_锚杆_锚索联合支护_在软岩巷道支护中的应用

_锚杆_锚索联合支护_在软岩巷道支护中的应用
_锚杆_锚索联合支护_在软岩巷道支护中的应用

锚杆-锚索联合支护技术,在煤矿巷道围岩控制中应用得越来越广泛。随着矿山开采条件的日益复杂,出现了大量软弱破碎围岩下的巷道工程,其巷道压力大、

来压快、变形严重、持续时间长,常常造成已掘巷道的多次重复翻修,不仅降低了正常的成巷速度,而且打乱了采掘的平衡关系,导致了矿井技术经济指标的恶化,给矿区的健康发展带来极为不利的影响。

因此,研究锚杆-锚索联合支护在软岩巷道中的作用机理和合理支护很有必要,本文以董东煤矿50101工作面运输巷道支护工程为背景,运用FLAC 3D 有限差分程序,分析软岩条件下锚杆-锚索联合支护的作用机理,提出合理的支护方案。

1工程概况

董东煤矿50101工作面胶带运输巷道为全煤

岩巷道,埋深400m ,地应力较大,煤层之上有约200mm 的炭质泥岩伪顶,较软;直接顶为粉砂岩、细砂岩互层,节理发育,自承能力低,属软弱破碎围岩。巷道沿5号煤层底板掘进,直接底为粉砂岩,断面为矩形,宽4.2m 、高3.2m 、掘进净断面为10.5m 2,采用钻爆法施工,每循环进尺1.6m ,巷道的永久支护方式为锚杆、锚索、顶部挂网喷射混凝土支护,混凝土支护强度等级为C25。锚杆锚索迎头支护,锚杆采用φ20mm ,长度2100mm ,Ⅱ级螺纹钢筋,端头树脂锚固,间排距800mm ×800mm ,锚索采用φ15.24mm ,长度6000mm ,间排距1

600×1600mm ,菱形二、三布置。

2煤巷支护参数分析理论

目前煤巷锚杆支护理论主要有:悬吊理论、组

合梁理论、加固拱理论、最大水平应力理论、围岩强度强化理论等,这些理论对煤巷锚杆支护参数设计很有指导意义。本文主要以悬吊理论为基础分析锚杆、锚索的承载能力。

围岩松动区内的岩石,因丧失抗拉、抗剪、抗弯能力而视作松散体,松动区的形状为抛物线型,拱高为h 0,拱跨为2a ,见图1。

拱抛物线方程为:y =h 0x 2/a 2。

设距巷道中线x 处拱高为h x ,则h x =h 0-y =h 0

(1-x 2/a 2)。设巷道顶部松动区岩石的重量为锚索悬吊的载荷P v ,则有:

P v =2a 1

0乙

γh x d x =2a 1

γh 01-x

2a 222

d x=2γh 0a 1-a 12

3a

22

.

“锚杆-锚索联合支护”在软岩巷道支护中的应用

宁,赵

帅,周茂普

(煤炭科学研究总院太原研究院,山西

太原030006)

摘要:本文以董东煤矿50101工作面运输巷道支护工程为例,结合锚杆-锚索联合支护的相关理论,采用FLAC 3D 非线性大变形程序对在软弱破碎围岩条件下的支护方案进行了数值模拟研究,结合现场实测巷道变形量,分析了锚索在联合支护过程中的破断原因,并提出了软岩巷道支护优化方案。

关键词:软岩支护;锚杆-锚索联合支护;数值模拟中图分类号:TD353+.9

文献标识码:A

收稿日期:2010-03-15作者简介:王

宁(1982—),男,山西太原人,大学本科,工程师,主要从事市场营销和巷道支护方面的研究工作。

图1

巷道围岩松动区示意图

x 2a

h 0

h x

y

H

2a 1

45-φ

/2

文章编号:1672-5050(2010)05-0063-04

63

式中:γ为岩石的重力密度;a 1为巷道宽度的一半。

3计算模型分析

1)模拟范围。采用先进的三维数值模拟软件

FLAC 3D ,以50101工作面运输巷的工况,建立三维数值模型,模拟巷道的掘进与支护施工,模型x 向长160m (-80m ≤x ≤80m ),y 方向长60m (0m ≤y ≤60m

),z 方向高400m 。整个模型划分为38720个单元,43764个节点,见图2;其中y 正向为软岩巷道开挖推进方向。

2)边界条件。模型侧面和底面为位移边界,侧面限制水平位移,底部限制竖向位移,模型上边界模拟地表、是位移自由边界。

3)考虑荷载。模拟过程中,主要考虑地应力荷载和地下水的影响。竖向荷载主要为岩体自重对地层施加的荷载,水平荷载为侧压力系数λ乘以垂直地应力,地下水的影响采用水土耦合计算方式考虑。

4)材料性态模拟。模拟过程中,各步的开挖通过将开挖的部分定义为null 空单元来实现。以结构单元pile 模拟顶板和锚杆,结构单元cable 模拟锚索,结构单元shell 模拟钢筋网;锚杆和锚索在模拟过程中都看作是非线形材料。

5)屈服准则。岩体采用莫尔库伦准则与拉伸破坏准则结合的复合准则,见图3。破坏面由两部分组成:

(1)从A 点到B 点的剪切破坏包络线为:f s

=σ1-σ3N φ+2c N φ姨.

N φ=1+sin φ1-sin φ

.

(2)从B 点到C 点的拉应力屈服函数为:

f t =σ3-σt ;

g t =σ3.

式中:φ为内摩擦角;c 为粘聚力;σ1为抗拉强度。

4

巷道围岩及锚杆、锚索变形分析

4.1

围岩应力、位移、塑性区分布

图4为开挖后巷道位移矢量云图,顶板最大竖向位移500mm ,锚索位置顶板最大竖向位移240

mm ,两帮移近量200mm 。由于顶板下沉较大,引起锚索产生较大拉伸变形,承受较大的拉伸力。图5为开挖后巷道围岩应力云图,围岩应力集中区出现在巷道两帮外侧,最大应力11.7M Pa 。由于巷道围岩软弱破碎、地应力较大,巷道围岩四周来压,不仅有顶压、

侧压,还有底压,因而巷道存在较大的底臌现象,最大底臌量达520mm 。模拟结果与现场实测的巷道顶板沉降量、底臌量、两帮移近量基本吻合。

巷道掘进施工中,围岩为节理发育的煤岩,强

度较低,且巷道地应力较大,底板没有支护措施;因此巷道开挖后底板塑性区范围较大,见图6。从图看出,顶板以上2m 、两帮1.5m 内、均为围岩松动圈范围,锚索最大拉伸力235.2kN (锚索已破断),出现在锚索自由段位置。由于围岩松动圈范围已基本超出

图3FLAC 3D 中Mohr-Coulomb 屈服准则

σ3

B

A

f s

=0σ3-σ1

=0

f t =0C

σt

2c

N

φ姨

c

φ

图4原支护围岩竖向位移云图

图5原支护围岩应力云图

2

三维数值模型

图7

原支护锚索位置顶板沉降曲线

图6

原支护围岩松动区及锚索锚杆受力图

0.0-0.2-0.4-0.6-0.8-1.0-1.2-1.4-

1.6-1.8-

2.0

锚杆支护阶段

锚杆锚索协调支护阶段

123mm

52mm

64

了顶锚杆的锚固深度,因此顶锚杆承载力相对较小。受力最大的锚杆位置出现在最右侧斜向顶锚杆,最大承载力达65.2kN。

4.2锚索破断分析

原支护方案中,巷道开挖一个步距(1.6m)后,迎头安装锚杆、锚索,其目的是:以锚杆作为及时支护和加固巷道周围浅部围岩,提高围岩的承载能力和稳定性;在锚杆支护的基础上通过打设锚索进一步提高支护强度,控制围岩变形破坏;当围岩的破坏松动范围超过锚杆的锚固范围时,通过锚索的悬吊作用,将顶板松动区岩石悬吊于深部的稳定岩层,防止顶板失控冒落。但从图6看出,当围岩松动区范围超过顶板锚杆锚固长度时,单根锚索的最大承载力达235kN,已经超过了锚索的破断力220 kN,此时锚索在钢铰线自由段处破断,无法起到悬吊作用,从而引起巷道顶板下沉严重。

按冒落拱高度2m计算,单根锚索悬吊顶板松动区岩石载荷时所需承载力为147kN,小于锚索的破断力,可见顶板松动区岩石载荷并不是锚索产生破断的主要原因。原支护方案中,锚索自由段长度5m,延伸率2%,考虑工程条件影响系数0.9,则锚索自身允许的延伸量为92.5mm。图7为顶板竖向位移沉降曲线,从中看出,巷道开挖后,在围岩变形快速发展阶段安装锚索处顶板下沉量达116mm,最终下沉量为210mm;大大超出了锚索允许的工程延伸量。因此运输巷锚索是在围岩强大的变形压力作用下,自身的变形超过其允许的工程延伸量,从而导致破坏。

5巷道支护方案优化分析

软弱破碎围岩条件下,如果要使锚杆-锚索真正发挥联合支护作用,就必须要保证锚索的工程延伸量能够适应围岩的变形量,使得锚索支护与围岩变形相协调。巷道支护中采用‘先柔后刚’的支护方式,在支护形式上保证有一定的让压作用,即柔性支护,后期则需保证足够刚性,以防止软岩无限制地变形。据此分析,巷道开挖后,锚杆排距由800mm减小为700mm,这可加大初期支护强度,使得锚岩支护体的承载能力提高,围岩在一定变形范围内可以保持自身的稳定,但也允许围岩部分的位移释放。滞后两个步距安装锚索,在锚索钢托板与大托板之间放置50mm厚松木垫板,这可增加锚索适应围岩变形量30~40mm。在锚岩支护体初期能够自稳的条件下,滞后安装锚索可使锚索避开顶板围岩下沉的快速发展阶段,使锚索对围岩变形的适应性得以提高。下面介绍优化后的围岩应力、位移、塑性区分布。

支护方案优化后,50101工作面运输巷道围岩位移与应力状况,见图8和图9。从图中看出,顶板最大下沉量为289mm,锚索安装位置顶板最大竖向位移130mm,两帮移近量120mm,最大底臌量350 mm,分别比原支护下减小了42.2%、45.3%、40%、32.6%,锚索的拉伸变形比原支护方案下明显减小。巷道围岩应力集中区出现在巷道两帮外侧,最大应力11.9M Pa。

从顶板沉降曲线(图10)看出,锚索安装位置处的顶板最终沉降量155mm,顶板经过快速发展阶段后沉降量为91mm,木垫板增加锚索适应围岩变形量取30mm,锚索自身延伸量为92.5mm,则在新支护方案下锚索允许安装位置处的顶板的下沉量为213.5mm>155mm。因此新支护方案中锚索的工程延伸量是适应围岩变形的。从图11看出,单个锚索最大承载力为86.4<220kN,锚索没有破断,能够起到悬吊作用;同时由于巷道开挖初期加大了锚杆的支护密度,以及后期锚索的悬吊作用,巷道围岩松动圈范围比原支护时减小,这也是单个锚索最大承载力减小的原因之一;因此锚杆与锚索真正发挥了联合支护的作用。

图8

新支护围岩竖向位移云图图9

新支护围岩应力云图

图10新支护锚索位置顶板沉

降曲线

图11新支护围岩松动区及锚

索、

锚杆受力图

65

阶段,节能减排面临的形势依然严峻。其中煤矿瓦斯的抽采以及合理利用,

对温室气体排放的控制、能源的合理利用、低碳经济、能源、环境、社会的可持续发展都有重要的现实意义。

参考文献

〔1〕程建军.煤矿瓦斯排放现状及利用[J].煤矿开采,2007(12):24-26.

〔2〕陈德跃,宋晓燕,吴鸿,何志鹏.煤矿安全生产管理人员培训教材〔M 〕.2007:148-169.〔3〕张新华.对我国煤矿瓦斯利用技术研究及探讨[J].科技信息,2008(23):309-340.〔4〕胡祖祥,李尧斌.煤矿瓦斯的利害分析及其综合利用[J].科技信息,2008(12):7-8.

〔5〕张伟,杜金山.低浓度矿井煤层气商业利用浅析[C].煤层气和焦炉煤气开发利用暨产业发展战略研讨会论文集,2007:110-113山西,太原.〔6〕魏小文,姜新佩,丁厚成,李文.煤矿瓦斯的综合治理与利用研究[J].科技信息,2008(11):105-107.

编辑:徐树文

Management and Application of Gas

ZHENG Shun-chao

(Jinzhong Coal Industry Bureau,Yuci,Shanxi 030600,China)

Abstract:Gas is not only a fact that it can not be neglect in the production and safety in mines,but also a clean energy that can be utilized.Based on the analysis of its hazard and current situation,the pa-per summarizes the gas management and present problems.

Keywords:gas;management;application

参考文献

[1]魏洪海,陈宁.三软煤层煤巷锚梁网支护的实践与认识[J ].煤炭科技,2000(1)

[2]贾明魁.锚杆支护煤巷冒顶事故研究及其隐患预测[D ].北京:中国矿业大学(北京),2004.[3]余荣强.困难条件下煤巷锚杆支护技术研究[J ].矿山压力与顶板管理,2004(2).

[4]刘洪涛.基于锚固串群体围岩的煤巷锚杆参数设计方法研究[D ].北京:中国矿业大学(北京),2007.

6结论

软岩巷道使用锚杆-锚索联合支护时,需要考

虑围岩变形和锚索变形的互相匹配,这是锚杆-锚索联合支护能否真正发挥作用的一个关键因素。采

用先柔后刚的支护方式,加大初期锚杆支护强度,控制围岩失稳的同时允许围岩部分位移释放,滞后锚索支护时间,提高锚索对围岩变形的适应性是保证锚杆-锚索联合支护取得成功的途径之一。

Application of Bolt-Cable Support in Soft Rock Roadways

WANG Ning,ZHAO Shuai,ZHOU Mao-pu

(Taiyuan Branch of Coal Science Academy,Taiyuan,Shanxi 030006,China)

Abstract:Taking the example of the support project of transporting tunnels in Dongdong Mine 50101working face,together with the corresponding theories about bolt-cable support,the study uses the FLAC3D non-linearity large deformation program and does the numerical simulation on the supporting scheme under the condition of weak-broken surrounding rocks.The paper analyzes the breaking causes in the bolt-cable support with the tunnel deformation measured in the spot and presents the optimal schemes for the soft rock support.

Keywords:soft rock support;bolt-cable supporting;numerical simulation 编辑:刘新光

(上接第56页

)66

锚杆(锚索)支护计算

锚杆(锚索)支护设计技术参数 一、锚索设计承载力 钢绞线直径为φ15.24mm 时230kN ,钢绞线直径为φ17.8mm 时320kN ,钢绞线直径为φ21.6mm 时454kN 。 二、锚索设计破断力 钢绞线直径为φ15.24mm 时260kN ,钢绞线直径为φ17.8mm 时355kN ,钢绞线直径为φ21.6mm 时504kN 。 三、锚杆(锚索)支护参数校核 1、顶锚杆通过悬吊作用,帮锚杆通过加固帮体作用,达到支护效果的条件,应满足:L ≥L 1+L 2+L 3 式中L ——锚杆总长度,m ; L 1——锚杆外露长度(包括钢带、托板、螺母厚度),m ; L 2——有效长度(顶锚杆取围岩松动圈冒落高度b ,帮锚杆取帮破碎深度c ),m; L 3——锚入岩(煤)层内深度,m 。 其中围岩松动圈冒落高度 b=顶f H B ??? ? ?-+?245tan 2ω 式中B 、H ——巷道掘进荒宽、荒高; 顶f ——顶板岩石普氏系数; ω——两帮围岩的似内摩擦角,ω=()顶f arctan 。 ??? ? ?-?=245tan ωH c 2、校核顶锚杆间、排距:应满足 γ2kL G a < 式中a ——锚杆间、排距,m ;

G ——锚杆设计锚固力,kN/根; k ——安全系数,一般取2;(松散系数) L 2——有效长度(顶锚杆取b ); γ——岩体容重 3、加强锚索长度校核,应满足d c b a L L L L L +++= 式中L ——锚索总长度,m ; a L ——锚索深入到较稳定岩层的锚固长度,m ; c a a f f d K L 41?≥ 其中: K ——安全系数; 1d ——锚索直径; a f ——锚索抗拉强度,N/㎜2; c f ——锚索与锚固剂的粘合强度,N/㎜2;(10)? b L ——需要悬吊的不稳定岩层厚度,m ; c L ——托板及锚具的厚度,m ; d L ——外露张拉长度,m ; 4、悬吊理论校核锚索排距: L ≤nF 2/[BH γ-(2F 1sin θ)/L 1] 式中 L---锚索排距,m ; B---巷道最大冒落宽度, m ; H---巷道最大帽落高度, m ;(最大取锚杆长度) γ---岩体容重,kN/m 3(包括顶煤+直接顶) L 1---锚杆排距, m, F 1---锚杆锚固力, kN;70

锚杆(锚索)支护计算

锚杆(锚索)支护设计技术参数 一、锚索设计承载力 钢绞线直径为φ时230kN ,钢绞线直径为φ时320kN ,钢绞线直径为φ时454kN 。 二、锚索设计破断力 钢绞线直径为φ时260kN ,钢绞线直径为φ时355kN ,钢绞线直径为φ时504kN 。 } 三、锚杆(锚索)支护参数校核 1、顶锚杆通过悬吊作用,帮锚杆通过加固帮体作用,达到支护效果的 条件,应满足:L ≥L 1+L 2+L 3 式中L ——锚杆总长度,m ; L 1——锚杆外露长度(包括钢带、托板、螺母厚度),m ; L 2——有效长度(顶锚杆取围岩松动圈冒落高度b ,帮锚杆取帮破碎深度c ),m; · L 3——锚入岩(煤)层内深度,m 。 其中围岩松动圈冒落高度 b= 顶 f H B ??? ? ? -+?245tan 2ω 式中B 、H ——巷道掘进荒宽、荒高; 顶f ——顶板岩石普氏系数; } ω——两帮围岩的似内摩擦角,ω=()顶f arctan 。

? ?? ? ? -?=245tan ωH c 2、校核顶锚杆间、排距:应满足 γ 2kL G a < 式中a ——锚杆间、排距,m ; G ——锚杆设计锚固力,kN/根; # k ——安全系数,一般取2;(松散系数) L 2——有效长度(顶锚杆取b ); γ——岩体容重 3、加强锚索长度校核,应满足d c b a L L L L L +++= 式中L ——锚索总长度,m ; 《 a L ——锚索深入到较稳定岩层的锚固长度,m ; c a a f f d K L 41? ≥ 其中: K ——安全系数; 1d ——锚索直径; ¥ a f ——锚索抗拉强度,N/㎜2; c f ——锚索与锚固剂的粘合强度,N/㎜2;(10) b L ——需要悬吊的不稳定岩层厚度,m ; c L ——托板及锚具的厚度,m ; d L ——外露张拉长度,m ;

锚杆施工工艺

锚杆施工工艺 一、锚杆施工 1.锚杆施工流程 确定孔位→钻孔就位→调整角度→钻孔→清孔→安装锚索→一次注浆→二次补浆→施工锚索腰梁→张拉→锚头锁定→割除锚头多余钢铰线,对锚头进行保护。 2.确定孔位 钻孔位置直接影响锚杆的安装质量和力学效果,因此,钻孔前应由技术人员(测量人员放线)按设计要求定出孔位,标注醒目的标志,不可由钻机机长目测定位。 3.调整钻杆角度 钻孔就位后,由机长调整钻杆钻进角度,并经现场技术人员用量角仪检查合格后,才可正式开钻。另外,要特别注意检查钻杆左右倾斜度。因本工程第一道锚杆均为一桩一锚,水平间距才1米,钻孔过大的左右倾斜度会导致相邻两根锚杆锚固体的间距变小,出现应力集中,影响锚固效果,入射角允许偏差±2°。 4.钻孔 因本工程地质较复杂,锚杆通过旋喷桩、粘土及砂土,通过旋喷桩、粘土层时容易堵管,而通过砂土时极容易塌孔。经比较,采用等同锚杆直径的套管跟进,压水钻进的方法钻孔,钻进时压力水从钻管流向孔底,在一定水头压力下,水流携带钻削下来的土屑排出孔外,钻进时要不断供水冲洗,包括接长钻管和暂时停机,而且要始终保持孔口水位,若发现不能压水进去,说明已堵管,应拔出钻管,把粘土塞取出,再继续钻进。待钻进至规定深度(钻孔深度大于锚杆长度),钻机继续旋转,并压水冲洗残留在孔中的土屑,直到流出的水不浑浊为止。此时应安插锚索,并立即注浆。 5.锚索的制作与安装 (1)每根钢铰线的下料长度=锚杆设计长度+腰梁的宽度+锚索张拉时端部最小长度(与选用的千斤顶有关)。 本工程为:下料长度=锚杆设计长度+。 (2)钢铰线自由段部分应满涂黄油,并套入塑料管,两端绑牢,以保证自由段的钢铰线能伸缩自由。 (3)捆扎钢铰线隔离架沿锚杆长度方向每隔设置一个。 (4)锚索的安插

锚索支护安全技术操作规程(通用版)

( 操作规程 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 锚索支护安全技术操作规程(通 用版) Safety operating procedures refer to documents describing all aspects of work steps and operating procedures that comply with production safety laws and regulations.

锚索支护安全技术操作规程(通用版) 适用范围 第1条本规程适用于各类煤矿在掘进工作面从事锚索支护作业的人员。 上岗条件 第2条锚索支护工必须经过专门培训、考试合格后,方可上岗。 第3条锚索支护工必须掌握作业规程中规定的巷道断面、支护形式和支护技术参数和质量标准等;熟练使用作业工具,并能进行检查和保养。 安全规定 第4条锚索支护工要热悉锚索支护原理,锚索结构及主要技术参数;熟悉作业地点环境,能够热练使用支护工具,熟悉锚杆机性能、结构和工作原理,并能排除一般故障,并做好使用前后的检查

和保养。 第5条锚索支护材料要符合施工措施的规定。 第6条采用树脂锚固时,最小锚固长度要≥1。5米。 第7条单根锚索设计锚固力应大于200千牛。 第8条检查施工地点支护状况,严防片帮、冒顶伤人。在有架空线巷道内作业时,要先停电。 第9条打锚索眼时,要注意观察钻进情况,有异常时,必须迅速闪开,防止断钎伤人,钻机#米以内不得有闲杂人员。 第10条锚索张拉预紧力应控制在80---100千牛,锚索安装48小时后,如发现预紧力下降,必须及时补拉。张拉时如发现锚固不合格,必须补打合格的锚索。 第11条服务年限10年以上锚索需注浆防锈。采用425号普通硅酸盐水泥,注纯水泥浆,水灰比为0。45---0。5。注浆压力0。5---1兆帕。如钻孔漏浆,需反复注浆,每次注浆间隔约6小时,也可隔天注浆。 第12条巷道支护高度超过3米,或在倾角较大的上下山进行支

锚杆锚索防护施工方案

乳源瑶族自治县鲜明八一希望学校边坡整治工程 锚杆、锚索防护工程 专项施工方案 2017年1月14日 目录 第一章、工程概况 (3) 第二章、编制依据 (3) 第三章、施工准备 (3) 3.1、施工测量 (3) 3.2、现场准备 (3) 3.3、临时排水 (4) 3.4原材料准备 (4) 第四章、施工部署 (4)

4.1、组织部署 (4) 4.2、物资部署 (7) 4.3、施工进度 (8) 第五章、施工工艺 (9) 5.1、施工平台搭设方案 (9) 5.3、混凝土锚索框架梁 (11) 第六章质量管理组织及保证措施 (13) 6.1、质量控制原则 (13) 6.2、质量保证体系 (13) 6.3、质量保证体系组织机构 (15) 6.4、质量检查 (16) 6.4.1、质量检查流程 (16) 6.4.2、质量验收标准 (16) 6.5、质量保证措施 (17) 6.5.1技术保证 (17) 6.5.2工序保证 (17) 6.6、质量管理制度 (18) 6.7、施工质量验收制度 (18) 第七章安全组织及保证措施 (20) 7.1、安全组织保证措施 (20) 7.1.1、建立安全保证体系 (20) 7.2、安全教育和培训 (22) 7.3、各项安全技术措施 (22) 第八章文明施工及环境保护措施 (24) 8.1、文明施工及环境保护管理制度 (24) 8.2、文明施工及环境保护管理机构 (25) 8.3、施工现场的环境管理 (25) 8.4、余泥渣土排放措施 (25) 8.5、防止尘埃及废气污染措施 (25) 8.7、沿线附近建筑物和财产的保护 (25) 8.8、施工场地文明施工 (25)

边坡支护及锚索与格构梁联合施工工法

探析边坡支护及锚索与格构梁联合施工工法 摘要:本文对山区高边坡病害特征和对其治理工程方案的慎重选择进行了深入分析。 关键字:高边坡病害治理工程方案 abstract: in this paper, a mountainous area high slope disease characteristics and its governance project careful selection of in-depth analysis. keywords: high slope; engineering project management 中图分类号:u213.1+3 文献标识码:a 文章编号: 现阶段随着我国山区建设迅猛发展。在山区建设中,出现大量的山体边坡,其防护问题非常突出。为了满足安全可靠和经济合理双重目标,对高边坡病害特征的深入分析和对其治理工程方案的慎重选择显得十分重要。 一、边坡支护及锚索与格构梁联合施工工法特点 (一)该施工方法的特点是:锚索与格构梁联合结构是对边坡进行加固的一种支护技术,该加固技术具有布置灵活、结构形式多样、截面调整方便、与坡面密贴、可随坡就势等显著优点,格构内采用挂网喷砼、植草绿化和防护,同时该方法造价较低、施工工期短、边坡变形小,安全可靠,使其在高边坡加固处理中得到广泛应用。(二)使用其工作原理是利用锚杆将滑动体固定在山体上,以锚杆约束山体的滑动,并在滑动体表面锚头上加格构梁和挂钢筋网并

喷射混凝土,在滑动体表面形成钢筋混凝土板体结构,这样可以将松散的岩石固定为一个整体,以达到彻底根治滑坡的目的。 二、适用范围 根据格构的特点和作用,格构加固技术特别适用于坡度较陡、坡体岩土均匀且较坚硬的边坡。但应当注意,对于不同稳定性的边坡应采用不同的格构形式和锚固形式的组合进行加固或坡面防护。 三、施工工艺流程及操作要点 (一)工艺流程 (二)操作要点 1、施工准备 做好施工场地的排水工作,材料、机械的防雨、防水工作,保证水、电畅通。将预应力的钻孔设备、注浆设备、张拉设备调至工作面附近,待坡面整修工作面完成后,马上吊运至工作面。 锚索所需的水泥、钢材、预应力钢铰线及锚具等各类材料必须具有出厂检验合格证,并符合国家标准。使用前需对各种材料做必要的物理力学试验,提供材料检验合格证书等资料。预应力锚索使用的千斤顶、压力表等使用前必须进行标定或检验。 2、孔位定位放样 根据各工点工程平、立面图,按设计要求,将锚孔位置准确测放在坡面上,孔位误差不得超过±50mm。如遇既有刷方坡面不平顺或

锚杆与锚索施工工艺

锚杆与锚索施工工艺 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,安排技术措施等内容。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、提高施工速度的总要途径。 一、锚杆施工工艺 巷道施工工艺包括掘进与支护两大部分 1、巷道掘进与临时支护 巷道掘进时一个非常重要的环节。一方面影响成巷速度,另一方面,巷道成型质量直接影响锚杆、锚索支护各构件的安装预支护性能的发挥。 为了保持巷道围岩的完整性与稳定性,减小掘进对围岩的破坏,煤巷应优先采用综合机械化掘进(有关巷道掘进设备与技术在第九章进行专门论述)。如果采用钻爆法掘进,必须采用光面爆破工艺。对掘进有以下要求: (1)严格按照设计的巷道断面和尺寸施工,不得超挖或欠挖。很多矿区规定,巷道掘进尺寸与设计尺寸相差不得超过200mm。如果因为不可抗拒的原因导致超宽、超高,应根据实际情况变更支护设计,或采区补强加固措施。 (2)保证成形质量,尽量使巷道表面平整、光滑,避免凹凸不平,为锚杆、锚索、钢带等处于较好的受力状态,有利于支护作用的充分发挥。 掘进工作面应采用有效的临时支护,严禁空顶作业。应根据巷道地质与生产条件,确定合理的最大空顶距,并根据围岩条件的变化进行调整。临时支护宜采用有一定初撑力的支护方式,以便能主动、及时地控制空顶范围顶板的破坏与垮落。 2、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,上钢筋托梁或钢带,临时支护,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。为了锚杆支护各施工工艺优化。以锚杆施工主要工序进行,减少支护时间,提高安装速度,应合理安排各个工序,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,缩短总的住户时间。 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;尽量安排顶板锚杆与帮锚杆同时作业。 3、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、锚杆长度确定不能是吸纳一根钻杆一次成孔时,需要换钻杆,采用长、短钻杆相配合的方式钻孔。为了提高施工速度,应尽量减少换钻

锚杆支护技术规范(试行)

第一章总则 第1条为贯彻安全第一的生产方针,严格执行《煤矿安全规程》和煤炭工业技术政策,确保正确地进行锚杆支护设计和施工质量, 促进煤巷锚杆支护技术的健康发展,特制定本规范。 第2条锚杆支护巷道施工必须进行设计。锚杆支护设计要注重现场调查研究,吸取国内外锚杆支护设计、施工和监测方面的先进经 验,积极采用新技术、新工艺、新材料,做到技术先进、经济 合理、安全可靠。 新采区采用锚杆支护时,要进行基础数据收集并进行锚杆支护 试验工作,锚杆支护设计要组织有关单位会审,并报集团公司 备案。 第3条对在煤巷应用锚杆支护的有关人员(管理人员、工程技术人员及操作人员),都必须进行技术培训。 第4条在应用锚杆支护的巷道中,必须有矿压及安全监测设计。在施工中必须按设计设置矿压及安全监测装置,并有专人负责监测。 第二章巷道围岩稳定性分类 第5条采用煤巷锚杆支护技术,必须对巷道围岩稳定性进行分类,为指导锚杆支护设计、施工与管理提供依据。 第6条巷道分类按原煤炭部颁发的《缓倾斜、倾斜煤层回采巷道围岩稳定性分类方案》执行。

第7条煤层围岩分类指标以缓倾斜、倾斜薄煤层及中厚煤层回采巷道分类指标为基本分类指标。其它条件下的煤巷(如煤层上山) 稳定性分类指标,可根据具体情况对分类指标进行相应替代, 详见表1和表2。 缓倾斜、倾斜薄及中厚煤层回采巷道分类指标 表1

煤层上、下山分类指标 表2 第三章锚杆支护设计 第8条锚杆支护设计应贯彻地质力学评估—初始设计—监测与信息反馈—修改设计等四个步骤。 锚杆支护设计参考以地应力为基础的煤巷锚杆支护设计方法, 结合锚杆支护实践,可根据直接顶稳定情况,按悬吊理论、自 然平衡拱理论、组合梁理论或锚杆楔固理论进行设计计算;亦 可采用工程类比法进行设计。无论采用哪种设计方法,都必须 对支护状况进行监测,包括锚杆受力、巷道围岩表面与深部位 移及弱化范围、顶板离层等内容。根据监测信息反馈结果对设

锚杆锚索支护安全技术措施

锚杆、锚索支护安全技术措施 1、临时支护: 掘进工作面迎头到永久支护之间应设临时支护,临 时支护也即贴帮柱和护身柱,临时支护应打金属带帽的点柱,排距0.5-0.8m,若顶板破碎可缩小到0.3-0.5m。进行临时支护时要严格 执行敲帮问顶制度,及时清理活矸、危岩。 2、永久支护: 根据该掘进工作面煤层及围岩特征及顶底板类型, 该掘进巷道的永久支护采用锚杆+锚索+金属菱形铁丝网+钢带+托盘,永久支护距掘进工作面的距离不得大于3m。锚杆间排距为 800×800mm呈“四四”排正方形布置,锚索间排距视顶板情况在2000-2500mm范围内布置,两帮采用木锚杆配合木托板并加挂金属菱形网支护,锚杆间距900×800呈矩形布置。 (1)顶锚杆支护:

使用左旋无纵筋高强度螺纹钢锚固锚杆,锚杆规格:Ф×L=16×1800mm,使用两个MLCK2356型树脂锚固剂,钻孔直径 20mm,每排,,靠边两帮煤壁的锚杆安 装角度与垂线成30。安设角锚,其他锚杆垂直于顶板布置,锚杆眼 直径20mm,深1.6-1.8m并配套Ф16圆钢钢带和12号铁丝编织的菱形金属网支护打锚杆使用MQT-110C2型气动锚杆机Ф20mm16mm长 1.0m和1.5m中空内六角钢杆套杆打眼,且用MQT气动锚杆机搅拌树脂锚固剂,搅拌时间30-35秒,锚杆安装5分钟后,必须使用扭力扳手检查紧固力,要求紧固力不小于75KN/M2,锚杆外露长度不大于 30mm。

(2)铺网工艺: 在顶板与钢带之间铺设单层金属菱形网规格: L×B=1100×5000mm,金属网平行掘进工作面铺设,网与网搭接重叠不小于100mm,用双股14#铁丝呈“三花”型连接。连接扣间距不大于200mm要铺设平整,贴顶相互要拉紧。 (3)锚索施工: 使用高强度低松驰,预应力钢绞线锚索,钢绞线规格为6000--Ф15.24-7股,其中有效锚固长度5.80-5.85m,外露长度150m-200mm,用3卷MSCK2356型树脂锚固剂,端头锚固,使用MQT-110C2型气动锚杆机Ф20mm16mm长1.0m和1.5m中空内六角内丝,外丝接长钎杆打锚索孔,孔深5.80-5.85m。 (4)锚索安装: a、检查锚索孔深度和锚固剂质量。

锚杆、锚索施工安全技术措施

锚杆、锚索支护安全技术措施 一、支护形式及规格 (1)301材料道初次选用锚杆、锚索、菱形金属网联合支护,作为实验,成功后,后期全部选用此形式支护。 (2)巷道顶部每隔4米打一根锚索,锚杆间排距0.8米,每排打5根锚杆,顶部3根,两帮各打一根。 (3)锚索:钢交线5000mm×? 12 mm,锚杆:?1800mm×? 16 mm, 二、施工要求: (1)锚杆外露长度从托板起不大于50 mm,顶锚杆角度不小于75°,遇裂隙时,锚杆要尽量垂直于裂隙面,帮锚杆垂直巷道帮布置,托板垂直于帮、顶板。 (2)顶网长边垂直于巷道中线铺设,帮网顺巷铺设。相邻网必须对接,对接宽度10mm。 (3)锚索应尽量于岩层面或巷道轮廓线垂直布置,外露长度不超过200 mm。 (4)顶锚杆锚固力不小于70KN,帮锚杆不小于30KN,锚索承载能力应在230KN以上。 三、安全技术措施 (1)打锚杆时必须由外向里,由中间向两边,当顶板不平时,要先将岩面找平,后施工。 (2)钻锚索孔和锚杆眼时,要先检查开孔周围的顶板情况,应选择顶板完好的地点开孔。打眼前,眼孔下方必须打设临时支护。 (3)打眼前所有控制开关应处在关闭位置,油雾器充满良好的润滑油。 (4)检查风水管长度是否够用,风水管接到钻机上以前要吹干净,接

头于钻机连接要牢固。 (5)钻锚索眼时,要两人进行,开钻时,一人扶钻安眼,一人开钻,开钻时先开水在开风,最后开钻。停钻时先停钻,在停风,最后停水,严禁打干眼。 (6)钻眼时,先缓慢钻进几分钟后,在全速开钻,钻进时推力要均匀,不得顶弯钻杆;钻眼时不能用手摸旋转的钻杆,操作者的衣服、袖口要扎紧,严禁戴手套。 (7)钻孔完毕,用压水将孔冲洗干尽,回掉钻杆,放入锚固剂,用钢交线将锚固剂轻轻推入眼底,用搅拌器进行搅拌10~15S,停止搅拌后保持钻机推力3~5min方可撤掉钻机,上好托板,15min后进行张拉。 (8)张拉时千斤顶应与钢绞线保持同一轴线;一次张拉长度不得150cm,张拉时,操作人员必须注视油泵压力表读数,油泵压力超过锚索设计张拉力(120KN)或压力表指针急促上移时停止张拉。 (9)锚杆螺丝必须拧紧,托板要紧贴岩面,未接触部分必须垫实,并派专人进行二次紧固。 (10)施工人员要经过培训,熟知锚杆机的性能和使用方法,并严格按照操作规程操作。 (11)施工期间,不得使用顶板锚杆、锚索起吊重物,经常观查巷道顶板压力变化情况,如有损坏严重的地方必须及时加强支护。 (12)未提及部分严格按《煤矿安全规程》相关内容执行。 2006年11月27日

锚杆锚索支护的设计思想及存在的问题 (1)

锚杆-锚索联合支护的设计思想及存在问题 -----------------回采巷道推广全锚杆支护防止冒顶事故的发生锚杆-锚索联合支护在煤矿中应用广泛,其设计思想是:以锚杆作为及时支护用以加固巷道周围浅部围岩,提高围岩的承载能力和自稳性;通过预应力锚索作用,在锚杆支护的基础上进一步提高支护强度,当围岩的破坏松动范围超过锚杆的锚固范围时,通过锚索的悬吊 作用,将顶板松动区垮落体岩石悬吊于深部稳定的岩层之上,防止顶 板失控冒落。 这种设计思想是很完善的,但在实际工程中确实很难实现。多年的实践表明,锚杆-锚索联合支护在软岩或回采巷道应用很不理想, 主要表现在:锚杆和锚索受力不均衡,锚索承担过多的载荷,局部冒顶(掉顶)难以控制、锚索失效和破断等。 由于锚杆与锚索延伸率不同,它们对围岩移动的适应性各不相同,使得锚杆、锚索联合支护不协调,锚索因延伸率小而过早失效,导致局部掉顶现象。 对于回采巷道,即使加大密度超强支护,也难以将围岩变形量控制在锚索允许的延伸率之内。因此,提高锚索延伸率或采用全锚杆支护,是解决这个问题的有效途径。 锚索自由段的最大延伸率:工程应用实践表明,煤巷锚索破断的主要原因是钢绞线各股钢筋受力不匀,当某股钢筋达到破断极限时,有些钢筋还未达到屈服极限,因此第一股钢筋破断的延伸率往往决定了锚索自由段的最大延伸率。 煤巷锚杆与锚索联合支护设计思想和支护材料特性存在着不协

调的矛盾,这是支护效果不理想的根源所在。 锚杆的延伸率不低于15%,而锚索的延伸率最大在3%,锚杆与锚索同时支护时,是一种柔性与刚性支护的组合,这种组合是不科学、不匹配的,也达不到互补支护的作用,工程实践中有许多这样支护失败的例子。 大变形回采巷道采用全锚杆支护可以有效解决上述问题。过去由于井下空间的限制锚杆长度受限,推广全锚杆支护无法实现,超长锚杆的出现,使这项技术成为可能。 超长锚杆,是把圆钢或螺纹钢利用机械加工工艺把杆体连接在一起,组成一种可以接长的锚杆。这种超长锚杆除具有一般锚索的优点外,还具有延伸率高的特点,克服了锚索在井下应用时由于延伸量小而导致破断的弊端。施工中根据围岩赋存情况,组合成适用的长度,将顶板垮漏体悬吊于稳定岩层。

锚杆锚索锚网支护管理制度

锚杆锚索锚网支护管理制度 锚杆锚索锚网支护管理制度 锚杆支护:是指以锚杆作为支护的基本形式。主要包括:锚杆以及锚杆同其他构件的各种组合支护,如锚喷支护、锚网支护、锚带支护、锚网带支护以及锚杆与锚索联合支护等,本矿采用锚网喷联合支护方式。 一、锚杆支护技术管理体制 1、总工程师负责锚杆支护技术的管理、对施工人员的培训、制定锚杆支护施工安全技术措施。 2、生产矿长负责锚杆支护工作的实施。 二、锚杆支护一般规定 1、锚杆巷道支护设计由矿技术管理组负责,若矿技术管理组技术力量不能满足设计要求时,必须委托有资质的单位进行设计。 2、锚杆巷道必须有支护设计,且附在作业规程中,否则工作面不允许施工。 3、锚杆全部采用金属树脂锚杆。两根或三根锚索布置一排,用12#或16#槽钢将其联锁,形成一组锚索,提高锚索支护强度。 4、顶锚杆必须使用刚强树脂锚杆,锚固力要求不小于90KN,预紧力要求不小于120-150N·M;帮锚杆采用端锚时,锚固力不小于60KN,预紧力要求不小于100N·M。 5、锚索直径不小于15.24mm,长度不小于6300mm,锚索张紧

力不小于100KN,锚固力不小于200KN。 6、锚杆露出螺母长度不超过50mm,锚索露出锚具长度不能超过300mm,否则均按失效支护论处。 7、顶帮锚杆滞后工作面迎头距离不能超过锚杆排距,锚索滞后工作面迎头距离不能超过锚索排距。 8、锚杆施工顺序:先顶部后帮部、先中间后两边、由外向里进行,打一个锚杆孔安装一根锚杆,并及时紧固到规定的初锚固力值,严禁打完所有的锚杆孔最后安装锚杆,最大限度地缩小顶板面积和空顶时间。 9、锚索施工顺序:由外向里进行,打完一组锚索孔,安装一组锚索并及时张拉到设计应力值。10、工作面顶板发生变化时,及时加强锚杆支护或改变巷道支护形式。 11、工作面施工锚杆锚索或锚杆时,当班安全质量员必须在现场监护顶板,否则工人有权拒绝作业。 三、锚杆支护设计基本规范 1、巷道围岩锚杆锚固力拉拔试验室锚杆支护的常规测试项目,用于判断围岩的可锚性。锚杆固力拉拔试验应在巷道施工现场进行,每次不少于3根锚杆。有下列情况之一必须进行锚杆锚固力拉拔试验:(1)初始设计之前; (2)设计变更; (3)材料变更;

锚杆锚索施工安全技术措施

锚杆、锚索施工安全技术措施一、支护形式及规格 (1)301材料道初次选用锚杆、锚索、菱形金属网联合支护,作为实验,成功后,后期全部选用此形式支护。 (2)巷道顶部每隔4米打一根锚索,锚杆间排距0.8米,每排打5根锚杆,顶部3根,两帮各打一根。 (3)锚索:钢交线5000mm×12mm,锚杆:1800mm×16mm, 二、施工要求: (1)锚杆外露长度从托板起不大于50mm,顶锚杆角度不小于75°,遇裂隙时,锚杆要尽量垂直于裂隙面,帮锚杆垂直巷道帮布置,托板垂直于帮、顶板。

(2)顶网长边垂直于巷道中线铺设,帮网顺巷铺设。相邻网必须对接,对接宽度10mm。 (3)锚索应尽量于岩层面或巷道轮廓线垂直布置,外露长度不超过200mm。 (4)顶锚杆锚固力不小于70KN,帮锚杆不小于30KN,锚索承载能力应在230KN以上。 三、安全技术措施 (1)打锚杆时必须由外向里,由中间向两边,当顶板不平时,要先将岩面找平,后施工。 (2)钻锚索孔和锚杆眼时,要先检查开孔周围的顶板情况,应选择顶板完好的地点开孔。打眼前,眼孔下方必须打设临时支护。

(3)打眼前所有控制开关应处在关闭位置,油雾器充满良好的润滑油。 (4)检查风水管长度是否够用,风水管接到钻机上以前要吹干净, 接头于钻机连接要牢固。 (5)钻锚索眼时,要两人进行,开钻时,一人扶钻安眼,一人开钻,开钻时先开水在开风,最后开钻。停钻时先停钻,在停风,最后停水,严禁打干眼。 (6)钻眼时,先缓慢钻进几分钟后,在全速开钻,钻进时推力要均匀,不得顶弯钻杆;钻眼时不能用手摸旋转的钻杆,操作者的衣服、袖口要扎紧,严禁戴手套。 (7)钻孔完毕,用压水将孔冲洗干尽,回掉钻杆,放入锚固剂,用 钢交线将锚固剂轻轻推入眼底,用搅拌器进行搅拌10~15S,停止搅拌后保持钻机推力3~5min方可撤掉钻机,上好托板,15min后进行张拉。

锚杆、锚索、土钉、锚管区分

锚杆、锚索、土钉、锚管区分 在现场,一般认为钻孔在150mm的为锚杆,一般他们孔深,钢筋粗,而且施加预应力。土钉一般都短、孔径在100mm,只放一根钢筋。但是,锚杆、锚索、土钉、锚管的区别到底是什么?不知道的赶紧看过来啦! 定义 锚杆:将拉力传至稳定岩土层的构件。当采用钢绞线或高强钢丝束作杆体材料时,也可称为锚索。——《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002 锚索:当锚杆杆体采用高强钢绞线制作的时候可称之为锚索 土层锚杆:锚固于土层中的锚杆。——《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002 由设置于钻孔内、端部伸入稳定土层中的钢筋或钢绞线与孔内注浆体组成的受拉杆体。——《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-99 岩石锚杆:锚固于岩层内的锚杆。——《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002系统锚杆:为保证边坡整体稳定,在坡体上按一定格式设置的锚杆群。——《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002 为使围岩整体稳定,在隧洞周边上按一定格式布置的锚杆群。——《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-2001 锚固:利用锚定在洞室围岩或岩体边坡中的锚杆来加固岩体的工程措施。《岩土工程基本术语标准》GB/T 50279-98 锚杆挡墙:用水泥砂浆把钢杆或多股钢丝索等锚固在岩土中作为抗拉构件以保持墙身稳定,支挡土体的挡墙。《岩土工程基本术语标准》GB/T 50279-98

土钉墙:采用土钉加固的基坑侧壁土体与护面组成的支护结构。——《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-99 土钉:是一种基于新奥隧道法原理,在天然边坡或开挖形成的边坡、基坑原位岩土体中近于水平设置加筋杆件并沿坡面设置混凝土面层,使整体土工系统的力学性能得以改善从而提高边坡、基坑稳定性的原位加筋技术。——《岩土工程治理手册》林宗元注编,2005年10月第1版 土钉可被视为小尺寸的被动式锚杆(部份类似于全长粘结型锚杆),分为钻孔注浆钉与击入钉两种,土钉材料为角钢、圆钢、钢筋或钢管。——《岩土锚固技术手册》闫莫明、徐祯祥、苏自约主编。其后二个参与了《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-2001的编写。 锚管:当土钉杆体采用钢花管(就是钢管上面钻出几个注浆孔)的时候可称之为锚管。 区别 土钉与锚杆不同之处有: 1、受力机理 1)土钉是被动受力,即土体发生一定变形后,土钉才受力,从而阻止土体的继续变形; 2)锚杆是主动受力,即通过对锚杆时间预应力,在基坑未开挖前就限制土体发生过大变形; 2、受力范围

锚杆、锚索支护安全技术措施示范文本

锚杆、锚索支护安全技术措施示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

锚杆、锚索支护安全技术措施示范文本使用指引:此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 1、临时支护: 掘进工作面迎头到永久支护之间应设临时支护,临时 支护也即贴帮柱和护身柱,临时支护应打金属带帽的点 柱,排距0.5-0.8 m,若顶板破碎可缩小到0.3-0.5m。进 行临时支护时要严格执行敲帮问顶制度,及时清理活矸、 危岩。 2、永久支护: 根据该掘进工作面煤层及围岩特征及顶底板类型,该 掘进巷道的永久支护采用锚杆+锚索+金属菱形铁丝网+钢 带+托盘,永久支护距掘进工作面的距离不得大于3m。锚 杆间排距为800×800mm呈“四四”排正方形布置,锚索 间排距视顶板情况在2000-2500mm范围内布置,两帮采

用木锚杆配合木托板并加挂金属菱形网支护,锚杆间距900×800呈矩形布置。 (1)顶锚杆支护: 使用左旋无纵筋高强度螺纹钢锚固锚杆,锚杆规格:Ф×L=16×1800 m m ,使用两个MLCK2356型树脂锚固剂,钻孔直径20mm,每排,,靠边两帮煤壁的锚杆安装角度与垂线成30。安设角锚,其他锚杆垂直于顶板布置,锚杆眼直径20mm,深1.6-1.8m并配套Ф16圆钢钢带和12号铁丝编织的菱形金属网支护打锚杆使用MQT-110C2型气动锚杆机Ф20mm16mm长1.0m 和1.5m中空内六角钢杆套杆打眼,且用MQT气动锚杆机搅拌树脂锚固剂,

锚网梁喷+锚索联合支护技术在井巷工程中的应用

第21卷1基本现状 章丘矿业有限公司玉山煤矿位于章丘市曹范 镇北部,设计生产能力18万t/年,现主采9、10层 煤。井田地处山丘地带,总的地势是西高东低。地面 标高在+146~+246m 之间。井田范围褶皱构造玉山 向斜贯穿于矿井中部,轴向总体近SN ,中部向西凸 出,褶皱轴向北倾伏,延伸长度大于2.5km 。向斜两 翼岩层倾角平均27°左右,浅部开阔,深部靠近向斜 轴部的地段较为紧密,矿井现生产水平(-220水平) 正处于褶皱向斜底部。受向斜影响,井巷工程围岩 矿压明显,矿压较大。10煤层厚度1.6~1.8m ,无夹矸,结构简单,属较稳定煤层,伪顶为砂岩,厚度为0.2~0.4m ,易冒落。直接顶浅灰色,夹灰色粉砂岩条带,节理发育,局含炭质,层厚0.15~1.40m ,易风化呈块状脱落;老顶为粉砂岩,厚度7.4~8.1m ,属中等稳定顶板,底板以粉砂岩为主,次为粘土岩、泥岩。f =3~4。矿井巷道断面主要为矩形,平均巷宽2.6m ,高度2.4m 。2理论分析在岩体中开凿巷道以后,巷道围岩的运动要经历一个静态→动态→静态的过程,这个过程也就是“锚网梁喷+锚索”联合支护技术在井巷工程中 的应用研究 李靓熙,李师岩,郭宝海 (章丘市地质矿产局,山东章丘250200) 摘要:随着煤矿开采深度的增加,在地质条件复杂的矿区中,软岩井巷支护越来越困难。在大深度、大地压、复杂地质构造区内,由于地压异常,常规支护井巷常常是前边施工后边就发生破坏,维修后再次破坏。近年来,公司积极探索软岩井巷支护的先进技术和工艺,在分析煤矿地质条件及原有支护方式基础上,在玉山煤矿推广应用“锚、网、梁、喷+锚索”联合支护技术,克服地压对巷道的破坏,延长井巷工程服务年限,减少维修费用,降低煤矿生产成本。经实践证明,该技术取得了良好的支护效果及经济效益,为同类巷道支护提供了工程依据。 关键词:煤矿;锚索;巷道;支护 中图分类号:TD353文献标志码:B 文章编号:1004-4051(2012)zk-0391-03 Application of anchor network and anchor rope joint supporting technique in the mine sinking and driving engineering LI Liang-xi,LI Shi-yan,GUO Bao-hai (The Geology and Mineral Resources Bureau of Zhangqiu,Zhangqiu 250200,China ) Abstract :Along with the increase of coal mining depth,supporting of soft rock roadways under the condition of complicated geological mining area are more and more difficult.In the deep,and the complex geological tectonic area,due to abnormal pressure,conventional supporting mechod which construction frontly but damage behind,after repair damage again.In recent years,company actively explore the advanced technology of soft rock supporting.Based on the analysis of the coal mine geological conditions and the original supporting method,anchor network and anchor rope joint supporting technique was applied in Yushan Mine.The technique has overcome roadway destruction,extend the roadways ’services fixed number of year,reduce maintenance costs and reduce the cost of production in coal mine.The practice shows that the method can satisfy with requirement of support work and achieved good economic benefit.The method can provide engineering basis for similar roadway supporting. Key words :coal mine;anchor rope;roadway;supporting 收稿日期:2012-06-07第21卷增刊 2012年8月中国矿业CHINA MINING MAGAZINE Vol.21,zk August 2012

锚索支护安全技术措施

锚索支护安全技术措施一、概述 ××煤矿采空区治理一号坑东侧断层处经过实测,煤层宽度均厚17m、长度约50m。按照防灭火设计,计划将现在工作面向下20m煤体挖除。由于此处岩体松散,煤层顶板侧跨度较高,悬顶面积约1400㎡,顶 板侧存在裂隙、冒落等安全隐患,故在挖煤前对悬露顶板进行锚索 梁加固支护。 二、施工方案及支护参数 1、支护设计 采用类比法合理选择支护参数:选用1x7丝φ15.24mm,锚固力不小于230kN冷拔钢筋,长度12m的锚索加强支护。 锚索支护参数计算:

⑴确定锚索的长度: L=La+Lb+Lc+Ld 式中L----锚索总长度,m La---锚索深入到较稳定岩层的锚固长度,m Lb---需要悬吊的不稳定岩层厚度,取10m Lc---上托盘及锚具的厚度,取0.1m Ld---需要外露的张拉长度,取0.3m 锚索锚固长度La按下式确定: La≥K×(d1fa/4fc)

式中:K---安全系数,取2 d1---锚索钢绞线直径,取15.24mm fa---钢绞线抗拉强度,N/m㎡(1920MPa,含1883.52N/mm2) fc-锚索与锚固剂的粘合强度,取10N/mm2 则La≥(2×15.24×1883.52)/4×10=1435.242㎜≈1.44m L=1.44+10+0.1+0.3=11.84m施工取锚索长度为12m。 ⑵锚索的间、排距校核: L=NF2/{BHr-(2F1sinθ)/L1}

式中L-锚索间排距,m B-巷道最大冒落宽度,正巷3.4m H-巷道冒落高度,按最严重冒落高度取2.0m r---岩体容重,23kN/m3 L1-排距,2m F1-锚固力,300kN F2-锚索极限承载力,15.24mm取335kN, θ-角锚杆与巷道顶板的夹角,67度

锚杆护坡施工方案

钢骨架锚杆护坡施工工艺 一、工程概况 拟建场地位于武原镇盐海丰路以北、海兴东路以南、规划盐平西路以西和规划谢家路东侧。本基坑周围环境条件比较简单,围护体采用放坡、型钢水泥土墙+预应力锚索。本工程±0.000相当于黄海高程4.050m,目前自然地面相对标高为-0.850m,底板底标高为-6.600m (含垫层)。设计基坑开挖深度为5.950m。基坑等级为二级。 二、锚杆(被动式)的优势 根据我单位多年的施工经验及施工现场的周边环境认为,本基坑可以使用型钢水泥土+3排锚杆(被动式)作为支护结构: 1、基坑周边环境简单,没有建(构)筑物,挖土时,土方全部外运,故土地荷载只需要考虑挖土时运土汽车的动荷载。预应力锚索一般考虑到基坑周边荷载较大时或已有较大变形的工程部位;锚杆是在被锚固岩土发生形变时即产生做用,考虑施工场地周边环境及施工情况,只有在挖土施工时才会对基坑周边产生较小的动荷载。 2、本工程工期较短,施工预应力锚索在其强度达到设计值后,再分次加载预应力,并在加载应力后进行观测,从而需要的施工周期较长,被动式锚杆支护在强度达到设计值后就可进行下道工序的施工,可以较大的缩短工期。 综上所诉,我单位认为可以使用锚杆代替预应力锚索作为支护结构。 三、施工工艺

3.1、锚杆施工工艺 边坡按设计要求清理好后,开始进行锚杆施工作业。 1、定位:孔位允许偏差为±15mm;锚杆孔距误差不超过150mm。 2、钻孔:锚杆采用风枪打眼,钻孔要符合以下要求:钻孔圆而直;锚杆孔径要大于杆体直径15mm。钻孔深度要满足下列要求:锚杆孔深允许偏差为±50mm;钻孔质量和锚杆材料质量是锚杆施工质量的基础,确保每一根锚杆都能发挥支护的作用。 3、砂浆制备:采用不低于42.5级且具有抵抗水侵蚀的化学稳定性的普通硅酸盐水泥,按施工配合比拌合锚杆用浆。 4、锚杆准备:按设计要求截取杆体,并整直、除绣和除油。 5、注浆:孔深、孔径验收合格后灌注水泥浆,普通水泥浆锚杆的施工要求如下:水泥浆拌和均匀,随拌随用,一次拌和的水泥浆要在初凝前用完。水泥浆质量是确保粘结力和锚固力的核心,必须充分注意,严格控制在初凝前用完,并要遵守以下规定: (1)、注浆开始或中途暂停超过30分钟时,要用水润滑注浆罐及其管路。 (2)、注浆孔口压力控制在0.4~0.6Mpa之间;。 (3)、注浆管要插至距离孔底5~10cm处,随水泥浆的注入缓慢匀速拔出,直到注满为止。 6、锚杆(土钉)的下放: 锚杆采用?48×3的钢管,在钢管接口处用4根?12钢筋焊接,在锚杆上,每隔2.5m距离设置一个定位支架(用一组定位钢筋?6.5

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