管缝式锚杆在岩巷穿煤或破碎带巷道施工中的应用参考文本
管缝式锚杆在岩巷穿煤或破碎带巷道施工中的应用

管缝式锚杆在岩巷穿煤或破碎带巷道施工中的应用一、引言管缝式锚杆支护作为井巷工程施工的一种支护手段,近年来在许多矿山井巷掘进中得到了较为广范的推广和应用。
管缝式锚杆支护跟其它类型锚杆支护相比,预期锚固力在锚杆打进去的同时就能达到,具有减少巷道维修量又能当班支护到位等优势。
在坑木来源日趋紧张、坑木价格高达780元/m3的当前,还有明显节约支护成本的优点。
我矿推广应用管缝锚杆工作主要从2004年初开始在围岩较好的岩巷中试用,已逐步推广应用到半煤岩巷中。
但是,在较破碎煤岩体、岩巷见煤时,按常规施工技术虽采用多种措施,还是经常发生冒顶垮帮事故,小则影响施工进度,大则造成无效进尺。
为此,我矿通过开展科技攻关,大胆创新,在岩巷穿煤、松软煤岩体中施工巷道时,尝试采用管缝式锚杆作超前控顶控帮,实现了防止发生冒顶片帮事故,达到安全施工要求,并已在本矿中广泛应用。
二、管缝锚杆的支护原理及技术参数管缝式金属锚杆是采用高强度金属板卷压成带纵缝的管状杆体,用凿岩机强行压人比杆径小的钻孔(配合差2~3mm),可立即在沿孔向80~100cm范围内对孔壁施加径向压力和产生穿层的阻止围岩下滑的摩擦力,加上锚杆托盘托板的承托力,从而使围岩处于三向受力状态,实现由于管壁弹性张力挤压孔壁而产生的磨擦锚固力,是主动加固层理发育围岩的新型自身锚固式锚杆。
就象膨胀钉一样把层理发育的岩层紧紧地钉在周边稳定的岩层中,每米锚杆向钻孔内的压入力约25kn,产生的锚固力与压入力大致相等。
同一外径和材质的锚杆,管壁越厚,金属管材的弹性应力越高;孔径压缩越小,锚固力越大。
在坚硬的岩层中其锚固力更大,如砂岩中的锚固力可达60~100kn。
在爆破振动围岩锚移等情况下或随着时间的推移,后期锚固力有明显增大的趋势。
在煤系地层安装100天后,锚固力可由60kn增加到90kn。
对地层横向错动,有良好的适应能力;钻孔变弯曲,锚固得更牢。
锚杆支护一般配合有喷浆永久支护,锚杆作用以组合梁效果为主;在半煤岩巷道施工中,锚杆支护一般起悬吊岩石的作用,它必须配合煤层贴帮柱及相应背帮等支护措施。
锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的管理与应用策略

锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的管理与应用策略摘要:在煤矿开采过程中,随着开采深度的不断增加,岩石压力问题变得非常严重,有必要在道路上使用更多的支护技术以抵抗岩石压力并避免发生安全事故。
在众多支护技术中,因其施工工艺简单、施工成本低、支护能力相对较强,锚杆支护技术已广泛用于道路上以促进煤矿开采。
然而,在锚杆支护技术的实际应用中,由于机械化程度低、行驶速度不一致,支护技术水平低,仍然存在影响锚杆技术应用和煤矿掘进的问题。
因此基于笔者多年的工作经验,本文介绍了锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的管理与应用策略。
关键词:锚杆支护技术;煤矿掘进巷道;管理与应用策略一.引言近年来,中国的煤炭工业一直在加大采矿力度,以满足人们日益增长的需求。
但是,随着采矿工作的不断加强,路段的压力比较大,传统的支护技术已经不能满足路段的压力。
应用锚杆支护技术不仅可以提高支护效果,而且可以降低支撑成本。
但是,在某些应用方面仍然存在一些问题,本文将在此背景下研究煤矿巷道的管理和应用。
通过分析应用需求,总结当前应用存在的问题,提出支护技术的管理事项、以及其应用的对策,为锚杆技术的应用提供参考资料。
二.锚杆支护技术概述锚杆支护技术是一种用于煤矿道路支护的特殊方法。
它主要通过与在道路和其他结构中钻孔相同的钢材,木材和化学材料的有效结合,来支护、加固和保护巷道。
该支护技术具有成本低、布局简单、空间利用率高、安全性高等优点,是对现有支护方法的创新改进。
这种方法具有很高的安全性能,对矿工和机械等的保护起到了很大的作用。
锚杆支护技术是一种隐蔽的支护技术,后期维护检修比较困难,并且在发生危险事故之前,通过表面的外观做出早期保护判断可能并不容易。
它也不特别适用于变形较大且道路复杂的软岩,因为软岩可能会对道路造成一定程度的破坏并使采矿作业无法使用。
因此,该技术必须严格遵守使用期间的使用标准和规则,锚杆支护技术在设计人员和施工人员的各个方面都有很高的要求,只有合理的设计、施工和维护,才能充分利用该技术的优势,为采矿作业带来更多的安全性和可靠性。
锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的应用研究

锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的应用研究发布时间:2021-01-13T14:43:40.547Z 来源:《工程管理前沿》2020年10月30期作者:闫中云[导读] 巷道是煤矿开采的必经通道。
在煤矿开采中,需要开挖大量的巷道为开采服务。
闫中云山西兰花集团东峰煤矿有限公司山西晋城 048000摘要:巷道是煤矿开采的必经通道。
在煤矿开采中,需要开挖大量的巷道为开采服务。
此类巷道使用寿命短,支护成本普遍较低。
锚杆支护是一种适用的支护技术,具有支护可靠、造价低、施工方便等优点,其已广泛应用于大多数煤矿巷道中。
但煤矿巷道掘进由于受矿压的影响,会产生变形,这对巷道的使用非常不利。
因此,在巷道开挖过程中采用锚杆支护既方便又经济。
关键词:锚杆支护技术;煤矿;掘进巷道一、锚杆支护技术的作用1.1 支护的适用性强在多数情况下,锚杆的杆体选择是具有很高强度的螺纹钢。
根据锚杆使用的位置不同,锚杆杆体的材料应该会存在不同,例如:在靠近工作面一侧的锚杆支护需要采用塑钢,由于在回采时会产生很强的动压作用在锚杆上。
锚杆直接的选择应该根据巷道的围岩的特性,对于巷道围岩比较稳定的情况选择直径小的锚杆,相反,选择直接较大的锚杆。
由于不同岩石地质是不同的,这样就会决定锚杆支护采用的原材料是不同的,在比较松软的煤矿中则是需要采用全长的锚固。
1.2改善巷道周围围岩稳定性对于新开掘的巷道,其主要是都到地层压力的作用,因此需要采用一定的支护工具来维持煤矿巷道的稳定性,减缓巷道断面的缩小。
只有这样才能为煤矿的开采提供了一定的安全空间[4]。
由于巷道周围被岩石所包围,提高巷道围岩的稳定性就能保证巷道的安全性。
在早期的煤矿掘进巷道中,多使用的金属支架、混凝土以及木材等方式进行支护。
这种材料对巷道的支护能力有限,而且需求量大,支护的成本较高,需要大量的劳动力。
因此,这种方式已经被淘汰,锚杆支护技术已经成为了巷道的支护的主要手段。
1.3改变巷道围岩的承载结构经过多年的使用,锚杆支护的安全性已经被众多学者所证实。
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。
锚杆支护技术在矿建工程巷道掘进中的应用_1

锚杆支护技术在矿建工程巷道掘进中的应用发布时间:2022-10-18T06:36:23.791Z 来源:《城镇建设》2022年第11期6月作者:张镕镜[导读] 在矿山建设工程中,锚杆支护技术作为一种快速的基坑支护技术张镕镜身份证号:62040319880521****摘要:在矿山建设工程中,锚杆支护技术作为一种快速的基坑支护技术,在我国有着大量的应用。
对于巷道开挖工程的施工,应用锚杆支护技术不仅可以提高巷道基坑支护的实际效果,而且可以提高开挖效率。
同时,锚杆支护技术在巷道围岩掘进中的应用也可以提高巷道围岩的可靠性,保证围岩的安全系数。
此外,锚杆支护技术由于其良好的经济效果和快速的作业速度,可以改善煤矿的工作环境,提高煤矿开挖的稳定性,将大大提高煤矿的社会效益,在巷道开挖施工过程中具有至关重要的作用。
关键词:锚杆支护技术;矿建工程;巷道掘进1巷道掘进锚杆支护模型的建立对影响锚杆支护轴力的不同因素进行研究,采用数值仿真的形式对主要的影响因素作用进行分析,首先需建立巷道掘进的支护模型。
随着计算机技术与岩土工程本构模型的发展,在煤矿巷道掘进中采用数值模拟的形式成为研究分析的主要方法。
在多种岩土工程软件中,选择FLAC3D作为锚杆支护轴力模拟分析的软件,FLAC3D是采用有限差分的形式对连续介质的力学行为进行分析,是岩土工程进行仿真分析的主流软件,适用于对巷道的锚杆支护作用进行分析。
FLAC3D中提供了锚索单元,可对巷道掘进中的桩锚支护、边坡支护等多种支护形式进行快速的模拟分析。
进行巷道掘进的施工参数为支护桩的直径0.8m,桩长24m,桩间距为1.3m,锚杆支护的孔径为0.15m,杆体采用钢绞线,强度等级为1860N/mm2,采用32.5水泥净浆进行锚杆灌注,水灰比为0.45,采用二次压力注浆的港式进行施工,锚杆的倾角为15°,共配置有三道锚索。
依据巷道掘进的工况条件建立锚杆的支护分析模型,在建模时,设定锚杆与土体之间的锚固力通过土体的位移产生,当没有位移产生时,锚杆不受力;在进行分析的过程中,不考虑地下水影响及锚杆受到的横向剪切作用,钢绞线及注浆体为弹性体,周边的土体诶弹塑性体,符合摩尔-库伦强度屈服准则,锚杆与周边的土体完全结合黏结,满足变形相容的条件。
浅析煤矿巷道锚杆支护技术应用分析

浅析煤矿巷道锚杆支护技术应用分析摘要:锚杆支护技术因其安全性好,深受广大煤矿工程技术人员的喜爱,同时经过多年的进步和发展,已经逐渐成为我国煤炭开采支护的主要方式。
基于上述原因,文章主要分析了煤矿巷道锚杆支护技术应用,为今后的发展建立理论支撑。
关键词:浅析煤矿巷道锚杆支护技术应用分析引言随着我国巷道工程的不断建设,挖掘技术水平也在逐渐提高,锚杆技术得到快速发展,特别是在我国煤炭行业的应用非常广泛,保证了煤矿的快速开采,保证了工程质量和经济效益。
煤炭锚杆支护能够适应周边岩石的发展趋势,保障在巷道内工作人员的安全,从根本上提高开采的工作效率,为企业创造更高的经济效益。
1锚杆支护作用原理锚杆是一种安装在巷道围岩内部的一些支撑结构。
使用锚杆进行支撑巷道,在巷道的挖掘过程中钻锚杆眼插入锚杆,通过这种系统的结构对周边的岩石进行加固处理,以保证在矿石开采过程中处于非常安全的环境。
锚杆支护在煤矿巷道作业中,属于最常用的支护方法,也是煤矿巷道支护发展的主要技术。
锚杆支护作用的原理主要有以下几点:(1)悬吊作用。
悬吊作用主要指的是在即将发生塌落的岩石部位将锚杆通过悬吊的作用固定到岩石上,使其能承受岩石的整体重量。
(2)组合梁作用。
组合梁是一个由多层的梁共同组成的一种结构形式,在外部载荷非常大的情况下,每层的梁板因为压力的作用会单独的弯矩,由于单个承载能力较弱,所以极易被损坏。
但是通过锚杆将所有的板梁压紧之后,其所有的支撑层会形成一个统一的整体,如果遭受外力时,所有的结构共同承受外力,能够提升抗弯强度,也能有效地提高岩层的承载能力。
(3)挤压加固作用。
在巷道四周区域内设置锚杆后,将内部的各块岩石组合在一起,同时在特定的范围内形成一个连续的、承载能力超强的整体拱形构件,这就形成了强力的承载结构,从而能够承受围岩的整体重量以及顶板处的压力。
(4)减跨作用。
在巷道内安装锚杆能够有效地降低整体结构的高度和宽度。
比如在巷道中间位置上设置一个锚杆,可以作为支撑构件使用,将原来的两个小拱结构联合在一起。
锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的应用

锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的应用摘要:随着我国经济建设的快速发展,人们对矿产资源的需求量也在与日俱增,矿压问题就成为煤矿企业发展过程中首要解决的问题,就需要应用更多的巷道支护技术来抵抗矿压,减少煤矿巷道掘进过程中安全事故发生的次数。
而锚杆支护技术是目前巷道掘进中应用最为广泛的一种支护技术,具有施工简单、资金成本较低、支护能力强等特点,本文就锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的应用进行简要分析。
关键词:锚杆支护,煤矿掘进,巷道,应用一、锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的作用1.组合拱作用在进行煤矿巷道掘进时,技术人员会遇到各种类型的岩石层,如岩层破碎但稳定性较强的岩层,这类岩石可以使用组合拱理论来进行解释,利用锚杆将这些破碎的围岩进行组合,能够有效防止围岩脱落,再依托围岩间存在的摩擦力进行相互挤压,经过一段时间的挤压这些围岩便能够形成自身稳定的岩层,起到巷道掘进支护工作。
2.支护的适用性强锚杆支护的杆体主要材质是螺纹钢,螺纹钢具有较强的硬度和强度,对物体的承载能力较强,根据煤矿中围岩的不同特性选择适合的锚杆。
例如,对于巷道周围围岩结构相对比较稳定的,选用直径较小的锚杆,对于巷道周围围岩结构稳定性较差的可以使用直接较大的锚杆,以此确保支护作用。
此外,当煤矿结构比较松软时,使用全长的锚杆来进行支护,而靠近巷道的锚杆支护材料应该选择塑钢材料,提高加固能力。
3.支护作用巷道不是一开始就存在于煤矿中,一般是煤矿企业在开采矿产资源的时候根据地下实际情况挖掘出来的,巷道是为了给矿井生产活动提供一个排水、运输、通风以及动力能源的通道,是连接地上和地下的主要枢纽。
当巷道进行实际挖进时,由于地质条件的复杂性及多变性,需要做好支护工作。
例如已挖掘好的巷道周围存在性状不同的破损围岩体,这些围岩体在受到自然界恶劣天气的影响下,如果不进行巷道支护的话,很容易出现岩体的脱落,导致安全事故的发生。
二、目前锚杆支护技术应用存在的问题1.机械化程度不高我国地大物博,自然环境复杂,受到地质条件的影响,我国现阶段煤矿巷道开采过程中的机械化程度不同,很多煤矿企业使用的机械化程度较低。
锚杆在煤矿巷道支护中的应用

打完后将前梁推至工作面 , 再将相临 的前探 梁退 悬 吊理论是最早 的锚 杆支护理论 , 具有直 观 、 易懂及使 用方便等特 前探梁退后一根 , 周而复始将永久支护安设 到工作面窝头。 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 后 , 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 2 . 3 . 2 锚杆安装方法。在钻好锚杆孔之后 , 由此是帮 以及底锚样 从而清干净样孑 L 内的浮煤 , 保证锚杆的锚 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 。 孔应沿着锚杆多次进退 , 组合梁理论充分考虑 了锚杆对岩层离 层与滑动 的约束作甩 , 适用 于 固力 , 而后使用锚杆将树脂眼底 , 而后再使用煤电钻或者风 钻进行 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 , 搅拌 , 搅拌的时间为 2 0 s ±5 s , 在等到树脂凝 固之后将 钻挂网取下 , 5 m i n后上好托板 , 拧 紧螺母 , 保证托板与煤面与岩面贴紧 , 保证 并且增大了各岩层问的摩擦力 , 与锚杆杆体提供的抗 剪力一同阻止 在 1 岩层 问产生相对 滑动 。加 固拱理论认为 , 即使在软弱 、 松散 、 破碎的 其承载的效果 , 避免顶板 的离层。 2 . 3 . 3 锚网支护。打锚杆必须严格按照规程 中规定 , 照好 中线找 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 , 锚杆 间排距误差为 ±l O 0 m m。锚杆应与工求 与煤层 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 锚杆位置画眼 , 石的载荷 。该理论充分考虑 了锚杆支护 的整体作用 , 在软岩巷道 中 层 面垂直 , 锚杆与顶板或巷道轮廓线夹角不小于 7 5 。。锚杆必须上 木 锚 盘 ,螺 纹 外漏 长 度 为 1 0 ~ 3 0 m m。锚 杆 锚 固力 必 须 达 到顶 得 到较为广泛的应用 和得到 良好的经济效益 。 1 . 2 锚 杆支护 的适用条件 1 5 0 K N 、 帮1 5 0 K N以上 , 不合格必须重新补打 。 每隔 1 0 0 米巷道进行 般的单体锚杆紧急适用 于对 岩石 巷道或者具有较 完整 的围 次锚杆拉力试验 , 并用 红漆做好标记 。紧 固锚杆螺母必须使用力 岩岩体 的巷道进行加固 , 然而在较软围岩或者具有较 大破碎规模 的 矩 扳手 , 拧紧力矩不小于 1 0 0 N . m。 金属 网搭接 1 0 0 a r m, 每2 0 0 a r m用 采用双边三花连接 , 连接点要 均匀布置 , 金属网要 围岩巷道 、 煤 矿巷道和压巷道 中往往并不具有 支护的效果 , 严重 的 联 网丝扭结一次 , 甚至导致质量事故和安全事故 。 拉展铺平 , 顶网与巷道 中心线垂直铺设 。 2锚杆与锚 索联合支护的研 究 2 . 3 . 4 架棚支护。架棚时 , 梁与腿搭接 4 5 0 m m, 每帮上三个 卡缆 , 卡缆螺丝必须上紧 , 若遇到棚腿不很规格时 , 腿 与梁处可打木楔 , 卡 2 . 1 锚杆与锚索联合支护 0 mm。每次放炮 时,必须在连板处和柱根处各打一根撑 锚杆与锚索联合支护是煤 巷巷道掘进过程 中的一种主要支护 缆间距 为 8 形式 , 可 以与钢带 、 金属网 、 工字钢梁联合使用 。合理选择锚杆参数 杆 , 撑杆应成一条直线 , 间距不 少于 1 0米 。架棚严禁 出现前倾 、 后 迈步棚 , 棚间距为 0 . 5米 , 迎 山角 为 2 。 。架棚时每隔 5 米, 把棚 及支护形式 , 是安全 、 科学 、 经济的 , 能起 到提 高支护质量和矿 山效 仰 、 益、 降低成本的作用。锚杆与锚索联合支护是通过围岩内部发挥其 腿用钢丝绳 固定在巷 道帮锚杆 上 ,防止巷道在上 山施 工中棚子推 支护作用 的 , 其实就是 变巷 道被 动支护为主动支护 , 提高巷道 围岩 倒 。 2 . 3 . 5喷射混凝土 。喷射混凝 土必须采用标号 不低 于 4 2 5号水 的自 身承载力。随着巷道 围岩状况的不同 , 锚杆与锚索支护也具有 泥, 要使用细砂 , 不得使用粗砂 , 水泥 : 沙子 = 1 : 2 . 5 。 清理喷射现场 的 不 同的作用机理 。 2 . 2 锚杆与锚索联合支护 的可行性分析 矸石杂物 , 接好风 、 水管路 , 输料管要铺设平 直 , 不得有急弯 , 接头要 不 得漏风 。喷射 中 , 要先 喷顶后喷帮 , 滞后距离不得 超过 5 0 单根锚 杆与锚索在所加 固的岩体周 围形成 了锚杆锚 索周 围应 严 密 、 力, 仅仅需要设置好锚杆和锚 索间距 , 那么在群锚的综 合作 用下 , 所 米 , 喷射头与受喷 面应尽量保持垂 直 , 喷射头 与受 喷面的垂直距离 形成的应力相互叠加 ,在煤矿 的岩体 内部形成 了承载圈的家古代 , 为0 . 8 — 1 . 0 米。 开机 : 给水一开风一开机一上料; 停机: 停料一停机一 而对于煤矿开掘巷道的锚杆和锚索 的支护 ,要结合岩石完整程度 、 关 水一 停 风 。 参考文献 岩石的硬度 、 岩体 的节理状况 、 地应力和使用年 限是 否收到动压 的 影响等因素的综合作用 , 由此确定锚杆 和锚索的支护形式 。 『 1 1 李进朋, 何善义. 经锚杆在煤矿巷道支护 中的应用 硅谷 , 2 0 1 2 , f 5 ) . 2 ] 杨军辉, 赵祥, 朱 明. 锚 网索支架联合 支护技 术在深 井巷道 维修 中 由于煤矿顶层 的脆性和易碎性 , 直接定坚 实 , 在 煤矿 的支护施 f 工当中 , 最为常见 的是锚杆与锚索 以及金属网的联合支护方式 。锚 的应用l J 1 . 河北工程 大学学报( 自然科学版) , 2 0 0 9 ( 3 ) . 杆与锚索 以及 钢带 抗弯强度较小 , 容易贴顶 , 所 能承受的载荷力也 『 3 1 秦学东, 刘全根 . 赵庄煤矿 煤巷锚 网索支护技 术应用『 J ] . 中州煤炭 , 较小 , 在煤矿 的顶板平整之 时所 常用锚杆对伪顶进行加 固 , 使用锚 2 0 1 2 ( 6 ) . 杆 以及锚索对直接顶直接加固 ; 这是 由于锚杆与钢梁能承受较 大的 1 4 l 迟德 友. 安泰煤矿 工作 面支护技 术研 究l J 1 . 科技创新 与应用 , 2 0 1 2 载荷 。 而锚杆的桁架通过使用拉杆所产生 的挤压力减少或者消除下 ( 8 ) . 5 ] 梁伟 彬 . 深 井 高应 力回采巷 道 让压锚 杆 支护技 术 『 J 】 . 中州煤炭 . 位岩层中的拉应力 。 支护 ; 应用
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管缝式锚杆在岩巷穿煤或破碎带巷道施工中的应用
参考文本
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
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某某管理中心
XX年XX月
管缝式锚杆在岩巷穿煤或破碎带巷道施工中的应用参考文本
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一、引言
管缝式锚杆支护作为井巷工程施工的一种支护手段,
近年来在许多矿山井巷掘进中得到了较为广范的推广和应
用。
管缝式锚杆支护跟其它类型锚杆支护相比,预期锚固
力在锚杆打进去的同时就能达到,具有减少巷道维修量又
能当班支护到位等优势。
在坑木来源日趋紧张、坑木价格
高达780元/m3的当前,还有明显节约支护成本的优点。
我矿推广应用管缝锚杆工作主要从20xx年初开始在围岩较
好的岩巷中试用,已逐步推广应用到半煤岩巷中。
但是,
在较破碎煤岩体、岩巷见煤时,按常规施工技术虽采用多
种措施,还是经常发生冒顶垮帮事故,小则影响施工进
度,大则造成无效进尺。
为此,我矿通过开展科技攻关,大胆创新,在岩巷穿煤、松软煤岩体中施工巷道时,尝试采用管缝式锚杆作超前控顶控帮,实现了防止发生冒顶片帮事故,达到安全施工要求,并已在本矿中广泛应用。
二、管缝锚杆的支护原理及技术参数
管缝式金属锚杆是采用高强度金属板卷压成带纵缝的管状杆体,用凿岩机强行压人比杆径小的钻孔(配合差2~3mm),可立即在沿孔向80~100cm范围内对孔壁施加径向压力和产生穿层的阻止围岩下滑的摩擦力,加上锚杆托盘托板的承托力,从而使围岩处于三向受力状态,实现由于管壁弹性张力挤压孔壁而产生的磨擦锚固力,是主动加固层理发育围岩的新型自身锚固式锚杆。
就象膨胀钉一样把层理发育的岩层紧紧地钉在周边稳定的岩层中,每米锚杆向钻孔内的压入力约25kN,产生的锚固力与压入力大致相等。
同一外径和材质的锚杆,管壁越厚,金属管材的弹
性应力越高;孔径压缩越小,锚固力越大。
在坚硬的岩层中其锚固力更大,如砂岩中的锚固力可达60~100kN。
在爆破振动围岩锚移等情况下或随着时间的推移,后期锚固力有明显增大的趋势。
在煤系地层安装100天后,锚固力可由60kN增加到90kN。
对地层横向错动,有良好的适应能力;钻孔变弯曲,锚固得更牢。
锚杆支护一般配合有喷浆永久支护,锚杆作用以组合梁效果为主;在半煤岩巷道施工中,锚杆支护一般起悬吊岩石的作用,它必须配合煤层贴帮柱及相应背帮等支护措施。
锚杆支护技术参数的确定:按照加固的拱梁理论,加固拱梁厚度与锚杆长度和间距之间的关系:
b=(Ltga—a)/tga
式中
b——加固拱梁厚度,m;
L——锚杆的有效长度,m;
a——锚杆在松散体中的控制角;
A——杆的间距。
锚杆的控制角如按45。
计,则
b=La
根据上式,锚杆长度L=1600mm,选定锚杆间距
a=600mm,则加固拱梁厚度将为900mm,相当于二层料石拱梁的厚度。
三、管缝式锚杆支护特点
1.管缝式锚杆支护可一直跟到掘进巷道最迎头,支护十分及时,可避免空顶作业的产生。
2.管缝式锚杆只要一推进锚杆眼,其产生的锚固力就能达到,支护效果较好,可减少由于支护不及时造成的维修工作量。
3.跟以往同类锚杆支护过程相比,管缝式锚杆支护具有工艺简单,易于操作,且支护质量较能保证的优点。
4.与坑木支护相比,管缝式锚杆支护不但是对岩石进行主动支护,可减少由于巷道变形引起的片帮事故,延长支护期限,实现节能降耗的目的,从长远看其支护成本有较为明显的降低;而且使巷道岩石风化脱落的机率大大降低,巷道维修量少,这对保留回采面上风巷的完整十分有利,为矿井正规面建设创造更好条件。
5.管缝式锚杆超前支护的优点
能使松软的煤层和破碎的岩层经锚固后组成拱梁结构,增加了煤层及岩层的整体强度,使不易控制的煤岩体变为有相对稳定时间的煤岩体,给施工有效支护创造了一定的暗,从而产现施工安全顺利进行。
四、管缝锚杆应用实例
从20xx年开始,管缝式锚杆支护在我矿井巷掘进中已得到较好应用,但受使用范围的限制,其优势还远未正常发挥,20xx年一开始,管缝式锚杆支护进一步推广到我矿
各个生产采区开拓巷道和半煤岩施工中得到广泛的应用。
20xx年3月份开始,我矿掘一队施工延二采区西块段37#石门穿煤层、39#+245~+195下山离落平点还有10m左右,遇见39#煤层,发生了冒片煤现象,全断面的煤又不见顶底板,给施工造成了困难,影响了施工进度。
为此,在处理巷道冒顶时为防止再次冒煤,我们对岩巷见煤施工全煤断面的巷道迎头采用管缝锚杆按20~50cm的间隙进行全断面的超前锚固,起到预期效果。
此后,类似问题在即可见煤时采用该项超前控制技术得到进一步验证,使用效果显著。
1.材料选用及施工器具配备
(1)材料选用:为保证锚杆支护质量,所使用锚杆材料的弹性的屈服应力大于350MPa,管壁厚2.0mm,管长1600ram,管径34ram。
开缝12mm。
选用山东涟钢田湖轧钢有限公司生产的ф34×1600的管缝式锚杆(含托盘)。
(2)施工器具配备:使用的ZY-24型风钻、高压风管及短气腿一套,ф32新钻头或经磨制复用的ф34旧钻头,配备1.0m短钻杆和1.8m长钻杆各一根及一长一短两根敲帮问顶用的撬棍、调整风钻气腿或稳钻用的特制铁椅等。
2.应用地点
延二采区两块段37#石门穿煤层及39#+245-+195下山及39#反眼施工作业点。
3.锚杆布置
按巷道轮廓线布置锚杆眼位(正常情况下,按20cm×20cm间排距排列),按与巷道施工方向成10-20。
(斜交巷道前进方向)的方向安设锚杆。
施工的炮眼深度不超过
l00cm,这样在炮放后,由于有超前的锚杆护住帮顶,锚杆还有60em仍然深入煤岩体中,形成的拱梁结构能保持松软的煤岩体有一段相对的稳定时间,这时施工队伍抓紧时间及时梯形支护跟紧迎头,并控顶控帮,就能实现及时支
护顺利施工,而不发生冒顶片帮事故;在全岩开掘的巷道施工39#反眼,当最后一排炮见煤时,虽然按规定不放掉炮眼,但是在其拱顶上方也要按与上山方向成10-20。
的角度布置,并打好超前控顶煤的锚杆,使得采煤队进入作业时,放掉最后一排炮后不至于发生冒片煤的事故。
减少施工中冒顶片煤的事故,实现安全作业。
4.管缝式锚杆超前支护工艺流程
按沿巷道轮廓线要求进行布锚眼,配合一长一短两根钻杆,按1.8m长度掘出锚杆眼→用高压风管吹眼→用特制顶锤套上锚杆(并配上托盘),利用风钻的撞击力把管缝式锚杆推进锚杆眼内→按先顶后帮的顺序进行超前控顶控帮。
严格按以上要求打好每一根锚杆,确认锚杆到位后,方可进行巷道断面的1m深度的打眼作业。
按掘进作业要求爆破出相关设计巷道(按80%的炮眼利用率每排炮进0.8m)→通风及敲帮问顶→出掉煤或矸石→立即用棚式支护控顶控
帮一并把超前控顶帮的锚杆捌到或背进帮顶戗牢。
下一班重复以上工作,直至顺利通过破碎带或全煤地段。
5.安装技术要领
(1)安装前应检查管缝式锚杆的长度,直径是否与岩孔相匹配。
(2)安装时,凿岩机及顶锤、管缝式锚杆和煤岩孔四者的中心线应当在同一直线上。
凿岩机的风压在起始时不要开得太大,等锚杆进入1/3深度时再开大气阀,进行全力推进。
(3)锚眼应比管缝式锚杆长度大50~100mm。
托板贴紧岩面后,凿岩机不得继续冲击管缝式锚杆的尾端。
五、存在问题
管缝式锚杆支护对锚杆眼孔径精度要求较高,若孔径太大会造成锚杆支护失效的现象,当孔径偏小时,又容易引发管缝式锚杆不能全长打进锚杆眼,留了一段在孔外,
安全文书样本 QCT/FS-ZH-GZ-K987拔不出来的情况,产生废杆,造成支护效果达不到要求,不但给安全生产埋下安全隐患,而且又而浪费支护材料。
应加强技术工种培训。
六、结论
通过使用锚杆超前支护技术,实现岩巷穿煤层或破碎煤岩体施工不发生冒顶片帮事故,提高了巷道施工的安全性,减少了由于冒顶处理而增大的坑木使用量,有利于矿井安全生产,同时减轻了工人的劳动强度,改善了作业环境,降低了坑木的使用量。
若围岩较破碎的薄中厚层状的围岩中使用时,应配合网喷联合支护,效果更佳。
在矿山巷道等支护领域中,具有较好的推广应用价值。
不但企业本身具有较好的安全和明显的经济效益,由于降低坑木消耗,减少森林破坏与复垦,也有利于保护生态环境。
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