锚网索支护技术在软泥岩巷道支护中的应用
锚网喷注支护技术在软岩巷道的应用
系地 层 和 三迭 系 飞仙关 组 、 宁 镇组 及 关岭 组 等 地 永 层 为主 , 系地 层 层积 岩 相类 型 为海 陆 交替 相 。煤 煤
层顶 板岩性 为 泥岩或 泥质 粉砂 岩 。煤层 底板 岩性 以 褐 色粘土 岩为 主 。
2 煤层 特 征 . 2
4 锚 网喷注技术在松软破碎厚煤 层巷
第3 卷 第1 期 O 0
21 00 o 月 年1
文章 编 号 :6 2 5 5 ( 00 1 — 0 1 0 17 — 0 0 2 1 )0 0 6 — 4
山 煤 H N IO L 西 炭S A XC A
VOf3 NO . 0 . O 1 Oc .2O1 t O
锚网喷注支护技术在软岩巷道的应用
良好 效 果 。 关 键 词 : 软 破 碎 厚 煤层 巷 道 ; 网喷 注 ; 越 性 ; 松 锚 优 中图 分 类 号 :D 5 T 33 文 献 标 识 码 : A
1 概 况
汪 家 寨 煤 矿 位 于 六 盘 水 市钟 山 区 汪 家寨 镇 境
内 , 田处 于大 河 向斜 中段 , 斜构 造 。井 田范 围在 井 单 地理 坐标 东经 14 1 ~ 0 。5 , 0 。5 14 2 北纬 2 。3 6 7
郑志伟 , 胡祖林
( 贵州水城矿业集团有限责任公 司 , 贵州 六盘水 530 ) 5 0 9
摘
要 : 岩 、 软破 碎 厚 煤 层 巷 道 支护 问题 一 直 困扰 煤 矿 的发 展 。汪 家寨煤 矿 对 软 岩 、 软 厚 煤层 巷 道 支护 软 松 松
技术进行 了研 究 , 出锚 网喷注联合 支护技 术最适用于软岩 、 得 松软破碎 煤层 巷道 的支护 , 并成功应 用该技 术 , 取得
锚网索支护在高应力破碎软岩巷道中的应用
不明显, 最大累计达 60 mm。30 ~ 40 d 内 巷道 相 对 较为稳定。40 d 后 出 现 一 个较 大 的 增 长 值, 直到巷 道失稳破坏。从以 上 分析 看, 二 次 锚 喷 支护 错 过 掘 进影响期则与掘进面的距 离 不 要 小于 60 m, 考虑 围 岩地质条件的变化 及 施工 因 素, 二 次 支护 以 滞 后 掘 进面 40 ~ 80 m 为宜; 从时 间上 看, 第 2 次 锚 喷 支护 滞后时间以 25 ~ 45 d 为宜。
2
支护原理
( 1 ) 锚喷支护。将 锚杆锚 入 远 端 相 对 稳 定 的 岩 体, 锚住失稳的岩体, 锚杆 将 网片 压 紧, 形成一个整 体承重, 网片的作用 是 将 锚杆 的 点 支护 变 成 所 有 锚 杆集体承重的面支护。喷射混凝土的主要作用是封 闭围岩, 防止围岩风化, 另一方面混凝土本身也起到 [1 ] 了承重的作用 。 ( 2 ) 耦合支护。 通过 支护 体 与 围 岩 的 耦 合, 限 制围岩由于塑性大 产生的 变形 不 协 调 部 位, 在 巷道 稳定耦合支护共同 作用 过程 中, 实 现 支护 体 与 围 岩 、 。 的一体化 荷载 的 均 匀 化 刚 度 耦 合 支护 体 能 对 围 岩结构面不连续变形 部 位 进 行 加 强 支护, 以防止围 岩个别部位发生有 害 的 变形 损 伤 结 构 耦 合, 充分释 放膨胀能等非线性 能 量, 最 大 限 度 地 保 护 围 岩 承载 [2 ] 能力强 度 。 锚 网索 耦 合 支护 就是 针 对软岩 巷道 的围岩由于塑性大 而 产生的 变形 不 协 调 部 位, 通过 锚网与围岩以及锚索与关键部位支护的耦合而使其 变形协调, 从而限制围岩产生有害的变形损伤, 实现 支护一体化、 荷载均匀化, 达到巷道稳定的目的。软 岩巷道实现耦合支护的基本特征在于巷道围岩与支 刚度及结构上的耦合。 护体在强度、
锚索束在深井大断面软岩巷道中的应用
锚索束在深井大断面软岩巷道中的应用摘要:针对谢桥矿二水平西翼B8煤层底板回风上山巷道,该巷道岩性差,压力大,我们对实施了锚索束支护,保证了巷道顶板围岩稳定,消除了安全隐患,给类似的工程施工提供了良好的借签经验。
关键词:锚索束;大断面;软岩巷道;应用随着矿井的开采,回采动压的影响表现的越来越明显,一些大巷出现明显的变形,顶板开裂破碎,两帮挤压严重,断面缩小。
矿压治理一直是伴随煤矿安全生产的一大难题。
尤其在大跨度、大断面、高矿压、软岩层等管理上存在支护强度不足,帮顶位移量明显,巷道失去使用功能,存在安全隐患,造成后期重新安排队伍进行修复,耗费人力物力,影响矿井安全生产。
1 锚索支护的原理锚索支护技术是通过预应力锚索加固岩体,其实质就是通过锚索对加固岩体施加预应力,限制岩体有害变形的发展,可以明显改善围岩的应力状态,提高围岩的自承能力,从而保持围岩的稳定,锚索支护技术是对锚杆支护技术的发展。
2 锚索支护的特点锚固深度大,锚索可根据实际情况确定,一般锚索长度5—10m,能够锚固到深部稳定岩层中去。
锚固力大,用于煤矿的单股钢绞线小锚索的承载力为260KN。
可以施加较大的预应力,一般小锚索的预应力在100KN以上。
施工方便快捷灵活,施工工序与普通树脂锚杆基本相同。
可以和其它支护相结合,不缩小巷道断面,工期短,安全可靠,节约资金。
3 工程概况谢桥矿二水平西翼8煤层底板轨道上山,属于深井高地压大断面软岩巷道,巷道初期采用架棚支护,巷道因矿压较大,顶板下沉、棚梁被压坏,口内反反复复安排多次进行喷注浆加固,浪费了大量人力、物力和财力,且对安全生产造成很大的威胁。
而类型情况在二水平西翼B8煤层底板回风上山同样出现,为此,我们采用锚索束加强支护技术。
4实施方式4.1锚索束相关技术参数(1)锚索束托盘规格800×800×δ16mm钢板,强度不低于345MPa,托盘上锚索孔直径40mm,托盘周边锚索孔中距托盘边缘100mm,托盘正中设置一孔。
锚网索支护技术在软厚泥岩巷道中的应用
目前高应力软岩巷道的控制仍是巷道围岩控制 的一个难题, 现有的研究结果表明该类巷道具有变 形速度快、 变形量大、 持续变形的特点, 严重影响煤 [1 - 3 ] 。 矿的安全生产 已有的研究普遍认为软岩巷道的围岩具有松软 [4 ] 破碎的特点, 而且一般都存在破碎带 , 因此解决 软岩巷道维护问题的关键在于准确的把握软岩巷道 围岩的裂隙分布和发展情况。目前已有的岩石内部 裂隙的理论分析方法不能够准确的描述或揭示软岩 巷道围岩内部的裂隙情况, 但是采用现场实测来研 究软岩巷道围岩内部的裂隙发育情况被认为是可靠 [5 ] 和可行的 。 国内外目前对于巷道围岩软弱、 松动破坏范围 很大的巷道, 一般采用锚杆均匀布置的方式, 并采取 喷浆措施, 但是都不能有效地控制该类巷道围岩的 变形破坏, 主要是因为现有的锚杆支护的锚固区一 破碎围岩的可锚 般都在围岩的塑性区或破碎区内,
· 160·
( 第 43 卷第 8 期)
应用·实践
锚网索支护技术在软厚泥岩巷道中的应用
陈超群, 陈庆峰, 何利辉, 贾尚昆
( 中国矿业大学 矿业工程学院, 江苏 徐州 221008 )
要: 软岩巷道的维护问题一直困扰着地下岩土工程界 , 已经成为阻碍煤矿安全生产的一个重 要因素。为了进一步认清软岩巷道的控制机理及提出合理的控制思路 , 以某矿典型的软岩巷道 摘 为研究对象, 在分析巷道围岩变形特征和现场观测围岩内部破裂规律的基础上 , 提出采用高强度 锚网索组合控制巷道的思路, 经过现场工业性试验, 该方案可以有效地控制围岩的变形和内部裂 隙发育, 实现该类巷道围岩的稳定。 关键词: 软岩巷道; 变形特征; 锚网索; 煤矿安全; 控制机理 中图分类号: TD353 文献标志码: B 文章编号: 1003 - 496X( 2012 ) 08 - 0160 - 04
锚网索喷注联合支护在深部软岩巷道中的应用
其 困难 。 针 对 该 情 况 , 秋 煤 矿 在 2 千 1区轨 道 下 山扩 修 施 工 中 , 用 “ 网 喷 +锚 索 桁 架 +壁 后 注 浆 ” 结 合 采 锚 相
的联 合 支 护技 术 , 强 了 深部 软 岩 巷 道 的支 护 , 加 较好 地 解 决 了围 岩 松 软 、 变形 巷 道 的 支 护 难 题 , 术 经 济 效 高 技 益 显著 , 保 了工 程 质 量 和 生 产 安 全 。 确 关 键 词 : 网喷 ; 后 注 浆 ; 合 支 护 锚 壁 联 中 图分 类 号 :D 5 T 35 文献 标 志 码 : A 文章 编 号 :03— 5 6 2 1 )3— 07一 3 10 00 (0 2 O 0 0 o
g ie e r a e ef cs, n u e h ngne rn aiy a ae p o ucin. an d r ma k bl fe t e s r d te e i ei g qu lt nd s f r d t o
K e wor y ds: lig a h tr tn t r e h; r u ig be i d s a ; o bne u po i botn nd s o c eig wih wie m s g o tn h n h f c m i d s p r ng t t
锚梁网索联合支护方式在软岩煤层巷道中的应用
0 概 述
2 巷 道 围 岩 支 护 设计
童亭煤矿井 田位于安徽省北部平原 .淮北 市濉溪县五沟镇境 内 , 21 巷 道 断 面 尺 寸 选 择 . 北距淮北市约 4 k , 2 i 东距宿州市 3 k 。主井井 E位置 : n 0i n l 东经 1 63 1 。9 , 为 了不破 坏巷道顶板 岩石完整性 、 稳定性 , 高巷道围岩 自 能 提 承 北纬 3  ̄6 。 田内有孟集 和赵 口两条 落差达 5 ~ 0 m的断层 , 33 , 井 0 10 地质 力 , 、 机 风巷断面设计为不规则 四边形 , 见图 2 。 条件 复杂 . 造发 育 . 道围岩稳 定性差 。其 7 8 层属 典型 的“ 构 巷 、煤 三 软 ” “ 高” 、两 复杂条件煤层 , 顶软 、 底软 、 煤层软 、 地压高 、 斯含量高 , 瓦 煤层 的普 氏系数大多在 0 ~ 左 右 。采用 u型棚、 . 3 5 锚网等支护方式均 无法保证巷道正常使用 . 维护 困难 . 率居高不下 , 巷道 失修 不仅 给煤矿 安全生产带来很 大的隐患 , 造成人 力、 且 物力 、 财力 、 资源的大量浪 费。 随着矿井开采深度 的不 断加大 . 巷道围岩控制成为矿井亟 待解决 抓好 的 问题 。 2 0 年开 始 .童亭矿开始实验 复杂条件下 7 8 00 、 煤层 的煤巷锚杆 支护技术 . 经过几年 的不 断实 践、 摸索 、 总结 , 已形成一套适合 “ 软” 三 、 “ 两高 ” 复杂煤层 。 地质条 件下 回采巷 道较为成功的支护技术 。降 特殊 低 了巷道维修 费用 。 高资源回收率 , 提 减少了生产影响 , 经济安全 效益 显著
浅析锚索在软岩巷道中的应用
浅析锚索在软岩巷道中的应用摘要:预应力锚索施工简便、灵活,工期短、费用低,可以和多种支护形式相结合,支护效果较理想,尤其对困难条件下的巷道加固更具优越性。
选用预应力锚索进行加固,能够成功地解决支护难题,收到了较好的支护效果和明显的经济效益。
关键词:锚索支护、预应力锚索软岩巷道支护是长期困扰煤炭工业发展的关键技术问题之一,目前已引起岩石力学及采矿工程界的普遍关注。
几十年来许多矿井的开发和建设都遇到软岩巷道支护技术这个难关的严重障碍,如沈阳前屯、淮南、淮北等矿区。
多年来,许多科研机构的专家、学者都曾作过不懈努力,国家并组织科技攻关。
为此软岩工程支护技术取得了长足的进展。
但随着我国褐煤田的大量开发,很多处于软岩条件下的矿井投入了生产,再加上现有矿井采深的不断加大,都促使软岩巷道支护技术问题日趋突出。
因此,全面总结我国软岩支护技术、进一步发展软岩分站提出的适合我国国情的“综合治理,联合支护,长期监控,因地制宜”的技术路线,使用行之有效的支护方法,必将会推动我国软岩支护技术的发展。
软岩是软弱、破碎、松散、膨胀、流变、强风化蚀变和高地应力的岩体统称。
我矿区煤质为褐煤,煤层及围岩属于白垩系下统大磨拐河组中部含煤岩段,岩层多为泥岩、细粒砂岩、粉砂质泥岩等,固结性较差,胶结性较差,较松散,遇水膨胀变松软。
地质构造较多,较复杂;开采深度大。
随着矿井的持续开采,软岩巷道支护技术问题日趋突出。
为了成功地解决支护难题,我矿采用了预应力锚索支护。
预应力锚索技术是在预应力钢筋混凝土基础上发展起来的一项岩土锚固技术,目前在岩土工程加固中得到了广泛的应用。
其实质是利用锚索预先对围岩施加主动压应力,限制围岩变形。
与一般锚杆相比,预应力锚索有两个明显的特点:一是锚索较长,可以穿过松动圈或破碎带到达深部稳定岩层;二是施加了较大的预应力,主动支护作用明显。
预应力锚索施工简便、灵活,工期短、费用低,可以和多种支护形式相结合,获得比较理想的支护效果,尤其对困难条件下的巷道加固更具优越性。
锚注技术在软岩巷道支护应用王雁
锚注技术在软岩巷道支护应用王雁发布时间:2021-09-02T02:08:10.880Z 来源:《中国科技人才》2021年第14期作者:王雁[导读] 随着矿山开采深度的不断延伸,地质条件的日益复杂,大变形、大地压、难支护的问题成为影响矿区发展和矿井经济技术效益的主要因素之一,尤其是软岩巷道支护历来是巷道支护中的难题。
淮北矿业股份有限公司生产管理部安徽淮北 235000摘要:随着矿山开采深度的不断延伸,地质条件的日益复杂,大变形、大地压、难支护的问题成为影响矿区发展和矿井经济技术效益的主要因素之一,尤其是软岩巷道支护历来是巷道支护中的难题。
本文通过对软岩巷道的特征分析,及支护原理和方法的论述,以底板抽排巷锚注技术的应用为实践,介绍了通过锚注技术的应用,达到增强支护强度,提高工程质量,有效地控制了围岩变形,取得了良好的技术效果。
关键词:锚注技术;软岩;围岩;支护结构前言随着开采深度的不断增加,深部地压明显增大,深部围岩受高温、高围压、高空隙压力的影响,显现出类似软岩的的特点,地压显现比较剧烈,围岩自承能力差,易风化,变形量大,底鼓明显,遇水易膨胀,变形加剧,初期来压快,给巷道的掘进和维护带来困难。
软岩巷道的矿压显现和控制已成为目前国内外矿业工程和岩石力学界共同关注的热点问题之一。
已掘出的巷道多次重复翻修,不仅大大降低了正常的成巷速度,而且打乱了矿井正常的采掘平衡关系,直接导致矿井安全技术经济指标的恶化,给矿井和整个矿区的发展带来极为不利的影响。
本文以淮北矿区朱仙庄矿Ⅱ1057底板抽排巷锚注技术应用实践为例,通过注浆改善围岩,取得了良好的支护效果。
1 巷道工程概况Ⅱ1057底板抽排巷为Ⅱ1057综采工作面10煤层瓦斯治理工程,巷道设计全长1147.81m(平),层位在10煤和一灰之间,10煤层下20~47m,一灰上39~13m,标高为-679.7m⊥~-630.0m⊥,该巷道无大的地质构造。
煤岩层产状为:走向130°~170°,倾向40°~80°,倾角12°~20°。
锚网索支护在软岩巷道中的应用_胡光华
第7期山西焦煤科技No.72012年7月Shanxi Coking Coal Science &Technology Jul.2012·技术经验·收稿日期:2012-05-09作者简介:胡光华(1975—),男,湖南桃源人,2011年毕业于太原理工大学,助理工程师,主要从事煤矿安全生产管理方面的研究(E -mail )403177894@qq.com锚网索支护在软岩巷道中的应用胡光华(霍州煤电集团有限责任公司生产技术部,山西霍州031400)摘要针对软岩巷道返修率高和支护难的问题,提出了采用锚网索支护的机理和设计方法,并用FLAC 软件模拟验证支护设计的有效性,在支护施工过程中加强对支护质量的控制采取了针对性的技术措施,巷道支护监测数据显示,围岩的变形得到了有效控制,在工程应用中取得了显著的技术经济效果。
关键词软岩;参数;锚网索支护;矿压监测中图分类号:TD353文献标识码:A文章编号:1672-0652(2012)07-0009-04辛置煤矿地质条件复杂,煤层顶底板松软,巷道破坏严重,支护越来越困难,返修率较高,维护费用较大。
二采区掘进的4#煤层(沿煤层)区段巷,以前主要采用棚式支护,曾连续返修7次,严重影响了正常生产,亟需采用一种新的更有效的支护方式来支护巷道,保证生产的正常进行。
锚杆支护作为一种有效的支护方式在回采巷道支护方面得到了广泛的应用,通过围岩内部的杆体,改变了围岩本身的力学状态,提高了围岩的强度,从而在巷道周围形成了一个完整稳定的承载力,与围岩共同作用,支护效果良好,必要时再辅助锚索支护,对围岩进行补强,因此,可以应用于软岩巷道的支护。
1锚网索支护设计1.1工程概况辛置煤矿二采区位于斜井西翼,上至-50标高,下至-120标高,西至斜井向斜轴,东至斜井煤柱线,全区平均走向长550m ,倾斜长260m 。
本区4#煤层煤质松软破碎,煤层顶底板松软,节理发育明显,煤层中含2 4层镜状夹石,夹石厚度不均,且变化较大。
深部软岩巷道锚喷网索耦合支护技术应用实践
深部软岩巷道锚喷网索耦合支护技术应用实践摘要:随着矿井开采深度的不断增加,深部软岩巷道支护的问题日趋严重。
本文通过现场监测分析了巷道变形破坏的原因,并利用软岩巷道锚喷网耦合支护技术对初始设计进行修改,有效地控制了巷道的变形,达到了预期的目的。
关键词:软岩巷道;锚喷网索;耦合支护锚杆支护技术已在软岩巷道支护中得到了广泛的应用,而许多软岩巷道的锚杆支护设计都是凭借经验或工程类比法来完成的,一味地强调支护体的强度、刚度,忽略了软岩本身具有较大塑性变形的特点,从而盲目施工,造成巷道支护效果不理想,甚至由于巷道局部出现的塑性大变形得不到有效控制,致使巷道由局部破坏发展成整个巷道失稳。
锚喷网索耦合支护技术充分地注意到了软岩巷道围岩本身具有的剧大变形能,并通过支护体与围岩相互作用,实现支护一体化、荷载均匀化,及时限制围岩由于塑性大变形产生不协调部位,实现巷道的稳定。
1地质概况与巷道初始设计1.1地质概况徐州矿务集团义安煤矿东三七煤运输下山巷道埋深850m,按-17o坡度以220o方位穿层施工,由于巷道埋深大,已超过软化临界深度,巷道围岩呈现出大变形、大地压、难支护的现象;加之受断层构造带的影响,巷道围岩十分破碎,其岩性为灰色泥岩,巷道开挖后泥岩吸附工程用水及空气中的水分,产生较大的塑性变形。
1.2 巷道初始设计巷道初始设计采用工程类比法,支护方式为直墙半圆拱形锚喷网索支护方式,其主要技术参数如下:①巷道支护规格(宽×高)为:3.4m×2.8m,全断面每排共布置11根锚杆,锚杆选用直径20mm,长2000mm的左旋无纵筋螺纹钢等强锚杆,间排距为700mm×800mm,每根锚杆使用2卷Z2335型树脂锚固剂进行端头锚固,设计锚固力不低80KN,铁托盘规格为:120mm×120mm×10mm。
②钢筋梯规格:净长3.0m,由直径12mm的圆钢加工而成;金属网采用电焊平网,规格:网片尺寸2.4×1.0m2,网孔尺寸50×50mm2 。
深部软岩巷道锚梁网+锚索支护技术应用
深部软岩巷道锚梁网+锚索支护技术应用摘要:通过对深部软岩巷道破坏原因的分析,针对此类型巷道的特点提出了矩形断面锚梁网+锚索联合支护的设计思路,利用 FLAC3D有限元软件对设计方案进行了力学分析,通过现场施工监测,该施工方案可以有效控制围岩变形,为锚杆支护设计提供新的思路。
关键词:锚梁网;锚索;软岩巷道深部软岩巷道受压变形快,巷道破坏严重,围岩变形量大,受采动影响明显等给井下支护工作造成了严重的安全隐患,也是井下巷道支护的难点。
在变形巷道中纯锚杆支护只能在短时间内控制围岩的变形,要想取得理想的支护效果,就必须采取有针对性的补强支护措施。
1、软岩大变形巷道的支护特性分析软岩大变形巷道围岩以泥岩、砂质泥岩为主,岩体破碎,单轴抗压强度较低,胶结性差,并含有大量的亲水性矿物,易分化潮解。
当煤矿埋深较大时,巷道会出现明显的变形破坏:(1)巷道顶板下沉量大,变形速度快,持续时间长,处于巷道顶部的锚杆在顶板离层的作用下已难以达到稳定岩层范围,破碎围岩在变形加剧的影响下,造成了锚杆的锚固失效。
(2)帮部变形呈现不对称性,巷道会出现向一边收敛的趋势。
由于变形的剧烈,大部分帮部锚杆出现螺母压坏托板的现象,失去托板承托效应的锚杆锚固力明显减弱。
(3)巷道底部出现大量的底鼓现象,并且底鼓的出现与顶板下沉、帮部收敛同时发生,相互影响,形成恶性循环。
(4)巷道围岩对扰动极为敏感,当受到采动等影响时,会发生剧烈的变形,甚至整体失稳破坏〔1〕。
且巷道围岩表面由于大量的亲水性矿物的存在,风化、潮解现象严重,进一步加剧了巷道的变形。
2、软岩变形巷道支护设计原则对于软岩变形巷道的支护设计可以使用锚梁网+锚索支护设计,较大断面巷道设计可以提供较大的变形预留量,增加巷道变形的安全系数;锚杆支护可以改变围岩的物理力学性质,有效地约束围岩变形。
钢带的施加可以充分发挥锚杆的主动支护效能,提高锚杆支护的整体性,并与锚杆一起形成锚梁来控制围岩变形。
锚网索喷浆卸压孔联合支护在软岩巷道中的应用
近年来, 井下巷道掘进遇到很多问题, 其中软岩 巷道的支护直接 影响 着 矿山的 开采。 因 此, 对软岩 巷道进行合理支护成 为 专 家、 学 者 研究 和探讨 的 热 点问题。李琰庆等 人 认 为, 软岩 巷道 掘 进 效 率低 并 且变形大 , 严重制 约 着 矿山的 可 持 续 发 展 和 生产 能力的提高, 容易引发生产安全事故, 同时也因软岩
Application of Combined Supporting by Bolting and Shotcreting with Wire Mesh, Cable Supporting and Boreholes for Pressure Release in Soft Rock Roadway
[1 ]
车场, 巷道布置在 二 叠 系 上 统 龙 潭 组上 段 煤系地层 # # 中, 变坡 点 穿 过 10 煤层。10 煤层 顶 板为 2. 7 m 厚 的粉砂质泥岩; 煤层厚 0. 7 m; 伪底为 0. 5 m 厚的 铝 # 质泥岩; 直接底为 3. 0 m 厚的炭质泥岩。10 煤层的 顶底板均为 泥岩, 受 水的 影响 易 发 生 膨胀 变形 ( 表 1) , 受地应力的作用 易 发 生水平 和 垂直 位 移, 该段 巷道属于典型的软岩巷道。
膨胀, 出现 大量 的 微 孔 隙, 破 坏 岩 石 天 然 的 内 部结 构, 最终使岩石颗粒之间发生错动和破碎解体, 表现 在宏观上就是岩石变软和膨胀。 1400 车场 采 用 锚 网喷 支护, 净 宽 4. 8 m, 净高 4. 2 m, 0. 12 m 。 6 , 喷浆厚 施工 个 月 以 后 巷道 两 帮 墙体中部明显鼓出, 多处出现裂纹, 顶部浆皮严重开 裂, 局 部 出 现 脱 落、 片帮 等 现 象。 根 据 实 测, 巷道 两 帮移近量 300 ~ 500 mm, 断 面收 缩 率 达 10% , 严重 影响车场的安全使用。
锚索加固技术在软岩巷道中的研究与应用
锚索加固技术在软岩巷道中的研究与应用【摘要】随着煤矿开采深度的不断增大,围岩地应力愈来愈大,巷道经常出现顶板下沉,脱落、两帮收缩、底板鼓起等变形破坏现象,变形破坏严重时,甚至巷道无法使用,严重影响安全生产。
河南煤化集团五凤煤业公司五凤矿中二采区运输大巷在过软岩段施工中,巷道掘支后过一段时间,便出现喷层开裂、脱皮掉块、底板鼓起等破坏现象。
为此,我们在软岩巷道锚网喷支护的基础上增加了锚索支护,提高了支护效果和巷道稳定性。
【关键词】软岩巷道;锚索加固;研究应用Cable-anchors Support Technology in Soft Rock Tunnel of Research and ApplicationLIU Jun-Jie DENG Shu-Chang NIUHai-tao(Zheng Meijituan BaiPing Coal Company to Zhengzhou,ZhengzhouHenan, 452470)【Abstract】with the increase of coal mining depth, surrounding rock stress more and more big, often appear in the roadway roof sinks, fall off, two help shrink and floor, such as up of deformation and failure of the phenomenon, deformation and failure of the serious, even unable to use the roadway, the serious influence the safety in production. Henan five chicken coal company project group five chicken mine in two mining DaHang transportation in soft rock in the construction period, to dig a roadway after a long time, they appear spray layer crack, peeling DiaoKuai up and floor, damaged phenomenon, therefore, we in the soft rock tunnel spray the anchor net supporting based on the increase bolt-cable and improve the roadway supporting effect and stability.【Key words】Soft rock tunnel;Cable-anchors support;Research and application1工程概况1.1 设计概况五凤煤业公司五凤矿中二采区运输大巷设计全长542米,半圆拱断面,巷道净高3700mm,净宽4400mm,净断面14.2m2;锚网喷支护,选用¢18mm×2.0m树脂锚杆和¢4mm×2.0m×1m金属网进行支护,锚杆为三花排列方式,间排距800mm,金属网搭接长度100mm;喷射混凝土厚度100mm,强度等级C15。
锚网、锚喷及锚索支护在软岩巷道中的应用
锚固长度 10 m 50 m 间排距 7 0× 0m 圆钢锚杆 0 8 0 m, 锚固长度 3 0 m, 0m 每孔各 1 节
钢板 杂木 矿用 1・ 1工钢
锚索锁具
铁 丝 网
QK 5 L_ M1
10 ×4 0 00 00
1 , 个 根
层中, 煤层倾角 5~1o o 5, 属松软煤层 , 易片
帮 。伪顶 为泥 岩 , 接顶 为砂质 泥岩 , 直 老顶 为 砂 岩 , 理 、 理 、 隙发 育 , 顶 和 层 节 裂 伪
直接顶 自稳 、 自承能力低 。巷道 围岩分类 为Ⅳ类 , 属不稳定围岩。
矸, 进行临时支护, 出煤。使用液压锚杆钻 机打顶部锚 杆眼 , 电钻搅 注锚杆 , 煤 挂铁 丝网, 网, 连 安装铁托板和木托板 ; 然后使
2 施 工 方案 及 施 工工 艺
( 施工方案设计 1 )
根 据 巷道 的性 质 、用 途 和施 工条 件 ,
用煤 电钻搅注帮锚杆 , 网, 网, 挂 连 上紧托
板; 使用液压锚杆钻 机搅 注顶锚索 , 并使
用锚索张力器上紧托梁; 最后拌料初喷、 复 喷至设计厚度。
蒲 白科 技
(] 观测 分析 4 矿压
( 质量要求 3 )
锚 杆 按 7 0×80 m 的 间排 距 布 置 。 0 0r a 安装 锚 杆 时必 须 先 装 快 凝 药 卷 后 装 中性 药卷 , 连续搅 拌时 间不少 于 4 s 锚杆 外露 5。 长度应 控制在 3 0~5 m 0 m之 间 。铁丝 网必
尘 , 料均 匀 , 射 时要 掌握 好水 灰 比 , 拌 喷 不
3 结 论
白水煤矿在二一轨道巷及二 一皮带
煤矿掘进巷道锚索支护在软岩中的应用
煤矿掘进巷道锚索支护在软岩中的应用发布时间:2022-11-27T02:40:23.115Z 来源:《科学与技术》2022年15期作者:刘小亮[导读] 随着我国市场经济的快速发展,对于资源的消耗正在日益增多,煤矿企业也应及时做出调整,以此来满足市场对资源的需求量。
刘小亮平凉新安煤业有限责任公司甘肃省平凉市 744200摘要:随着我国市场经济的快速发展,对于资源的消耗正在日益增多,煤矿企业也应及时做出调整,以此来满足市场对资源的需求量。
煤矿掘进过程中巷道围岩及周围的环境状况非常复杂,如果不利用支护技术对煤壁和顶板进行加固,容易在采煤过程中发生安全事故,不仅影响煤矿企业的经济效益以及工作人员的生命健康,还会阻碍社会的稳定发展,然而通过锚索支护技术,能够有效防止软岩变形对巷道掘进工作造成的影响。
对此,本文主要围绕煤矿掘进巷道锚索支护在软岩中的应用进行研究,希望可以为相关人士提供参考。
关键词:煤矿;掘进巷道;锚索支护引言社会经济飞速发展的背景下,快速推进的城市建设需要更多的能源,我国燃料能源中煤炭是非常重要的一种,对城市建设具有极大的促进作用。
现如今,煤炭资源在各个行业的需求在逐年增长,从而使煤矿企业发展规模不断扩大,煤矿掘进工作量也大大增加,煤矿安全问题也随之增加。
巷道支护可以对巷道围岩进行加固,避免巷道变形、顶板塌陷等危险事故的发生,在软岩煤矿掘进巷道中,巷道围岩相互挤压所形成的压力与自身重量相对较大,巷道支护将承载软岩的整体重量。
对此采用巷道锚索支护技术极为重要,锚索根据软岩变形的特点予以之后安装,使得锚索支护强度有所增大。
由此可见,煤矿掘进巷道锚索支护在软岩中应用有着极为重要的现实意义。
一、煤矿软岩巷道掘进支护施工(一)重要性煤矿巷道掘进工作中支护起到重要作用,不仅提高煤炭开采工作的效率,还保障了煤矿施工人员的安全,同时随着社会发展,人类对煤炭的需求也就越来越大,煤炭的开采事业也得到人类的极度重视,软岩巷道对煤炭的开采也越来越广泛。
锚网索耦合支护技术在深部磷矿软岩巷道的应用
西部探矿工程
17 2
锚 网索耦 合 支 护 技 术在 深 部 磷 矿 软岩 巷道 的应 用
程 宏
( 河北 省 矾 山磷矿 , 河北 张家 口 0 5 4 ) 7 6 1
摘 要: 河北省矾 山磷矿 49 1m水平大巷埋深超过 3 0 且受到工作 面回采的扰动 , 5m, 巷道支护非常困 难 。通过 对 该矿 工程地 质调 查 与分析 , 确定 了矿 4 9 水平 大巷 的破 坏 原 因, 究 了深部 软 岩巷 道 的 1m 研 变形破坏机理 , 确定了该巷道的复合型变形力学机制 , 并结合数值模拟结果, 出了锚 网索耦合 支护 提 方案 。应用结果表明: 该方案可以充分发挥锚 网索的耦合支护作 用, 有效控制巷道 变形, 为矿 井的安
喷层开裂脱落 , 锚网出露 , 蠕变变形趋势明显。 () 3楔体 冒落 。在 断层 带 附 近 , 由于巷 道 顶 板受 几 组节理切割形成楔体 冒落 , 或出现台阶状变形现象 。 2 3 巷道变 形破坏 机理 分析 . 根据 现场 调研 、 内试 验 、 场测试 及理论 分析 , 室 现 巷 道 变形 破坏 的机理 主要有 以下几 个方 面 :
实 例 , 用 锚 网索耦 合 支 护设 计 思 想 , 软 岩 巷道 变 形 运 从
1 3 工 程岩体 特性 .
从巷 道初期 掘进 揭露 岩性来 看 , 石 的节理裂 隙较 岩
发育 , 节理面成不规则 的 X形分布, 节理面的平面距离
在 08 m 之 间 , 向的深度 在 0 8 l 之 间 。节 理 . ~2 纵 .~ m
巷道局部围岩破碎 、 层理发育。所掘进区域地质构造较 为简单 , 局部发育有小断层或挤压破碎带 , 延伸较短。
锚网索支护在软岩巷道中的应用
下 至柱线 , 2 西 东
全 区平 均走 向长 5 0 m, 斜 长 2 0mo本 区 4 煤层 5 倾 6 煤 质松 软破 碎 , 煤层 顶底 板松 软 , 节理 发育 明显 , 煤层 中含 2~ 4层 镜状 夹 石 , 石厚 度 不 均 , 变 化 较 大 。 夹 且
图 1 煤 层 柱 状 图
尺寸 为 15 属 于 大松 动 圈 , .0m, 围岩 为 软岩 , 采用 锚
杆形式 形 成组合 拱 支 护 软岩 , 以达 到 良好 的效 果 。 可 组 合拱 理论 认 为 : 在拱 形巷 道 围岩 的破裂 区 中安 装锚
再 辅 助锚 索支 护 , 围岩进 行补 强 , 对 因此 , 以应 用于 可
摘
要
针对 软岩 巷道 返修 率 高和 支护难 的 问题 , 出了采 用锚 网索支护 的机 理 和设计 方 法 , 提 并
用 FA L C软件 模 拟验证 支护设 计 的有效 性 , 支护 施 工 过程 中加 强 对 支护 质 量 的控 制采 取 了针 对 性 在 的技 术措 施 , 道 支护监 测 数据 显示 , 巷 围岩 的 变形得 到 了有 效控制 , 工程 应 用 中取 得 了显 著 的技 术 在
泥质 粉砂 岩
l ~4 0 5
4煤层
) 硝 喀 三 c j
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6
粉 砂岩
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杆 形成 的压 应力 圆锥 体将相 互交 错 , 就能在 岩体 中形 成 一个 均匀 的压缩 带 , 即组 合拱 。组合 拱是 利用锚 杆
锚网梁索桁架支护结构在软厚泥岩煤巷过断层中的研究与应用
锚网梁索桁架支护结构在软厚泥岩煤巷过断层中的研究与应用【摘要】软厚泥岩掘进工作面通过大落差断层时,如果仍采用传统的支护很难满足要求,针对祁东煤矿南部采区6163首采工作面掘进期间通过落差14m 正断层时,在采用不同支护方式的矿压变化实测,分析了软岩煤巷围岩的破坏机理,得出锚网梁索桁架结构半圆拱形断面支护对软岩煤巷过断层时的围岩稳定性有很好的控制效果,具有一定的推广应用价值。
【关键词】锚网梁索;软岩煤巷;桁架结构;破坏机理引言软岩煤巷在过断层施工时,往往采用传统的U29钢梯形棚支护,变形速度快,变形量大,巷道地压的围岩蠕变特征明显,后路维护次数频繁,维修成本增大,巷道施工难度日益增加。
本文针对祁东煤矿南部采区软厚泥岩煤巷复杂的围岩条件,以6163掘进工作面机巷、风巷为研究对象,对软厚泥岩煤巷过断层支护方式进行新的改进,改进后支护效果良好,技术经济一体化效果显著。
1 工程概况6163工作面是祁东煤矿南部采区首采工作面,机巷设计总长度1167m,风巷设计总长度1186m。
6163工作面机巷拨门掘进125m时巷道揭露正断层F6163-2:286°∠70°H=14m。
过断层期间由于巷道顶板破碎且伴有淋水,采用传统的U29型钢梯形棚支护,梯形断面,净宽3.72m,净高2.6m。
6163工作面风巷拨门掘进80m时巷道揭露正断层F6163-2:286°∠70°H=14m,采用了锚网梁索桁架结构支护,半圆拱形断面,净宽4.2m,净高3.1m。
综上所述,6163工作面风巷过正断层F6163-2:286°∠70°H=14m时,我们对原有巷道过断层支护进行了变更,提出采用锚网梁索桁架结构半圆拱形断面的支护形式,以期解决巷道施工后大变形、前掘后修、前修后坏的难题。
2 软岩煤巷围岩的破坏机理2.1 变形规律软岩煤巷多表现为巷道四周受压,导致顶板下沉,帮部涨帮,底板鼓起,巷道断面收缩。
深井软岩回采巷道锚网索支护技术应用
1 锚网索联 合支护 的机理
式中: 1 L一锚杆外露长度, 1 m 取 0r ; 0a
一
锚杆 的有效长度 , m m; 锚杆锚固长度 ,m m 。
() 网支护加固了围岩表面层 , 1锚 在软弱岩层 中形 成一种均匀压力带 或组合 梁 , 使被 锚 固岩层 组形成 一 个整体承载结构 , 了下部岩层 的受力状态 , 改善 锚索锚 入上部稳定岩层或位 于上 部较远 的岩层 中 , 下部软 将 弱岩层悬挂于上部稳定 的岩层 中。 () 2当锚索长度等于、 大于松动范围时, 锚固位置 的岩层己远离掘进空间的表层, 将上覆岩层的压力传 递到距离巷道较远的围岩中, 使巷道保持完好。
28 第6 0年 期 0
童 甜技 堪晨
6 7
深井软 岩 回采巷 道锚 囤索支护技 术应 用
苏光祥
( 国投新 集能潭股份 有限公 司刘庄煤矿 , 安徽 淮南 220) 30 1
摘 要 根据煤矿具体条件, 结合锚网索支护机理, 确定锚网索支护参数并在本矿具体应用, 验证了锚网索支护参数的合理性; 通过锚网索支 护, 有效的控制 了回采巷道 围岩 的变形 , 障 了回呆巷道支 护的可靠性 , 了工作面的颅利 回采。 保 保证
2 工 程 实 例
一
巷道 上帮 使用 k30 25 型锚 固剂 3 , 、 卷 顶 下帮为 2 卷。根据满 足顶板 最下岩层外表面抗拉强 度条件确定 组合梁厚 度 , 即锚杆有效长度 L : 2
一 一
1
= . [ 1 口 J 0 5 K 。 i
式中 : 一巷道 宽度 , m; B m
i e et eyc n o e h eo m t n 0 h t f ci l o t l dted f v rl n l ft o emiigg t y n n ue h l bl yo te趣 p 1ig lc nu e h nn ae ,a d e s rdter i it f h 单 ( I ,w 1 h e s rdte珊陆I ntew ri fc . wa ea i ^1 i l O h ok ̄ a e g Ke ywo d d e rs epmi ;sf rc ; Il ae a ;b l —meh—c be 8p ot n e o k ll g t y ot to i g w s a l tp r l
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锚网索支护技术在软泥岩巷道支护中的
应用
摘要:深井大倾角泥岩巷是地压大围岩变形剧烈的一类极难维护的巷道。
分析该类巷道围岩的层状赋存特点及软弱破碎条件, 提出锚杆锚索联合支护以提高巷道围岩的自承能力,减小围岩的变形的支护原理, 并研究了合理的锚杆支护技术和帮顶锚固方式, 包括顶板锚联网索支护、两帮全螺纹等强锚杆支护与临时支护技术。
关键词:深井;软岩巷道;锚杆锚索;原理;工艺
深井大倾角泥岩巷围岩为非均质层状赋存, 在高地应力作用下表现为强烈的两帮移近和片帮, 同时在高压情况下,顶板管理难度加大,易掉顶,两帮与顶板较一般软岩巷道破坏更加严重, 同时层状顶板易发生离层冒落, 因此该类巷道不仅在采掘影响期间围岩急剧变形, 而且在应力分布趋向稳定后仍保持快速流变, 围岩累计变形量常以米计, 巷道维护十分困难。
1深井大倾角泥岩支护的方式分析
非封闭式支架对顶板冒落的安全防范性能较好, 为目前的主要支护形式, 但由于支护阻力普遍较低, 且常常不能及时起作用, 不仅巷道支护成本高, 而且维护周期短、效果差。
单一的端部锚固锚杆支护, 在松软围岩中锚固力低, 锚固质量不可靠, 锚杆支护阻力不够, 不仅支护效果不好, 而且可能发生顶板垮落, 给安全生产带来隐患,因此极少采用。
锚杆、网、锚索的联合支护是把锚杆、锚索支护材料埋入岩层内,使锚杆、锚索与围岩紧密结合在一起,提高巷道围岩的自承能力,减小围岩的变形,从而达到巷道稳定的目的,特别适合软岩巷道。
2深井大倾角泥岩巷支护原理
2.1锚杆支护的作用机理有悬吊作用、组合梁作用、加固拱作用、围岩补强
作用和减小跨度作用等。
(1)悬吊作用在层状岩层中,锚杆将下部不稳定的岩层悬吊在上部稳固的岩
层上。
锚杆所受的拉力来自被悬吊的岩层重量。
(2)组合梁作用在没有稳固岩层的薄层状岩层中,通过锚杆的预拉应力,将视为组合梁的各薄岩层挤紧,提高其自承能力。
决定组合梁稳定性的主要因素
是锚杆的预拉应力及杆体强度和岩层性质。
(3)加固拱作用对于被纵横交错的弱面所切割的块状或破裂状围岩,如
果及时用锚杆加固,就能提高岩体结构弱面的抗剪强度,在围岩周边一定厚度的
范围内形成一个不仅能维持自身稳定,而且能防止其上部围岩松动和变形的加固拱,从而保持巷道的稳定。
(4)减少跨度作用巷道顶板打上锚杆,相当于在该处打上了点柱。
因此,就
相当于把巷道顶板岩石悬露的跨度缩少了,从而提高了顶板岩层的抗弯曲能力。
2.2 锚索支护的作用机理是采用有一定弯曲柔性的钢绞线通过预先钻出的
钻孔以一定的方式锚固在围岩深部,外露端由工作锚通过预张拉压紧托盘对围岩
进行加固补强的一种手段。
预应力锚索支护是锚杆支护技术发展中占有重要地位
的一种支护形式。
其与普通锚杆相比有其突出的特点:一是长度大,能够锚人到
探部稳定岩石中,可以施于预应力;二是能限制岩体的有害变形发展,从而保护
岩体的稳定锚固深度大、承载能力高、可施加较大的预紧力,因而可获得比较理
想的支护效果,是目前最可靠、最有效的一种手段。
其加固范围、支护强度、可
靠性是普遍锚杆支护所无法比拟的。
近年来,开发出了适合在煤巷掘进期间按正规循环施工的新型小孔树脂锚固
预应力锚索加固技术。
其最大特点是采用树脂药卷锚固,通过专用装置可以像安
装普通树脂锚杆那样用锚索搅拌树脂药卷对锚索锚固端进行加长锚固,用普通锚
杆机即可完成打孔、安装。
3实例分析
朱集煤矿1121(1)运顺与顶抽巷联巷围岩岩性主要是较软泥岩,采用锚联网索联合支护。
临时支护
3.1临时支护参数
锚网支护:点柱为矿用液压轻型单体,型号为DWB25—30—100、DWB28—30—100;巷道毛跨<5m,不少于2根,毛跨≥5m,不少于3根;柱帽规格为:长700mm,宽300mm,厚70mm的大板,戴帽点柱位于巷道分中0.8~1.2m处。
3.2临时支护施工工艺
锚网索巷道打顶部锚杆眼前,必须使用带帽点柱进行临时支护。
放炮掘出毛断面后,首先用L≥2500mm的长把工具由外向里、由顶向帮进行敲帮问顶,找净顶帮浮矸、活石。
在找完顶后,先打上单体液压支柱并带帽。
如果顶板比较完整带帽点柱后锚网。
如果顶板相对破碎时,带帽点柱后可打适量锚杆控制顶板,然后锚网。
当顶板松软破碎极易掉顶时,需施工超前锚杆。
超前锚杆
(Ф20×2200mm)施工范围:顶部120°,上仰角度为15°。
超前锚杆间距
300mm, 1卷z2350/眼锚固剂,超前护顶锚杆尾部用铁丝绑牢拴在锚网上,深度不得小于循环进尺。
3.3临时支护的质量要求
锚网索巷道:a、点柱安设必须及时、稳固、有力,点柱要落在实底上,否
则必须穿木鞋(400×400×100mm的木块),点柱上部用木楔与顶板接实。
b、柱帽沿巷道走向布置,单体液压支柱必须完好,不露液,只有当顶板的
锚杆支护结束后,方可撤除点柱。
巷道为30°上山,顶板支护好后迎脸需挂网防护,防护网为Ф6.5mm、网格150×150 mm的钢筋网(或金属菱形网),迎脸防护在岩性稳定时防护高度为底
板以上1米至巷顶,不稳定时全断面防护。
防护网挂设方法:炮后先找尽顶板和
迎脸的危岩和活石,然后进行顶板支护,顶板支护好后,对迎脸挂设防护网,防
护网必须用8根Ф18×1600mm,间排距为1000×1000mm的锚杆固定,网片
(930×1750×6.5mm)不少于3片。
临时支护与永久支护的关系:最大控顶距1.6m,最小控顶距0.3m,超
过0.3m时采取施工点锚杆临时支护。
3.3 应用效果
在煤矿软岩掘进巷道中应用锚索支护技术,可以有效避免巷道的围岩出现变
形(如下图所示),并在一定程度上让软岩巷道围岩的稳固性有所提高,让煤矿
掘进巷道始终保持在稳定的状态中,进一步为煤矿工程的开采提供更为安全的施
工环境。
4 结语
在软岩巷道的开挖工程中,要充分考虑软岩巷道的特点,应用锚索支护技术
进行巷道围岩的加固,在锚索联合支护技术的设计中,要按照设计的原则和设计
思路进行设计,认真进行各种因素的分析,采用科学的计算方法,在施工加固中,要按照图纸严格规范操作,遇到问题要及时分析原因,及时采取相应的措施进行
解决,从而有效保证软岩巷道围岩的稳定性。
经过已施工的三个联巷现场的顶帮
支护后的变形状况,得出表明锚联网索支护方式对有效控制顶板变形、提高支护
效果以及经济效益是显著的。
它结构简单,支护效果明显,同时节约钢材消耗,
大大降低了巷道掘进成本。
参考文献
[1]高凤伟.高应力软岩复合顶板回采巷道全锚索支护技术研究[J].煤炭工程,2021,53(08):56-60.。