科技成果——煤矿巷道高预应力锚杆支护技术
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煤矿掘进巷道锚杆支护技术摘要:煤矿掘进巷道内部条件复杂,施工面强度大、危险度高,需要加强防护工作。
为防止掘进安全事故的出现,需要采取有效的超前支护措施,保障人员安全的同时,提高煤矿掘进效率。
锚杆支护是使用高强度的锚索对开采的围岩区域进行注浆加固,控制开采区域的形变量,降低岩体破碎和脱落风险。
锚杆支护能形成一个防护支架,保障机械设备和施工人员的安全,促进煤矿掘进有序地进行。
关键词:煤矿掘进巷道;锚杆支护;技术1煤矿掘进巷道锚杆支护技术概述在实施该技术的过程中,可以以螺丝钢铁为主要材质,保证支撑力。
在开展技术施工前,施工人员应根据地下环境的具体情况,选择不同类型的锚棒。
如果周围岩石稳定,可以选择直径较小的锚带。
如果周围岩石不稳定,可以选择直径较大的锚棒。
如果施工区域内的煤矿比较柔软,则选择较长的锚带施工。
但是,该技术后期的维护保修和检修工作比较麻烦,在具体应用过程中,事故无法预断,地形条件非常复杂的坑道存在较多的安全风险。
另外,在实施这项技术时,对设计人员和施工人员的技能水平要求很高,只有结合工程的实际需要,设计出合理的施工设计图,才能保证施工人员的顺利施工,充分发挥锚带的支撑作用。
传统煤矿开采时,施工人员使用不同类型的金属支架支撑坑道,但这种形式由于参与人员过多,工程人力成本上升,工程整体经济效益下降。
同时,该支承方式的安全性得不到良好的保障,不符合现代煤矿生产环境的需要。
通过锚支承技术的应用,可以有效地提高坑道的安全可靠性,减少工程费用,提高工程效率。
应用这一技术时,施工人员会根据坑道的天花板合理排列锚带的距离。
在固定力的影响下,每个主播周围都会形成压缩区,施工人员将这一区域连接起来形成压缩区,防止周围岩石松动或脱落。
该技术可以促进螺栓的顶棚力发挥合成洑的作用,提高坑道的支撑力,还可以有效避免坑道屋顶的岩石崩塌,增强生产安全性。
2具体应用措施2.1综合机械化掘进技术应用综合机械化掘进技术是现阶段被广泛应用于煤矿巷道开展掘进作业的高效化技术措施。
煤矿井下巷道锚杆支护技术分析摘要:随着我国经济的不断发展,能源需求越来越旺盛,对于煤炭的需求也是不断增加,由此,则带动着对于煤矿相关技术的大发展,而煤矿井下巷道锚杆支护技术就是其中较为重要的一项技术。
本文从煤矿井下巷道锚杆支护的理论入手,简要描述煤矿井下巷道锚杆支护理论,为煤矿安全生产提供理论支持。
关键词:煤矿井下巷道;锚杆支护对于我国各地的煤矿而言,其主要是采取的井工开采,大多数而言的生产环境较为复杂。
在我国的特厚煤层煤炭资源开采工作中,工作人员通常都会在煤层底板部位掘进一条巷道,以促进特厚煤层煤炭资源的顺利开采,而这些巷道的围岩则可能因为其松软破碎的岩质,而导致离层问题的出现,从而对煤炭资源的生产造成了极大的阻碍。
此外,随着煤矿开采强度不断增加,开采技术出现巨大进步,巷道布置发展方向出现转变为:岩巷向煤巷发展、巷道拱形断面向矩形断面发展、岩石顶板煤巷向煤层顶板巷道和全煤巷道发展、巷道从小断面向大断面发展、巷道埋深从浅部向深部发展、单巷布置向多巷发展、简单地质条件巷道向复杂地质条件发展等。
一、锚杆支护理论对于传统的锚杆支护,其理论上有诸如组合梁、悬吊、加固拱等,它们在实际的生产生活中都发挥着巨大的作用,但是,其也有着不小的局限性。
在井下实测、数值计算等基础上,针对复杂困难巷道条件,提出高预应力、强力支护理论,要点是:巷道围岩变形主要包括两部分:一是结构面离层、滑动、裂隙张开及新裂纹产生等扩容变形,属于不连续变形;二是围岩的弹性变形、峰值强度之前的塑性变形、锚固区整体变形,属于连续变形。
由于结构面的强度一般比较低,因此开巷以后,不连续变形先于连续变形。
合理的巷道支护型式是大幅度提高支护系统的初期支护刚度与强度,有效控制围岩不连续变形,保持围岩的完整性,同时支护系统应具有足够的延伸率,允许巷道围岩有较大的连续变形,使高应力得以释放。
与传统的“先柔后刚、先让后抗”的支护理念相比,深部及复杂困难巷道支护应该是“先刚后柔、先抗后让”,最大限度地保持围岩完整性,尽量减少围岩强度的降低。
煤矿巷道锚杆支护技术1. 引言煤矿巷道的安全与稳定性对矿井的正常生产至关重要。
巷道支护技术是矿井设计和运营过程中的重要环节,其中锚杆支护技术被广泛应用于煤矿巷道的支护工程中。
本文将介绍煤矿巷道锚杆支护技术的基本概念、原理、应用及其优缺点。
2. 锚杆支护技术的基本概念2.1 锚杆的定义锚杆是一种通过紧固在巷道周围岩体中来支护和稳定巷道的装置。
锚杆由钢管、锚固材料和锚杆头组成。
锚固材料常用的有水泥浆、注浆材料等。
2.2 锚杆支护技术的原理巷道锚杆支护技术是通过将锚杆安装在巷道周围岩体中,使岩体与锚杆形成一个整体,从而增加岩体的稳定性。
锚杆对巷道岩体的支护作用有以下几个方面: - 锚杆能够抵抗巷道周围岩体的变形和位移,增加巷道的稳定性; - 锚杆能够有效分散巷道周围岩体的应力,避免应力集中,减少巷道岩体的破裂和崩落; - 锚杆能够提高巷道的抗震性能,减少地震造成的巷道破坏。
3. 锚杆支护技术的应用3.1 锚杆的选择与计算在进行巷道锚杆支护工程之前,需要进行锚杆的选择和计算。
锚杆的选择应根据巷道的岩性、巷道的尺寸、巷道的设计要求等因素进行综合考虑。
锚杆的计算要考虑岩体的强度、巷道周围岩体的应力特征等因素,以确定合适的锚杆长度和间距。
3.2 锚杆的施工过程巷道锚杆支护技术的施工过程包括以下几个步骤: 1. 巷道预处理:清理巷道周围的杂物,保证施工区域的整洁。
2. 锚孔钻进:使用钻机钻进锚孔,根据设计要求确定锚孔的位置和数量。
3. 锚杆安装:将锚杆插入锚孔中,用锚固材料固定锚杆和巷道岩体。
4. 锚杆张拉:根据设计要求,使用张拉设备对锚杆进行张拉。
5. 锚杆固化:等待锚固材料固化,使锚杆与巷道岩体形成牢固的连接。
6. 巷道支护检查:检查锚杆支护的质量和效果,进行必要的调整。
3.3 锚杆支护技术的优缺点3.3.1 优点•锚杆支护技术施工周期短,能够快速提高巷道的稳定性;•锚杆支护技术施工简便,不需要大量的材料和设备;•锚杆支护技术适用范围广,可适用于各种巷道类型和岩性。
煤巷高强预应力锚杆支护技术与应用在煤矿开采过程中,巷道支护是保障矿井安全的重要措施之一。
其中,煤巷高强预应力锚杆支护技术因其具有的高强度、高刚度和高稳定性而得到了广泛的应用。
本文将围绕煤巷高强预应力锚杆支护技术的原理、特点、应用及探讨等方面进行阐述。
煤巷高强预应力锚杆支护技术是一种以锚杆为主体,通过施加预应力,将锚杆与巷道围岩牢固地连接在一起,以提高巷道围岩的稳定性和完整性的一种支护方法。
该技术具有以下特点:高强度:通过采用高强度材料和先进的加工工艺,确保锚杆具有较高的抗拉强度和延伸率,能够承受较大的围岩压力。
高刚度:高强预应力锚杆支护技术通过施加较大的预应力,使锚杆与围岩紧密接触,形成整体受力结构,提高了巷道的整体刚度。
高稳定性:由于高强预应力锚杆支护技术的自锁性能较好,能够有效避免围岩的变形和破坏,保证了巷道的稳定性。
煤巷高强预应力锚杆支护技术的应用主要涉及以下几个方面:施工工艺:在煤巷施工前,需要根据地质条件和工程要求制定详细的施工方案。
在施工过程中,需要严格控制锚杆的加工、安装和张拉等环节,确保锚杆的质量和安装效果。
监测与维护:在煤巷高强预应力锚杆支护技术的应用过程中,需要对巷道进行实时监测,及时掌握巷道的变形和受力情况。
针对出现的问题,采取相应的维护措施,确保巷道的安全稳定。
煤巷高强预应力锚杆支护技术的研究和应用对于提高矿井的安全性具有重要意义。
在实际应用中,需要结合工程实际,从施工工艺、监测和维护等方面入手,不断优化技术方案,提高支护效果。
需要新技术的应用和发展,积极引进和创新先进的支护技术,以适应不断变化的矿山环境。
煤巷高强预应力锚杆支护技术以其高强度、高刚度和高稳定性的特点,在煤矿开采中得到了广泛应用。
为了保证矿井的安全和稳定,我们需要不断加强对该技术的研究和应用,以期为煤矿的安全生产提供更加有力的保障。
随着矿井开采深度的增加,采煤工作面回采巷道处于高应力软岩环境中,巷道围岩稳定性控制成为煤矿生产中面临的重要问题。
煤矿巷道抗冲击预应力支护关键技术煤矿巷道作为矿山工程中的重要组成部分,其安全稳定性对矿山生产和工人生命安全都具有重要意义。
在巷道开挖过程中,受到地质构造、矿层岩性及地表荷载的影响,往往会受到各种形式的冲击和压力,因此需要采取相应的支护措施来保证巷道的安全稳定。
预应力支护技术作为一种有效的巷道支护技术,已经在煤矿巷道中得到了广泛应用。
本文将从预应力支护技术的原理、方法及关键技术等方面进行探讨,旨在为煤矿巷道抗冲击预应力支护提供参考。
一、预应力支护技术的原理及方法预应力支护技术是指在巷道围岩受到外力影响前,采用预先施加的应力来抵御外力的作用,以达到保护巷道稳定的目的。
预应力支护技术的原理是通过预应力锚杆、锚索等支护体系施加一定的张力,将围岩约束以减小其应力状态,防止巷道发生破坏。
该技术的主要方法包括预应力锚索技术、喷射混凝土技术和钢架支护技术等。
二、预应力支护技术的关键技术1. 预应力锚杆技术预应力锚杆是预应力支护技术中的重要组成部分,其作用是通过预应力锚杆将围岩约束,减小围岩的受力状态,提高巷道的稳定性。
预应力锚杆的关键技术包括预应力锚杆的材料、长度、张拉工艺等。
合理选择预应力锚杆的材料及长度,并且采用科学的张拉工艺,能够提高锚杆的抗拉性能,增强对巷道围岩的约束能力。
2. 喷射混凝土技术喷射混凝土技术是一种通过将混凝土喷射到巷道围岩表面来进行支护的技术,其关键技术在于喷射混凝土的材料、喷射工艺及厚度等。
合理选择混凝土材料,并采用科学的喷射工艺和保证一定的厚度,能够提高喷射混凝土的强度和附着力,增强对巷道围岩的保护效果。
3. 钢架支护技术钢架支护技术是通过设置钢架来支撑巷道围岩,以增强巷道的稳定性。
其关键技术包括钢架的材料选择、结构设计及安装工艺等。
合理选择钢架材料及设计结构,并采用科学的安装工艺,能够提高钢架的承载能力,增强对巷道围岩的支撑效果。
预应力支护技术作为巷道抗冲击支护的重要技术手段,其关键技术包括预应力锚杆技术、喷射混凝土技术和钢架支护技术等。
浅析矿井巷道锚杆支护技术的运用矿井巷道锚杆支护技术是指利用锚杆、锚索等材料将巷道壁面与锚杆连接在一起,以增加巷道的稳定性和承载能力的一种支护措施。
随着矿井开采深度的增加,巷道岩体变形与破坏的风险也相应增加,因此锚杆支护技术的应用显得尤为重要。
下面就矿井巷道锚杆支护技术的运用进行浅析。
首先,矿井巷道锚杆支护技术能够有效地加强巷道的稳定性。
由于锚杆与巷道壁面的连接,形成了一个有机的整体结构。
锚杆的加入可以增加巷道壁面的抗拉强度,阻碍巷道岩体的变形和破坏。
此外,锚杆的设置还可以通过分散和传递巷道岩体的应力,进一步提高巷道的稳定性。
其次,矿井巷道锚杆支护技术可以提高巷道的承载能力。
巷道通常承受着来自上覆岩层的巨大压力,容易出现压力变形和破坏。
锚杆的加入可以增加巷道壁面的支撑强度,分散和传递巷道的荷载,从而提高巷道的承载能力。
同时,锚杆还可以充当一种悬挂索,将巷道壁面的压力分散到锚杆上,减小了巷道壁面的受力面积,从而减小了巷道壁面的压力。
再次,矿井巷道锚杆支护技术具有较好的适应性。
巷道的变形和破坏通常是由于不同程度的岩体变形引起的,而锚杆可以根据巷道岩体的变形状态进行相应调整和强化。
针对不同的巷道形状、巷道岩体的力学性质和运营条件等进行设计和选择,以获得最佳的支护效果。
同时,锚杆还可以与其他支护材料结合使用,如锚索、喷浆、钢丝网等,形成多层次、多种方式的支护体系。
最后,矿井巷道锚杆支护技术的运用也需要注意一些问题。
首先是锚杆的合理布置和间距选择,根据巷道的尺寸、地质条件和设计要求进行合理布置,避免锚杆集中在一些区域,导致不均匀的力学作用。
其次是锚杆的质量控制,包括材料的选择和性能测试、安装质量的监控等,要确保锚杆的质量符合要求。
最后是锚杆的检测和维护,定期对锚杆进行检测,及时发现和处理存在问题的锚杆,对锚杆进行维护和加固。
综上所述,矿井巷道锚杆支护技术的运用能够加强巷道的稳定性和承载能力。
然而,锚杆支护技术的应用还需要进一步的研究和改进,特别是在巷道变形和破坏的机理、锚杆参数的优化和巷道支护系统的完善等方面,以提高巷道的安全性和可靠性。
煤矿井下掘进过程中巷道锚杆支护技术郝伟发布时间:2023-06-21T12:12:45.055Z 来源:《中国建设信息化》2023年7期作者:郝伟[导读] 传统锚杆支护通常应用到组合梁、加固拱、悬吊等相关装置,在提高稳定性、保证支护效果方面有突出的作用,但也存在局限性。
针对复杂度较高的巷道,为了更为合理地开展支护工作,采用到预应力、强力支护理论,其考虑的内容具有全面性,于巷道围岩变形而言,则主要体现在两个方面,一是结构面滑动、新裂缝产生等,即各类形式的不连续变形;二是峰值强度前的塑性变形、锚固变形等,统一将此类形式归为连续变形。
具体至巷道施工中,结构面的强度偏低,开挖有扰动作用,此时先显现出不连续变形,而后再出现某些形式的连续变形。
作为一套可行性较高的巷道支护方式,其需要具备提高支护系统稳定性的能力,例如保证初期支护的刚度和强度,也需要加强对围岩的控制,以免出现不连续变形,此外,支护系统的延伸率也需满足要求。
针对深部以及条件更为复杂的巷道,较为合适的是采取“先刚后柔、先抗后让”的方法,在此前提下,有效保证围岩的稳定性和完整性,避免强度降低、局部破碎的问题。
国电建投内蒙古能源有限公司内蒙古自治区鄂尔多斯市 017000摘要:传统锚杆支护通常应用到组合梁、加固拱、悬吊等相关装置,在提高稳定性、保证支护效果方面有突出的作用,但也存在局限性。
针对复杂度较高的巷道,为了更为合理地开展支护工作,采用到预应力、强力支护理论,其考虑的内容具有全面性,于巷道围岩变形而言,则主要体现在两个方面,一是结构面滑动、新裂缝产生等,即各类形式的不连续变形;二是峰值强度前的塑性变形、锚固变形等,统一将此类形式归为连续变形。
具体至巷道施工中,结构面的强度偏低,开挖有扰动作用,此时先显现出不连续变形,而后再出现某些形式的连续变形。
作为一套可行性较高的巷道支护方式,其需要具备提高支护系统稳定性的能力,例如保证初期支护的刚度和强度,也需要加强对围岩的控制,以免出现不连续变形,此外,支护系统的延伸率也需满足要求。
提升矿井巷道掘进速度的锚杆支护技术探析摘要:随着现代矿业的发展,矿井巷道掘进的速度成为提高生产效率和减少成本的关键因素之一。
锚杆支护技术作为矿井巷道掘进的重要手段,对提高掘进速度起到了至关重要的作用。
本文针对提升矿井巷道掘进速度的锚杆支护技术进行了全面的研究和分析,包括技术原理、应用案例以及存在的挑战和改进方向。
通过深入研究和实践验证,本文提出了一系列可行的方法和建议,旨在为矿业企业提供有效的技术支持,进一步提升矿井巷道掘进速度,实现矿业生产的可持续发展。
1锚杆支护技术的原理1.1 锚杆的作用机理锚杆支护技术是通过锚杆的设置和应力传递,增强岩体的稳定性和承载能力,从而确保矿井巷道的安全和稳定。
锚杆的作用机理主要包括以下几个方面:第一,承载作用。
锚杆通过与岩体形成摩擦或黏结作用,将巷道的荷载传递到岩体中。
锚杆的存在可以有效分担巷道荷载,减小岩体的变形和破坏。
第二,拉应力分布。
锚杆施加的拉力可以使岩体形成稳定的压应力分布,改善岩体的力学性能。
拉应力的作用可以减小岩体的裂隙扩展和位移变形,增加巷道的整体稳定性。
第三,防止冒落。
巷道周围的岩体可能存在冒落的风险,锚杆支护可以有效地抵抗冒落岩体的压力,防止事故的发生。
第四,约束效应。
锚杆的设置可以形成一定的约束作用,将岩体的各个部分紧密连接在一起,提高岩体的整体刚性和稳定性。
1.2 锚杆的分类和选择根据不同的材料和结构形式,锚杆可以分为多种类型。
选择合适的锚杆类型需要考虑岩体的性质、巷道的要求以及工程条件等因素。
第一,钢材锚杆。
钢材锚杆是最常用的类型之一。
它由高强度钢材制成,具有良好的抗拉性能和稳定性。
常见的钢材锚杆有螺纹钢材锚杆和预应力锚杆。
螺纹钢材锚杆适用于一般巷道支护,而预应力锚杆适用于对巷道稳定性要求较高的情况。
第二,玻璃钢锚杆。
玻璃钢锚杆是一种轻质、高强度、防腐蚀的锚杆材料。
它通常用于潮湿环境或需要抗化学侵蚀的地下工程。
第三,预应力锚索。
预应力锚索是一种通过施加预应力力量来增强锚杆的强度和稳定性的锚杆形式。
科技成果——煤矿巷道高预应力锚杆支护技术适用范围
该技术适用于特厚煤层综放开采大断面全煤巷道、强烈动压影响巷道、千米深井高应力巷道、深部矿井沿空留巷、软岩含水地层巷道、小煤柱沿空掘巷、近距离煤层群巷道等各类复杂困难巷道。
目前已在大同、潞安、晋城、淮南、平庄、新汶、宁东、汾西、平朔等10余个矿区进行了推广应用,推广前景十分广阔。
技术原理
针对复杂困难巷道存在的锚杆与锚索破断、支护构件失效、预应力施加困难等问题,提出了高预应力一次支护理论,开发了先进、实用的高预应力锚杆与锚索系列支护材料、配套支护构件,研制了锚杆与锚索高预应力施加机具,精细化地研究了支护材料与构件的力学性能,形成了煤矿巷道高预应力强力锚杆支护成套技术。
关键技术
(1)研制出钢号为500-830MPa系列高强度、高冲击韧性锚杆材料;
(2)开发出1×19结构、φ18mm-φ28.6mm系列大吨位、高延伸率锚索及配套构件;
(3)开发出与强力锚杆配套的系列支护构件;
(4)发明了定力矩锁紧预应力锚杆液压张拉器等高预应力施加机具;
(5)精细化地研究并得出系列支护材料及构件力学性能。
技术流程
对煤矿巷道围岩进行地质力学测试,基于地质力学测试结果进行煤柱优化和巷道支护设计,提出基于高预应力一次支护理论的设计方案,采用开发的支护材料、构件及施工机具进行井下施工,通过在线矿压监测评估支护效果。
主要技术指标
(一)形成钢号为500-830MPa系列高强度、高冲击韧性锚杆材料;
(二)形成1×19结构、φ18mm-φ28.6mm系列大吨位、高延伸率锚索;
(三)研制高预应力施加机具,锚杆预紧力达到120kN以上。
典型案例
同煤大唐塔山煤矿8105工作面5105回风顺槽,巷道宽度为5.5m,高度为 3.6m,属于典型的大断面巷道。
巷道穿越多条断层,同时还受临近8104工作面及8105工作面两次工作面采动影响。
在该巷采用了新开发的高强度锚杆、锚索支护材料与高预紧力施工机具,在巷道围岩地质力学评估的基础上进行了高强度、高预紧力锚杆支护设计。
从矿压监测结果来看,巷道变形量较原支护明显减小,巷道断面收缩率小于4%,支护状况发生了根本性的改变。