煤巷锚杆支护技术
锚杆支护安全技术操作规程(8篇范文)
锚杆支护安全技术操作规程(8篇范文)(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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煤巷锚杆支护技术要求规范
煤巷锚杆支护技术规范1 范围本标准规定了煤巷锚杆支护技术的术语和定义、技术要求、煤巷锚杆支护监测及煤巷锚杆支护施工质量检测。
本标准适用于煤矿煤巷锚杆支护,也适用于半煤岩巷锚杆支护。
2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB/T5224-2003 预应力混凝土用钢绞线GB/T14370-2000 预应力筋用锚具、夹具和连接器GB50086-2001 锚杆喷射混凝土支护技术规范MT146.1-2002 树脂锚杆锚固剂MT146.2-2002 树脂锚杆金属杆体及其附件MT/T942-2005 矿用锚索MT5009-1994 煤矿井巷工程质量检验评定标准3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。
3.1煤巷coal roadway断面中煤层面积占4/5或4/5以上的巷道。
3.2半煤岩巷half-coal and half-rock roadway断面中岩石面积(含夹石层)大于1/5到小于4/5的巷道。
锚杆支护bolt supporting以锚杆为基本支护形式的支护方式。
3.4锚杆杆体破断力breaking force of bolt bar锚杆杆体能承受的极限拉力。
3.5锚杆拉拔力pulling force of bolt锚杆锚固后,拉拔试验时,锚杆破断或失效时的极限拉力。
3.6锚固力anchor capacity锚杆的锚固部分或杆体在拉拔试验时,所能承受的极限载荷。
〔MT146.1-2002,定义3.8〕3.7设计锚固力 design anchor capacity设计时给定的锚杆应能承受的锚固力。
3.8树脂锚杆resin anchor bolt〔MT146.1-2002,定义3.1〕3.9树脂锚固剂capsule resin起粘结锚固作用的材料称锚固剂,树脂锚固剂由树脂胶泥与固化剂两部份分隔包装成卷形。
煤矿掘进巷道锚杆支护技术
煤矿掘进巷道锚杆支护技术摘要:煤矿掘进巷道内部条件复杂,施工面强度大、危险度高,需要加强防护工作。
为防止掘进安全事故的出现,需要采取有效的超前支护措施,保障人员安全的同时,提高煤矿掘进效率。
锚杆支护是使用高强度的锚索对开采的围岩区域进行注浆加固,控制开采区域的形变量,降低岩体破碎和脱落风险。
锚杆支护能形成一个防护支架,保障机械设备和施工人员的安全,促进煤矿掘进有序地进行。
关键词:煤矿掘进巷道;锚杆支护;技术1煤矿掘进巷道锚杆支护技术概述在实施该技术的过程中,可以以螺丝钢铁为主要材质,保证支撑力。
在开展技术施工前,施工人员应根据地下环境的具体情况,选择不同类型的锚棒。
如果周围岩石稳定,可以选择直径较小的锚带。
如果周围岩石不稳定,可以选择直径较大的锚棒。
如果施工区域内的煤矿比较柔软,则选择较长的锚带施工。
但是,该技术后期的维护保修和检修工作比较麻烦,在具体应用过程中,事故无法预断,地形条件非常复杂的坑道存在较多的安全风险。
另外,在实施这项技术时,对设计人员和施工人员的技能水平要求很高,只有结合工程的实际需要,设计出合理的施工设计图,才能保证施工人员的顺利施工,充分发挥锚带的支撑作用。
传统煤矿开采时,施工人员使用不同类型的金属支架支撑坑道,但这种形式由于参与人员过多,工程人力成本上升,工程整体经济效益下降。
同时,该支承方式的安全性得不到良好的保障,不符合现代煤矿生产环境的需要。
通过锚支承技术的应用,可以有效地提高坑道的安全可靠性,减少工程费用,提高工程效率。
应用这一技术时,施工人员会根据坑道的天花板合理排列锚带的距离。
在固定力的影响下,每个主播周围都会形成压缩区,施工人员将这一区域连接起来形成压缩区,防止周围岩石松动或脱落。
该技术可以促进螺栓的顶棚力发挥合成洑的作用,提高坑道的支撑力,还可以有效避免坑道屋顶的岩石崩塌,增强生产安全性。
2具体应用措施2.1综合机械化掘进技术应用综合机械化掘进技术是现阶段被广泛应用于煤矿巷道开展掘进作业的高效化技术措施。
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。
2021煤巷锚杆支护技术规范
煤巷锚杆支护技术规范1总则1.1煤巷锚杆支护技术是一种先进的巷道支护技术。
潞安集团公司所属各矿应积极推广应用煤巷锚杆支护技术。
1.2煤巷锚杆支护的合理性和可靠性是由先进的技术、合格的施工和严格的管理来保证的。
推广应用煤巷锚杆支护技术时,要高度重视技术问题,同时强化管理。
1.3煤巷锚杆支护技术是不断发展的。
各矿应根据自己的条件积极引进和推广应用新技术、新材料、新机具、新工艺。
1.4制定本规范的宗旨是促进潞安矿区煤巷锚杆支护技术的推广应用和健康发展,保证支护技术安全、可靠、经济,为采煤工作面的快速推进,矿井实现高产高效创造良好条件。
1.5本规范在潞安集团公司所属各矿研究、试验和应用煤巷锚杆支护技术的基础上,进行总结和分析,并结合国内外先进技术制定而成。
1.6本规范包括煤巷锚杆支护技术的7 个关键内容:测试、设计、材料、施工、检测、监测及管理。
1.7本规范适用于潞安集团公司所属各矿以锚杆支护为主要手段的煤巷和半煤岩巷。
这些巷道包括:(l)回采巷道(运输巷、回风巷、开切眼等);(2)采区集中巷;(3)煤层大巷;(4)各类煤巷交岔点和硐室。
1.8本规范未涉及的煤巷锚杆支护技术问题,应按国家、煤炭行业和潞安集团公司有关标准、规范和规定执行。
1.9 名词解释(l)煤巷:煤层巷道,在煤层中掘进的巷道。
(2)煤层顶板煤巷:沿煤层底板掘进,顶板为煤层的煤巷。
(3)全煤巷道:在煤层中掘进,顶板、底板和两帮全部为煤层的煤巷。
(4)大断面巷道:巷道宽度不小于5m 的煤巷。
(5)树脂锚杆:对巷道围岩起锚固作用的一套构件,包括杆体、树脂锚固剂、托板、螺母与减摩垫圈等。
(6)锚杆支护:以锚杆为基本支护形式的支护方式。
(7)杆体屈服载荷:锚杆杆体屈服时承受的拉力(kN)。
(8)杆体拉断载荷:锚杆杆体所能承受的极限拉力(kN)。
(9)锚固剂:将锚杆杆体锚固于钻孔中的无机或有机化学豁结材料。
(10)锚固长度:锚杆杆体、锚固剂和钻孔孔壁的有效结合长度。
煤矿巷道锚杆支护技术
煤矿巷道锚杆支护技术1. 引言煤矿巷道的安全与稳定性对矿井的正常生产至关重要。
巷道支护技术是矿井设计和运营过程中的重要环节,其中锚杆支护技术被广泛应用于煤矿巷道的支护工程中。
本文将介绍煤矿巷道锚杆支护技术的基本概念、原理、应用及其优缺点。
2. 锚杆支护技术的基本概念2.1 锚杆的定义锚杆是一种通过紧固在巷道周围岩体中来支护和稳定巷道的装置。
锚杆由钢管、锚固材料和锚杆头组成。
锚固材料常用的有水泥浆、注浆材料等。
2.2 锚杆支护技术的原理巷道锚杆支护技术是通过将锚杆安装在巷道周围岩体中,使岩体与锚杆形成一个整体,从而增加岩体的稳定性。
锚杆对巷道岩体的支护作用有以下几个方面: - 锚杆能够抵抗巷道周围岩体的变形和位移,增加巷道的稳定性; - 锚杆能够有效分散巷道周围岩体的应力,避免应力集中,减少巷道岩体的破裂和崩落; - 锚杆能够提高巷道的抗震性能,减少地震造成的巷道破坏。
3. 锚杆支护技术的应用3.1 锚杆的选择与计算在进行巷道锚杆支护工程之前,需要进行锚杆的选择和计算。
锚杆的选择应根据巷道的岩性、巷道的尺寸、巷道的设计要求等因素进行综合考虑。
锚杆的计算要考虑岩体的强度、巷道周围岩体的应力特征等因素,以确定合适的锚杆长度和间距。
3.2 锚杆的施工过程巷道锚杆支护技术的施工过程包括以下几个步骤: 1. 巷道预处理:清理巷道周围的杂物,保证施工区域的整洁。
2. 锚孔钻进:使用钻机钻进锚孔,根据设计要求确定锚孔的位置和数量。
3. 锚杆安装:将锚杆插入锚孔中,用锚固材料固定锚杆和巷道岩体。
4. 锚杆张拉:根据设计要求,使用张拉设备对锚杆进行张拉。
5. 锚杆固化:等待锚固材料固化,使锚杆与巷道岩体形成牢固的连接。
6. 巷道支护检查:检查锚杆支护的质量和效果,进行必要的调整。
3.3 锚杆支护技术的优缺点3.3.1 优点•锚杆支护技术施工周期短,能够快速提高巷道的稳定性;•锚杆支护技术施工简便,不需要大量的材料和设备;•锚杆支护技术适用范围广,可适用于各种巷道类型和岩性。
煤矿锚杆支护技术规范(新)
煤矿锚杆支护技术规范一、术语和定义1、煤巷:断面中煤层面积占4/5或4/5以上的巷道。
2、半煤岩巷:断面中岩石面积(含夹石层)大于1/5到小于4/5的巷道。
3、锚杆支护:以锚杆为基本支护形式的支护方式。
4、锚杆杆体破断力:锚杆杆体能承受的极限拉力。
5、锚杆拉拔力:锚杆锚固后,拉拔试验时,锚杆破断或失效时的极限拉力。
6、锚固力:锚杆的锚固部分或杆体在拉拔试验时,所能承受的极限载荷。
7、设计锚固力:设计时给定的锚杆应能承受的锚固力。
8、树脂锚杆:以树脂锚固剂配以各种材质杆体及托盘(托板)、螺母与减磨垫圈等构件组成的锚杆。
9、树脂锚固剂:起黏结锚固作用的材料称锚固剂,树脂锚固剂由树脂胶泥与固化剂两部分分隔包装成卷形。
混合后能使杆体与被锚固体煤岩黏接在一起。
10、锚固长度:锚杆的锚固剂或锚固装置与钻孔孔壁的有效结合长度。
11、端头锚固:锚杆的锚固长度不大于钻孔长度的1/3。
12、全长锚固:锚杆的锚固长度不小于钻孔长度的90%。
13、加长锚固:锚杆的锚固长度介于端头锚固与全长锚固之间。
14、拉拔试验:测试锚杆拉拔力的试验。
15、搅拌时间:安装树脂锚杆时,从开始搅拌树脂锚固剂到停止搅拌所用的时间。
16、等待时间:安装锚杆时,搅拌停止后到可以上紧螺母托板的时间。
17、预紧力:安装锚杆(锚索)时,通过拧紧螺母或采用张拉方法施加在锚杆(锚索)上的拉力。
18、预紧力矩:拧紧螺母使锚杆达到设计预紧力时,施加到螺母上的力矩。
19、锚杆快速安装:使用锚杆钻机连续完成搅拌树脂锚固剂、拧紧螺母的全过程。
20、初始设计:根据已有资料提出的巷道支护形式与参数。
21、信息反馈:对支护监测信息进行解释,并据此对支护设计进行验证和修改的过程。
22、正式设计:根据监测信息,对初始设计进行验证或修改,在技术性、经济性以及安全性等方面均能满足生产要求的支护设计。
23、巷道顶板离层临界值:支护设计或工程实践分析确定的巷道顶板允许的最大离层值。
煤巷锚杆支护技术规范
煤巷锚杆支护技术规范1. 引言煤矿是我国能源工业的重要组成部分,煤巷的稳定性对保障生产安全至关重要。
煤巷锚杆支护技术是一种常用的支护方式,其能够有效地提高煤巷的稳定性和安全性。
为了规范煤巷锚杆支护技术的应用,保证煤矿生产的安全和高效性,制定本技术规范。
2. 术语和定义2.1 煤巷锚杆:指用于支撑煤巷围岩的金属杆件。
2.2 预应力锚杆:指在锚杆安装完成后对其施加一定的预应力的锚杆。
2.3 水平锚杆:指在水平方向上安装的锚杆。
2.4 垂直锚杆:指在垂直方向上安装的锚杆。
3. 材料要求3.1 锚杆材料应符合国家标准,具备良好的抗拉强度和耐腐蚀性能。
3.2 锚杆直径应根据煤巷围岩的岩性、倾角和围压等情况确定,确保锚杆足够强度和刚度。
3.3 预应力锚杆应采用高强度钢材,预应力锚杆的预应力应合理控制,确保煤巷的稳定性。
4. 锚杆支护设计4.1 锚杆支护设计应根据煤巷围岩的岩性、倾角、围压和断层等情况进行。
4.2 煤巷锚杆的布置应均匀、合理,保证煤巷围岩的稳定性。
4.3 锚杆的埋置长度应根据煤巷围岩的岩性和围压等情况确定,确保锚杆支护的有效性。
5. 锚杆施工要求5.1 锚杆的固定应采用专用的固定方法和设备,保证锚杆安装的牢固性。
5.2 预应力锚杆的预应力过程应严格控制,避免超过设计要求。
5.3 锚杆施工过程中应注意保证现场作业人员的安全。
6. 锚杆支护质量检验6.1 锚杆支护质量检验应包括锚杆的尺寸、质量和固定效果等内容。
6.2 对于预应力锚杆,还应进行预应力的测试和检查。
6.3 锚杆支护质量检验应按照规范和相关标准进行。
7. 锚杆支护的维护与管理7.1 锚杆支护应定期检查和维护,确保其正常运行。
7.2 对于老化和损坏的锚杆支护,应及时更换和修复。
7.3 锚杆支护设备和相关设施的管理应严格,确保其安全可靠性。
8. 应急处理8.1 对于突发情况和紧急情况,应制定相应的应急处理方案。
8.2 应急处理人员应接受专门培训,熟悉应急设备和操作程序。
煤巷高强预应力锚杆支护技术与应用
煤巷高强预应力锚杆支护技术与应用在煤矿开采过程中,巷道支护是保障矿井安全的重要措施之一。
其中,煤巷高强预应力锚杆支护技术因其具有的高强度、高刚度和高稳定性而得到了广泛的应用。
本文将围绕煤巷高强预应力锚杆支护技术的原理、特点、应用及探讨等方面进行阐述。
煤巷高强预应力锚杆支护技术是一种以锚杆为主体,通过施加预应力,将锚杆与巷道围岩牢固地连接在一起,以提高巷道围岩的稳定性和完整性的一种支护方法。
该技术具有以下特点:高强度:通过采用高强度材料和先进的加工工艺,确保锚杆具有较高的抗拉强度和延伸率,能够承受较大的围岩压力。
高刚度:高强预应力锚杆支护技术通过施加较大的预应力,使锚杆与围岩紧密接触,形成整体受力结构,提高了巷道的整体刚度。
高稳定性:由于高强预应力锚杆支护技术的自锁性能较好,能够有效避免围岩的变形和破坏,保证了巷道的稳定性。
煤巷高强预应力锚杆支护技术的应用主要涉及以下几个方面:施工工艺:在煤巷施工前,需要根据地质条件和工程要求制定详细的施工方案。
在施工过程中,需要严格控制锚杆的加工、安装和张拉等环节,确保锚杆的质量和安装效果。
监测与维护:在煤巷高强预应力锚杆支护技术的应用过程中,需要对巷道进行实时监测,及时掌握巷道的变形和受力情况。
针对出现的问题,采取相应的维护措施,确保巷道的安全稳定。
煤巷高强预应力锚杆支护技术的研究和应用对于提高矿井的安全性具有重要意义。
在实际应用中,需要结合工程实际,从施工工艺、监测和维护等方面入手,不断优化技术方案,提高支护效果。
需要新技术的应用和发展,积极引进和创新先进的支护技术,以适应不断变化的矿山环境。
煤巷高强预应力锚杆支护技术以其高强度、高刚度和高稳定性的特点,在煤矿开采中得到了广泛应用。
为了保证矿井的安全和稳定,我们需要不断加强对该技术的研究和应用,以期为煤矿的安全生产提供更加有力的保障。
随着矿井开采深度的增加,采煤工作面回采巷道处于高应力软岩环境中,巷道围岩稳定性控制成为煤矿生产中面临的重要问题。
煤矿锚杆支护技术参数
煤矿锚杆支护技术参数
一、锚杆材料参数
1.锚杆材质:锚杆一般采用高强度合金钢材作为材料,具有良好的抗拉强度和耐腐蚀性能。
2. 锚杆直径:根据不同巷道的条件和需要,锚杆直径一般为20mm到32mm之间。
3.锚杆长度:锚杆长度根据巷道的高度进行设计,一般为2m到5m之间。
二、锚杆布置参数
1.锚杆布置密度:锚杆的布置密度根据巷道围岩的稳定性要求进行设计,通常为每平方米布置6到8根锚杆。
2.锚杆锚固长度:锚杆的锚固长度一般为1.5m到2m之间,确保能够有效地抵抗巷道围岩的变形和压力。
3.锚杆锚固间距:锚杆的锚固间距根据不同巷道的岩层条件和压力进行设计,一般为1m到1.5m之间。
三、锚杆支护参数
1.锚杆预应力:锚杆的预应力根据巷道围岩的变形和压力进行调整,一般为6kN到10kN之间。
2.锚杆支护力:锚杆支护力在施工过程中要经过相关计算确定,一般为10kN到20kN之间。
3.锚杆锚固力:锚杆的锚固力需要根据巷道围岩的变形和压力进行计算,确保能够有效地支撑巷道围岩。
四、锚杆支护施工参数
1.锚杆支护施工速度:锚杆支护施工速度一般为每班次30根到50根
之间,具体根据巷道的长度和条件进行安排。
2.锚杆灌浆压力:锚杆灌浆压力应根据巷道围岩的密实程度进行调整,一般为10MPa到20MPa之间。
3.锚杆支护施工质量:锚杆支护施工质量应符合相关技术标准,确保
锚杆支护效果和巷道的安全性。
以上就是煤矿锚杆支护技术参数的一些基本介绍,通过合理的参数设
计和施工操作,可以有效地提高煤矿巷道的稳定性和安全性。
当然,实际
应用中还需要根据具体的矿井条件和需求进行调整和优化。
煤矿巷道锚杆支护技术
锚杆支护技术可以根据巷道的实际情况进 行调整,适应不同的围岩条件和采掘要求 ,具有较强的灵活性和适用性。
成本较低
环保节能
锚杆支护材料成本较低,且易于加工和运 输,可以大幅度降低采煤成本。
锚杆支护技术可以减少对传统木材和钢材 的需求,降低资源消耗和环境污染,符合 绿色采煤的理念。
锚杆支护技术的缺点
技术要求高
将锚杆杆体插入钻孔,用锚固 剂或树脂等粘结剂进行锚固。
张拉与固定
根据设计要求,对锚杆进行张 拉,使其对围岩产生足够的预 紧力,然后进行固定和连接。
04
锚杆支护技术的优缺点
锚杆支护技术的优点
高效稳定
灵活适用
锚杆支护技术能够有效地提高巷道的稳定 性,减少围岩变形和破坏的风险,保证采 煤作业的安全进行。
02
锚杆支护技术的原理
锚杆支护的基本原理
锚杆支护是通过在巷道围岩中打入锚 杆,利用锚杆的拉力和锚固力将不稳 定的围岩锚固在稳定的岩层中,以保 持巷道的稳定性和安全性。
锚杆支护技术具有施工简便、快速、 安全可靠等优点,因此在煤矿巷道支 护中得到了广泛应用。
锚杆的受力分析
01
锚杆受力主要包括拉拔力和剪切力,其中拉拔力是 锚杆的主要受力形式。
02
锚杆的拉拔力应满足设计要求,并应进行必要的试 验验证,以确保锚杆的可靠性。
03
剪切力主要发生在锚杆中间部位,对锚杆的稳定性 有一定影响,但一般较小。
锚杆支护的力学性能
01
锚杆支护的力学性能主要包括抗拉拔力、抗剪切力和
抗弯矩等。
02
抗拉拔力是评价锚杆性能的重要指标,要求满足设计
要求,并具有良好的长期稳定性。
对于一些高边坡工程,锚杆支护技术可以有效地提高边坡的稳
煤矿锚杆支护技术规范
煤矿锚杆支护技术规范煤矿锚杆是一种重要的支护材料,用于加固煤矿巷道和工作面的岩石。
锚杆支护技术规范是指在煤矿锚杆支护工程中应当遵守的相关技术规定和操作要求。
下面是一份典型的煤矿锚杆支护技术规范,供参考:一、锚杆支护的基本原则1.1 安全至上:在锚杆支护过程中,应始终以安全为第一原则,严格遵守相关的安全规定和操作规程。
1.2 适应实际情况:根据巷道和工作面的具体情况,选择适合的锚杆材质、长度和安装方式。
1.3 统筹规划:在设定锚杆支护方案时,应充分考虑与其他支护措施的配合,形成综合的支护体系。
二、锚杆支护的基本要求2.1 锚杆材质要求:锚杆应具有足够的强度和刚度,能够承受地压力和锚杆自身重量的作用,常用的材质有钢、玻璃钢和复合材料等。
2.2 锚杆的安装密度要求:锚杆的安装密度应根据不同巷道和工作面的地质条件进行合理确定,一般应满足安装间距不大于锚杆长度的2倍。
2.3 锚杆的固定效果要求:安装后的锚杆应能够牢固地固定在岩石中,能够承受锚杆预压力和地压力的作用。
2.4 锚杆的防腐要求:要对锚杆进行防腐处理,以延长其使用寿命。
三、锚杆支护的施工工艺3.1 工艺准备:根据设计要求准备所需的锚杆和配件,并对施工现场进行安全排查和标识。
3.2 钻孔准备:根据锚杆的布置方案,进行钻孔工作,保证钻孔的位置和角度符合设计要求。
3.3 锚杆安装:将钻孔中的碎石清理干净,用打孔机将锚杆插入孔内,并进行预压力的施加。
3.4 固化固结:等待预定的固化时间,使锚杆与周围的岩石形成牢固的连接。
3.5 检测验收:对已完成的锚杆支护进行检测和验收,确保施工质量符合要求。
四、锚杆支护的质量控制4.1 施工前的检验:在进行锚杆支护之前,对锚杆及配件进行检验,确保其质量符合要求。
4.2 施工过程的监测:在施工过程中,对锚杆的安装情况和预压力进行监测,发现问题及时进行调整和处理。
4.3 施工后的检测:对已施工完成的锚杆支护进行检测,检查其固定效果和牢固性。
煤矿井下掘进过程中巷道锚杆支护技术
煤矿井下掘进过程中巷道锚杆支护技术摘要:改革后,受社会发展的影响,促进了科学技术水平的进步。
现阶段,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:矿井生产;巷道支护;锚杆支护;技术分析引言锚杆安全支护设备是焦煤矿井安全设备生产的重要技术保证,是矿井安全运行的先决条件。
煤矿道路巷道安全支护施工技术的广泛运用,是保证煤矿安全经营生产的重要技术保证,对矿井的稳定、优化支护、节约支护成本、提高矿井的产量、提高矿井的质量都具有重要意义。
随着国家环保意识的提高,煤炭的洁净度和使用效率越来越受到重视。
我们在保证矿井生产安全的前提下,使其在矿井生产中得到了广泛的应用,并取得了较好的经济效益。
与常规的支护相比,采用锚杆支护方法具有更好的优越性,能极大地减少矿井的投资,从而提高矿井的经济效益。
1煤矿掘进巷道锚杆支护技术概述该技术主要对煤矿巷道进行支护,成本低且操作简单。
通过实施该技术可以加强巷道支撑力,对其产生保护作用,维护煤矿生产环境的安全性。
在该技术的实施过程中,螺纹钢是主要材质,可以保证支护承载力。
在开展技术施工前,施工人员要根据地下环境的具体情况选择不同类别锚杆。
如果围岩稳定,可以选择直径小的锚杆;如果围岩处于不稳定状态,则可以选择直径大的锚杆;如果施工区域内的煤矿较为松软,则选择长度长的锚杆施工。
但该技术后期开展维护与检修工作较麻烦,在具体应用过程中无法对事故做出预判,在地形条件极为复杂的巷道中存在较多安全隐患。
另外,在实施该技术时,其对设计人员及施工人员的技能水平要求极高,唯有结合工程实际所需,设计合理的施工图纸,才可确保施工人员顺利施工,充分发挥锚杆的支护作用。
传统煤矿开采时,施工人员使用不同类型的金属支架对巷道进行支护,但该形式参与人员过多,使工程人力成本上升,工程整体经济效益下降。
煤矿巷道锚杆支护技术工艺
煤矿巷道锚杆支护技术工艺摘要:随着社会不断的发展,煤矿安全越来越受重视。
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:煤矿巷道;锚杆支护;工艺引言当前,在国内的煤矿开采过程中,大部分都是采用人工下井的方式,尽管开掘的巷道能够为人工采矿工作创造良好的工作条件,但是如果对巷道中的地质、岩石状况不够精确,就有可能发生坍塌、下陷等灾害,从而威胁到工人的生命。
而巷道锚杆支护技术在煤矿开采中的运用,能够使矿井的稳定性、岩石的承受力得到改善,具有较高的安全指数,为煤矿开采提供了很好的保证。
1巷道锚杆支护技术简述在煤矿生产中,工人通常用锚杆来支撑矿井巷道围岩,使其体系结构得到加固,其中对保护矿井巷道岩体最重要的因素是锚杆的锚固区内长度。
由于锚固区内长度的不同,锚杆支柱技术可以被分为三种,分别为端部锚固式、全长锚固式和加长锚固式。
其中,长度最短的是端部锚固式锚杆,其锚固区内长度可达到采矿打孔长度的30%以上,长度最长的是全长锚固式锚杆,长度接近打孔长的90%,而加长锚固式锚杆的长度是介于上述两种类型的中间。
端部锚固式锚杆支护技术是通过杆体预紧力的方式提高巷道稳定性,即锚杆需要施加给杆体预紧力,而后产生拉伸力作用在巷道上,通过挤压巷道上的岩体,进而降低巷道岩体的变形量,最终达到提高围岩稳定性的目的。
端部锚固式锚杆支护技术形较适合在巷道完整的小型煤矿中使用,且对锚固点要求较高。
全长锚固式锚杆支护的使用场合是在采矿岩体不产生变形时,并且在锚杆安装的初期使用,此时矿体岩体未与锚杆的锚固体产生摩擦,随着采矿工作的进行,采矿矿体会产生变形作用,导致矿体岩体与锚杆的锚固体之间产生摩擦,此时两者之间产生的剪切力会起作用,阻止岩体继续变形,起到锚杆支护的作用。
煤巷锚杆支护技术
在设计方法上,借助于计算机数值模拟不同 支护情况下锚杆对围岩的控制效果,进行优化设计,
(a)约束岩层膨胀;
(b)约束岩层错动
图6 锚杆加固作用示意图
五、巷道锚杆支护围岩强度强化理论综述
• 该理论的要点是:(1)巷道锚杆支护的实质是锚杆和 锚固区域的岩体相互作用而组成锚固体,形成统一的 承载结构;(2)巷道锚杆支护可以提高锚固体的力学 参数,包括锚固体破坏前和破坏后的力学参数(E、C、 φ),改善被锚固岩体的力学性能;(3)巷道围岩存在 破碎区、塑性区、弹性区,锚杆锚固区域内岩体的峰 值强度或峰后强度、残余强度均能得到强化;(4) 巷道锚杆支护可改变围岩的应力状态、增加围压,从 而提高围岩的承载能力、改善巷道的支护状况;(5) 巷道围岩锚固体强度提高以后,可减小巷道周围破碎
中国矿业大学矿山压力研究所,在分析已有研 究成果的基础上研究并提出了巷道锚杆支护围岩强度 强化理论。该理论揭示了锚杆的作用原理和加固巷道 围岩的实质,并为合理确定锚杆支护参数提供了理论 依据。该理论的要点是:(1)巷道锚杆支护的实质是 锚杆和锚固区域的岩体相互作用而组成锚固体,形成 统一的承载结构;(2)巷道锚杆支护可以提高锚固体 的力学参数,包括锚固体破坏前和破坏后的力学参数 (E、C、φ),改善被锚固岩体的力学性能;(3)巷道 围岩存在破碎区、塑性区、弹性区,锚杆锚固区域内 岩体的峰值强度或峰后强度、残余强度均能得到强化; (4)巷道锚杆支护可改变围岩的应力状态、增加围 压,从而提高围岩的承载能力、改善巷道的支护状况; (5)巷道围岩锚固体强度提高以后,可减小巷道周围 破碎区、塑性区的范围和巷道的表面位移,控制围岩 破碎区、塑性区的发展,从而有利于保持巷道围岩的 稳定。
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图4
锚杆的组合拱原理
组合拱理论在一定程度上揭示了锚杆支护的作
用机理,但在分析过程中没有深入考虑围岩一支护 的相互作用,只是将各支护结构的最大支护力简单 相加,从而得到复合支护结构总的最大支护力,缺 乏对被加固岩体本身力学行为的进一步分析探讨, 计算也与实际情况存在一定差距,一般不能作为准 确的定量设计,但可作为锚杆加固设计和施工的重 要参考。
一、悬吊理论
悬吊理论认为:锚杆支护的作用就是将巷道顶板较 软弱岩层悬吊在上部稳定岩层上,以增强较软弱岩层的 稳定性。
对于回采巷道经常遇到的层状岩体,当巷道开挖后, 直接顶因弯曲、变形与老顶分离,如果锚杆及时将直接 顶挤压并悬吊在老顶上,就能减小和限制直接顶的下沉 和离层,以达到支护的目的,如图1所示。
如果顶板岩层中存在若干分层,顶板锚杆的作用, 一方面是依靠锚杆的锚固力增加各岩层间的摩擦力,防 止岩石沿层面滑动,避免各岩层出现离层现象;另一方 面,锚杆杆体可增加岩层间的抗剪刚度,阻止岩层间的 水平错动,从而将巷道顶板锚固范围内的几个薄岩层锁 紧成一个较厚的岩层(组合梁)。这种组合厚岩层在上覆 岩层载荷的作用下,其最大弯曲应变和应力都将大大减 小,组合梁的挠度亦减小,而且组合梁越厚,梁内的最 大应力、应变和梁的挠度也就越小,如图3所示。
悬吊理论只适用于巷道顶板,不适用于巷道帮、底。 如果顶板中没有坚硬稳定岩层或顶板软弱岩层较厚,围 岩破碎区范围较大,无法将锚杆锚固到上面坚硬岩层或 者未松动岩层上,悬吊理论就不适用。
二、组合梁理论
组合梁理论认为,在层状岩体中开挖巷道,当顶板 在一定范围内不存在坚硬稳定岩层时,锚杆的悬吊作用 居次要地位。
❖ 该理论的要点是:(1)巷道锚杆支护的实质是锚杆和锚 固区域的岩体相互作用而组成锚固体,形成统一的承载 结构;(2)巷道锚杆支护可以提高锚固体的力学参数, 包括锚固体破坏前和破坏后的力学参数(E、C、φ),改 善被锚固岩体的力学性能;(3)巷道围岩存在破碎区、 塑性区、弹性区,锚杆锚固区域内岩体的峰值强度或峰 后强度、残余强度均能得到强化;(4)巷道锚杆支护 可改变围岩的应力状态、增加围压,从而提高围岩的承 载能力、改善巷道的支护状况;(5)巷道围岩锚固体强 度提高以后,可减小巷道周围破碎区、塑性区的范围和 巷道的表面位移,控制围岩破碎区、塑性区的发展,从 而有利于保持巷道围岩的稳定。
巷道浅部围岩松软破碎,或者开掘巷道后应力重新 分布,顶板出现松动破裂区,这时锚杆的悬吊作用就是 将这部分易冒落岩体悬吊在深部未松动岩层上。这是悬 吊理论的进一步发展,如2所示。
图1 锚杆的悬吊作用 图2 顶板锚杆悬吊松动破裂岩层
根据悬吊岩层的重量就可以进行锚杆支护设计。
悬吊理论直观地揭示了锚杆的悬吊作用,在分析过 程中不考虑围岩的自承能力,而且将被锚固体与原岩体 分开,与实际情况有一定差距,计算数据存在误差。
根据组合梁的强度大小,可以确定锚杆支护参数。
图3 顶板锚杆组合梁作用
(a)未打锚杆
(b)布置顶板锚杆
组合梁理论,是对锚杆将顶板岩层 锁紧成较厚岩层的解释。在分析中,将 锚杆作用与围岩的自稳作用分开,与实 际情况有一定差距,并且随着围岩条件 的变化,在顶板较破碎、连续性受到破 坏时,组合梁也就不存在了。
四、最大水平应力理论
最大水平应力理论由澳大利亚学者盖尔 (W.J.Gale)提出。该理论认为:矿井岩层的水平 应力通常大于垂直应力,水平应力具有明显的方向 性,最大水平应力一般为最小水平应力的L 5~2.5 倍。巷道顶底板的稳定性主要受水平应力的影响, 且有三个特点:(1)与最大水平应力平行的巷道受水 平应力影响最小,顶底板稳定性最好;(2)与最大水 平应力呈锐角相交的巷道,其顶底板变形破坏偏向 巷道某一帮;(3)与最大水平应力垂直的巷道,顶底 板稳定性最差,如图5所示。
图5 应力场效应
(a)巷道平行于主应力(最佳方向); (b)巷道与主应力呈45‘夹角; (c)巷道与主应力呈90’夹角(最劣方向)
在最大水平应力作用下,顶底板岩层易于发生剪 切破坏,出现错动与松动而膨胀造成围岩变形,锚 杆的作用即是约束其沿轴向岩层膨胀和垂直于轴向 的岩层剪切错动(图6),因此要求锚杆必须具备强度 大、刚度大、抗剪阻力大,才能起约束围岩变形的 作用。
第一节 煤巷锚杆支护理论
传统的锚杆支护理论有悬吊理论、组合梁 理论和加固拱理论等。悬吊是最早的锚杆支 护理论,它具有直观、易懂及使用方便等特 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。
组合梁理论只适合于层状顶板锚杆 支护的设计,对于巷道的帮、底不适用。
三、组合拱(压缩拱)理论
组合拱理论认为:在拱形巷道围岩的破裂区中安装 预应力锚杆时,在杆体两端将形成圆锥形分布的压应力, 如果沿巷道周边布置锚杆群,只要锚杆间距足够小,各 个锚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,即承压拱(亦称组合拱或压缩 拱),这个承压拱可以承受其上部破碎岩石施加的径向 荷载。在承压拱内的岩石径向及切向均受压,处于三向 应力状态,其围岩强度得到提高,支撑能力也相应加大, 如图4所示。因此,锚杆支护的关键在于获取较大的承 压拱厚度和较高的强度,其厚度越大,越有利于围岩的 稳定和支承能力的提高。
组合梁理论充分考虑了锚杆对岩层离层与滑动的约 束作用,适用于层状岩层。该理论认为,锚杆提供的轴 向力将对岩层离层产生约束,并且增大了各岩层间的摩 擦力,与锚杆杆体提供的抗剪力一同阻止岩层间产生相 对滑动。加固拱理论认为,即使在软弱、松散、破碎的 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,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石的载荷。加固拱理论充分考 虑了锚杆支护的整体作用,在软岩巷道中得到较为广泛 的应用。
最大水平应力理论,论述了巷道围岩水平应力对 巷道稳定性的影响以及锚杆支护所起的作用。
在设计方法上,借助于计算机数值模拟不同支护 情况下锚杆对围岩的控制效果,进行优化设计,在 使用中强调监测的重要性,并根据监测结果修改完 善初始设计。
(a)约束岩层膨胀;
(b)约束岩层错动ຫໍສະໝຸດ 图6 锚杆加固作用示意图五、巷道锚杆支护围岩强度强化理论综述