31采区顺槽支护材料参数调整方案

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不断优化巷道支护参数,进一步降低支护成本

不断优化巷道支护参数,进一步降低支护成本

不断优化巷道支护参数,进一步降低支护成本摘要大恒煤业开拓大巷、采区准备巷道和工作面顺槽巷道采用了锚网索联合支护。

通过对锚杆-锚索联合支护机理分析的研究,结合本矿的工程地质条件,在前期支护改革的基础上,不断优化巷道支护参数。

关键词开拓大巷、采区准备巷道和工作面顺槽巷道锚杆-锚索联合支护1、工作面基本情况大恒煤业兼并重组资源整合后批准开采4、9、11号煤层,在井巷施工中,都采用了锚、网、索联合支护。

经过2年多的实践证明,锚、网、索支护确实能够确保巷道在整个服务期间的安全使用状态,但在顺槽巷道存在安全富裕系数较大的问题。

为此,我们不断地进行巷道支护参数优化。

2.大恒煤业锚、网、索联合支护改革历程大恒煤业在改扩建初期,井巷工程采用的锚网索支护,是根据矿井初步设计第五章第四节巷道掘进中提到的巷道断面及支护形式而确定的。

原文为“胶带大巷、轨道大巷、回风大巷采用矩形断面锚网喷加锚索支护,运输大巷净宽4.5m,净高3.0m,净断面13.5m2,轨道大巷和回风大巷净宽4.5m,净高3.5m,净断面15.8m2。

运输顺槽和回风顺槽采用矩形断面,锚网索支护,运输顺槽净宽4.8m,净高3.0m,净断面14.4m2,回风顺槽净宽4.0m,净高3.0m,净断面12.0m2”。

初设中,没有对锚网索支护参数的确定进行具体分析。

大恒煤业在施工41101工作面顺槽时,运输巷采用净宽×净高=4.0×2.6m矩形断面,支护形式为锚网索支护,锚杆间排距为900×900mm,其中顶板每排布置5根锚杆,帮部每排布置3根锚杆,锚索排距为3排锚杆的距离,每排打设2根锚索,间距为2m。

大恒煤业在施工41105工作面顺槽时,运输巷采用净宽×净高=4.5×3.0m矩形断面,支护形式仍为锚网索支护,锚杆间排距为1000×1000mm,其中顶板每排布置5根锚杆,帮部每排在顶板下800mm处布置1根锚杆,锚索排距为5排锚杆的距离,打设在巷中的位置;顶板破碎及过断层期间缩小锚杆间排距至800mm,两帮各打设2根锚杆,锚杆打设在顶板下600~1200mm处,锚索间排距缩小至3排锚杆距离,每排打设2根锚索,锚索分别打在巷中偏左、右1000mm处。

31采区上顺槽防治水专项安全措施

31采区上顺槽防治水专项安全措施

鹤壁煤电股份有限公司三矿31(外)采区煤柱掘进工作面上顺槽防治水专项安全技术措施施工单位:煤巷一队队长:徐留成编制:刘俊峰日期:2007-6-13会审:矿长:安全矿长:总工程师:生产副总:安全副总:地测副总:安质科:技术科:地测科:通防科:通风区:调度室:编制:负责人:施工单位:煤一队日期: 内容摘要:1、严格按照地测科给定的掘进方位线掘进施工。

2、严格执行“有掘必探,先探后掘”的施工方法。

3、加强工程质量管理。

4、避灾路线。

31(外)采区煤柱掘进工作面上顺槽过3103顶板巷后,掘进时与3103采空区处于隐患状态,间距由16m逐渐减少为10m,隐患距离93m,为保证施工安全,特制定以下防治水安全技术措施:1、严格按照地测科给定的掘进方位线掘进施工。

2、严格执行“有掘必探,先探后掘”施工方法,巷道掘进在没有打探眼之前,严禁装药放炮。

放炮时探眼内严禁装药,探眼必须用炮泥封堵严实后方可放炮,封泥长度不小于炮眼深度的倍。

3、掘进期间,每隔5m向3103采空区打探眼一个,深度12m,位置在上帮距底板,垂直巷帮,坡度+20º,发现异常要立即停止掘进,报矿调度,采取措施,进行处理。

(详见附图)4、打探眼若遇断层,褶曲等构造时,要立即向地测科、技术科汇报,采取相应的措施。

5、每次打探眼必须安排有经验的老工人或班组长现场指挥施工,发现问题及时处理。

6、施工期间,注意观察,发现煤岩松软、片帮、来压或钻孔中出水,以及有顶钻等异状时,必须停止钻进,但不得拔出钻杆,现场负责人员应立即向矿调度室报告,并派人监测水情。

如果发现情况危急时,必须立即撤出所有受水威胁地区的人员,然后采取措施,进行处理。

在上级部门指导下确保无突水危险后,方可施工作业。

7、掘进工作面或其它地点发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起或产生裂隙出现渗水、水色发浑等现象时,必须停止作业,发出警报,并撤出所有受水威胁地点的人员。

综采面顺槽支护设计及矿压规律探讨

综采面顺槽支护设计及矿压规律探讨

综采面顺槽支护设计及矿压规律探讨随着煤炭开采技术的不断进步和矿井深部开采的不断深入,综采面顺槽支护设计及矿压规律一直是煤矿安全生产中亟需解决的重要问题。

在煤炭开采过程中,综采面作为开采主体,承担着煤矿生产的重要任务,而顺槽支护作为综采面的重要支护方式,对于维护矿井安全和提高开采效率具有重要意义。

针对综采面顺槽支护设计及矿压规律,进行深入的探讨和研究,对于提高煤矿安全生产水平具有重要意义。

一、综采面顺槽支护设计1.顺槽支护形式顺槽支护是指在综采面煤层开采过程中,沿煤层顺向布设的支护工程。

其目的是为了稳定顺槽围岩,防止煤层的塌陷和煤层顶板的失稳。

常见的顺槽支护形式包括木方支护、钢架支护、锚杆支护等。

在选择顺槽支护形式时,需要根据煤层的地质条件、工作面的采高、煤层顶板岩性、地表沉陷情况等因素进行综合考虑,并结合实际情况做出合理的选择。

2.顺槽支护设计参数顺槽支护设计参数包括支护材料的选择、支护长度、支护密度、支护强度等。

选择合适的支护材料是保证顺槽支护效果的关键,常见的支护材料有木方、钢架、锚杆、网片等。

在确定支护材料时,需要充分考虑其抗压、抗拉强度以及使用寿命等因素。

而支护长度和支护密度是影响顺槽支护效果的重要参数,需要根据矿井的地质条件和煤层的情况进行合理设计。

3.顺槽支护施工工艺顺槽支护施工工艺是确保顺槽支护效果的重要保障。

在进行顺槽支护施工时,需要严格按照设计要求进行,确保支护材料的安装质量和支护工程的完好性。

在施工过程中需要注意配合其他支护工程,确保顺槽支护与其他支护工程的协调一致,以提高支护效果。

二、矿压规律探讨矿压规律是指煤层在开采过程中受力变形规律的研究,它是煤矿安全生产和生产效率的重要基础。

煤层开采过程中,矿压失稳会导致顺槽支护失效,从而造成矿井安全事故。

对矿压规律进行深入探讨,对于保证矿井安全和提高生产效率具有重要意义。

1.矿压形成机理煤层矿压是由于开采作业过程中,煤层岩体受到应力的变化而引起的。

31129运输顺槽联络巷施工安全措施

31129运输顺槽联络巷施工安全措施

31129运输顺槽联络巷施工安全措施31129运输顺槽联络巷施工安全措施目前31129工作面已推动至Y6点320.5288米,为了便于31129工作面回撤的安全、快捷,经矿务会打算从Y6点开口转角2785350.2与31129运输、总回风联络巷掘一联络巷,便于工作面收尾工作的顺当进展,详细安全措施如下:一、支护材料1、11# 矿用工字钢:梁长2.82m,棚腿长2.7m。

2、铁丝网:11003100mm,菱形铁丝网。

3、背板:501501200mm4、撑木:50501000mm二、施工挨次安全检查(爆破后)支设临时支护装、运煤挖柱窝支设工字钢支架三、质量要求1、巷道净宽标准:任何一帮到中线偏差不得超过- 30~50 mm。

2、巷道净高标准:巷道的净高偏差不得超过- 30~50 mm。

3、棚间距:0.9~1.1米。

4、铁丝网的铺设必需紧贴煤壁、煤帮,并要铺平拉紧,两块的搭接长度不得少于100 mm,并在搭接处每隔200 mm绕绑丝一道,绑丝要折成双股,扭接要坚固(至少拧三圈),在顶板破裂时,绑丝间距要适当缩小。

5、棚梁与棚腿之间接口要严密,无前缺后空、抗肩错牙现象,接口与合口偏差<5mm。

6、底煤厚度保持在800~1200 mm之间,坚持每班探底煤一次,并记录数据,为回采供应资料,在遇到地质构造时,底煤可适当加厚。

7、平巷支架应垂直于底板,前倾后仰1米垂线不大于17 mm,偏差不大于1,斜巷支架应向上倾斜。

要做到迎山有劲,不得退山。

8、背板的支设必需严格按设计要求,背板齐全并刹紧背牢,顶板破裂时,巷道的顶板、两帮要背满背紧,棚梁两端及棚腿上端要用木楔楔紧,棚之间加撑木,间隔的背板打成一条线上。

不得有遮盖空顶现象。

9、支架梁水平偏差50mm.10、支架梁扭距偏差100mm 。

四、施工方法31129运输顺槽联络巷采纳一次成巷的施工方法,掘进与支护挨次作业。

施工挨次:交接班预备安全检查打眼装药放炮安全检查支设临时支护挖柱窝装、运煤支设永久支护1、掘进采纳钻眼爆破,全断面一次起爆。

支护材料管理办法

支护材料管理办法

支护材料管理办法支护材料管理办法为加强全矿支护材料管理工作,在确保安全的前提下,本着降低消耗、提高效益的原则,按照精细化管理的要求,制定本管理办法。

第一章管理职责第一条领导机构。

矿成立支护管理领导小组,生产矿长、总工程师任组长,采掘副总、安监处主任工程师任副组长,供应科、技术科、质检科、准备二区及各采掘工区主要负责人为成员。

领导小组定期召开会议,分析在支护管理工作中存在的问题并制定改进措施。

第二条部门职责。

供应科、技术科、准备二区为全矿支护材料管理的职能部门,具体职责为:技术科:①负责承包范围内支护材料需用计划的审批;②配合供应科、矿内支护材料加工厂点搞好新进支护材料的质量把关和锚网支护材料的抽检工作;③对支护材料的现场使用情况进行定期或不定期的监督检查;④负责与公司有关部室联系对四铁报废的鉴定工作。

供应科:①负责支护材料的比价采购与委托加工;②负责支护材料质量的验收把关,并向厂家索要所购支护材料的技术参数、煤安标志、出厂检验合格证等相关资料;③负责支护材料的抽检、送检工作。

准备二区:①负责单体液压支柱的租赁管理及三用阀的维修、检验工作;②负责铰接顶梁的管理、维修工作;③负责铰接顶梁、三用阀等支护材料购置计划的报批工作;④负责采煤支护材料使用、丢失情况的统计与考核工作。

运搬工区:配合有关单位搞好回收支护材料的转运、交接、统计等工作。

质检科:①负责材料煤安标志的监督把关;②负责砂浆试块的送检工作。

第二章采煤支护材料管理第三条采煤工作面安装所需支护材料,由准备二区提前30天编制用料计划,报矿分管领导审批。

第四条采煤工作面所用支护材料(包括单体支柱、铰接顶梁、铁鞋等)由准备二区负责地面存放、接收发放与台账管理,要求做到以下几点:①工区要明确一名副区长专职负责采煤支护材料的管理;②配专兼职管理员对支护材料的使用情况进行管理,每月底将所管支护材料的在用、备用、待修、丢失、报废等数量进行统计并报技术科;③检修后的三用阀必须逐一进行检验、编号,并要建立相应的管理台账;④对损坏升井的支护材料,属租赁的,及时送交单体中心退租;对本矿自备支护材料,应及时进行维修,不能修复的,要定期申请报废。

12051上顺槽支护变更安全技术措施

12051上顺槽支护变更安全技术措施

12051上顺槽支护变更安全技术措施一、工程概况12051上顺槽巷道顶板岩性为砂岩,顶板较为稳定,为提高生产效率,节约成本,经领导研究决定,对支护参数进行变更,特制定本安全技术措施。

二、支护变更参数原支护参数:顶板支护为树脂锚杆+铁丝网+木托盘支护,锚杆间排距700mm×800mm。

变更后支护参数:顶板支护为树脂锚杆+铁丝网+木托盘支护,锚杆间排距800mm×1300mm。

三、顶板支护参数验算按间、排距相等布置,其取A=(Q/KHγ)1/2式中A:锚杆间排距,mQ:锚杆设计锚固力,50kNK:安全系数,一般取K=2H:自然平衡拱高度,0.34H=B/2f=3.4÷(2×5)=0.34式中B:巷道开掘宽度,取最大3.4f:岩石坚固性系数,岩层取5γ:被悬吊砂岩的容重,岩巷取25kN/m³A=[50÷(2×0.34×25)]1/2=1.71m通过以上计算可知:该巷道设计采用φ16mm×1800mm普通树脂锚杆,顶板锚杆间排距800mm×1300mm符合支护要求。

四、安全技术措施1、施工前,班长必须对工作面顶板支护情况进行全面检查,发现支护不合格的要立即进行整改,确认无危险后,方准人员进入工作面。

2、严格执行敲帮问顶制度,安装临时支护前和打锚杆前都必须进行敲帮问顶,将活矸处理掉,在确保安全的条件下,方可作业。

敲帮问顶必须由班组长及有经验的老工人进行(一人照灯观察、一人作业),且必须站在安全地点,并找好退路;观察人员一旦发现危险情况立即发出警号,以便使敲帮问顶人员及时撤至后巷安全地点。

敲帮问顶时,必须坚持由外向里、先顶后帮的原则,采用专用撬杠将工作面顶板、两帮危矸活石全部撬掉、撬净;敲帮问顶时,工作人员不允许背对或侧对着工作面,并有专人观察顶板及两帮的情况。

3、严禁空顶作业,必须按要求坚持使用临时支护。

4、严格控制循环进尺,当顶板岩石比较稳定时,每循环进尺1300mm;当顶板岩石不稳定时,及时缩短进尺,循环进尺不得超过800mm。

31207回风顺槽副帮加强支护的通知

目录一、工程概况 (1)二、编写依据 (1)三、组织机构 (1)四、工程量施工工期 (1)五、施工方法 (1)六、安全技术措施 (3)七、避灾路线 (6)八、危险源辨识 (6)31205回风顺槽正帮加强支护施工安全技术措施一、工程概况根据矿生产部要求,考虑31205工作面回风顺槽受到动压影响,导致正帮1200-1450m处出现片帮、局部锚杆失效、挤压管路等现象,现需在31205工作面回风顺槽正帮增加锚杆支护,为保证工程安全顺利进行,特编制本安全措施指导施工。

二、编写依据1.《煤矿安全规程》2.《察哈素煤矿安全技术操作规程》3.《煤矿井巷工程质量验收规范》三、组织机构施工负责人:贺爱忠技术负责人:张志海安全负责人:许海四、工程量及施工工期31205回风顺槽1200-1450m,长度250m,锚杆加强支护施工。

本工程预计2017年7月1日开始施工,预计2017年7月10日结束。

五、施工方法(一)技术要求1.31205回风顺槽正帮加强锚杆支护,锚杆紧固扭矩不小于100N·m,锚杆锚固力不少于100KN,锚索外露长度为10-50mm。

2.支护材料规格锚杆Φ22×2200mm玻璃钢全螺纹锚杆;锚杆药卷1卷Z2360树脂;锚索杆托板150×150×8 mm 金属托盘+200×300×50mm 木托盘;(二)施工方法1.施工要求:①支护锚杆施工顺序自31205回风顺槽1200m向31205回风顺槽1450m。

②施工时原有锚杆支护失效处,在其附近补打合格的锚杆。

③施工时因片帮脱落的煤块挤压或将要挤压到管路的区域,先将网片剪开,把煤块放掉,然后再将剪开的网片用铁丝连接,连接完毕后在此区域进行锚杆加强支护。

④施工时因片帮导致管路架脱落处,在其上方打设一根专用起吊锚杆进行管路架吊挂。

2.锚杆支护工艺(1)选用支护工具:采用MQT-120/2.5锚杆机或风煤钻打帮部锚杆,钻杆规格为B25,采用长度2200mm,钻头规格为φ28mm。

414108辅助运输顺槽改变支护施工措施

414108辅助运输顺槽改变支护施工安全技术措施一、编制说明414108辅助运输顺槽由综掘一队施工,现已施工610m,顶板自改变支护参数后比较稳定。

经公司领导、技术、安监现场会诊决定改变帮部支护,由每帮采用1条φ16mm的全螺纹钢树脂锚杆,长度1800mm,锚杆打设在顶板向下1100mm 处,排距为1.0m。

改为每帮采用1条φ16mm的全螺纹钢树脂锚杆,长度1800mm,锚杆打设在顶板向下1100mm处,排距为2.0m顺巷挂规格为2300×60×3mm的小钢带,两帮钢带必须同步,钢带中至中间距3.0m。

采用的φ4m金属网,规格为2000×1100mm或2000×1300mm改为2100×1300mm,巷道规格及其他支护参数不变。

为确保施工期间的质量与安全,特制定本技术措施,并在施工过程中严格遵照执行。

二、断面参数及支护设计1、巷道断面及支护设计414108辅助运输顺槽设计为矩形断面。

顶板采用锚网索支护,两帮采用锚网支护。

净断面宽5000mm 高3600mm 断面积18.0m2荒断面宽5200mm 高3900mm 断面积20.28m22、临时支护临时支护采用掘锚机自身的液压支撑架和锚杆机的支护顶蓬,在掘进(支护)过程中,必须升起液压支撑架护住顶板后,方可进行割煤(支护)工作,在打顶锚杆时,必须先将锚杆机支护顶棚支撑到工作区顶板上,在锚杆机支护顶棚的掩护下进行钻眼工作。

3、永久支护(1)顶板支护:采用锚网索联合支护。

巷道顶部采用左旋预应力树脂锚杆与锚索联合支护。

第一排布置4条锚杆、2条锚索,锚索距左帮距离分别为1250mm和3050mm,锚杆与锚索间距为900mm;第二排布置6条锚杆,锚杆间排距为900×1000mm;第三排布置4条锚杆、2条锚索,锚索距右帮距离分别为1250mm和3050mm,锚杆与锚索间距为900mm,三排如此间隔布置。

31053回风顺槽维修全技术措施

11、现场要做好交接班制度和现场跟班带班制度,对现场存在的问题或隐患必须排除完毕,才能向前施工。
12、每班交班后,班长要安排专人对维修点10米范围内的顶帮锚杆进行二次紧固,锚杆扭矩力必须达到要求。
13、各点维修必须保证巷道高符合巷道设计尺寸。
14、维修过的巷道必须符合规定要求,帮顶规整、网片托板紧贴煤壁,锚杆外露长度符合要求。
6、锚索使用φ=17.8mm,L=7300 mm,间排距1000mm×1000mm锚固长度不小于1050mm,锚索外露长度为150mm-250mm,预应力要达到140 KN,抗拔力为230KN,每孔3根Z2335锚固剂。
7、运输系统:维修点→31503工作面→31503运输顺槽→中央煤仓→主井→地面
22、施工完成后将所有工具拾走放好并清理好周边的环境卫生。
23、当班未使用完的雷管、炸药下班时必须交回炸药库,严禁私藏、寄存或乱扔乱放。
(六)安全技术措施
1、施工人员施工前,必须按规定穿戴好劳动防护用品。
2、巷道维修必须坚持由外向里、先顶后帮的原则,逐步推进,严禁多点同时作业。
3、现场施工人员进入现场后,严格执行先检查后工作制度,对所施工的巷道顶帮和巷道支护情况进行认真检查,发现问题必须及时处理。不能处理的,必须立即汇报调度室和跟班领导,整改到位,措施到位,方可组织施工,严禁盲干,杜绝违章指挥。
8、联线和放炮必须由放炮员一人操作,严禁一人联线另一人放炮,放炮前后,放炮线必须扭结成短路,放炮器及放炮器钥匙必须由放炮员随身携带,严禁用其它物品代替放炮钥匙。
9、装药深度为1.0米,且封泥长度不得小于炮眼深度的1/2。
10、在有煤尘爆炸危险的煤层中,爆破前后,附近20m的巷道内必须洒水降尘。
11、放炮时只许用一个放炮器进行放炮,严禁使用多个放炮器作业。

顺槽锚杆作业规程(1)

第一章概况第一节概况一、巷道名称、位置及相邻关系本面所掘巷道为2117工作面顺槽及贯眼,为一矿8#煤层一采区左翼末一个工作面,位于榆林背斜南冀,地面无建筑,地面位置为榆林沟。

该工作面东北为回风巷与皮带巷,北面为2115回采工作面,开采范围以外其它均为实煤。

二、巷道用途2117工作面由2117一顺、2117二顺、2117尾巷及其贯眼、切眼形成,2117二顺已到位,巷道布置详见设计,巷道用途与工程量见下表三、巷道性质本工作面所掘巷道均为沿8号煤层顶板掘进的回采巷道四、联络横贯布置从第一联络横贯开始,尾巷每向前掘进50~60米,顺槽巷每向前掘进100~150米,选择顶板状况较好的地段开掘一个通风或运输联络贯眼。

第二节依据一、经过审批的年度计划、巷道布置图及批准时间本面所掘巷道施工的依据是太原市南峪煤矿一矿《采掘年度计划》及《巷道布置设计图》,批准时间为2007年12月28日。

二、地质说明书本面所掘巷道地质资料的依据是太原市南峪煤矿一矿《一采区地质说明书》和《2117工作面掘进地质说明书》,批准时间为2008年4月2日以及地质报告。

三、有关资料《采矿工程设计手册》及《煤矿作业规程编制指南》。

第二章地面位置及地质情况第一节地面相对位置及四邻开采情况第二节煤层地质情况该工作面所采煤层为石炭系太原组的8#煤层,位于榆林背斜北翼,煤质牌号为无烟煤,煤层储量稳定,坡度变化均一,倾角8-10度,平均厚度2.8米,直接顶为砂质、炭质页岩,老顶为石灰岩,其平均厚度为10米,在其直接顶和老顶之间夹有一层0.6米厚的煤线,其直接底亦为砂质泥岩。

掘进过程中可能遇到1.0米左右的小断层,在地质构造处必须加强支护。

根据设计范围,其直接顶的围岩类别为III级,属中等稳定性顶板,适宜于锚杆支护。

其特征为:V a 中硬顶板普氏系数为:f=3抗压强度为:R=30MP 内摩擦角:µ=70o34〞松散系数:K=1.8 杆体抗拉强度:σt=520 MP a第三章巷道断面及支护形式第一节巷道布置该工作面位于榆林背斜北翼,煤质牌号为无烟煤,煤层储量稳定,坡度变化均一,倾角8-10度,平均厚度2.8米,直接顶为炭质页岩,掘进过程中可能遇到1.0米左右的小断层,在地质构造处必须加强支护。

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31采区顺槽支护材料参数调整方案
编制单位:察哈素煤矿
编制时间:2014.05.10
方案名称31采区顺槽支护材料参数调整方案编制单位技术部、生产部、安健环部
察哈素煤矿审批
技术部采掘副总
生产部安全副总
安健环部机电副总
通防部掘开矿长
机电部机电矿长
计划部安全矿长
综合管理部供应矿长
生产矿长总工程师
矿长
31采区顺槽支护材料参数调整方案
一、现用支护材料存在不配套问题
1、锚杆材质不适应当前地质条件:目前察哈素煤矿巷帮使用Φ22mm的右旋等强全螺纹锚杆,这种锚杆的优点是能二次预紧,在特殊地质条件下可以切断再重复利用;缺点是强度不高,无法抵抗高应力条件下的强烈变形;再者是受力后,螺母会自动退出,无法保证锚杆的高预应力。

正帮所用玻璃钢锚杆抗剪切能力较差,岩层错动后锚杆容易剪短,而且与螺母不配套,螺母受力后极容易退丝。

(如图1所示)。

图1 3103回风顺槽螺母退丝图
2、螺母紧固不够,基本没有预紧扭矩,这种条件下,锚杆只是起到了压紧网片的护表作用,属于被动支护。

3、没有加球形垫圈,在施工角度大的情况下,不能调心,锚杆受剪严重。

4、没加减磨垫片,扭矩基本损失在锚杆构件内部,不但不能施加有效预紧力,反而给锚杆内部增加了扭矩,造成材料浪费。

5、锚杆托盘拱高不够,受力不好。

井下大多数托盘在受力后反盖了(如图2所示)。

图2 3103回风顺槽顶锚杆托盘反盖图
6、锚索托盘:目前察哈素煤矿使用锚索托盘不匹配,平托盘受力不好,不能有效扩散预应力,必须采用锚索专用拱形托盘,保证锚索在安装后主要受拉力作用,尽量减少受剪。

7、现有支护基本采用端锚,可能是药卷粘度大,施工困难,有必要开发低粘度的树脂药卷。

建议采用高预应力加长锚固,特殊地段应采用全长预应力锚固系统。

特别是锚索,锚固长度一定要超过灰岩和泥岩的接触面,增加锚索的抗剪能力。

二、支护材料参数调整
1、左旋无纵筋螺纹钢锚杆
为了克服右旋等强全螺纹锚杆的缺点,将杆体形状设计为左旋无纵筋螺纹钢(图3)。

这种杆体在搅拌树脂锚固剂时,左旋螺纹会产生压紧锚固剂的力,有利于增加锚固剂的密实度,提高锚杆锚固力。

杆体尾部螺纹加工采用合理的工艺,可保证强度接近和达到杆体的强度。

杆体尾部滚压成型的螺纹,加工精度较高,可施加较大的预应力。

可见,左旋无纵筋螺纹钢杆体是基本满足杆体形状设计四准则的、比较理想的锚杆杆体。

L
42
R 4
9
H 18
R 2
D
R 1
2
图3 左旋无纵筋螺纹钢锚杆杆体结构 L-杆体长度;L 1-杆体尾部螺纹段长度 表1 螺纹钢锚杆钢筋的力学性能
牌号 公称直径 Mm 屈服强度(σs )
MPa 抗拉强度(σb ) MPa
伸长率(δ)
% 不小于 BHRB335 16-22 335 490 18 BHRB400 16~22 400 570 18 BHRB500 16~25 500 670 18 BHRB600
16~25
600 800
18
2、螺母
螺母是锚杆的重要部件。

其作用主要有两方面:一是通过螺母压紧托板给锚杆施加预应力;二是围岩变形后通过托板、螺母传递到杆体,杆体工作阻力增大,控制围岩变形。

因此,螺母是施加和传递应力的部件。

对螺母有以下技术要求:
(1) 螺母的承载能力应与杆体相匹配,螺母的破坏会导致整个锚杆失效; (2) 螺母的结构形状,螺纹的规格与加工精度有利于给锚杆施加较大的预应力; (3) 螺母有利于锚杆安装,提高安装速度。

对快速安装扭矩螺母的要求是:一方面不能在搅拌树脂药卷过程中打开,使安装半途而废,螺母打开扭矩必须大于搅拌阻力;另一方面,当树脂药卷固化后,钻机应能打开和拧紧螺母,要求螺母打开扭矩低于钻机的最大输出扭矩。

国内生产的单体锚杆钻机输出扭矩普遍比较小,对扭矩螺母的性能提出比较严格的要求。

实践经验表明,对于在顶板锚杆使用的扭矩螺母,要求打开扭矩为60~100N.m ,端部锚固取小值,加长锚固和全长锚固取大值;对于帮锚杆,要求螺母打开扭矩为40~60N.m 。

3、锚杆托板
锚杆托板的作用主要有两方面:一是通过螺母施加扭矩,压紧托板给锚杆提供预应力,并使预应力扩散,扩大锚杆作用范围;二是围岩变形后载荷作用于托板,通过托板将载荷传递到锚杆杆体,增大锚杆工作阻力,进而控制围岩变形。

对托板有以下技术要求:
(1) 托板的承载能力应与杆体相匹配,托板的过大变形与破坏都会导致锚杆支护能力大大降低,甚至整个锚杆失效;
(2) 托板应有一定的变形能力,当载荷较大时可压缩、让压,不致脆裂、失效; (3) 托板应有一定的面积,有利于锚杆预应力的扩散;
(4) 托板应有一定的调心能力,尽量避免锚杆受偏载而降低支护能力。

(a) A 型托板 (b) B 型调心托板
(c )托板调心垫 图4 拱形托板
D-中心孔直径,H-托板高度,T-托板厚度,L-托板长度,B-托板宽度
4、减摩垫圈
R 1
2
D
18
H B
R 4
9
R 4
2L
T T L
R 4
2
R 4
9
B
H 18
R 23
D
R 1
2
H
D
2
46
φ2°
为了减少螺母与托盘之间的摩擦阻力和摩擦扭矩,最大限度地将锚杆安装扭矩转化为预应力,提高支护系统的刚度,应在螺母与托板之间加减摩垫圈,减少摩擦阻力,而且减摩垫圈的材质起着关键作用。

实验结果表明,不同减摩材料的摩擦系数相差悬殊,多达数十倍。

应根据需要选择减摩性能好的减摩垫圈材质,设计合理的垫圈厚度与直径,保证在一定的安装扭矩下能提供较大的预应力。

5、锚索托板
锚索托板有多种形式。

最常用的是平托板,由一定厚度和面积(如300×300×16mm)的普通钢板制成。

另一种是采用一段槽钢(如12#、14#槽钢)制成。

有的矿区还采用工字钢或废旧溜槽制作锚索托板。

这几种托板只适用于锚索垂直巷道表面布置,而且力学性能差。

当锚索预应力和承受的载荷比较大时,平托板四周易翘起,托板承载显著降低;槽钢托板易变形、扭曲,甚至压穿槽钢,使锚索失效。

为克服以上托板的缺点,开发了拱形锚索托板,并配调心球垫。

一方面托板的承载能力显著提高,与大吨位的锚索强度相匹配,且具有一定的变形性;另一方面,托板可调心,改善了锚索受力状态,使锚索支护能力得以分发挥。

三、调整后的支护参数规格表
表1 支护材料规格表
序号材料名称规格说明
1 两帮用BHRB335左旋
无纵筋螺纹钢锚杆(配
套球形垫圈、减磨垫
片)
φ22×2200mm
锚固端长600mm,露出螺母长度为10~
40mm
2 螺纹钢锚杆托盘150×150×8mm 碟形金属托盘拱高不小于31mm,承载力必须大于杆体1.3倍
3 锚索托盘300×300×16mm
高强度拱形托盘,承载能力不小于500kN,
配套球垫及锁具。

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