果进行分析取 从而选取最为经济合理的排距为 800 mm。⑤ 锚 值, 索长度。根据基本顶的位置、 厚度及巷道顶煤厚度, 选取锚索长度为 8 300 mm、 锚索间距为 1 600 mm。 ⑥锚固方式。为确保锚固的可靠性, 锚杆、 锚索均采 用高强树脂锚固。 2. 3 支护方案设计 ( 1 ) 顶板支护。①锚杆。 杆体为左旋无纵筋螺 纹钢筋, 长度为 2. 4 m, 杆尾的螺纹规格是 M24 , 使 用 2 卷树脂锚固剂, 分别为 Z2360 型与 K2335 型, 锚 钻孔 29 mm。 ② 托盘。 采用拱 固长度 1 200 mm, · 46·
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巷道支护分析
锚杆支护
锚杆支护的实质是锚杆和锚固区域岩体相互作 用, 并形成统一的承载结构, 使巷道围岩强度得到强 化。随着锚杆支护工程实践的不断丰富, 适用于不 , 同条件的锚杆支护理论相继被提出 并逐步得到发 展和完善。为了充分发挥锚杆的支护作用, 尽力扩 大锚杆支护的使用范围, 在围岩变形量大、 岩层松软 可采用多种形式的联合支 及受采动影响的巷道内, 型钢梁和金属网 ) 、 锚喷网 ( 锚 护。如锚梁网( 锚杆、 杆、 喷浆和金属网 ) 、 锚托网 ( 锚杆、 托盘和金属网 ) 等联合支护, 以及采用桁架式锚杆和可拉伸锚杆 , 使 锚杆的悬吊作用、 加固拱作用、 组合梁作用得以充分 发挥。 以实际巷道顶板软弱层厚 0. 3 ~ 1. 5 m 为例, 对 锚杆支护参数进行分析。 ( 1 ) 锚杆长度。 根据挤压加固作用分析, 锚杆 锚固部分并不是一定要伸入松动围岩之外的稳定岩 层中, 因此, 此种情况可选用18 mm × 1 700 mm 锚
2011 年第 4 期
中州煤炭
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2. 1
联合支护在沿空掘巷中的应用分析
巷道概况及煤层顶底板情况 ( 1 ) 巷道概况。新安煤矿东区 5 # 右三采块回风
外形尺寸 120 mm × 120 mm。 ③ 钢 形高强度托盘, 。 16 托梁 采用 mm 钢筋焊接而成, 宽为 100 mm, 长为 3. 7 m。④锚杆布置。靠近巷帮的顶锚杆与垂 线呈 30° 的外偏角, 其余顶锚杆与顶板垂直。 锚杆 间排距为 800 ( 900 ) mm × 800 mm。⑤锚索。从确保 巷道顶板支护安全及可靠方面考虑, 在顶板的正中 偏东 300 mm 处垂直于顶板打设 1 排锚索, 锚索规 格15. 24 mm × 8 300 mm, 锚索间距为 1 600 mm, 通过用 2. 8 m 长的槽钢将前后 2 根相连。每根锚索 1 卷在孔 用 3 卷树脂锚固剂锚固: 2 卷为 Z2360 型, 底为 K2335 型。 钻孔 28 mm, 锚固长度为 1 400 mm, 用钢板做锚索托盘。⑥金属网。顶板铺设金属 用铁丝进行连接。 网, ( 2 ) 巷帮支护。①锚杆。使用长为 2 m、 杆尾螺 并用 2 卷 纹规格为 M24 的左旋无纵筋螺纹钢锚杆, Z2340 型锚固剂进行锚固, 钻孔 30 mm, 且锚固长 度为 1 200 mm。 选用拱形高强度托盘。 ② 钢筋托 梁。用14 mm 的钢筋焊接而成, 长 2. 7 m, 宽 100 mm。③锚杆布置。每帮每排安设间排距均为 1 000 mm 的 3 根锚杆, 其中靠近顶底板的 2 根锚杆与水 其 余 锚 杆 均 按 水 平 方 向 设 置。 平线呈 10° 外 偏 角, ④金属网。巷帮铺设金属网, 用铁丝连接。
[ 1] 袁和生. 煤矿巷道锚杆支护技术[M]. 北京: 煤炭工业出版社, 1997. [ 2] 何朝炯, . 徐州: 中国矿业大学出版 郭励生. 煤巷锚杆支护[M] 1999. 社, [ 3] 何满潮, 李春华. 锚索关键部位二次支护技术研究及其应用 [J] . 建井技术, 2002 , 23 ( 1 ) : 2324. [ 4] 康红普. 煤巷锚杆支护成套技术研究与实践[J]. 岩石力学与 2005 , 24 ( 21 ) : 3 9593 964. 工程学报,
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