煤巷合理锚杆锚索布置方式的分析及应用

煤巷合理锚杆锚索布置方式的分析及应用
摘要近年来,深井开采成为各煤矿主要的开采方式,由于深井煤矿中的特殊地形构造以及围岩的构成成分,深井煤矿冒顶事故的发生几率在不断增加,因此做好煤矿巷道的支护工作十分必要。

本文中,我们对目前巷道支护常用的锚杆支护以及锚索支护进行了简单的研究,分析了锚杆和锚索联合工作的原理以及布置方式,同时也结合实例分析了锚杆锚索支护在实际中的应用。

关键词合理锚杆锚索;布置方式;应用
目前,多数煤矿为提高煤炭生产的安全性普遍采用了锚杆锚索支护方式,但是煤矿在设计布置锚杆锚索支护时还存在着一定的问题。

为使锚杆锚索支护方式更加的安全,我们有必要对锚杆锚索支护的合理布置方式以及实际应用进行分析研究。

1 锚杆支护和锚索支护
巷道支护是煤层开采过程中为保持围岩稳定性所采用的常见方法,目前巷道支护主要有锚杆支护和锚索支护两种方式。

1.1锚杆支护
锚杆支护是传统的巷道围岩支护方式,它的工作原理是使锚杆与围岩之间形成受力作用,从而建立一个统一稳定的支护结构,进而保持巷道围岩的稳定性,增加煤炭生产的安全性。

锚杆一般是由金属杆、螺母、托盘等组成,目前煤炭行业所普遍使用的是左旋无纵筋螺纹钢锚杆。

另外,经过不断的发展创新,我们已经研制出适合不同地质条件的锚杆支护方式,并且也逐渐研制出联合支护方式,以满足软岩巷道的支护要求。

1.2 锚索支护
锚索支护是一种新型的巷道支护方式,它的工作原理是将柔性大、易弯曲的钢纹线穿过钻孔并且固定在围岩内部,同时在外部通过托盘对围岩进行加固。

锚索支护相对于锚杆支护而言,其围岩加固深度大、支护能力强以及可靠性高,并且其加固的范围、支护的强度以及可靠性都远远大于普通的锚杆支护。

锚索是由索线、托盘、锚具等构件组成,它主要通过索线给围岩施加一定的预应力,从而有效的束缚围岩,进而减少围岩的形变,提高围岩的承重能力,确保巷道的安全稳定。

通过以上的分析,我们发现锚杆支护与锚索支护各有各的优点,如果我们将
锚杆与锚索的优点综合起来,那么就可以做到巷道支护最优化,进而可以明显提高巷道支护效果。

1.3 锚杆支护和锚索支护联合作用
我们之所以能够将锚杆支护和锚索支护联合起来是符合一定的原理的,锚杆与锚索联合使用可以形成优势互补,从而更好的提高支护效果。

第一,锚杆与锚索的联合支护可以满足绝大部分巷道的支护要求。

例如,对于一般的巷道只采用锚杆支护就能满足支护要求,但是对于淋水大或者存在复合顶板的巷道,单纯的锚杆支护便起不到很好的支护作用,此时我们可以用锚索支护加固顶板,限制顶板的下沉,从而保证巷道围岩的稳定。

第二,锚杆和锚索支护可以形成互补。

随着煤层的开挖,巷道围岩内的应力分布也在不断发生着变化:在开挖的初期,由于围岩的形变较小,因此锚杆支护的承载能力很大,从而保证围岩的稳定;但是,随着开挖的不断进行,围岩的形变在逐渐的加大,围岩内的应力逐渐向围岩深部发展,此时我们可以通过锚索的悬吊作用稳定围岩,从而继续发挥锚研支护体的支护作用。

这就形成了锚杆支护和锚索支护的互补。

2 锚杆锚索联合支护的布置与设计
在设计锚杆锚索联合支护时我们要按照以锚杆支护为主、锚索支护为辅的原则。

具体来说就是,我们在联合支护作业中首先利用锚杆与巷道围岩之间组成锚岩支护体,提高围岩的稳定性与整体承载能力。

然后使用锚索进一步提高锚杆的支护作用,同时利用锚索的悬吊功能将形变较大的顶岩固定,从而避免冒顶事故的发生。

在具体的设计布置时,我们要按照普通支护的设计流程进行,具体要做到:
第一,参照相关类似工程的支护效果,结合本次工程的实际情况,分析对该工程使用锚杆锚索支护是否可行。

第二,确定锚杆和锚索的具体参数。

确定锚杆锚索参数时,我们要先确定锚杆的相关参数。

首先,我们根据以往的锚杆支护设计,选择支护效果较好的支护方案,并且按照以往支护方案中的参数模拟计算本工程支护工作中所允许的最大下沉量;其次结合围岩的应力情况确定围岩的破坏范围。

在锚杆参数确定之后,我们根据最大允许沉降量和围岩破坏范围,确定锚索的长度以及锚索的延伸量和延伸量差值。

在此需要要注意,如果锚索延伸量差值较小,我们可以适当减小沉降量并且调整安装时间;如果延伸量的差值较大,我们要考虑采用其他的支护技术。

目前常见的使锚索适应围岩变形的技术方法有以下几种:合理布置锚索的位
置,根据巷道的实际情况,选择合适的位置布置锚索;增加木垫板,木垫板在支护阻力的作用下可以使锚岩支护体很好的控制围岩形变,从而增加锚索的延伸量;最大沉降量出现之前安装锚索,从而增加锚索的延伸量。

第三,在选择合适的技术之后,我们还要注意使设计的经济效益达到最优,从而节省工程投资,节约社会资源。

3 锚索锚杆支护的实际应用
目前锚杆与锚索支护被广泛应用到煤炭开采行业中,在此,我们针对不同特性的煤层深入分析锚杆与锚索支护的实际应用。

第一,在近距离煤层开采中的应用。

某煤矿属于近距离煤层,在实际的开采中使用了多种配合形式的锚杆锚索联合支护方式,大大提高了巷道的安全系数以及开采速度。

通过实践应用我们发现,近距离煤层的支护中我们要注意以下几个问题:近距离支护应该在顶板松动破坏之前进行;同时,要利用锚杆支护在顶板上形成组合拱,并且将架棚设置成永久支护,从而有效的稳定加固巷道顶板;
第二,特厚煤层综放开采中的应用。

通过在特厚煤层开采中锚杆与锚索支护的使用,我们发现这样的支护方法可以简化施工流程,同时可以明显提高支护的安全性以及可靠性;
第三,复合顶板煤层的开采。

复合顶板煤层的开采支护一直都是支护工作的重难点,普通的锚杆支护无法有效的限制顶板的下沉,并且锚杆支护的承载能力有限,因此我们尝试采用了锚杆锚索联合支护。

通过实践施工我们发现,锚杆锚索联合支护可以有效的限制顶板的下沉,同时联合支护还能够降低支护成本,减小支护工作中的劳动量,从而明显的提高锚岩支护体的稳定效果。

4 结论
锚杆锚索联合支护技术是近年来开始兴起的新型煤矿巷道支护技术,它充分结合了锚杆支护和锚索支护的优势,从而使巷道的支护效果更上一层楼。

在实际的应用中,我们首先要掌握锚杆锚索联合支护的工作原理,并且针对不同性质特点的煤层采用合适的联合支护方式。

另外,在设计布置锚杆锚索支护时,我们还要按照严格的设计布置流程,以确保支护工作能够取得预期的效果。

参考文献
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[2]马晋元,张召千.全煤巷道锚网支护技术研究[J].太原理工大学学报,2008(S2).
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强力锚杆锚索在巷道支护的研究及应用

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要 的 锚 固 力 , 有 一 定 的 让 压 性 能 , 效 地 控 制 围岩 变 形 , 现 动 压 巷 道 围 岩 稳 定 。 还 有 实
关键词 : 强力; 支护; 围岩状态 中图分类号 :D 5 . T 33 6 文献标识码 : A 文章编号 :0 5 29 (02 0 — 0 3 0 10 - 7 8 2 1 ) 6 0 1 — 3
该 巷北 为 50 26工作 面 , 为 F 1 南 l4断层 及保 护煤 柱 , 东接 5 2胶 带 、2轨 道 巷 , 临 井 田边 界 , 层 平 均 5 西 煤 厚 度为 6 7 。50 .5i 24风 巷全 长 为 158i, 开 口 n 2 距 n 处 约 90i 处 , 会 遇 到 断 层 F3 , 层 落 差 H= 3 n 将 26 断
总 第 14期 5
d i1 . 9 9 ji n 10 2 9 . 0 2 0 . 0 o :0 3 6 / .s . 0 5源自 7 8 2 1 . 6 0 5 s
强 力锚 杆 锚 索 在 巷 支 护 的研 究及 应 用 道
连 壮 丽
( 安 工 程 有 限公 司 矿建 分公 司 , 潞 山西 长 治 060 ) 4 2 4
Ab t a t Toma e c a g s o a wa u p r b sn o t e mo i r g fe b c fd n mi no ma in d s n meh d i o ain sr c : k h n e fr d y s p o y u i g r ui n ti d a k o y a c if r t e i to n r t o t n on e o g f m o d rn u n l gp o e s i ma ed s n t c i v n miain o u p r c s ,i l c t n o o sr ci n tc n l g a e n s c — u ig t n ei r c s , k e i oa h e emi i z t fs p o o t smp i ai fc n tu t e h o o y b s do e u n t g o t i f o o r y T e s p o i rv r k n wal o k r sd a t n t n e it n et eo a in,O t a n h rb d a e n t n y c mp e - i . h u p  ̄ mp o e b o e l r c e i u l r g h a d r ss c o d f r t t se a m o S t c o o y c n b o l o r s h a o sb e t k ee s f u r u d n o k d f r ain e e g , u lo t i ti e rs b l y a d s p o t g e tr a l r c ot il ,o ma e r la e o ro n i gr c eo s m t n r b t s o man a n t i t i t n u p r n xe n l o y a h a i i wal o k b l , i ma et e s p o t a e e s r n h rn r e a d c mp e sb e p r r a c i a h e e ef ciey c n r ld f r a in o u o n — t k h u p r h s n c s a y a c o g f c n o r s il e fm n e, c iv f t l o t eo i o o t e v o m t fs r u d o

关于M6、M16煤巷道支护锚杆(锚索)支护设计技术参数分析

关于M6、M16煤巷道支护锚杆(锚索)支护设计技术参数分析

关于苍海煤矿M6、M16煤巷道支护锚杆(锚索)支护设计技术参数分析 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)支护参数校核已知:M6、M16煤顶板为粉砂岩:以深灰色,薄层状粉砂岩为主,粉砂状结构,夹粉砂质泥岩,菱铁质细砂岩,细砂岩等,沙纹层理发育,局部显水平层理及斜层理。

顺槽巷道毛宽4.7米,高帮3.3米,采用锚网+锚索支护。

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),0.1m ; 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,按树脂锚固剂长度1.2m 计算。

其中围岩松动圈冒落高度顶f H B b ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=︒245tan 2ω式中B 、H ——巷道掘进荒宽、荒高;巷宽4.7米,巷高3.3米。

顶f ——顶板岩石普氏系数;粉砂岩取5ω——两帮围岩的似内摩擦角,ω=()︒=3.57arctan 顶f 。

967.0)34.16tan(245tan =︒=⎪⎭⎫ ⎝⎛-︒=H H c ω米66.05967.035.2245tan 2=+=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=︒顶f H B b ω米L ≥L1+L2+L3=0.1+0.66+1.2=1.96米,顶锚杆长度2.2米满足要求2.锚杆的直径计算锚杆的直径按杆体的承载力与锚固力等强度原则确定,即d 14.35mm === 式中:d ——锚杆杆体直径,mm;Q ——锚固力,按选取直径大于16mm 的树脂锚杆和施工初期职工的锚固工艺掌握程度,按80kN 计算;t σ——杆体抗拉强度,按选取锚杆的技术参数取为490MPa 。

锚杆锚索支护在煤层沿空留巷中的应用

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七 台河 分 公 司从 19 9 0年 开始 实 行 沿 空 留巷 技 术, 沿空 留巷巷旁支 护 的发 展 经历 了从 留设 煤柱 到矸 石墙 、 从木拉筋煤矸渣混 凝土到胶泥石墙 的发 展过程 , 并从 中总结 出了一整套 成功 的技术 和 经验 。但 是 , 公
巷旁支护采用 : 上宽 1 5m、 . 下宽 2 0 的胶 泥石 .m
s r e h n n e e v b o o sr ci n t c n c l e i n a d a p ia in o i a i n,h sma e ab e ktr u h tc n lg r c ie a d p tf r a d c i s t e mi i g r s r eg fc n tu to h i a sg n p l t f t t b o e d c o su o a d r a h o g e h o o y i p a t n u o w r n c
u eu u g si n d c n l so s s f ls g e t sa o cu i n . o n
Ke r s a c o n h rs p o tca lss b—sd o sr c in t h oo y wo d n h r a c o u p r l y wal o i e c n tu t e n lg o c y
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2 9
锚 杆 锚 索 支 护 在 煤层 沿 空 留巷 中 的应 用
魏 云 鹏
( 龙煤股份公 司七 台河分公司 , 江 七 台河 黑龙
摘 要
140 ) 5 60
通过 对新立煤矿 4 0 1采煤 队采后巷道采用锚杆 ( 网和胶 泥石墙支护沿 空留巷的研究与实践 , 40 索) 介绍 了采后沿空 留巷的施 工技术设

锚杆锚索支护在东兴煤业掘进集中运输大巷中的设计应用

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为7 . 5 m的钢绞线 , 用锚 索将 锚杆加 固的“ 组合梁 ” 整体悬 吊于坚 硬岩层 中。锚索的间排距按经验取值为 2 m× 2 m。 3 . 2 巷 道支护设计 集 中运输大巷采用锚 喷支护 , 巷道 断面为矩形 , 净宽 4 . 2 m,
3 巷 道 施工设 计
7 卜 顶板普 氏系数 , 取8 . 计算得 b = 1 . 2 1 m。 再计算锚杆参数 : 锚杆 长度 L = L : ( 2 ) 式中 : ——锚杆总长 , m; 锚 固长度 , 取0 . 4 m; 厂— 锚 杆外露长度 , 取0 . 1 5 m; 广—锚 杆有效长度( 顶锚杆取免压拱高 b ) , 取 1 . 2 1 m。
潘
斌: 锚杆锚索支护在东兴煤业掘进集 中运输大巷中的设计应用
锚杆 锚 索支护在 东兴煤 业掘进集 中运输大巷 中的
设 计 应 用
潘 斌
太原 0 3 0 0 2 4 ) ( 太原东山东兴煤业 有限公 司 ,山西 摘
要 : 东兴煤业为资源整合基建矿 井, 井下局部存在采 空区。采 空区大部分 已稳 定, 采
根据地质资料来看 , 大部分煤层 ( 厚6 m左右 ) 顶板存在 3~ 4 m砂岩直接顶 , 有 时其上存在着 0 . 6 2 . 0 m的砂质泥岩 。该砂 质泥岩抗压强度在 1 3— 2 8 M P a 之间, 且裂隙发育 、 极易 冒落 。 底 板为粉砂岩 , 厚4 . 5 m。
3 . 1 支护参数计算 要想得出顶板锚 杆参 数 , 必须先计算顶板潜在垮落 高度 。 顶 板潜在垮落高度 :
6 = ( 。 + c ) c o s w' ( k y " f r ) . ( 1 )
净高 2 . 8 m 。 顶锚杆采用 中2 0 m× 2 m金属杆体端头树脂锚杆 , 每 排 5根 , 间距 O . 8m, 排距为 0 . 8m, 帮锚杆选用 1 6mx 2m 塑料 胀壳式锚杆支 护 , 帮锚杆距底板 0 . 5 m, 距顶板 0 . 3 m , 间距 1 . 0 m , 排距 o . 8 m, 每排每帮各打 3 根; 在巷道顶上加打两根 1 5 . 2 4 mm×

煤巷锚杆、锚索支护技术在道清煤矿的应用

煤巷锚杆、锚索支护技术在道清煤矿的应用

经常停产 翻修 , 不能 保证采 区的 正常接续 和安全
生产 。
1 一巷道 ; 2一 松 动 隧; 3一凝性变形 区 ; 4一弹性 变形 区 ; 5 一原 岩应力 区
图2
瞄 岩 变 形 区
2 锚 杆 支 护 的基 本 原 理 锚 杆 支 护 的 基 本 原 理 是 将 锚 杆 伸 入 到 煤 层
基础 上 , 巷道 为拱 形 断面 , 采 用 锚 杆 一锚 索 一钢 筋 梯 一金 属 网联 合 支 护 方 式 。见 图 3 。
形木棚及 “ U” 型 铁 棚 。 棚 式 支 护 是 在 围 岩 的 外
部对煤层进行支撑 , 它 仅 能 消 极 地 承受 嗣岩 产 生 的 压 力 和 防 止 破 碎 煤 层 冒落 , 是 一 种 被 动 的支 护 方 式 。随 着 开 采 深 度 的 增 加 和 地 质 条 件 的 复 杂 变化 , 棚 式 支 护 巷 道 出 现 了严 重 破 坏 , 其 中顶 板 压 力 大 足 造 成 巷 道 破 坏 的 主 要 因 素 。 分 层 顺 槽
图 1 煤 层 综 合 柱 状 图
道周 边 向 岩体 深 处 扩 展 , 在 它 以外 分 别 为 塑 性 变 形区, 弹性 变 形 区 和原 岩应 力 区 , 如 图 2所 示 。
该 区为水采 区 , 采 煤 方 法 为 走 向小 阶段 。该 区上部 一 5 O一 一1 5 0 m 标 高 巷 道 采 用 一 梁 三 柱 梯
陈立 柱 李 永海 刘 刚
( 通化 矿 业( 集 团) 有 限责任 公 司道 清煤 矿 吉林 通 化 1 3 4 3 0 9 )
摘要 : 道 清煤矿在煤巷 采用锚 杆、 锚 索支护 , 介绍 了锚杆 、 锚 索支护参数选择 及其 强度 的验 算 、 施 工 工 艺的要 求 及 取 得 的技 术 经济 效 果 。 关键词 : 锚杆 锚 索 支护 参数 中图分类号 : T D 3 5 3 . 6 文献标识码 : B 文章 编 号 : 1 0 0 6— 0 8 9 8 ( 2 0 1 3) 0 3—0 0 4 2—0 3

煤矿井下锚杆使用说明

煤矿井下锚杆使用说明

煤矿井下锚杆使用说明
煤矿井下锚杆的使用主要包括以下步骤:
1. 安装锚杆:将锚杆机移动到需要固定和支撑的巷道壁面位置,并将锚杆插入锚杆机的驱动部分。

然后,将锚杆的一端对准巷道壁面,并用锚杆机的驱动力将锚杆推入壁面,直至锚杆的一端完全插入壁面。

2. 调整支撑:根据巷道壁面的情况,调整锚杆机的支撑部分,确保锚杆与壁面紧密接触,并能够承受壁面的压力。

3. 固定锚杆:当锚杆与壁面接触稳定后,可以通过锚杆机的控制部分进行锚定。

此外,在使用煤矿井下锚杆时,应进行准备工作,包括检查打锚杆的数量和质量,确保满足安全要求。

清理矿井工作面的煤层,并确保没有大块煤体或其它障碍物。

并根据需要,在煤层内确定锚点的位置。

通常选择煤层中较为坚硬和稳定的位置作为锚点。

以上信息仅供参考,具体操作请以实际情况为准。

如需了解更详细的步骤和注意事项,可以咨询专业技术人员获取帮助。

浅谈煤矿井下巷道锚杆支护技术

浅谈煤矿井下巷道锚杆支护技术作者:孟庆燕王永余来源:《科技创新导报》 2012年第22期孟庆燕王永余(兖矿集团有限公司济宁二号煤矿山东济宁 272072)摘要:锚杆支护是由锚固在煤矿巷道四周钻孔内的一系列杆体(木质体、金属件、钢筋混凝土和聚合物体等)系统组成的。

这些杆体配以支撑件和背板,靠他们的锚固力和向岩体稳定部分的悬吊作用,防止破碎岩石冒落。

煤矿巷道应用锚杆支护技术可以提高矿井的生产效率,降低生产成本,因此在矿井生产中广泛应用。

本文首先介绍锚杆支护的形式,重点分析锚杆支护作用原理及优点,探索锚杆支护施工安全的一些事项,以供同行参考。

关键词:煤矿巷道锚杆支护施工中图分类号:TD353 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)08(a)-0044-01所谓的锚杆支护就是在巷道掘后,先向围岩打眼,在眼孔内锚入锚杆,把巷道围岩予以加固,充分利用围岩自身的强度,从而达到支护巷道的目的。

锚杆与一般的支架不一样,它不单单是消极地承受巷道围岩所产生的压力和阻止破碎岩石的冒落,还要通过锚入围岩内的锚杆来改变围岩本身的力学状态,在巷道周围形成一个整体而稳定的岩石带,锚杆与围岩共同作用而达到支护巷道的目的。

因此说锚杆支护是一种积极防御的支护方法。

锚杆支护能最大限度地保持围岩的完整性、稳定性,控制围岩变形、位移和裂隙的发展,能充分发挥围岩自身的支承作用,变被动支护为主动支护,有效的改善矿井的支护状况,加快施工进度,降低了施工成本,已经成为当今煤矿巷道支护改革的主要趋势。

1 锚杆支护的形式锚杆支护按组合构件分为7类支护:①单体锚杆;②锚杆网;③锚杆钢带;④锚杆粱;⑤锚杆桁架⑥锚杆锚索;⑦多种组合,包括锚带网、锚梁网、锚杆桁架网、锚带网索等。

根据巷道围岩稳定性,采用合适的锚杆支护形式。

(1)锚杆布置方式。

锚杆的布置一般有“三花”布置、“五花”布置和矩形布置等,锚杆的间排距一般取0.6m、0.8m 和1.0m,顶板条件良好或采用联合支护方式可取1.1m和1.2m。

煤巷锚杆支护应用现状及设计方法


在 10多年前 , 0 国外 一些 矿 山就开 始应 用锚 杆支 护 。 目前 , 由于锚 索 技术 的发 展 , 杆锚 索 支 护在 煤中得到 迅速 发展 , 非 隧
成为一种极具发展前景的支护方式。 () 1 重视巷 道 围岩 地质 力学 参数 测试 , 支 护对 对 象有 比较清楚 的了解。如美国、 澳大利 亚 、 国在锚杆 英 支护设计前 , 要进 行全面 、 细 的地 应力 、 详 围岩强度 和 围岩结构面力学特 征 的测量 , 析巷道 应力 场分 布特 分 征 , 道 围 岩 变 形 和 破 坏 的 主要 影 响 因 素 。 巷
研制 出拉 断载荷 5 0 N的大锚杆 。在提高锚杆强度 的 0k 条件下 , 降低 了支护密度 , 有利 于快速掘进 。
・收 稿 日期 :0 0一O 21 1—2 5
碎围岩巷 道等 困难条件 下得 到成 功应用 , 显著提高 了 巷道支护 效果 , 了支护成本 。 降低 近年来 , 了解决深部高地应力巷道 、 大断面巷 为 特 道、 受强烈采动影响巷道 、 沿空 留巷等复杂 困难条件 支
我国煤矿开始在岩巷 中使用锚杆 支护 , 已有 5 0多 年的历史 。 在“ 八五 ” 期间 , 国家 将煤巷锚 杆支护 技术列为 重 点科技攻关项 口, 完成 了一批水平较高 的科 研课题 , 并 应 用于新 汶、 法 、 铁 兖州 、 峰峰 、 南 等多个 矿 区, 得 淮 取 较 好的支 护效果 。19 9 5年 , 国有重 点煤矿 当年新掘 的 巷道 中 , 杆 支护 所 占比重 为 2 . 9 , 中岩 巷 占 锚 8 1% 其 5 .% , 巷 占了 1 .5 72 煤 5 1 %。但 是对 于复杂 困难条 件 , 如复合顶 板、 碎顶板 、 破 煤层顶 板巷道 , 以及 沿空掘 巷 等, 锚杆 支护 的可行性 和适用性 还 没有得 到深人细 致 的研究 , 煤巷锚杆支护技术发展 的潜力还很大 。 进人 2 世纪 以来 , 1 随着 综采 放顶 煤、 煤层一 次 厚 采全高开采技术 的快速 发展 和大 面积应用 , 对支护 技 术 提出更 高的要求 , 因此 , 各地相继开展 了对煤 巷锚 杆 锚 索支护成套技术 的研究 、 验与 推广应 用 。锚杆 支 试 护在大断面巷 道 、 煤顶 和全煤 巷道 、 沿空掘 巷 、 松软 破

煤矿井下锚杆支护知识、原理和锚杆(索)计算及支护设计公式

锚杆支护一、锚杆支护的原理锚杆支护就是以维护和利用围岩的自承能力为基点,及时地进行支护,控制围岩的变形和松弛,使围岩成为支护体系的组成部分。

通过锚入围岩内部的杆体,改变巷道围岩的本身的力学状态,在巷道周围形成一个整体而又稳定的承载环,和围岩共同作用,达到维护巷道的目的。

这一支护形式与传统的棚式支护相比属于主动积极加固巷道围岩的支护形式。

二、锚杆在支护中的作用1、锚杆的悬吊作用悬吊作用是指用锚杆将软弱的直接顶板吊挂在其上的坚固老顶之上。

如图1所示,或者是用锚杆将因巷道开挖而引起松动的岩块连接在松动区外的完整坚固岩石上,使松动岩块不至冒落。

2、锚杆的组合梁理论在层状岩层的巷道顶板中,通过锚入一系列的锚杆,将锚杆长度以内的薄层岩石锚成岩石组合梁,从而提高其承载力。

利用锚杆的拉力将层状岩层组合起来形成组合梁结构进行支护,这就是锚杆组合梁作用。

组合梁作用的本质在于通过锚杆的预拉应力将原视为叠合梁的岩层挤紧,增大岩层间的摩擦力;同时,锚杆本身也提供一定的抗剪能力,阻止其层间错动。

锚杆把数层薄的岩层组合成类似铆钉加固的组合梁,这时被锚固的岩层便可看成组合梁,全部锚固层能保持同步变形,顶板岩层抗弯刚度得以大大提高。

3、锚杆锲固作用锚杆的悬吊作用锚杆的组合作用是指在围岩中存在一组或多组不同产状的不连续面的情况下,由于锚杆穿过这些不连续面,防止或减少了围岩沿不连续面的移动。

如图3。

44、挤压加固拱作用形成以锚杆头和紧固端为顶点的锥形体压缩区。

如将锚杆沿拱形锚杆的楔固作用p бb p 锚杆的楔固作用-б p (бbp巷道周边按一定间距径向排列,在预应力作用下,每根锚杆周围形成的锥形体压缩区彼此重叠联结,在围岩中形成一连续压缩带。

它不仅能保持自身的稳定,而且能承受地压,组织上部围岩的松动和变形。

显然,对锚杆施加预紧力是形成加固拱的前提。

5、锚杆的减跨作用如果把不稳定的顶板岩层看成是支撑在两帮的叠合梁,由于可视悬吊在老顶上的锚杆为支点,安设了锚杆就相当于在该处打了点柱增加了支点而减少了顶板的跨度,从而降低了顶板岩层的弯曲应力和挠度,维持了顶板与岩石的稳定性,使岩石不易变形和破坏。

锚杆锚索支护在煤矿巷道中的应用与研究


组 合梁理论和加 固拱理论等 。悬 吊理 论是最早的锚杆 造成 锚 杆 、锚 索 没 有预 应 力而 失 效 。 支护理论 ,具有直 观、易懂及使 用方便等特点 。特 别 ( )锚 杆支护 中预应 力普 遍 偏低 。 目前 大量 矿 5 是 在顶板上部有稳 定岩层 ,而其 下部 存在松散 、破碎 压观 测发现 ,深 井软岩巷道 ( 包括煤巷 )掘进 期间 围 岩层的条件下 ,这 种支护理论应 用比较广泛 。其 主要 岩变形普遍 在5 0 8 0 0 - 0 mm,金属 支架与普通 的锚杆 缺陷是仅考虑 了锚 杆的抗拉作用 ,没有涉及其抗 剪能 支护 此 阶段 即遭 到破 坏 。只 有通 过提 高 支护 的预 应
和得 到 良好 的 经 济 效 益 。 帮位 移 量 的 增 加 明 显 增 大 ,能 够 有 力 的 抑 制 巷 道 围 岩
2 、锚杆 支护的适用条件普通 单体锚杆只适用 于加 的进一步变形 。虽然 目前我 国锚 杆支护得到 了相 对比 固稳定的岩石巷 道或 围岩岩体较 完整的巷道 ,但 在围 较广泛的应用 ,但在锚杆支护 设计和现场施 工中 ,往
岩较软或破碎 带规 模较大的岩巷 、煤巷及动压巷 道中 往都忽视 了锚杆 的高预应 力这 一关键 因素 。从中得出 锚杆支护 中预应 力普遍偏低 ,需要进行技术 和管理改 往往取不到应有的效果 ,导致 质量事故 。
3 、锚杆支护系统 的缺点分析 ( )锚杆支护设计 方法不科学虽然 已制 定煤巷锚 1 杆支护规范 ,但设计时绝大 多数 采用工程类 比法 ,支 护形式和参数 确定不尽合理 ,有 可能支护强度太 高 ,
有 “ 快速 、主 动、有效”的特 点 ,得到广大煤炭 企业 ( )锚杆支护监测仪 器与技术不能 满足现场施工 3 和工程技术人 员的普遍认可 。经过多年的研究 、改进 需要常用仪 器的精确度 、实用性不尽完 善 ,不能完全
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