GBT35056-2018煤矿巷道锚杆支护技术规范PPT幻灯片课件

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煤巷锚杆支护技术教学课件PPT

煤巷锚杆支护技术教学课件PPT

❖ (3)锚杆支护的巷道围岩变形量通常要比棚式支护减 少一半以上;(4)减少支护材料的运输和装卸支架工 作量,减轻工人的劳动强度和改善作业环境;(5)能 够保持两道和开切眼的畅通,为回采工作面快速推进和 高产高低成本生产创造有利条件;(6)锚杆支护巷道 施工简单,机械化程度高,可大幅度降低巷道支护成本, 提高掘进速度和生产效率。(7)降低支护成本,采用 锚杆支护可以大幅度节约大量钢材、木材等支护材料, 降低支护成本,有利于节约自然资源,改善生态环境。 (8)提高掘进速度,锚杆支护巷道施工简单、机械化 程度高,随着锚杆机具、掘进机及其配套设备性能的完 善与提高,配套材料,如钻头、钎杆性能的提高,以及 一大批锚杆支护材料的应用,巷道掘进速度和生产效率 可大幅提高。
5)国内情况
自50年代以来,锚杆支护技术在我国也得到了逐步 应用,煤矿于1956年开始使用锚杆,主要是机械端锚 和钢丝绳砂浆无托盘锚杆,用在较稳定的岩石巷道中, 70~80年代,国家科技攻关中一直将软岩锚杆支护列 为主攻方向之一,80年代末期,开始引进澳大利亚技 术,树脂锚杆研制成功并推广应用,煤巷锚杆进入发 展的快车道,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类巷道锚杆支护很快取得成 功,Ⅳ、Ⅴ类巷道也积累了很多经验,煤巷锚杆的推 广应用力度进一步加强,但由于我国煤矿地质条件相 对于美国、澳大利亚、英国等更加复杂,我国煤巷锚 杆支护不仅要使用在煤质中硬、围岩稳定程度较高的 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类回采巷道,而且要使用在软岩回采巷道、 深井巷道、沿空掘巷等复杂困难条件下,所以总体使 用比重较低,各地区发展很不平衡。
美国的主要经验是:将锚杆加工产业化;锚杆支护作为一门技 术,而非材料消耗、废品利用,形成了锚杆产品的多样化、多系 列,以适应各种不同的条件;锚杆设计、制造、服务一体化;将 高新技术用于锚杆设计;强调锚杆的高强度、高预拉力,并将锚 杆的预拉力作为锚杆支护的主要参数进行设计,形成了不同与其 它国家的锚杆支护方法。

《煤巷锚杆支护概况》PPT课件

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锚杆支护:保障高产高效 主动加固,充分利用围岩自身的稳定性和强度 根本消除棚式支护空顶产生的瓦斯积聚、煤层 自燃等隐患 巷道变形量仅为同类条件棚式支护的1/2左右 支护成本节约1/3以上 与综机配套组成掘、支、运机械化作业线,单 进大幅提高 端头处理简单,能保障大功率设备正常工作, 工作面快速推进,单产显著提高
澳大利亚
主要推广全长树脂锚固锚杆、玻璃钢锚杆;
澳大利亚的51座井工矿中,有34座至少拥有1个长壁工 作面。长壁工作面采用双巷掘进系统。长壁工作面采区 煤巷掘进速度滞后是影响澳大利亚煤炭工业发展的一个 主要因素。每掘进1m煤巷,安装6根顶板锚杆和2根煤壁 锚杆,每班安装锚杆100~120根。根据不同地质条件, 安装锚杆的根数也会变化。目前一些煤矿采用了安设有 锚杆机的连续采煤机,但由于锚杆安装速度跟不上工作 面回采速度,一些煤矿逐渐采用了位置变换开采法。澳 大利亚主要推广全长树脂锚固锚杆,强调锚杆强度要高。
3 国内外煤巷锚杆支护技术比较
a) 锚杆钻机的发展代表着锚杆技术
的发展:国际锚杆钻机市场上锚杆 钻机可分为三类:(1)手持式钻 机,如gophers、wombats和superoo 钻机。(2)移动式钻机。这种钻 机采用履带或橡胶轮,可安装1台、 2台、3台或4台钻机。(3)机载钻 机,即钻机被固定在连续采煤机和
2.我国煤巷锚杆发展概状
作为世界上最大的井工矿煤炭生产国,中国采用
了各种各样的顶板支护技术,从梯形支架到U型钢 支架、钢梁,现在大多数主要煤矿采用了锚杆支护 技术。全部机械化顶板锚杆安装技术(采用位置变 换系统并使用移动式锚杆机)在神华集团得到了使 用。目前中国有9台移动式锚杆安装机,预计将来会 逐渐增加。中国大部分煤矿使用手持钻机安装锚杆。

煤矿巷道锚杆支护技术 ppt课件

煤矿巷道锚杆支护技术  ppt课件
(4)锚杆向高强度、高可靠性方向发展。一方面,研制具有一 定延伸率的高强度锚杆材料,如澳大利亚锚杆杆体材料的屈 服强度在400~600MPa,有的甚至大于600MPa;英国锚杆材 料的屈服强度为640~720MPa;美国锚杆材料的屈服强度为 414~689MPa;另一方面加大锚杆直径,国外多数使用 φ20~22mm的锚杆,有的达到φ24mm。锚杆杆体的拉断载荷 一般在200kN以上,有的甚至超过300kN。英国还研制出拉 断载荷500kN的大锚杆。在提高锚杆强度的条件下,降低支 护密度,有利于快速掘进。
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(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。
时,易发生大面积冒落或伤亡事故。
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(7)降低支护成本
采用锚杆支护,可以大量地节约钢材、木材等材料,降低支 护成本。
(8)减少工人的劳动强度
(9)减少辅助运输量
1.2 我国煤矿巷道布置及围岩条件的变化趋势— —迫切要求发展锚杆支护
随着开采深度、强度与范围的增加,巷道布置及围岩出现了 以下变化趋势:
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(3)根据本国巷道地质与生产条件,采用适宜的锚杆形式。如 澳大利亚、英国主要采用树脂全长锚固螺纹钢锚杆。美国使 用的锚杆种类比较多,包括树脂锚固锚杆、涨壳式锚杆及混 合锚固锚杆。德国除使用树脂锚固锚杆外,还研制了可拉伸 锚杆,使锚杆既具有足够的支护阻力,又有一定的延伸性, 适应围岩变形强烈的条件。

《锚杆支护技术》课件

《锚杆支护技术》课件
安全性。
输标02入题
加强锚杆支护技术的实验研究,通过模拟实际工程条 件下的锚杆受力状态和岩土变形情况,揭示锚杆与岩 土体之间的相互作用机制。
01
03
结合现代信息技术和数值计算方法,开发智能化的监 测系统和数值模拟软件,实现锚杆支护技术的信息化
和智能化。
04
探索新型的锚杆材料和加工工艺,提高锚杆的承载能 力和耐久性,以满足更高要求的岩土加固工程需求。
施工简便
锚杆支护施工工艺相对简单, 不需要大型机械设备,可以大
幅缩短工期。
锚杆支护技术的局限性
地质条件限制
锚杆支护的效果受地质条件影响较大 ,对于复杂的地质结构,可能需要更 精确的设计和施工方法。
材料要求高
锚杆支护对材料的要求较高,需要高 质量的钢材和特殊的锚固剂,增加了 材料成本。
施工质量影响大
锚杆的工作原理主要基于摩擦力和粘结力。通过锚杆与岩土体之间的摩擦力和粘 结力,将岩土体紧密地连接在一起,形成一个整体,提高岩土体的承载能力和稳 定性。
锚杆的受力分析
锚杆的受力分析主要包括拉拔力和剪切力两个方面。拉拔力 是指锚杆受到的垂直于杆轴向的力,剪切力是指锚杆受到的 沿着杆轴向的力。
在锚杆支护技术中,需要根据岩土体的性质和工程要求,对 锚杆的受力进行详细的分析和计算,以确保锚杆能够满足工 程需求,并保证工程的安全性和稳定性。
锚杆支护技术具有施工简便、快速、安全可靠 等优点,适用于各种复杂地形和地质条件的岩 土加固工程。
锚杆支护技术在实际应用中需根据工程地质条 件、环境因素和工程要求进行合理的设计和施 工,以达到最佳的加固效果。
对未来研究的建议与展望
进一步研究锚杆支护技术的理论体系,完善锚杆设计 计算方法和施工工艺,提高锚杆支护技术的可靠性和

《巷道锚杆支护技术》PPT课件

《巷道锚杆支护技术》PPT课件
巷道锚杆支护技术
巷道锚杆支护技术
王亚杰(博士)
捷马公司美国总部副总裁 捷马(济宁)矿山支护产品有限公司总经理
目录
支护现状 2. 支护设计-巷道整体耦合让均压支护理念 3. 支护产品类型,设计,制造和产品质量 4. 现场安装,检测和质量保证
1.
锚网支护理论和实践现状

锚网支护理念

组合梁 平衡拱 松散破碎圈 摩尔-库伦加固理论:粘结力,内摩擦角,改变应力状态(2-3)


支护体和围岩间的耦合
目前锚杆的工作状态和存在的问题 耦合让均压锚杆
深井巷道整体耦合让均压理念
围岩应力和变形特性曲线 500 450 400
支护强度(t/m)
锚杆支护系统的特性曲线
350 300 250 200 150 100 50 0 0 A 50 B C 100 150 200 顶板位移(mm) 250 300
深井巷道整体耦合让均压理念
围岩应力和变形特性曲线 500 450 400 支护强度(t/m) 350
300
250 200 150
普通高强 高强让压均压
100
50 0 0
工况点
A 50
B C 100 150 200 顶板位移(mm)
250
300
深井巷道整体耦合让均压理念



整体耦合让均压参数和确定方法
四维工况点:支护强度,锚杆(索)延伸率,锚杆
(索)长度,锚杆(索)安装载荷 动态四维工况点 最大四维工况点
深井巷道整体耦合让均压理念


整体耦合让均压参数和确定方法
安装载荷 作用


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吨位(吨)

锚杆支护技术45页PPT

锚杆支护技术45页PPT

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锚杆支护设计
锚杆初步设计基本原则: 1、巷道应尽量采用矩形断面,在满足通风、运
输、行人的前提下,巷道的设计高度和宽度还 应预留适当的变形量。 2、必须选择性能稳定、技术含量高、符合企业 标准的锚杆及其它支护产品。
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锚杆支护设计
支护设计方法可采用工程类比法、理论计算法 或借助数值模拟等进行科学设计。采用工程类 比法设计时,必须认真分析相似参考巷道的条 件差异,并作相应的设计变更。
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锚杆支护设计
煤锚支护设计过程应遵循巷道围岩分类→初步 设计→监测分析→优化设计的程序。做到围岩 分类准确、设计科学合理。
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锚杆支护设计
要贯彻“动态设计”的思想,不能生搬硬套已 有设计。根据具体地质条件的不同,同一矿井、 同一煤层、同一巷道的不同区域、不同地段, 可选择不同的支护形式和参数。
于形式, ②、锚固剂用量不符合设计,锚杆实行编号管
理不到位,责任制流于形式; ③、忽视了锚杆、锚索的二次紧固问题;
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顶板事故原因分析
现场的质量保证
4、张拉时间的确定 锚杆、锚索安装搅拌后,图省事,安上就拉,
大大降低了锚杆、锚索的预紧力
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顶板事故原因分析
锚杆支护技术
顶板事故原因分析 锚杆支护设计 锚杆施工工艺 施工注意事项
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顶板事故原因分析
1、04年元月26日12时11分,许疃矿7126风巷, 在锚杆与架棚结合点处发生冒顶,四人被堵, 一人被埋;造成一人死亡
2、05年9月22日2时44分,岱河矿23108风巷迎 头向后10米范围内发生冒顶,五人被埋;造成 三人死亡

锚杆支护ppt课件

锚杆支护ppt课件


L=L1+L2+L3
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❖ 式中:
❖ L1为锚杆外露长度,一般L1=0.1~0.15m。对于 端头锚固型锚杆,L1=垫板厚度+螺母厚度+ (0.03~0.05)m;对于全长锚固锚杆,还要加 上穹形球体的厚度。
❖ L2为锚杆有效长度。
❖ L3为锚杆锚固段长度,一般端锚L3=0.3~0.4m,
由拉拔实验确定;当围岩松软时还要加大。
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锚喷支护图示例
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❖ 2、锚网支护
❖ 锚网支护是将金属网用托板固定或绑扎在锚杆上所组成 的支护形式。金属网用来维护锚杆间的围岩,防止小块松散 岩石掉落,也可作为喷射混凝土的配筋。被拉紧的金属网还 能起到联系各锚杆组成支护整体的作用。
❖ 常见的金属网有金属菱形网、经纬网,一般采用直径 3~4㎜的铁丝编制而成,一般采用镀锌铁丝,由于金属网消 耗钢材较大,目前正在使用具有一定抗拉强度和延伸率的玻 璃钢纤维或塑料网代替。
❖ 软弱岩层H的确定是根据地质资料,实测或经验估计,冒落 拱高度是按下式估算,即
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❖ 当f≥3时, ❖ 当f ≤ 2时,
---------------②-1 ----------- ②-2
❖ 式中:K --- 安全系数,一般取1.5~2;

b或b1 --- (普氏免压拱高)围岩松动圈冒落高度,m;
(4)临界支护强度与刚度原则。锚杆支护系统存在临界 支护强度与刚度,如果支护强度与刚度低于临界值,巷道将 长期处于不稳定状态,围岩变形与破坏得不到有效控制。因 此,设计锚杆支护系统的强度与刚度应大于临界值。
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(5)相互匹配原则。锚杆各构件,包括托板、螺母、钢 带等的参数与力学性能应相互匹配,锚杆与锚索的参数与力 学性能应相互匹配,以最大限度地发挥锚杆支护的整体支护 作用。

GBT35056-2018煤矿巷道锚杆支护技术规范201812

GBT35056-2018煤矿巷道锚杆支护技术规范201812
2.1.14 当巷道围岩物理力学性质、围岩结构和围岩应力发生显著变化时,应对地质力学参数进 行重新测定。
2.1.15 有下列情况之一时应重新进行巷道围岩稳定性分类: 1)当巷道围岩条件、开采深度、开采范闱与原分类差异很大; 2)新采区各巷道首次采用锚杆支护。
技术要求
2.2 锚杆支护设计
2.2.1 现场调查与巷道围岩地质力学评估结果证明锚杆支护可行时,进行锚杆支护设计。 2.2.2 在进行巷道布置时,应尽量考虑原岩应力场对巷道围岩稳定性的影响,使巷道轴线方向 与主应力方向处于有利的夹角。 2.2.3 锚杆支护设计应采用动态设计方法。设计应在巷道围岩地质力学评估的基础上,按“初始 设计 — 井下监测 — 信息反馈 — 正式设计”的程序进行。 2.2.4 根据现场调查与巷道围岩地质力学评估结果,进行锚杆支护初始设计。初始设计可采用以 下一种或多种方法组合进行:
2.2.13 回采巷道被采煤机截割的煤帮应优先采用玻璃纤维增强塑料锚杆等可切割锚杆。
2.2.14 巷道复杂地段应进行联合支护,联合支护范围应延伸到正常地段5m以上。破碎围岩 巷道应优先采用锚注支护。
4.2.15 螺纹钢树脂锚杆的钻孔直径、锚杆直径和树脂锚固剂直径应合理匹配,钻孔直径 与锚杆杆体直径之差应为6 mm〜10 mm;圆钢树脂描杆的钻孔直径与锚头顶宽之差应为4 mm〜6 mm;钻孔直径与树脂锚固剂直径之差应为4 mm〜8 mm。
技术要求
2.1.5 巷道围岩地质力学评估内容: (1)围岩物理力学参数测定; (2)围岩结构测量与力学性质测定; (3)围岩应力测量。
2.1.6 巷道围岩地质力学参数测试要求: (1)应根据矿井开拓部署和采区划分合理安排测试; (2)测点应具有代表性; (3)应能最大程度地反映整个井田或采区的实际情况。
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地质构造
巷道周围地质构造的分布情况,由工作面地质说明书给出
水文地质条件
巷道涌水量、水质等参照工作面地质说明书;水对围岩物 理力学性质的影响通过实验确定
巷道埋深
地表到巷道地板的垂直距离
技术要求
2 技术要求 2.1 现场调查与巷道围岩地质力学评估
2.1.1 锚杆支护设计前应进行现场调查与巷道围岩地质力学评估。巷道围岩地质力学评估基
煤矿巷道锚杆支护技术规范
中华人民共和国国家标准 GB/T 35056—2018
目录
CONTENTS
1 适用范围 2 技术要求 3 质量检测
4 支护监测 5附 录 6 参考文献
PART ONE
适用 范围
本标准规定了煤矿巷道锚杆支护技术的 术语和定义、技术要求、锚杆支护施工 质量及锚杆支护监测
本标准适用于煤矿岩巷、煤巷及半煤岩 巷的锚杆支护
1)工程类比法:根据已经支护巷道的实践经验,通过类比,直接提出锚杆支护初始设计。应 保证设计巷道与已支护巷道在地质与生产条件、围岩物理力学性质、原岩应力等方而相似。也可 根据巷道围岩稳定性分类结果进行锚杆支护初始设计;
2.1.11 在现场调查与巷道围岩地质力学参数测试完成后进行巷道围岩地质力学评估。首先确定 评估区域,铺杆支护设计应限定在该区域内,并分析巷道服务期间影响锚杆支护性能其他因素。
2.1.12 根据巷道围岩地质力学评估结果进行巷道围岩稳定性分类,确定评估区域的巷道是否适 合采用锚杆支护。
2.1.13 在一个地点获取的地质力学参数用于同一层位的其他地点时,应进行充分的现场周研和 分析、评估。
础参数见表 1。
续上表
表 1 巷道围岩地质力学评估基础参数
序号 10
11
12 13
参数 原岩应力的大小和方向 巷道轴线方向与最大水平主应力方 向的夹角 巷道几何形状和尺寸
巷道掘进方式
说明 在井下实测 由工作面巷道布置图与井下最大水平主力方向实 测数据 确定 根据煤矿生产与安全的需要确定
掘进机掘进、爆破法掘进或其他掘进方法
2.1.14 当巷道围岩物理力学性质、围岩结构和围岩应力发生显著变化时,应对地质力学参数进 行重新测定。
2.1.15 有下列情况之一时应重新进行巷道围岩稳定性分类: 1)当巷道围岩条件、开采深度、开采范闱与原分类差异很大; 2)新采区各巷道首次采用锚杆支护。
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技术要求
2.2 锚杆支护设计
2.2.1 现场调查与巷道围岩地质力学评估结果证明锚杆支护可行时,进行锚杆支护设计。 2.2.2 在进行巷道布置时,应尽量考虑原岩应力场对巷道围岩稳定性的影响,使巷道轴线方向 与主应力方向处于有利的夹角。 2.2.3 锚杆支护设计应采用动态设计方法。设计应在巷道围岩地质力学评估的基础上,按“初始 设计 — 井下监测 — 信息反馈 — 正式设计”的程序进行。 2.2.4 根据现场调查与巷道围岩地质力学评估结果,进行锚杆支护初始设计。初始设计可采用以 下一种或多种方法组合进行:
(3)巷道掘进方式; (1)巷道用途与服务年限;
(6)煤(岩)柱尺寸。 (4)巷道周围采掘工程分布状况; (2)巷道断面形状及尺寸;
技术要求
2.1.5 巷道围岩地质力学评估内容: (1)围岩物理力学参数测定; (2)围岩结构测量与力学性质测定; (3)围岩应力测量。
2.1.6 巷道围岩地质力学参数测试要求: (1)应根据矿井开拓部署和采区划分合理安排测试; (2)测点应具有代表性; (3)应能最大程度地反映整个井田或采区的实际情况。
B
采动应力
采动应力测量可采用与原岩应力测量类似的
方法。采动应力变化监测可采用空心包体应变计、
钻孔应力计等。
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技术要求
2.1.10 螺纹钢树脂锚杆粘结强度采用短锚固锚杆拉拔试验测定,在锚固长度300mm的条件下, 平均粘结力应达到100 kN以上时,方可考虑单独使用锚杆支护,试验方法参见附录A。其他类型的 锚杆也应做相应的拉拔试验。
参数
说明
巷道揭露的岩层厚度
掘进工作面端面岩层组成及分层厚度
巷道揭露的岩层倾角
在井下直接测取,或由工作面地质说明书给出
2倍巷道 宽度范
顶底板岩层层数和厚度 各岩层物理力学参数
围内
各岩层的分层厚度
各层节理裂隙间距
由地质综合柱状图或钻孔资料确定 在井下原位测取,或在实验室内利用岩样测定 指分层厚度的平均值 指沿结构面法线方向的平均间距
2.1.7 (1)围岩物理力学参数通过实验室岩样实验获得,其参数为: 围岩真密度、视密度、孔隙率、单轴抗拉强度、单轴抗压强度、变形模量、
泊松比、粘聚力、内摩擦角和水理件质等。 (2)井下岩样的采取、包装应符合GB/T 23561.1-2009的规定; (3)单轴抗压强度、变形模量等可采用井下原位测量方法获得。
(1)巷道顶板、两帮、 底板岩层岩性,岩层厚度及变化, 岩层倾角及变化。
地质条件
(2)巷道周围断层、褶曲、陷落 柱及破碎带等地质构造分布情况,围岩 内节理、裂隙、层理分布情况。
(3)矿井涌水、地温等。
技术要求
2.1.4 现巷道生产条件:
(5)巷道与周围其他 巷道、采煤工作面等采掘工 程的空间和时间关系;
2.1.8 围岩结构测量应采用巷道表面观察、钻孔取芯和钻孔窥视等方法进行。 结构面力学性质测试可在现场取样后在实验室进行,也可在井下采用岩体
结构面直剪试验测定,测定方法参见GB/T 50266—2013中2.12的内容。
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技术要求
2.1.9 围岩应力包括原岩应力与采动应力。力分量、主应力的大小与方 向。原岩应力测量优先采用应力解除法或水压致裂 法,测量方法参见GB/T 50266—2013第6章的内容。
14 煤(岩)柱宽度 15 采动应力 16 粘结强度
煤(岩)柱的实际宽度
巷道与周围其他巷道、回采工作面的空间与时间 关系, 采动影响范围与大小 在井下短锚固拉拔试验中,锚杆在不同岩层、煤层中的 粘结强度
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技术要求
2.1.2 现场调查内容:
(1)巷道工程地质条件; (2)生产条件。
2.1.3 巷道工程地质条件:
技术要求
现场调查与巷道围岩地质力学评估 锚杆支护设计 锚杆支护材料与构件 锚杆支护施工
技术要求
2 技术要求 2.1 现场调查与巷道围岩地质力学评估
2.1.1 锚杆支护设计前应进行现场调查与巷道围岩地质力学评估。巷道围岩地质力学评估基
础参数见表 1。
序号 1 2 3 4 5 6 7
8
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表 1 巷道围岩地质力学评估基础参数
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