锚索锚网联合支护在西固煤业的推广应用
浅谈锚网索支护在煤巷施工的应用
浅谈锚网索支护在煤巷施工的应用作者:栾刚来源:《中国科技博览》2018年第19期[摘要]近年来,随着我国的煤矿开采深度的不断增加,深井煤巷支护问题突显,集中体现在巷道支护强度不够,受地压影响,巷道支护变形严重,严重威胁到煤矿的安全高效生产。
同时需要对其进行反复维护,耗费大量的人力、物力和财力,造成支护成本的不断增加。
为了提高掘进速度、降低工人劳动强度高、减少支护成本,研究决定优化某某运输巷的锚杆锚索支护设计方案,以确保生产过程中巷道的安全使用。
[关键词]锚网索支护;煤港;应用中图分类号:TD353 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)19-0368-01引言我国于20世纪80年代将锚杆支护技术推广到煤巷支护,由于其具有安全、高效、低成本等优点,目前在我国大部分矿区已经得到推广应用,有些矿区的锚杆支护巷道比例已经达到了100%。
国内外锚杆支护成功经验表明,锚杆支护形式和支护参数的合理选择对于充分发挥锚杆支护的优越性具有重要意义。
1、巷道概况1.1 巷道基本情况某某煤矿为兼并重组矿井,位于孝义市西南35km处,井田面积9.47km2,核定生产能力150Mt/a。
批准开采的4#、9#、10#、11#煤层为近距离煤层。
4#煤层、9#煤层已基本采空,目前正在开采10#煤层,10#煤层厚度1.17~1.90m,平均1.57m;11#煤层厚度3.7~7.0m,平均4.71m。
10#煤层下距11#煤层0.2~8.8m,平均3.11m,在井田中西部和东南部10#煤层与11#煤层合并。
10107运输巷为近距离煤层动压巷道,位于一采区北部,设计走向长度为876m。
10107运输巷掘进方向右侧为10105工作面,10105工作面切巷长度150m,目前正在回采,回采长度10m,左侧为10107工作面。
10107运输巷布置图如图1所示。
1.2 巷道地质条件10107运输巷处10#煤层与11#煤层合并,10107运输巷沿11#煤层底板掘进。
“锚网-锚索梁”联合支护技术应用
2 0・
科技 论坛
“ 网一 索梁” 锚 锚 联合支护技术应用
黄新 兵
( 羊场湾煤矿 生产技 术科 , 宁夏 灵武 700 ) 540
摘 要:0 0年以来 , 20 锚杆支护技术在羊场湾煤矿采 区煤巷 围岩控制 中的应用越 来越广泛。 尤其“ 网 一锚 索梁” 锚 联合 支护技 术 , 这种 技术更是飞速发展 。本文介绍了“ 网一锚 索梁” 锚 联合 支护的优越性 , 并提 出了关于锚杆组件的回收复用 问题。 关 键 词 : 区煤巷 ;锚 网 一锚 索 梁” 支护 采 “ ; 1. m, 31 平均厚度 1 . m, 为黑 色块 状 , 暗型 , 6 19 煤 2 半 为简单结构 的稳 “ 网一 锚 锚索梁”联合支护技术 即 “ 锚杆+ 钢筋 网+ 锚索+ 槽钢托 定煤层 , 普氏系数 f1 2 容重 p 1 1 m ; -~ , = . f 老顶为 细砂 岩 , 3 平均 厚度 梁” 支护形式 , 煤巷顶板在锚杆支护 的基础上再使用 锚索配合托梁 为 64 m, 氏系数 f4 5 直接顶 为粉砂岩 , .8 普 =~ ; 平均厚 度为 1 6 f . m, 2 _ 对煤巷顶板进行加强支护。 随着锚杆支护技术在羊场湾煤矿采区煤 4 5 伪顶 为炭质泥岩 , ~; 平均厚度为 0 m, 2 3 层理发育 , . f ~, 4 = 较破碎 , 巷 围岩控制中的应用越来越广泛 , 锚杆支护的优越 性 目前已得 到普 易 冒落。具体 2煤层具体参数见表 1表 2 * 、 。 遍认 同, 其理论及实践也 日益完善。 煤巷应用“ 网一 锚 锚索梁 ” 联合 支 表 2 煤 层 顶 底板 情 况 表 护技术来改善 围岩的“ 围” 支一 关系 , 给我矿近年来经济效益 的提 高 顶底板名称 岩石类别 硬度 厚度 ( ) m 岩性特征 和高产 、 高效矿井安全生产环境 的改善工作带来了越来 越显 著的业 绩。 1“ 锚网 一锚索梁” 联合支护的作用 “ 网一 索梁” 锚 锚 联合 支护与传统的锚杆支护作用类似 , 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 和锚 索 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。 代替 了木支护 , 又适应了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 , 并响应 了国家所提出的节能减排的号召。 2 煤 巷 支 护 回 顾 20 年 以前羊场湾煤矿采 区煤巷大多数采用 的都是木支 护或 0 4 32强度计算 。 . 工字钢梁架棚支护 ,0 4年 以后工作面运输顺槽 、 20 回风顺槽煤帮都 采用计算法校验支护参数 。 采用 了水泥锚 固剂 、 竹锚杆 , 但支护效果不很好 而木 支护巷道每半 321 . 锚杆长度验算 。 . 年都要重新支 护一 次 , 的投入增 大 , 使 随着矿井 机械化水平 日趋 提 顶部锚杆起悬 吊作用 , 帮部锚杆起加固帮体作用 。 因此 , 锚杆长 高, 为此我矿决定改进 支护方式 , 实现 了巷道机械化快速掘进工作 。 度 应 满 足 : 21由于全矿 区地质条件简单 、 . 煤层 赋存条件好 , 区 回采 巷 采 L≥ L+ 2L lL+ 3 道全部布置在煤层 中, 围岩完整性较好 , 层理不发育 , 煤体忍性强度 式 中: 较高 ,锚 杆 支护 常 以悬 吊树脂 锚 杆端锚 为 主 ,杆体 用 dlmm、 P8 I — 锚 杆 总 长 m; - q2 m 圆钢加工而成 ;顶板配以 6 m b0 m . m钢筋电焊制 的网孔规 格 5 L——锚杆 外 露 ( 属 网厚 度 + 板 厚度 + 母厚 度 + . — 金 托 螺 01 5 为 10 x 5 m 5 mm l0 m网片、4 1#槽钢托梁 , lm q 8 m圆钢焊制钢带。 b 00 m)m; . 5 , 2 . 护形 式由单一 的锚 网支护升级为 “ 2支 锚网一 锚索梁” 联合 支 I _ 有效长度 ( .一 『 顶锚杆取免压拱高 b 帮锚杆取煤壁破碎深度 , 护形式。在单一 的锚 网支护实践过程中发现 , 沿巷道纵 向顶板有裂 c)m; , I —— 锚人岩层 内深度( 顶锚杆取 08 帮锚杆取 06 , . m, . m)m。 缝时梁的连续性 问题和梁的抗弯强度问题受 到了严 峻的技术考验 , 同时 随着锚杆 支护巷道开巷后 , 巷道风化严重 , 导致顶板锚 网吊报 普 氏免压拱 高 : 想象 时有存在 , 给正 常的安全生产技术管理工作埋下 了隐患 , 对 针 b [/+ tn4 。‘ ̄2 ] =B2 H a( 5一o /)f / 此类问题 , 决定采用“ 网一 锚 锚索梁” 联合支护形式 。 式 中: 3 “ 网 一锚 索 梁 ” 合 支 护 依据 及 强 度 计 算 锚 联 B、 ——巷道掘进跨度和高度 ; H 表 1煤层特征情况表 f — —顶板岩石普 氏系数 , f = ; 取 顶 4 6 0 ——两帮围岩内摩擦角 ,) ‘ 1 取 6 . 。 34 ; 3 指 标 参 数
煤矿锚网支护在厚煤层采煤工作面上的应用
煤矿锚网支护在厚煤层采煤工作面上的应用介绍了某煤矿炮掘煤巷锚网支护技术的应用及实践情况,包括锚网支护技术的设计、施工及施工中出现的问题和对策、矿压监测等,并提出了建议。
标签:炮掘;煤巷锚网支护技术;设计;施工;建议引言综采是煤矿主要采煤方法,其工作面每年需布置2500m左右的跟底板掘进煤巷。
以往,综采工作面,回采巷道掘进支护,普遍采用工字钢棚或木棚的支护方式。
这两种支护方式存在的缺点:工字钢棚或木棚笨重;工作面回采时工作面上下两端头支护及回料困难;掘进支护材料费用高;巷道断面得不到有效利用。
为了解决全煤巷道支护问题,某煤矿自2005年初积极推广应用了煤巷锚网支护新技术。
到目前为止,锚网支护已成为该矿煤巷掘进的主要支护形式。
1 井下围岩地质条件该煤矿目前主采7#、11#煤,综采工作面主要布置于11#煤层中。
11#煤层平均厚度3m,煤层倾角平均为5-10°,煤层结构简单,属稳定性煤层。
11#煤顶板为粉砂岩,厚度0~4m;老顶为中砂岩,厚度15.0m左右。
2 支护机理及支护参数2.1 支护机理。
2.1.1 顶板支护。
通过锚梁网共同作用,使巷道顶板组成一个“似整体”提高顶板的整体强度,增强抵抗地压的能力,防止顶板变形和下沉。
2.1.2 巷帮支护。
通过锚梁网共同作用,增强煤帮表面稳定性,防止片帮,提高煤帮有效承载力。
2.1.3 锚索加强支护。
当巷道顶板处于软弱的煤岩层位时,其顶板可视为“潜在的冒落区”,巷道顶板有可能整体跨落,并通过锚索对被加固岩体施加预应力,限制顶板岩体有害变形的发展,从而提高顶板的稳定性。
2.2 支护参数。
2.2.1 顶部锚杆。
顶部选用φ18×1800mm螺纹钢锚杆,间排距800mm×800mm(顶帮破碎600mm×600mm,顶板坚硬时1000mm ×1000mm),每孔用K2360树脂药卷二只(端头锚固),锚杆机安装一次完成。
单根承载力≥60kN。
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。
西固矿井全煤锚网支护技术现状与展望
采用棚
式 支护 , 道 掘 进 迎 头 距 离 过 远 , 巷 工人 扛
巷道断面采用 矩形圆弧角 ,宽 度为 2 m,高度为 21 , . 6 . 两拱角的圆弧半径为 m 1m . 。顶部及拱角使用 四根锚杆 , 0 锚杆规
格 为直 径 1 6圆钢 , 长度 为 1 m, 麻 花 . 反 6 长 度 为 02 m, 形 铁 丝 网 , . 5 菱 木托 板规 格 为
运坑木劳动强度大 ,锚 网支护一个班用 8 根锚杆 , 两张铁网 , 劳动强度小 , 运料人员 少, 提高了工效;
( ) 用 于巷道 开 口等特 殊 地 点 的 支 4可 护 特 别 是 对 于 巷 道 开 口等 特 殊 地 点 使
0 0 0 5 0 m,使用两节水泥药卷为锚 . x . x. 3 0 2 固剂 。帮部使用 8 铁丝锚杆 ,搪材长度
F n — 锚 杆 的 最 小锚 固力 , 测 为 mi — 实
6 KN O
西 固井 田位 于 渭北 煤 田 中部 。 至张 北 家河正 断 层 , 到董 家 河 正 断层 。西 以 5 南 *
煤 风氧 化 带 为 邻 , 以洛 河 为界 。主采 是 东
R — 围岩 的重度 , 2 K / 3 — 取 4 Nm
K — 安 全 系数 , 2 — 取 . 5
维普资讯
西 固矿 井全 煤锚 网 支护技 术观 状 பைடு நூலகம்展 望
1 9
则 D F i ̄、 Lr = mn / > k≤08 . 5
取锚 杆 问排距 为 70 7 0 m 0 x0 m
( 降低 了工人 的劳动强度 3 )
式支 护 的 一 种 崭 新 的 支 护 方 式 ,它 利 用
锚固剂 、 杆 、 锚 托板及 各种 构件 , 围岩 给
锚网索+钢筋梯联合支护技术在大断面煤巷的应用
锚网索+钢筋梯联合支护技术在大断面煤巷的应用摘要:针对23区回风巷道采用锚网(索)架36U型钢支护工艺成本高的情况,探索在保证安全的前提下降低支护成本的支护方式。
为此,在23区回风巷进行锚网索+钢筋梯复合支护技术的工业性试验,文章对锚网索+钢筋梯复合支护方案原理、技术参数和施工方法进行了详细的分析,并通过对巷道围岩变形数据进行分析,得出煤巷变形量极小,且未出现断锚杆和退索等情况,复合支护效果良好。
关键词:煤巷;锚网(索);钢筋梯;复合支护随着矿井采深的增加,巷道受采动应力叠加影响支护困难。
由于传统的大断面、高强度、锚网(索)架36U拱型可缩支架复合支护技术存在支护成本较高、工人劳动强度大等缺点。
因此,在目前煤炭市场不景气的情况下,探索既能确保顶板安全,又能降低成本、劳动强度的支护形式,成为矿井支护创新改革的必要任务,因此,在矿井23区回风巷开展采用大断面锚网索+钢筋梯+钢丝绳支护技术的工业性试验,对保证矿井安全生产,节约支护成本具有重要的现实意义。
1 地质概况23区回风巷沿2-3煤层顶板掘进,巷道走向:115°~130°,倾向SW,倾角8°~15°,巷道位于21采区三条下山东翼,上部为110大巷煤柱,下部为已采毕的2101工作面,东部为23采区。
采深380 m,煤厚14.1~16.9 m,上半部以半亮型块状硬质煤为主,下半部为半暗型煤,含多层夹矸,结构复杂。
直接顶为1.0~8.0 m厚的细砂岩、泥岩,上部致密坚硬,不易垮落。
2 支护原理针对23区回风巷地质状况和周围应力情况,采用锚网(索)支护为核心、配以钢筋梯、钢丝绳为筋骨的主动支护方式,能够充分发挥锚网(索)的主动支护作用。
先采用加长锚杆、锚索主动加固围岩支护,形成一层有效的组合加固拱,充分发挥围岩自身的承载能力;沿巷道轮廓方向布置5根钢筋梯,沿巷道走向以拱顶为中心均匀向两帮打设5根钢丝绳,钢筋梯与钢丝绳呈“十字”交叉型,形成密集支护,增大巷道顶板强度,达到主动与被动支护相结合,锚网(索)主动支护为主,钢筋梯、钢丝绳被动支护为辅,减缓了巷道变形;变端锚为全长锚固,提高了锚杆的锚固力,从而增强围岩的自身承载能力,保持围岩稳定性。
实例分析锚杆锚索联合支护的应用
实例分析锚杆锚索联合支护的应用东河煤矿辛庄井2#煤层巷道掘进一直采用锚杆支护,大量的生产实践表明,辛庄井2#煤层掘进巷道采用锚杆支护是科学合理的。
在进行11#煤层开拓时,由于11#煤顶板直接顶为3.4m厚的粉砂质泥岩,顶板破碎,容易掉碴,我们通过对11#煤层及顶板岩性的分析计算,采用了锚杆加锚索支护方式,并在帮顶各喷射50mm厚的混凝土加强支护,避免围岩的氧化。
由于它的锚杆支护加固了巷道顶板,并且保持了顶板整体性,因此只需要增加一定数量的锚索,直接使它的顶悬吊于稳定性高的老顶上,避免锚固体以上离层及出现巷道顶板整体下沉或垮落,达到良好的支护效果。
1 巷道的基本情况辛庄井开拓煤巷位于辛庄井田南部,长度520m,两侧为实体煤,巷道设计为矩形断面,沿煤层直接顶掘进,巷道掘进宽2.9m,净宽2.8m,高2.3m,帮顶各喷50mm的砼。
所揭露11#煤层平均厚度2.8m,煤层结构简单,中间有一层50~60mm厚的夹矸,顶板为3.4m厚的粉砂质泥岩直接顶,具体结构自下而上是0.29m粉砂质泥岩上有一薄层有机质在层理之间,在往上0.21m粉砂质泥岩又有一薄层有机质在层理之间。
老顶为粉砂质泥岩和细砂岩互层。
本层粉砂岩岩性脆、易破,受力和风化后,从层理有机质之间往下掉块。
因此巷道的顶板强度较低,属于复合顶板。
2 关于支护方案2.1 在巷道顶板上采用锚喷、锚索等支护系统顶板锚杆为圆钢锚杆,并铺设金属网,主要考虑如下因素:(1)直接顶整体强度较低,锚杆能够约束顶板围岩的破坏和变形,并且阻止顶板离层;(2)顶板锚杆之间是通过金属网而形成的支护整体,为的是防止破碎的顶板冒落,并共同约束到锚固区内的顶板变形以及破坏;(3)利用锚索加强支护,防止顶板在锚固区外产生离层而造成冒顶;(4)喷浆防止风化破碎和掉碴。
2.2 巷道的两帮建议采用圆钢锚杆做支护(1)在两帮煤体的强度过小,锚固的长度又过短时,会由于锚固力偏低,而不能充分发挥出锚杆的作用;(2)要加强两帮的支护,并减小两帮的破碎区以及塑性区的宽度,以减小顶板区跨度,再则巷道服务年限较长,加以两帮喷50mm的混凝土,以便提高两帮作用于顶板的承载力。
锚杆锚索网联合支护在大断面综采切眼中的应用
文章 编 号 :6 3 1 6 ( 0 8)0 0 0 一 0 17 — 0 92 0 1 - 0 0 O
引 言
望云煤矿 分公司井 田总面积 1 .7 m,年生产 能力 6 68 k 0万 t核 , 准开采 2}3 、5 { # 1 #煤层 , f 、 现开采山西组 3 #煤层 。该煤层 回采巷道 均沿煤层底板 留顶煤掘进, 梯形木棚支护。 针对上述情况 ,0 6年 , 20 该分公司 同太原理工大学 院和 太原擎 天科技公司合作 ,结合望云煤 矿 3} }煤层回采巷道条件和施工技术 水平 , 通过现场调研、 井下钻孔取芯 、 实验室实验和计 算机数值模 拟 等 方法 , 系统研 究了 3 煤层及其 顶底板 的特性 、 该类巷道围岩的稳 的钢筋焊 接 , 格 6 mm×2 0 mm, 规 0 00 两端 安设锚杆位 置各焊两根 定性及与其相 适宜的锚 杆支护技术。 此基础上 , 3 O 在 对 1 2综放工作 加强纵筋 。 锚杆 固定采用树脂加长锚 固, 固剂型号 Z 3 0 锚 固长 锚 26 , 面 切 眼 进 行 了“ 杆 +锚 索 +金 属 网 ” 合 支 护技 术 的 试 验 研 究 , 锚 联 度 60 0 mm , 紧 力 2 , 固 力 5。 预 t锚 t 取 得 了成 功 。 222 巷 帮 金 属 网 : 采 用 1 #铁 丝 编 制 而 成 的 2 o mm _. 2 50 X 3 2综放工作面切眼沿 3 1 0 舟煤层底板 留顶煤掘进 , 眼爆破法 钻 1 0 mm 的 菱 形 金 属 网 ( 孔 为 5 mm ×5 mm ) O0 网 0 0 。 施工 , 巷道净宽 60 净高 27 净断面积 1 .0 该面煤层 深度 .m, .m, 62 m。 约 2 6 煤层层 位和厚度 均较稳定 , 4 m, 结构简单 , 层理、 节理 、 隙发 裂 育, 平均厚度约 44 m, .7 属脆性中等强度煤层。3 静煤层项板 由泥岩、 砂质泥岩 、 局部 为中细砂岩组成 , 岩层节理 、 裂隙发育, 强度较低 。 栉 3 煤层底板为泥质砂岩 , 水平层理发育 , 强度较 低 水膨 胀变软 , 遇 在 地 层压 力 下局 部 地段 可产 生 底 鼓 。
探讨煤矿锚梁网索联合支护技术
探讨煤矿锚梁网索联合支护技术摘要:棚式支护技术的支护属性和支护性能存在较多的不足和缺陷。
巷道支护技术无法合理有效的控制好巷道围岩特殊变形问题。
巷道受采动压力变形,巷道工作面断面会瞬间缩小,煤采工作空间的行人、通风、运输均会受到不同程度影响。
工作人员需要解决煤矿巷道围岩支护的合理优化问题,故此采用了锚梁网索联合支护技术。
该文就此举例分析了锚梁网索联合支护技术的特点和优势。
关键词:煤矿锚梁网索联合支护技术巷道锚梁网索联合支护技术是主动性支护技术,根据巷道围岩承载参数指标实现煤矿开采工作面的加固。
相比较被动棚式支护,锚梁网索联合支护的强度参数和支护阻力较大。
锚梁网索将工作面承载力合理分配到锚杆和围岩两侧,形成适合围岩采动压力的支护体,其可缩的特性证实了围岩受力下的变形问题能够有效控制和抑制,保障煤矿开采工作面的稳定性。
1 矿区概况宿县朱仙庄矿区位于安徽省北部,区内地势平坦,地面标高一般为20~32m。
本区共含煤13~46层,含可采及局部可采煤3~12层,总厚14.99m。
煤质变化大,煤类复杂,以贫煤、无烟煤、天然集中、高变质煤为主,约占66%。
煤的变质程度似有由东向西增高的趋势。
宿县朱仙庄矿区的煤系为新生界的松散含水层,层厚大约为450m,作用在煤层上方的松散含水层多达5MP,属于巨厚松散层水文地质条件。
工作面和巷道处在复杂破碎地段,地应力较大。
煤矿巷道掘进时,采用锚梁网和锚索联合支护,能够加固巷道顶板,确保锚索和锚杆的有效锚固。
2 方案设计朱仙庄矿区2煤集中运输大巷净断面规格为:B×H=3.5×3.0m,净断面为11m2。
2.1 锚杆设计木垫板和碟形铁垫板双层。
木垫板规格在400×200×50mm,碟形铁垫板规格在120×120×10mm。
2.2 托梁设计托梁采取Φ14mm钢筋焊制,长度和巷道高宽相适应,顶板3.4vm、下帮2.2m、上帮3.0m,其宽度为70mm。
关于煤矿建设锚网喷支护技术及应用
关于煤矿建设锚网喷支护技术及应用摘要:锚网喷支护作为一种有效的采矿巷道支护方式,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。
关键词:锚网喷支护支护技术应用概述随着煤巷锚网喷支护技术的快速发展,对锚网喷支护理论的研究也取得较大进展。
在大量理论分析、实验室试验、数值模拟及井下试验研究成果的基础上,进一步深化了对锚网喷支护作用本质的认识,指导和促进了煤巷锚网喷支护技术的推广应用。
一、煤矿开采中锚网喷支护作用原理锚杆是一种安设在巷道围岩体内的杆状锚栓体系。
采用锚网喷支护的巷道,就是在巷道掘进后向围岩中钻锚杆眼,将锚杆安设在锚杆孔内,然后在上锚杆饼之前,将经纬网状的金属网紧贴在巷道岩体表面,最后用喷浆机将水泥、砂按照一定的比例形成的混凝土对巷道岩体表面进行喷射,起到对巷道围岩进行密封,防止风华、加固等作用,以维护巷道的稳定性。
1.悬吊作用。
悬吊作用是指将要冒落的围岩或者软弱岩层,用锚杆悬吊于上部的坚硬岩体上,由锚杆来承载围岩或者弱岩的重量。
2.组合梁作用。
可将平顶巷道层状顶板看作是由巷道两帮为支点的叠合梁,在荷载作用下,各层板梁都单独弯曲,每层板梁的上下缘分别处于受压和受拉状态。
但是用锚杆将各组合板梁压紧之后,在荷载作用下,就如同一块板梁的弯曲一样,提高了板梁的抗弯强度,可以提高顶板岩层的承载能力。
3.挤压加固拱作用。
在巷道周围系统地布置锚杆,使巷道拱部节理发育的岩体连接在一起,便在一定的范围内形成一个连续的、具有一定白承能力的拱形压缩带,使巷道围岩由原来作用在支架上的荷载变成了承载结构,以支承其自身的重量和顶板压力。
4.减跨作用。
在巷道内安设锚杆,能够减少压力拱的高度和跨度。
如在巷道跨中打一根锚杆,相当于在该处打一根支柱,使原来的拱分为两个小拱,小拱的跨度为原拱的一半。
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。
煤巷锚网支护三性的提出及在实际工作中的应用
煤巷锚网支护三性的提出及在实际工作中的应用煤矿是我国能源工业的重要组成部分,然而,由于煤层条件的复杂性和矿井工作环境的恶劣性,煤矿巷道的支护问题一直是工程技术人员亟待解决的难题。
为了提高煤巷的安全性和稳定性,煤巷锚网支护技术应运而生。
本文旨在探讨煤巷锚网支护三性的提出及在实际工作中的应用。
煤巷锚网支护技术的发展是长期实践经验的总结和理论研究的结果。
煤巷锚网支护三性,即“快、稳、好”,是该技术的核心要求和目标。
在提出煤巷锚网支护三性之前,煤巷支护技术主要采用钢支柱、钢梁等材料进行固定和支撑。
然而,这种传统的支护方式存在许多问题,如操作繁琐、施工周期长、支护效果不佳等。
为了解决这些问题,煤巷锚网支护技术应运而生。
首先,煤巷锚网支护技术具有快速性。
由于煤巷的特殊性,工程施工周期是一项十分关键的指标。
煤巷锚网支护技术的提出,大大缩短了施工周期。
相比传统的支护方式,煤巷锚网支护技术无需大量的材料加工和新建构件,只需要在煤巷内部进行预埋锚杆的布置和安装,大大提高了施工效率和作业速度。
其次,煤巷锚网支护技术具有稳定性。
稳定性是煤巷支护的关键指标之一。
煤巷锚网支护技术通过预埋锚杆和锚网的组合应用,能够有效地增加煤巷支护结构的强度和刚度,提高煤巷的稳定性。
锚杆的埋设和锚网的张拉可以形成一种稳定的锚固状态,避免了煤巷支护结构的变形和破坏,从而保证了煤巷的安全性。
最后,煤巷锚网支护技术具有良好适应性。
煤巷的地质条件和构造复杂多变,因此,需要一种支护技术能够适应各种不同的煤巷条件。
煤巷锚网支护技术通过灵活的构造方式和可调节的支护参数,能够满足不同煤巷的支护需求。
无论是在稳定性较差的软岩巷道还是在坚硬的煤巷中,煤巷锚网支护技术都能够提供有效的支护措施,确保煤巷的安全运行。
在实际工作中,煤巷锚网支护技术得到了广泛的应用和推广。
许多煤矿企业和工程项目都采用了煤巷锚网支护技术进行煤巷的支护工程。
以某煤矿为例,该煤矿引入了煤巷锚网支护技术,应用于矿井巷道的支护工程中。
探究煤矿掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术
探究煤矿掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术【摘要】煤矿掘进是煤矿开发中的重要环节,而面临断层带时则会增加较大的难度和风险。
为解决这一问题,煤矿掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术应运而生。
本文通过介绍背景和研究意义,详细探究了断层锚网索支护技术原理和U钢支护技术原理,以及两者结合的优势。
通过实践案例分析和工程效果评价,总结出这一技术的应用效果和优点。
在结论部分总结了煤矿掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术,并展望了未来的发展方向。
这项技术的出现为煤矿掘进提供了新的支护方式,值得在未来的实践中进一步探索和应用。
【关键词】关键词:煤矿掘进、迎头过断层、锚网索支护技术、U钢支护技术、联合支护技术、工程实践案例、工程效果评价、发展方向展望1. 引言1.1 背景介绍煤矿掘进是指在矿井地下开采煤炭资源的过程,在这一过程中会面临着各种各样的地质构造问题。
地质断层是煤矿掘进中常见的一个挑战,因为断层会对矿井的稳定性和安全性产生不利影响。
为了解决断层带来的支护难题,矿山工程技术研究人员不断探索创新支护技术。
煤矿掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术便是在这一背景下应运而生的一项技术。
这项支护技术结合了断层锚网索支护技术和U钢支护技术的优点,能够更有效地解决煤矿掘进过程中的断层支护问题。
通过对断层锚网索支护技术和U钢支护技术原理的深入研究和探究,矿山工程技术研究人员逐步完善了这一联合支护技术,提高了煤矿掘进过程中的支护效果。
在本文中,我们将重点探讨煤矿掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术的原理、优势以及工程实践案例分析,以期为矿山工程技术人员提供关于断层支护的全面参考,推动支护技术不断向前发展。
1.2 研究意义煤矿掘进迎头过断层是煤矿开采中常见的难题之一,传统的支护技术在这种条件下存在着许多不足和局限性。
探究煤矿掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术具有重要的研究意义和实践价值。
煤矿资源是我国能源产业的重要支柱,煤矿开采贡献了大量的煤炭资源,但断层地质条件对煤矿掘进造成了很大的困难。
锚、网、梁、索、喷联合支护技术在煤巷中的应用
W ANG We n- z h i
( G u o t a i E n e r g y C o . , L t d . , № k Mi n i n g C o m p a n y , L i n g s h i 0 3 1 3 0 4, C h i n a )
Ab s t r a c t : I n J a n u a r y 2 0 1 2, Na h e Mi n i n g C o mp a n y a d o p t a n c h o r n e t s p r a y s u p p o  ̄w h i c h a p p e a r e d l a r g e b r o k e n a r e a r o o f c a v i n g .B y
钢带眼位布置在钢带上 , 单根锚索位于巷 中, 双根锚 夹矸 , 煤层较 软 ; 2煤 顶 板 为 黑 色 泥 岩 和 灰 色 细 砂 索分 别 距 巷 中 0 . 8 n( I 间距 1 . 6 n) I , 前 后 排 距 为
岩, 平 均 厚 度在 4 . 2 n左右, I 岩层 松 散 破 碎 , 属 不 稳 0 . 8 n, I 即每 1 . 6 n见 3根锚索 。 I 定岩 性 , 底板 为黑色 泥岩 和粉砂 岩 , 厚 度在 0 . 5~
c a b l e , t h e j o i n t s u p p o t, r h a s o b t a i n e d t h e g o o d e f f e c t .
Ke y wo r d s : s o t f r o c k i n c o a l r o a d wa y; c o mb i n e d s u p p o r t ; N be a C o a l Mi n e
浅谈锚网喷技术在煤矿的应用
浅谈锚网喷技术在煤矿的应用【摘要】本文分析了锚喷和锚网喷射混凝土施工的喷射混凝土施工设备布置、锚杆喷射混凝土支护、锚网喷射混凝土施工等技术措施。
【关键词】锚喷;锚网;混凝土;支护结构;施工技术为了保持煤矿巷道的稳定性,防止围岩垮落或变形过大,巷道掘进后一般都要进行支护。
过去大多是架设棚式支架与砌筑石材整体式支架来维护巷道,这些支护方式的缺点是加大了掘进断面,影响了掘进速度,还使爆破、运输、支护等材料费用高。
支护效果上,埋深厚,砼碹开裂,巷道变形,底鼓现象比较严重,满足不了安全生产的需要。
现在锚网喷支护在矿山得到了较广泛的使用,可明显改善围岩受力状态,有效地控制围岩变形,提高支护的安全可靠性。
与砼碹相比,锚喷、锚网喷和锚网索喷联合支护技术可减少掘进荒断面,降低支护费用,经济效益显著。
锚网喷支护技术可缩短工期。
因掘进断面比砼碹支护方式小,掘进工程量小,掘进速度快,可缩短工期20%左右。
这是支护技术的一次重大革新与进步。
目前,一些煤矿采用锚网喷支护技术。
在采用此项技术后,喷射混凝土作为用喷射方法制备的混凝土,是砂石料、水泥和速凝剂等材料搅拌而形成,借助混凝土喷射机使混合物在压缩空气的作用下,通过软管输送到喷嘴处。
在喷嘴处加水混合并形成料束,高速喷敷在围岩表面上,就可形成喷射混凝土层,以支护矿井围岩。
锚杆和喷射混凝土两种支护手段经常相互配合、补充,联合使用,形成锚杆喷射混凝土支护,能够增加它们对围岩的支护能力,可以适应多种围岩条件。
1.喷射混凝土的原材料及其配比1.1水泥应优先选用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥,它凝结硬化快,早期强度高、凝结快。
也可从实际出发选用矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥。
水泥标号一般不得低于325号,不能使用过期、受潮结块的水泥。
1.2砂子为了保证混凝土强度,防止混凝土硬化后的收缩和减少粉尘喷射混凝土中的细骨料应采用坚硬干净的中砂或粗砂,细度模数宜大于2.5,含泥量宜小于5%。
细砂会增加喷射混凝土的干缩变形,过细的粉砂易产生粉尘,影响操作人员的身体健康。
锚索在煤巷锚杆联合支护中的应用
锚索在煤巷锚杆联合支护中的应用王三虎【期刊名称】《《机械管理开发》》【年(卷),期】2019(034)011【总页数】2页(P157-158)【关键词】锚索; 夹矸顶板; 三软煤层; 联合支护; 应用效果【作者】王三虎【作者单位】沁和能源集团有限公司山西晋城048205【正文语种】中文【中图分类】TD353永安煤矿井中央和西翼B4煤层的顶板有0~11.0 m的夹矸,曾在中央采区344工作面平巷进行了煤巷锚杆支护试验,因夹矸顶板,锚杆起不到悬吊作用,难以满足安全生产的需要而停止应用;此外,B4煤层属于典型的“三软”煤层,锚杆支护效果存在一些问题,导致巷道的变形严重,两帮及顶底板移近1 m多,给煤矿生产带来了严重隐患。
在集团公司的指示下,该矿于2013年7月份开始在中央采区下分层B4a。
煤层增加锚索支护,进行煤巷锚杆联合支护试验,即在中央采区3482平巷进行试验。
1 夹矸顶板围岩特性永安煤矿B4煤层含煤地层总厚235.99 m,分上下两部。
其上部为深灰色泥岩,向上递变为粉砂岩夹薄层细砂岩,产动物化石,厚137.32 m。
矿区东西两端较薄,中段较厚,向两端急剧变薄;下部为浅灰及深灰色细砂岩、粉砂岩、泥岩,含煤 4 层,即 B6、B5、B4和B3,产植物化石和动物化石,主采B4煤层。
井筒以西B4煤层分叉为B4a和B4b,B4a全井可采,B4b局部可采;两者之间层间距为0~11.0 m。
B4煤层由东向西分为B4a和B4b两层煤。
B4b煤层厚 0.3~1.2 m;B4a煤层厚1.45~2.1 m,煤层倾角12°~18°,平均15°,顶板为灰黑色炭质砂质页岩,老顶为暗灰色细砂岩,属Ⅲ类顶板。
巷道布置在B4a煤层中,则巷道顶板为B4a煤层和B4b煤层间的夹矸,夹矸层厚度2.7~7.0 m。
岩性为灰至深灰色粘土质页岩,含少量砂质页岩,抗压能力差。
B4a煤层伪顶为深灰色炭质页岩,厚0.5 m,向上渐变为灰色粘土质页岩,厚2.2~6.5 m,遇水易膨胀;B4a煤层底板为灰至深灰色细粉砂岩,厚5.1 m,其上部含少量灰色页岩,厚0.4 m。
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力, 形成明显的主动支护 , 使围岩得到有效 控制。 长锚索与短锚杆相结合的支护方式 , 实质上是把短锚杆范围自承拱通过长锚索
度 5 。锚索锚固剂为 M Z 35 m S2 3 型中速树 脂锚固剂 , 搅拌时间 2 — 0 , 小时后上 0 3s1
钢 带 。 锚 杆 机 型 号 M T 15 Y 一 2 ,钻 头
关键 词 锚 索
锚网
联合
支护
锚杆—锚索支护是煤巷巷道掘进过程
中的一种主要支护形式 ,它有两个 明显特
1 工 作 面概 况
西 固煤 业二一 采 区二一煤层 下山 , 巷
点: ①较长,可以穿透围岩松动圈或破碎
带, 达到深部稳定岩层 ; ②施加 了预应力 , 主动支护作用明显 。可以与钢带、 金属网、 钢筋梁联合使用。合理选择锚杆参数及支
道支护设计为锚索锚网联合支护试验段 ,
该巷道设计长度 25 。该工作面为单斜 6m 构造 , 南东低北西高 , 巷道所含煤层编号为 5, 平均厚于提高支护质量、 降低成本 、 降
低 劳动强度 、 增加效 益具有 重要 的意义 。
道沿直接顶掘进 , 因此 , 锚杆长度取 1 m . 。 8
锚 索 打锚索眼—清理锚杆孔—安装
锚杆 ( 先将 树脂锚 固剂送 入眼底 , 入锚 插
②杆排计 A/ 锚间距算= 、
式 中:
30 5mm的快 速锚 固剂 ,凝 固时间 l n搅 mi,
B 巷道开 掘宽度 取 3 m 一 . 2
F 一岩石坚固性系数 , 砂岩取 4
则 := L 2×0 + . 01 1 ( , . 0 + . . m)由于巷 4 5 =4
拌时间约 2 ~ 0。 0 3s锚杆安装的同时铺设铁
丝网 。锚杆 外露不超过 5mm。 0
式为中间一根锚索 、 两边各一根 2 螺纹 2
钢锚杆 、 一根 钢带组成 。 () 3支护参 数 锚杆 采 用 圆钢 , 格 1 规 8×10mm; 80 铁 丝 网 10 4 0mm; 木 托 板 10 00× 00 50X
2 锚索一 锚网联合支护作用机理
预应力锚索—锚 网技术是在结合预应
力混凝土 和一般锚 杆支 护发展 起来 的一项 软岩锚 固技术 。 巷道硐室 跨度很 大 , 在 围岩
30 0 0×5 0 m; 托板 10×10X8 m 0m 铁 0 0 0 m;
顶部锚固剂采用树脂锚 固剂端头锚 固 , 长 度 3 0 m,树脂锚 固剂为 2 30 m 5m 3× 5m 的快速锚 固剂 , 凝固时间 l i, mn搅拌 时间
大量云母 , 厚度 4 6 。底板为石英砂岩 , ~m 上部为灰 白色石英砂岩 , 下部为黑色粉砂 岩, 致密坚硬。该巷道井下标高 + 4 ~ 30 + 0m, 4 0 基本处于渭北奥陶纪 30 8m水位之 下, 受奥灰承压含水层影响, 煤层有淋 5
水、 滴水 现象 。
锚索按照“ 一二一” 形式布置。锚索支护形
3 支 护设 计
() 1巷道断面 巷道 断面为矩形 ,掘进断面宽 3 m, . 2 高 2 m,面积 7 m ;净 断面宽 3 m, . 5 . 。 5 . 高 0
2 m, . 面积 67 m 。 4 . 2
式中:
L —锚杆长度 H 冒落高度 一 K —安全系数取 2 L 。 —锚杆锚人稳定岩层的深度 , 按经
m i d
∞
, 曩
7 呐
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I 0 I I
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图一 锚 杆 支护 图( :0 1 1 ) 5
1 8
蒲 白科 技
层基本顶为黑色灰质泥岩, 厚度 0 5 全 . m, 2
层含黄铁 矿结核 。直接顶 为砂 岩 , 面含 层
巷道沿 直接顶 掘进 , 全断面锚 网支 护 ,
钢筋梁加强支护 , 顶部配合锚索联合支护。 锚杆间距 0 m, . 排距 0 m, 7 . 锚索排距 3 m, 8 . 2 即间隔三排锚杆施工一组锚索。如果地质 条件复杂多变时 , 以缩小锚索排距 , 可 或将
约2 0~3s 0。帮 部采用水 泥锚 固剂 , 端头锚
岩l较差 ,上覆岩层形成较大构造应力或 生 松散压力时, 采用预应力锚索—锚 网技术 , 利用其长度优势 ,穿过围岩松动圈或破碎
带达到深 部稳定 岩层 中 ,施 以较大 的预应
固, 长度 30 m 0m 。
锚索 为七 股 钢绞 线 , 直径 约 1mm, 5 长
锚 索锚 网联 合 支护在 西 固煤业 的推 广应 用
l 7
锚索锚 网联合 支护在 西 固煤 业 的推广应 用
西 固煤 业
摘
张宝平
汤
涛
要 结合 实际地质情况 , 分析 了锚 索一锚 网联合 支护技术 的机理 , 出了联合 支护技术的 指
效 益 , 提 出 了对施 工设 备 和 施 工 工 艺 的要 求 。 并
验值 取 05 . m
() 2支护 形式
I
杆在巷道中的外露长度 , . 取0 m 1
锚 索锚 网联合 支护在 西 固煤业 的推 广应 用
1 9
其 :砉= 中= H
式中:
( m )
剂, 每孔三节, 端头锚固, 长度 30 m 顶部 0m 。 锚 固剂采用树脂锚固剂端头锚固,每孔两 节 ,长度 30 m,树脂锚 固剂为 2 × 5m 3
2 8mm 。
将其固定在较大的压缩圈内,并通过锚索
把力传递 到围岩深 部的稳 定岩 体 内 ,因此 能在尽量 不破坏 围岩 的同时充 分利用 围岩
锚杆 锚 固力 不小 于 4 K 锚 索锚 固力 0 N,
不 小 于 10 N 2K 。
的力学性能, 改善围岩的受力状态。
() 4锚杆有关参数的验算 ①锚杆长度计算 L K + 。 = H L+