赵庄煤矿煤巷锚网索支护技术应用
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。
赵庄煤矿3号煤锚杆锚索支护探讨
下巷 道钻 孔 中测 出的煤 体平 均单 轴抗 压强 度集 中在
1 . a 5 4MP 2 9MP ~1 . a之间 , 最小 为 8 2 MP , . a 最大 为 l . a 8 1MP 。直接 顶 以泥 岩和砂 质 泥岩 为 主 , 厚度 5 8 强度 主要 集 中在 2 . a 3 . a . 5m, 6 4 MP ~ 5 2MP 之
单 元 模 拟 锚 杆 。模 拟 方 案 共 2 0个 , 别 对 锚 杆 个 分 数 、 杆直 径 、 锚 锚杆 排距 、 索个数 的不 同进 行 模拟 , 锚
的动态 信息 设计 法 。初 始设 计 采 用 数 值 模 拟 , 定 确 巷 道 断面后 , 3号 煤 顶 底 板 岩 石 力学 特征 的基 础 在 上 , 过 围岩力 学性 质试 验 、 通 数值模 拟 和经 验相结 合
细岩 0 i 砂 . 9 5
砂质泥岩 泥岩
煤
7 3 . 2
3. 52 2. 6 4
l. 32
32 .2 26 .3
45 .
间 , 轴抗 压 强度 较 小 , 理 和 裂 隙发 育 , 单 节 内含 软弱
夹层 ; 上 为 0 9 厚 的细 砂 岩 , 理 比较 发 育 , 之 . 5m 层
维普资讯
第 2 7卷
第 4期
山 西
煤
炭
Vo1 7 NO. .2 4
20 0 7年 1 2月
SH A N XICOA L
De . 2 7 c 00
赵庄煤 矿 3号煤锚 杆锚 索支护探讨
常 建 兵
( 晋城 煤 业 集 团赵 庄 矿 , 山西 晋 城 0 6 0 ) 4 6 5
数 值 模 拟 可 用 于 岩 土 力 学 分 析 的 数值 模 拟 软
锚网索喷+U型钢棚联合支护技术在巷道维修中的应用
态和机 理 ,查找破坏的规律 ,研 究支护 结构 的强度和稳 定性,认 为 在修 复时采用锚 网索喷 + u 型钢棚联合 支护方 式,能够达到的较好 修 复 效果 ,值 得 推 广应 用 。
【 关键词 】 破 坏形 态汾西正帮煤业是 山西焦煤汾西矿业集 团公 司下属 的资源整 合在建矿井 ,矿井年设计生产 能力 1 2 0 M t / a ,批采 4 # ~1 1 # 煤层,服 务年 限 3 7 a ,区域地层属霍西煤 田的北部 ,灵石矿 区西北 部,汾孝 矿 区交子里精查勘探 区的东部 。 区域 内主要地层为石炭系和二叠系 , 以中奥陶系地层为基底 ,覆盖层厚度为 1 6 0  ̄2 6 0米,采用主斜井 、 副立井 、回风立井混合开拓方式 ,单水平开采 。 由于 受上部 9 # 煤采 空区煤柱压力 的影 响,造成 部分岩巷 围岩 处 于高应力区,另外 ,1 0 + 1 1号煤底板岩性为铝质泥岩 ,岩石 力学强 度较低 ,完整性较差,巷道围岩裂隙较发育 , 强度较低 : 遇 水膨胀 , 易造成巷道 顶板下沉、帮鼓及底鼓 。因此 ,矿井 的辅 运大 巷局部地 段处于 高应 力区的破碎围岩条件下 ,支护条件较差 ,出现 了不同程 度 的破 坏 。 2 辅 运 大 巷 的 变 形 概 况 及 围岩 稳 定 性 分 析 2 . 1 围岩 情 况 、 断 面 设计 及 支 护 方 式 正帮煤业辅运大巷标高为+ 7 5 2 m ,距离地表深度 约 2 5 8米 。矿井 主采 煤层 为石炭 系上 统太原 组的 1 0 + 1 1 # 煤层 ,煤层 厚度 4 . 6 4 ~ 7 . 2 m ,平均厚 5 . 5 m 。1 0 + 1 1 # 煤层底板为铝质泥岩 ,厚度 2 — 5 m ,抗强 度 1 4 . 4 1 M P a ,抗拉强度为 2 . 4 5 M P a ,抗剪强度为 4 . 9 M P a 。根据相邻 矿 井资料 显示,遇水变软,易膨胀 ,有底鼓现 象。底 板类型为 I I 类, 属松软底 板。而辅运大巷局部地段长度 2 0 0 m ,正位于 1 0 + 1 1 # 煤层底 板 铝 质 泥 岩 内, 巷 道 掘 进 后 顶 板 下 沉 、两 帮 帮 鼓 、底 板底 鼓 现 象 较
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。
煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用_1
煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用发布时间:2023-04-06T07:14:43.044Z 来源:《科技信息》2022年第2期作者:常静[导读] 随着挖掘工作的不断深入,矿底周围的巷道围岩和周围的环境会变得十分的复杂。
为了保证采矿的安全性,施工时都会对矿底的煤壁和顶板通过使用支护技术进行加固。
加固的合理性会直接影响到施工的安全性,一旦在掘进的过程当中支护不到位将会造成大面积的坍塌事故,不仅为施工单位造成了严重的经济损失,还影响到施工人员的生命安全,本文主要是对巷道掘进和支护技术的应用进行论述。
榆林市能源安全稽查支队常静摘要:近年来,我国对煤矿资源的需求不断增加,煤炭采矿工程建设也越来越多。
随着挖掘工作的不断深入,矿底周围的巷道围岩和周围的环境会变得十分的复杂。
为了保证采矿的安全性,施工时都会对矿底的煤壁和顶板通过使用支护技术进行加固。
加固的合理性会直接影响到施工的安全性,一旦在掘进的过程当中支护不到位将会造成大面积的坍塌事故,不仅为施工单位造成了严重的经济损失,还影响到施工人员的生命安全,本文主要是对巷道掘进和支护技术的应用进行论述。
关键词:采矿工程;巷道掘进;支护技术引言发掘工程施工是指在煤炭采矿工程专业工程施工过程中,对巷道开展有整体规划的发掘工程施工进行实际操作,根据一定的工程施工方式与对策对煤巷与周围岩石开展粉碎实际操作,从而产生巷道室内空间,随后在巷道室内空间进行相对的支撑点维护工作,完成牢固通畅的巷道,为煤炭的采掘运送完成通畅的安全通道。
重视巷道掘进和支护技术的技术关键点,创建有效的检验体系,健全工程项目安全规范,在实际的工程施工阶段中留意关键点的掌握,最后务求完成我国的开采领域在新的时期安全性、稳定、高质量发展。
1采矿工程巷道掘进的技术应用 1.1巷道掘进方式在采矿工程中展开巷道掘进工作时需要明确,面对不同的岩层硬度应当采取不同的掘进技术,并随之设置合理的施工工序,保证整个采矿工程巷道掘进工序的稳定顺利。
试论锚网支护在上行开采巷道掘进中的应用
试论锚网支护在上行开采巷道掘进中的应用作者:宋建龙来源:《科学与财富》2015年第15期摘要:上行开采技术常常被应用在多煤层回采工作中,需要以不破坏煤层安全为前提。
所以,在上行开采的巷道掘进过程中,需要采用一定的措施保证煤层的安全性。
而锚网支护可以对巷道围岩的稳定性进行控制,并可以配合实现对矿压的全面观测。
因此,基于这种认识,本文首先对锚网支护及其应用原则进行了分析。
而在此基础上,对锚网支护在上行开采巷道掘进中的应用问题进行了探讨,以便为关注这一话题的人们提供参考。
关键词:锚网支护;上行开采;巷道掘进;应用引言:在进行多煤层开采时,常常采用的是下行开采方式,即先完成上层煤的开采,再由上到下逐层开采,以便确保开采过程的安全性。
但是,在一些特殊情况下,也需要采用上行开采方式,即先完成下层煤的开采,然后进行上层煤的回采。
但是,由于下层煤层已经挖掘完成,所以需要格外注意上行开采巷道掘进过程的安全性。
而锚网支护在上行开采条件下可以维持巷道结构的稳定性,所以在上行开采的巷道掘进过程得到了有效的利用。
1 锚网支护及其应用原则所谓的锚网支护,其实就是一种支护方式。
作为一种复合支护形式,锚网支护由铁丝网、钢筋网、塑料网和锚杆组成。
而支护结构主要分为两部分,即顶板部分和巷帮部分。
其中,顶板部分由庙杆、钢筋网、锚索等材料组成,需要沿着巷道纵向进行锚杆和锚索的布置。
而巷帮部分则是在槽钢梁上进行锚杆的安装,用来避免巷道底鼓问题的出现[1]。
在巷道掘进的过程中,锚杆起到了主要的支护作用,将大部分地压承担下来,从而防止巷道围岩松动或坍塌。
同时,由于锚杆本身具有可伸缩性,所以可以随着围岩走势变化而变形,继而对围岩形变进行控制。
此外,锚网支护一般设在喷射混凝土中,可以进行混凝土性能的改善,以便提升围岩的强度。
从应用角度来看,锚网支护施工需要遵循几个原则。
首先,在支护之前,要避免掘进过程对岩石造成破坏。
而为了满足这一目的,则可以采用布置炮眼的方式进行掘进。
赵庄煤矿煤巷锚网索支护技术应用
2012 年第 6 期
中州煤炭
总第 198 期
2
2. 1
测 , 之后方可 效果, [5 ] 对该支护参数的合理性作出客观评判 。
赵庄煤矿煤层比较稳定, 结合其地质条件, 设计 1 。 锚网梁布置如图 所示
图2
巷道支护断面示意
图1
锚网梁布置平面示意
为准确掌握切眼围岩的变形及支护质量和支护 效果, 从切眼掘进到综采支架安装时间段内 , 对架棚 支护和锚网支护的围岩变形进行了统计分析 。在进 第 1 个测点位于切眼下端 风巷内共设 3 个观测点, 头 30 m, 其他 2 个测点分别相隔 50 m。 3. 1 回采巷道围岩相对变形分析 顶底板及两帮相对移近观测结果见表 1 。 由表 1 可知, 使用棚架支护的回采巷道顶底板移近速度 在 12. 9 ~ 15. 7 mm / d, 两帮移近平均速度在 10. 4 ~ 12. 9 mm / d; 使用锚网支护的回采巷道顶底板移近 两帮移近速度在 7. 3 ~ 8. 1 速度在 7. 2 ~ 8. 2 mm / d, mm / d。结果表明, 相对于棚架支护, 锚网支护巷道 变形量小, 巷道未见明显变形, 支护效果明显。采用 棚式支护时, 巷道修复周期为 3 个月, 而采用锚网支 护基本不用返修。
是以此为基础的。 ( 1 ) 锚杆长度 L。根据 3 # 煤层顶板条件, 顶锚杆 长度要保证锚固到 5. 89 m 厚的砂质泥岩之中, 以对 , L = L + L + L 。 , L 顶板的下沉形成约束 其中 1 为 1 2 3 锚杆外露长度, 其值主要取决于锚杆类型, 对于端锚 L1 = 垫板厚度 + 螺母厚度 + ( 0. 02 ~ 0. 03 ) m, 锚杆, 1. 25 m; L3 为锚 一般取 0. 15 m; L2 为锚杆有效长度, 杆锚固段长度, 一般 L3 = 0. 6 ~ 1. 0 m, 这里取 0. 8 m。将数据代入公式计算得 L = 2 200 mm。 ( 2 ) 锚杆直径 d。 根据杆体承载力与锚固力等 Q / σ t 。 其中, Q 为锚 强度原则确定, 即 d = 35. 52 槡 , , 120 kN ; 固力 由拉拔试验确定 这里取 σ t 为锚杆材 380 MPa。将数据代入公式计算得 d = 料抗拉强度, 20 mm。 ( 3 ) 锚索长度 L' 。L' = L a + L b + L c + L d 。 其中, L a 为锚索深入到较稳定岩层的锚固长度, 4. 2 m; L b 3. 5 m; L c 为上托盘 为需要悬吊的不稳定岩层厚度, 及锚具的厚度, 一般为 0. 1 m; L d 为需要外露的张 一般为 0. 2 m。 将数据代入公式计算得 L' 拉长度, = 8 000 mm。 · 65·
煤巷掘进中锚杆支护技术的技术应用探讨
煤巷掘进中锚杆支护技术的技术应用探讨煤巷掘进中锚杆支护技术具有操作简便、实用性强、工序简单和费用低廉的特点,所以在煤巷掘进中得到了广泛应用,本文结合纳林河矿区实际情况,探讨煤巷掘进中锚杆支护技术应用的意义、锚杆支护原理和锚杆支护在煤巷快速掘进中的应用,促进煤矿安全、高效的生产。
标签:锚杆支护;煤巷掘进;技术研究;应用探讨1.引言纳林河二号井田位于内蒙古自治区鄂尔多斯市乌审旗境内,鄂尔多斯纳林河矿区的最南端,乌审旗政府所在地嘎鲁图镇东南约63km处,行政区划隶属鄂尔多斯市乌审旗无定河镇管辖。
纳林河矿区总体规划的纳林河二号井田范围由21个拐点坐标圈定。
井田东与纳林河一号井田毗邻,南以陕蒙边界为界,西以主采煤层3-1煤1000m等高线为界,北与无定河井田、补拉滩井田为邻。
井田走向长约17.8km,倾斜宽约13.5km,面积180.67km2。
本文结合矿区的实际情况探讨煤巷掘进中锚杆支护的原理和应用。
2.煤巷掘进中锚杆支护技术应用的意义煤巷掘进中涉及的配套环节比较多,其中支护和运输环节是工作量最大和占用时间最多的两个关键环节,将支护和运输问题解决好,可以充分挖掘和发挥掘进设备的整体潜力。
在实际工程中,要结合实际地质条件,缩短锚杆支护的时间,采用锚杆支护技术提高巷道支护的效果、加快成巷掘进的速度和减轻工人的劳动强度。
与传统的棚式支护支护技术相比,锚杆支护具有显著的技术经济优势,主要体现在以下几个方面:(1)锚杆支护技术可以充分利用围岩的自承能力,可以将载荷力变为承载体;(2)锚杆支护属于“主动”支护,与传统的“被动”棚式支护相比,在进行锚杆支护后,既可以对围岩提供横向或轴向的支护阻力,并且随着围变形支护阻力的增加而增加;(3)与棚式支护技术相比,锚杆支护围岩巷道变形量比棚式支护减少一半以上;(4)采用锚杆支护技术可以减少支护材料的运输量和装卸支架的工作量,改善工人的作业环境和减轻工人的劳动强度。
(5)保证两道开切眼的畅通,提高回采工作面掘进速度,实现低成本、高产量的目的。
采煤工作面锚网索支护沿空留巷技术的研究与应用
1工作面地质概况工作面开采2#煤。
层位较稳定,煤层倾角8~18°,平均13°,平均厚度2.4m ,工作面直接顶为6m 细砂岩,斜交层理发育,工作面采用倾斜长壁后退式轻型放顶煤采煤方法,顶板采用全部垮落法管理。
2顶板预裂爆破切顶技术留巷原理超前采面煤壁一定距离(在高峰压力前),对顺槽巷道采面一侧顶板进行预裂爆破,使之形成一定深度的并与铅垂线有小夹角的立面贯穿裂缝。
采面向外推进,采空区顶板垮落,采面一侧的顶板沿立面贯穿裂缝切顶垮落,垮落的岩体成为留巷的巷帮。
当采空侧顶板切顶垮落后,顺槽巷道顶板成为悬壁梁,在锚索、锚杆悬吊和组合梁作用以及巷道内单体支柱的支撑下,维持平衡。
随着采面向外推进,采空区后方顶板,进一步垮落,垮落的矸石填充了采空区后方的空间,支撑了上覆岩层,对沿空留巷顶板给予一定支撑,逐渐趋于稳定,形成沿空留巷。
在沿空留巷过程中,预裂爆破技术是关键,其顶板能否形成预裂面,预裂面的角度、深度是否合理,是沿空留巷能否成功的主要因素。
3工作面顺槽沿空留巷的设计设计方案如下:①沿空留巷采用顶板定向预裂爆破、锚索工字钢预加固联合切顶技术,现巷道规格:4×2.6m,留巷后设计规格:3.3×2.7m。
(详见图1)②锚索工字钢预加固施工超前支架位置20~50m 完成,无缝钢管打设与支架位置同步,并进行施工质量监测。
同步安设常规矿压监测装置。
锚索工字钢加固方式:顺巷道走向打设2排锚索工字钢,自下帮至上帮方向排距依次为400mm 、1500mm,间距800mm ,并与2m 长18#工字钢连锁,锚索采用φ21.6mm×10m 钢绞线,无缝钢管采用6寸充填管路(长度根据巷道高度制做,自制顶帽),间距为1m 。
③超前支架位置不小于20m 在溜子道顶板预裂爆破钻孔施工及定向预裂爆破切缝。
定向预裂爆破孔直径为42mm ,间距1.0m ,每两个爆破孔中间位置打一个导向眼,孔径42mm 。
赵庄二号井煤层巷道顶板全锚索支护技术研究
锚索托盘 : 采用 3 0 0 × 3 0 0 ×1 6 m m, 锚索尾部采用高强度配套锁具 : 网片规格 : 塑料 网护 帮, 网格 5 0 × 5 0 a r m, 规格5 0 0 0 × 1 1 0 0 m m, 网片 问采用搭 接方式连 接 , 长度 1 0 0 m m, 用 双股 1 6 " 铁丝 每隔 1 5 0 m m捆扎一 道, 每道拧接 3 圈以上。 具体支护形式见图 l 。
科:
富
赵庄二 号抖煤 层藿厘 顶瓶全锚 索支护技术研 穷
晋煤 集 团赵 庄二 号 井 崔 严 张红 军
[ 摘 要] 赵庄二号 井 1 3 0 5大采 高工作面采用一 次采全高开采工 艺, 设备 型号尺寸 比较 大, 巷 道沿煤层顶底板掘进 , 要 求巷 道断面 比 较 大, 巷道 净宽达 5 . 0 m, 净高达 4 . 9 m, 属于超 高大断 面巷道 。加之赵庄二号 井巷道直接顶 为泥岩 , 极 易风化 变形破碎 , 因此 , 必 须采 用 强 力锚 杆支护 系统 , 控 制巷道 围岩 的整体 完整性 , 保持巷道 的稳定 。对 于巷道 预板尽可 能采 用高预 应力强力 支护体 系, 防止顶板的 下沉 离层 , 故此采 用高预应 力全锚 索进行 支护; 对 于巷道 帮部 , 采 用锚杆锚 索联 合支护 系统控 制煤帮的整体 完整性 。 [ 关键词 ] 支护技术 顶板全锚 索 超 大断面 高预应 力
垂 直 最大水平 最小 水平 最大水平 应力 主应力 主应力 主应力 , MP a , MP a , MP a 方 向
l 1 . 9 5 1 3 . O 2 6 . 7 N 9 。 E
l i 步
\
l
第一测点
4 7 8 2ຫໍສະໝຸດ 3 第- - N点
窄煤柱沿空掘巷技术在赵庄二号井的应用
拟相结合的研究方法,确定了沿空掘巷窄煤柱的合
2 窄煤柱合理宽度理论计算
理宽度,提出了对应的支护方案,有效控制了沿空
护巷煤柱宽度是影响沿空留巷围岩稳定性的
掘巷围岩变形,为类似工程条件工作面采用窄煤柱
关键因素。上一工作面采动影响导致护巷煤柱一
沿空掘巷技术提供了一定的借鉴。
定宽度范围内塑性区发育,完整性降低。沿空巷道
荷等效上覆岩层重力,模型左右、前后边界固定法
向位移,底部为固定边界。2305 工作面采空区采用
一次性充填材料模拟垮落矸石。3#煤层及其顶底
板岩层物理力学参数如表 1 所示。
表1
岩石名称
砂质页岩
砂质泥岩
煤
泥岩
砂质砂岩
弹性模量
/GPa
11.06
0.27
摩擦角 黏结力 抗拉强度
/°
/MPa
/MPa
4.96
矿山工程,2019,48(4):65-67.
[8]张汉昌 . 多级带式输送机远程集中控制系统设计
[J]. 煤矿机电,2019,40(4):28-31.
耗,预计年可降低电费投入约 350 万元,取得较为显
(上接 16 页) 计算和数值模拟分析确定窄煤柱的合
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[J]. 山东煤炭科技,2020(7):63-65,68.
测结果表明:2107 巷顶底板和两帮最大移近量分别
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。
大断面煤巷锚网索联合支护的设计与应用
大断面煤巷锚网索联合支护的设计与应用摘要:实践表明,为了确保矿井运行的绝对安全,保障井下掘进的高效展开,工作人员必须做好巷道支护,根据这些年来我国的煤矿生产实际情况来看,锚网索联合支护技术对煤矿的安全生产有着重要的作用,将该技术应用到特厚煤层的大断面巷道中,可以极大的提高巷道的安全性。
基于此,论文首先说明了锚网索联合支护技术的相关特点,其次以工程案例为背景说明了大断面煤巷锚网索联合支护技术的具体设计和应用,希望可以为广大的煤矿工程师提供一定的参考。
关键词:大断面;煤巷;锚网索联合支护;矿压观测引言为了促进煤矿领域的可持续健康发展,加强大断面巷道的支护建设是极其重要的,可以保障巷道断面良好,使其满足煤矿的运输及设备安装需求,进而使生产过程更加高效顺利。
在煤矿生产具体的开展过程中,越来越多的配套设施投入其中,包括支护相关的配套设施,这极大的提高了煤矿在掘进过程中的安全程度,因此我国的煤矿管理部门也颁布了相关的法律法规来约束煤矿的生产,尽可能地保障煤矿的安全高效发展。
1锚网索联合支护特点纵观以往的矿井大断面巷道支护作业的具体情况,锚杆支护的应用是十分常见的。
锚网支护作为一种主动支护方式,凭借着自身的支护效率高、科学经济合理、安全稳定等优点,被广泛应用于大断面的巷道之中,可以实现煤层岩体的加固。
锚网索联合支护技术可以改善围岩离层和破裂等情况。
除此之外,锚网索联合支护技术所使用的金属网和托盘等其他辅助结构也可以使锚杆的预应力得到良好的分摊。
锚网索联合支护相对于单纯的锚杆支护来说效果更加良好,被应用在大断面中的锚索可以发挥出更大的抗剪能力和抗拉能力,该结构可以使顶板在锚杆的支撑下,强度得到进一步的巩固,并且锚索补强配合锚杆也可以使围岩的应力向其内部转移。
巷道顶板自身的预紧力和高承载能力可以由锚索支护提供,从而限制围岩的进一步变形和破坏。
上述受力过程实现了主动支护的作用,再借助金属网和托盘等其他构件就可以更进一步的提高巷道的支护效果。
锚网索支护在巷道修复中的应用
锚网索支护在巷道修复中的应用作者:王书礼来源:《商品与质量·学术观察》2012年第12期摘要:随着矿井支护方式的革新,锚网索支护技术在巷道支护及巷道维修过程中得到广泛应用。
关键词:锚网索支护技术巷道维修矿井1、项目的提出传统的巷道维修方式在维修时运输大巷必须停止巷道的其它工作,对矿井正常生产影响严重;巷道的维修主要也是解决支护问题,锚索支护施工灵活,适应性强,对损坏巷道的断面、高度大小均能满足要求。
为此提出了采用锚杆钢带、网、锚索支护技术解决巷道的维修问题。
2、主要技术难题锚杆锚索支护技术在目前已经大范围应用,是一种成熟的巷道支护技术,巷道围岩没有被破坏,处于完整稳定的状态,不受矿井正常生产的影响。
要在砌体支护巷道采用锚杆锚索支护进行维修需要解决以下技术问题。
(1)在砌体巷道钻孔,由于砌体与巷道围岩之间有一定间距,当钻孔通过这孔隙时,容易造成夹钻等问题。
(2)解决锚固剂的安装,由于砌体与围岩之间的间隙,钻孔是不连续的,树脂锚固剂在安装时,存在锚固剂无法放入钻孔的问题。
(3)锚索锚杆支护,必须有一定的预紧力,否则失去了其支护的作用。
但是砌体与围岩之间隙会使锚索预紧时把砌体破坏。
(4)解决巷道维修与矿井正常生产之间的关系。
找到一个既能维修巷道,又对矿井正常生产影响较少的工序安排。
3、锚固技术对被损坏砌体巷道的维修的研究3.1维护方案3.1.1碹体、锚喷支护巷道由于巷道损坏程度不同,巷道断面不同,维修支护的参数也不应相同。
应根据巷道的损坏状况、断面、服务期限、围岩情况综合分析确定。
一般采用以下两种支护形式。
(1)锚索、网支护:锚索采用矩形布置,排距1.6m,间距1m,每排3根锚索,锚索长度5~7m,采用14#槽钢作托梁,长0.6~1m。
沿巷道轴线铺设双层菱形金属网。
(2)锚索、锚杆、金属网支护:锚索与金属网的参数同上,锚杆间排距0.8~1m,长度1800mm,锚杆直径16~18mm。
3.1.2碹体蹬工字钢支护巷道采用两根锚索一根托梁的组合方式对原工字钢进行悬吊,长托梁顺巷布置,长2.7~3.0m,锚索中孔距离2~2.4m,距两帮0.15~0.3m。
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。
锚杆支护技术在煤巷快速掘进中的应用
锚杆支护技术在煤巷快速掘进中的应用摘要:当前在煤矿掘进中锚杆支护技术由于劳动强度低、经济性强、支护效果好,在煤巷快速掘进工程中的应用日益广泛。
为提升锚杆支护技术的应用效果,对其在煤巷快速掘进中的应用进行分析。
关键词:锚杆支护;煤巷;快速掘进;我国煤巷支护经历了木支护、工字钢架棚支护、U形钢拱形可缩性支护和锚杆支护技术的发展过程。
与棚式支架支护相比,锚杆支护显著提高了巷道支护效果,提高了支护速度,减轻了工人劳动强度。
目前,煤巷锚杆支护技术已在国内外得到普遍应用,是煤矿实现高产高效生产必不可缺少的配套技术。
1锚杆支护的概况巷道支护技术是煤炭开采中的一项关键技术。
安全、合理、有效的巷道支护是保证矿井实现高产高效的必要条件。
而煤巷支护的特点是:支护服务年限较短;因围岩较松软,并且受采动影响,地压较大,因此要求支护具有较好的可缩性;要求原材料比较便宜,施工和维修比较容易。
较金属支架支护而言,锚杆支护显著提高了巷道支护效果,降低了巷道支护成本,减轻了工人劳动强度;同时,锚杆支护简化了采煤工作面端头支护和超前支护工艺,改善了作业环境,保证了安全生产,为采煤工作面的快速推进、实现高产高效创造了良好条件,因此锚杆支护技术已在我国高产高效矿井中得到了广泛应用。
从薄及中厚煤层回采巷道,到综采放顶煤工作面沿煤层底板掘进的全煤巷道; 从顶板比较稳定的煤巷,到复合、破碎顶板巷道,从实体煤巷,到沿空掘巷,从小断面巷道到大断面开切眼,锚杆支护的使用范围越来越广。
我国锚杆支护技术已形成了成套技术,包含:巷道围岩地质力学测试技术;锚杆支护动态信息设计;高强度锚杆支护资料、树脂锚固剂、M型钢带及其轧制技术、特种锚杆与锚索支护技术;锚杆支护施工机具;锚杆支护监测仪器与技术。
2煤巷锚杆支护快速掘进技术推广的意义煤巷掘进效率低、机械不能充分发挥作用,在很大程度上与配套能力低、配套不完善有关。
巷道掘进系统中的主要配套环节多、包括支护、转载、运输、供电、供水、通风、降尘等,要提高煤巷掘进效率、充分发挥机械化作用,必须提高设备综合配套能力,使之进一步完善。
浅析锚网索支护工艺在开掘巷道中的应用
浅析锚网索支护工艺在开掘巷道中的应用锚杆与锚索支护施工工艺包括施工机具选择与配置,施工人员组织,施工工序安排,安全技术措施等内容。
根据巷道地质与生产条件,合理配置施工机具与施工人员,安排锚杆支护各工序的顺序和时间,并与巷道掘进、运输等环节相配套,实现施工工艺的优化,是保证锚杆支护施工质量、提高施工速度的重要途径。
一、巷道施工工艺1、锚杆支护施工工艺流程锚杆应紧跟掘进工作面及时支护。
锚杆支护施工工艺流程为:掘进出煤,铺、联金属网,临时支护,上钢筋托梁或钢带,钻顶板中部锚杆孔、清孔,安装树脂药卷和锚杆,用锚杆钻机搅拌树脂药卷至规定时间,停止搅拌并等待规定的时间,拧紧螺母达到锚杆设计预紧力。
从中部向外依次安装其他顶板锚杆。
帮锚杆的施工步骤与顶锚杆基本相同。
锚杆支护施工工艺中,钻孔、搅拌树脂药卷与拧紧螺母为主要工序,其他可作为辅助工序。
而这两个工艺中,辅助工艺的优化空间不大,锚杆支护工艺的优化主要从锚杆施工的主要工序进行。
途径主要就减少支护时间,提高安装速度,合理安排各个工序,进行施工工艺优化。
以锚杆施工主要工序:钻孔、搅拌树脂药卷与拧紧螺母为主线,在考虑辅助工序先后的基础上,尽量使辅助工序与主要工序平行作业,合理利用工时,缩短总的支护时间。
为了提高锚杆支护速度,在巷道断面尺寸允许的条件下,应配置两台、甚至多台锚杆钻机同时作业;同时尽量安排顶板锚杆与帮锚杆同时作业。
2、锚杆支护施工主要工序锚杆支护施工主要工序为,钻孔与安装锚杆。
1)钻孔钻孔的质量与速度直接影响锚杆安装质量与速度。
首先,应根据巷道地址与生产条件选择合适的钻具。
根据钻进的煤岩体性质选取合适的锚杆钻机、钻头与钻杆的破岩方式(对于软及中硬岩石,一般选择旋转破岩方式),动力源(气动、液压),钻机输出扭矩及推力等;钻头、钻杆的材质与规格型号。
根据巷道断面尺寸选取钻机的几何尺寸(最小、最大高度),钻机的长度等。
当巷道高度、钻机最小高度、锚杆长度确定不能实现一根钻杆一次成孔时,需要换钻杆,采用长、短钻杆相结合的方式钻孔。
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一
求, 急需 进行 矿井 支 护 方 式 改革 。通 过 分 析 回采 巷
道 地质 条件及 开 采技 术 条 件 , 确定 选 用 锚 网索 支 护 方 式 。该 支护 不仅 可 以大 大 降低 工 程 造 价 , 且 可 而 以加快 生产矿 井 的掘进 速度 ¨ 。
是 以此为 基础 的 。
比较 完善 。主 采 的 3 煤 层 平 均 厚 4 2 I, 层 赋 存 . /煤 T
稳定 , 强度 相对较 高 , 板较 完整 。煤 层顶板 和底 其 顶 板均 以泥岩 、 质泥 岩 为主 , 部 为 中细 砂岩 。 砂 局 赵庄 煤 矿 现 阶段 回采 巷道 采用 架 棚 支 护 , 但 不 掘 进速 度慢 , 且支 护费用 较高 , 为满 足安 全生 产 的要
2 1 年第 6 02 期
中州 煤 炭
总第 18 9 期
赵 庄 煤 矿 煤 巷Байду номын сангаас锚 网 索 支 护 技 术 应 用
秦 学 东 , 全根 刘
( 西省 高平 市赵 庄 煤 矿 , 西 高 平 山 山 080 ) 4 4 0
摘 要 : 对 巷 道 架 棚 支 护 掘 进 速 度 慢 、 护 费 用 较 高 等 问题 , 针 支 山西 赵 庄 煤 矿 在 分 析 回 采 巷 道 地 质 条 件 及 开 采 技 术 的 基 础 上 , 过 理 论 计 算 确 定 了锚 杆 、 索 基本 参 数 , 对 回采 巷 道 进 行 了 锚 网 索支 护 设 计 。通 过 现 场 通 锚 并 观 测 , 证 了其 支 护 参 数 的合 理 性 , 到 了降低 支 护 成本 、 验 达 改善 支 护 状 况 、 证 安 全 生 产 的 目的。 保
Ab t a t Ai n t h r b e f o r a e s e d a d h g u p rig c s h d s p o i go o d y, a a tr o a w y s p sr c : mig a ep o lms w d i g p e n ih s p o t oti s e u p r n f a wa p r mee s fr d a u — t ol v n n t r o
Ke ywor ds: o lr a wa b li t r e h a a l n h r;he up o tn g twa c a o d y; o t ng wih wie m s nd c b e a c o s d s p rig; ae y
赵庄 煤矿设 计 生产 能力为 1 0万 ta 生产 系统 2 /,
Qi u d n , i u n e n X e o g Lu Q a g n
( h oh a g C a Mie fG o ig Ct i S a x P o i e G o ig 0 8 0 , hn ) Z a zu n o l n a pn i h n i rv c , apn 4 4 0 C ia o yn n
( ) 杆长 度 三 1锚 。根 据 3 煤层 顶板 条件 , 顶锚 杆
长 度 要 保 证 锚 固到 5 8 厚 的砂 质 泥 岩 之 中 , 对 . 9m 以
顶板 的下 沉形 成约束 , L + L + 。其 中 , 为 L: 。 : , 。 锚杆 外露 长度 , 其值 主要 取决 于锚 杆类 型 , 于端 锚 对
关 键 词 : 巷 ; 网索 支 护 ; 棚 支 护 ; 采 巷道 煤 锚 架 回 中 图 分 类 号 : D 5 . T 336 文 献 标 志 码 : A 文 章 编 号 :0 3—0 0 ( 0 2 O 0 6 0 10 5 6 2 1 ) 6— 0 5— 2
Ap i a i n o li g w ih W i e M e h a b e Anc r Te hno o y i a plc to fBo tn t r s nd Ca l ho c l g n Co l Ro dwa fZh o hu ng M i a y o a z a ne
p ri s c sb h a d c b e a c o , r ee mi e h o g h o eia ac lto a e n t e n l i n g oo ia o dto f otng,u h a o n a l n h r wee d tr n d t r u h t e r t lc l ua in b s d o h a ayss o e lg c lc n iinso c mi ig r a wa n nig tc n lg fZha z ua gCo lM i n S a x o i c . ed o s r ai nprv st ai n l yo h u pot nn o d y a d mi n e h o o y o o h n a nei h n iPrv n e Fil b ev to o e her to ai ft e s p r— t ig paa tr Th p iai n o h stc noo y r d e u po ig c s ,mp o e u po i i t n a d e s r d s ft r d c in n r mee . e a pl to ft i e h lg e uc d s p r n o t i r v d s p r ng st i n n u e a ey p o u to . c t t ua o