104煤矿开采2015年第4期-杜儿坪矿锚杆托板结构优化及推广应用
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杜儿坪矿切顶卸压自动成巷技术研究与应用曹林虎【摘要】为解决西山煤电集团公司各矿井生产衔接紧张的问题,通过设计,杜儿坪矿在62711工作面采用切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术并进行了现场应用.应用效果表明:该矿留巷效果较好,在缓解各矿井衔接紧张和提高资源回收率方面具有很高的社会经济效益,该研究可为西山矿区各矿井提供借鉴.【期刊名称】《山西焦煤科技》【年(卷),期】2018(042)008【总页数】4页(P20-23)【关键词】切顶卸压自动成巷;顶底板变形;矿压监测【作者】曹林虎【作者单位】西山煤电集团公司技术中心,山西太原 063000【正文语种】中文【中图分类】TD353切顶卸压无煤柱自动成巷开采技术“110工法”是继锚杆支护技术之后又一次技术革命[1]. 杨汉宏,薛二龙[2]以哈拉沟煤矿12201工作面为典型,提出了现场采用恒阻锚索进行加强支护等一系列试验设计方案,得出切顶卸压自动成巷技术可以应用于西部矿区特殊地质条件的结论;王成祥[3]以柠条塔煤矿S1201工作面的试验为基础,提出了切顶卸压自动成巷技术设计参数,完成了施工工艺,总结了技术成果及相关建议;魏锦周[4]以盖州煤业9102回风巷为例,基于切顶短壁理论分析,计算了施工过程中恒阻大变形锚索锚固长度以及成巷后的验证方法;杨晓杰,侯定贵等[5]采用三维离散元软件对浅埋深煤层切顶卸压自动成巷进行研究,结果表明:不同顶板预裂切顶高度对顶板顺利切顶成巷有较大影响,切缝应有效切断采空区顶板与留巷顶板间的应力传递。
西山煤电集团公司为解决各矿井生产衔接紧张问题,提高煤炭资源回收率,确定在杜儿坪矿62711工作面采用切顶卸压自动成巷开采技术。
1 工作面基本情况杜儿坪矿62711工作面属北七2#煤盘区首采面,瓦斯绝对涌出量为0.6 m3/min,煤层自燃倾向Ⅲ类,不易自燃,为2#煤层低瓦斯区域。
工作面煤层厚度稳定,煤厚1.00~2.40 m,平均1.90 m,煤层倾角1°~7°,平均2°,埋藏深度435~687 m,煤层赋存稳定,具体情况见图1.图1 62711工作面综合柱状图2 工艺2.1 参数设计62711工作面轨道顺槽(原皮带顺槽)为矩形巷道,宽4 200 mm,高2 800 mm,掘进断面11.76 m2,原设计采用锚网、锚索联合支护,顶锚杆5根/排,间排距为875 mm×1 000 mm;顶部采用左旋螺纹锚杆(2 000 mm×d20 mm). 锚索采用单根钢绞线(5 300 mm×21.6 mm),排距为2 000 mm. 顶部采用d6 mm的钢筋网,帮部采用2 000 mm×2 400 mm菱形金属网。
论文摘要杜儿坪矿井田位于太原西山煤田东部边缘,井田内山顶广为第四系黄土覆盖,基岩则主要出露于沟谷地段。
所揭露的地层有古生界奥陶系中统上马家沟组、下马家沟组、峰峰组,石炭系中统本溪组,上统太原组,二叠系下统山西组、下石盒子组,上统上石盒子组及新生界第三系、第四系。
其中石炭系上统太原组,二叠系下统山西组为本区的含煤地层。
详细目录论文摘要 (Ⅰ)目录 (Ⅱ)前言 (1)一、矿区概况与井田地质特征 (2)㈠矿井概况 (2)1地理位置与交通 (2)2地形、河流、气象与自然地震 (3)㈡井田地质特征 (4)1 地质特征 (4)2 构造特征 (4)3 井田构造 (4)4 煤层特征 (5)5 煤质特征 (6)6 开采技术条件 (6)二、井田开拓 (7)㈠井田开拓的基本问题 (7)1井田开拓的基本问题分析 (7)2工业广场及井筒位置确定的原则 (8)3 井筒形式、数目和位置的确 (8)4开采水平的确定 (8)㈡技术上可行的开拓方案 (9)1 方案说明 (9)2开拓方案技术经济比较 (9)三、矿井通风及安全 (10)㈠矿井通风系统选择 (10)1矿井通风系统的基本要求 (10)2矿井通风类型的确定 (11)3主扇工作方法的确定 (12)4盘区通风系统的要求 (12)5回采工作面进回风道的布置 (13)参考文献[1] 徐永圻:《采矿学》,中国矿业大学出版社,2003[2] 陈昌荣:《地质学基础》,中国矿业大学出版社,1994[3] 冯昌荣:《煤矿矿井采矿设计手册》,煤炭工业出版社,1984[4] 黄元平:《矿井通风》, 中国矿业大学出版社,1995致谢在近一个月的毕业设计过程中,首先感谢我的指导老师薛老师,本设计是在张老师的精心指导下完成的。
设计的每一部分都透漏着老师的汗水和心血,老师渊博的知识、严谨的治学态度、机敏的思维方式使我受益匪浅。
在本设计完成之际,谨向老师致以崇高的敬意和衷心的感谢。
还要感谢我公单位的同事,给予我无私的帮助和支持。
窄小煤柱下大断面巷道支护设计的优化王建鹏;高应山【摘要】根据杜儿坪矿北五盘区2#煤层62512工作面机轨巷布置的特点,并结合矿井实际,提出了几种不同的支护设计方案。
通过数值模拟对比分析,确定了巷道的最佳支护方案,为窄小煤柱下大断面巷道支护技术的推广和应用积累了宝贵的经验。
%According to the characteristics of the rail roadway layout of 625 12 working face in north fifth area No.2 coal seam of Du'erping coal mine,and combines with mining practice,puts forward different supporting design schemes.Through numerical simulation,comparison and analysis,determines the optimal supporting scheme of theroadway,accumulated valuable experiences for promotion and application of large section roadway support technology under narrow coal pillar.【期刊名称】《山西焦煤科技》【年(卷),期】2013(000)007【总页数】4页(P4-7)【关键词】巷道支护;窄小煤柱;大断面;设计优化【作者】王建鹏;高应山【作者单位】西山煤电集团公司杜儿坪矿,山西太原 030022;西山煤电集团公司杜儿坪矿,山西太原 030022【正文语种】中文【中图分类】TD353+.6西山煤电集团公司杜儿坪矿北五盘区2#煤层62512工作面设计为U型通风系统,机轨巷进风,工作面回风巷回风,由于原62510尾巷变形严重,不能二次复用,为提高资源回收率,决定在该巷道旁留8 m宽的小煤柱,重新掘送62512机轨巷。
Serial No. 591 July. 2018现代矿业MODERN MINING总第591期2018年7月第7期山西杜儿坪煤矿软岩巷道支护及快速掘进技术王国明(山西焦煤集团有限责任公司杜儿坪煤矿)摘要针对杜儿坪煤矿软岩巷道特征,分别采用超前锚杆支护、注浆技术对软岩巷道进行加固处理,并采用悬臂式掘进机岩巷机械化作业方式掘进软岩巷道,使得巷道支护效果与掘进效果均得到了大幅提升,对于类似矿山软岩巷道支护及掘进施工有一定的借鉴价值。
关键词软岩巷道锚杆支护注浆加固巷道掘进DOI:10. 3969/j.issn.1674-6082. 2018.07.076杜儿坪煤矿位于太原市西部、西山煤田东北部,距太原市五一广场19. 8 k m。
井田西北与西铭矿相 连,东南与官地矿接壤,东北以9#煤层露头为界,西 南与邢家社普查区相邻,形态大致为N E—S W走向 的长方型,长约10 k m,宽约6. 48 k m,面积69.7 k m2。
本研究通过对该矿山软岩巷道支护与掘 进方案进行设计,为提高该矿巷道掘进安全性和进 度提供参考。
1软岩巷道支护方案优化设计1.1超前支护方案设计本研究设计采用超前锚杆支护方案。
首先将超 前锚杆打入巷道掘进前方稳定岩层内,末端支承于 拱部围岩内专为超前锚杆提供支点的径向悬吊锚 杆[1]。
爆破前,在巷道几何尺寸要求的外围约200 m m的井巷轮廓线外,每隔800 m m间距打注1个小20 m m X2 000 m m螺纹钢锚杆,角度与巷道前 进方向成45°夹角,锚杆尾部使用调心球垫和330 m m x300 m m(长X宽)木托板,锚杆端头使用1支M SC K2360型和M SK2380锚固剂,实现全长锚 固,锚杆预紧力不宜小于220 N •m。
放炮前,有必 要逐根检查锚杆预紧力大小。
放炮炮眼眼口位置应 低于锚杆垫片150 m m以上,且周边眼实行光面爆 破,以便对超前锚杆产生最小的影响力。
杜儿坪3号难采煤层13608工作面正,副巷锚杆支护
秦斌青;陆宝琛
【期刊名称】《西山科技》
【年(卷),期】1990(000)004
【总页数】7页(P25-31)
【作者】秦斌青;陆宝琛
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TD353.6
【相关文献】
1.杜儿坪煤矿72909回采工作面瓦斯抽采方案优化 [J], 王小龙
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3.杜儿坪矿63309工作面煤层变薄原因分析 [J], 李钢
4.杜儿坪矿72909工作面切顶卸压护巷技术的应用 [J], 李卯玄;张卓
5.杜儿坪煤矿72909工作面切顶卸压护巷技术应用与实践 [J], 李卯玄;张卓
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杜儿坪矿安全记分信息系统的开发与应用殷慧【摘要】煤矿安全记分信息系统基于B/S模式,以杜儿坪矿局域网为依托,用SQL Server 2000环境为后台,ASP为前台建立了以数据库为核心的安全记分信息系统平台.实现了现有的纸张记分统计向基于局域网的无纸张记分系统的转变,采用计算机程序处理计分、统计、分析的过程,不仅可以降低工作量,而且在同一系统中实现了记分、统计与查询多种功能,对煤矿的安全生产具有积极的意义.【期刊名称】《山西焦煤科技》【年(卷),期】2011(035)005【总页数】4页(P29-32)【关键词】安全记分;B/S(Brower/Server)模式;ASP;数据库【作者】殷慧【作者单位】山西焦煤,西山煤电集团公司杜儿坪矿,山西太原030022【正文语种】中文【中图分类】TD672在煤矿企业中,“安全为天”,安全记分是坚持教育先行,奖罚并举的原则,采用记分的形式查处“三违”人员,排除隐患,奖励在安全管理中做出优异成绩,突出贡献的个人。
由于这项工作涉及人员众多,内容复杂,且一直采用手工记分管理,工作量大,不能及时提供有效、必要的安全信息,给矿井的安全管理带来了诸多不便。
为强化安全管理,将建设数字化矿井的总体构想切实落实到安全生产的实处,西山煤电集团杜儿坪矿结合矿井安全管理实际,经过前期调查研究,综合系统整体要求,开发了一套基于矿井局域网络的安全记分信息系统,整个系统充分利用B/S 结构的特点,实现了将记分系统移植到局域网的功能,实现了现有的纸张记分统计向基于局域网的无纸张记分系统的转变。
采用计算机程序处理计分、统计、分析的过程,不仅可以降低工作量,而且在同一系统中实现了记分、统计与查询多种功能。
本系统主要是通过客户端,服务器,数据库三层结构来运行,以网页形式呈现。
1 安全记分系统分析1.1 系统模式本系统采用 B/S(Brower/Server)模式,B/S(Browser/Server)模式即浏览器和服务器模式。
杜儿坪矿筒仓工程地质条件分析及地基处理对策解奕炜;曾凡宇【摘要】阐述了杜儿坪原煤筒仓工程地质条件及水文地质条件,分析了杜儿坪断层对建筑物基础的影响,通过多盘桩技术和桩端及桩身后注浆技术对地基进行了处理,达到了扩建现有储配煤筒仓的目的.【期刊名称】《中国煤炭》【年(卷),期】2010(036)010【总页数】3页(P63-65)【关键词】杜儿坪断层;储配煤仓;工程地质条件;水文地质条件;多盘桩技术【作者】解奕炜;曾凡宇【作者单位】西山煤电集团,山西省太原市,030053;西山煤电集团,山西省太原市,030053【正文语种】中文【中图分类】TD264.3随着产量的不断增加,西山煤电集团公司杜儿坪矿原有的煤筒仓规模已不能满足生产的需要,为了有效地减少煤体露天堆放因风化、遗失等造成的经济损失以及其产生的环境污染,山西焦煤西山煤电集团公司对杜儿坪矿现有储配煤系统进行了扩建,开发建设原煤筒仓工程。
1.1 地形地貌拟建场地位于沟谷边缘地段,现为杜儿坪矿1#煤库,自1954年建矿以来,整个场地经过多次平整,原始地貌变化极大;煤仓所在地东、西、南3面为沟谷低洼地段。
目前煤库仍在使用,场地地表因回填土及堆煤起伏较大。
1.2 地层岩性该场地地表自上而下堆积物及下伏地层主要特征。
(1)堆积煤:潮湿,较致密,为原煤库煤堆积而成。
(2)杂填土:干硬,稍密或中密状,主要为矸石、煤屑、矿井开挖弃渣,未经压实处理。
(3)粉质粘土:可塑状态为主,局部呈硬塑状,约含10%砂砾,属中等偏高压缩性土。
该层土不均匀地具有湿陷性。
(4)粉质粘土夹碎石:稍湿,粘土呈可塑或硬塑状态,无摇振反应,干强度中等,中等韧性。
碎石以砂岩为主,呈棱角状,粒径2~15 cm,局部粒径大于15 cm,砂岩含量约占30%~40%,属中等压缩性土。
(5)块裂岩强风化层:本层受杜儿坪断层影响所形成,块径1~3 m,成分为石灰岩及泥灰岩,块裂岩块体周边有泥化现象,块石含量95%以上,裂隙发育,充填砂砾或粘土。
山西杜儿坪煤矿大断面全煤巷道掘进支护方案王国明【摘要】随着煤矿地下开采规模和强度日益增加,为确保矿井通风、运输、掘进系统中大型设备的安全运行,煤矿作业断面尺寸逐渐扩大.以杜儿坪煤矿大断面全煤巷道掘进工程为例,为提高巷道掘进效率,借助EBZ260型掘进机,通过将巷道断面分为4个部分,按照不同的掘进顺序,分别设计了2种掘进方案(方案Ⅰ、方案Ⅱ).方案优选结果表明,认为由左下帮脚往右帮脚掘进,再分别对左帮顶和右帮顶进行掘进的技术方案(方案Ⅱ)适用性更强.在此基础上,设计了锚杆锚索联合支护方案.实践表明:巷道掘进支护方案实施后大幅提升了巷道掘进效率,巷道施工作业环境大为改善,施工安全性也得以保障,对于类似矿山巷道掘进施工也有一定的借鉴意义.【期刊名称】《现代矿业》【年(卷),期】2018(034)006【总页数】3页(P205-207)【关键词】地下开采;巷道掘进;支护方案;方案优选【作者】王国明【作者单位】山西焦煤集团有限责任公司杜儿坪煤矿【正文语种】中文地下开采是我国煤炭开采的主要形式,这对我国煤矿巷道安全管理提出了更为严格的要求。
随着近年来我国煤炭地下开采强度和规模逐渐扩大,巷道断面尺寸也随之不断增大。
为提高巷道掘进施工效率和安全性,有必要结合矿山特殊的生产情况设计出适宜的掘进支护方案。
本研究以山西杜儿坪煤矿为例,对该矿全煤大断面巷道的掘进支护方案进行设计和应用。
1 矿山概况杜儿坪矿位于太原市西部,西山煤田东北部,距太原市五一广场19.8 km。
井田西与西铭矿相连,东南与官地矿接壤,东北以9#煤层露头为界,西南与邢家社普查区相邻。
矿区形态大致为NE—SW走向的长方形,长约10 km,宽约6.48 km,面积约69.7 km2。
矿井绝对瓦斯涌出量为188 m3/min,相对瓦斯涌出量为21m3/t,为高瓦斯矿井。
煤尘爆炸指数为13%~23%,具有爆炸性。
3#煤层自燃倾向性等级为Ⅰ级,属易自燃煤层,2#、8#煤层的自燃倾向性等级为Ⅲ级,属不易自燃煤层。
杜儿坪矿锚杆托板结构优化及推广应用王俊虎1,程蓬2,张剑2,彭永良1(1.西山煤电(集团)有限责任公司杜儿坪矿,山西太原030022; 2.天地科技股份有限公司开采设计事业部,北京100013)[摘要]针对西山煤电集团公司杜儿坪矿井下复杂困难巷道围岩大变形,支护构件破坏严重,巷道支护效果不佳的现状,分析评价了现有托板存在结构不合理、预紧力矩转化效果差、承载力不足等问题,严重影响了巷道支护的整体效果。
通过对现有托板及附件的合理优化,在托板厚度由14mm 降为10mm 的情况下托板的承载力提高了92.5%,锚杆预紧力在相同预紧力矩情况下提高了70%左右。
通过井下工业性试验证明,井下支护构件破坏情况明显改善,巷道支护效果得到显著提高。
[关键词]托板结构;托板承载力;力学性能;井下试验[中图分类号]TD350.4[文献标识码]A[文章编号]1006-6225(2015)04-0066-03Anchored Bolt Plate Structure Optimization and Application in Duerping CollieryWANG Jun-hu 1,CHENG Peng 2,ZHANG Jian 2,PENG Yong-liang 1(1.Duerping Colliery ,Xishan Coal &Power Group Co.,Ltd.,Taiyuan 030022,China ;2.Coal Mining &Designing Department ,Tiandi Science &Technology Co.,Ltd.,Beijing 100013,China )Abstract :For the current roadway supporting problems including large deformation ,serious failure of supporting components and bad supporting effect in Duerping Colliery ,Xishan Coal and Power Corporation ,it was found that irrational plate structure ,bad conversion effect of pre-tight moment and insufficient bearing capacity were main influence factors.By optimizing current plate and its components ,the bearing capacity of plate increased 92.5%when plate thickness reduced to be 10mm from 14mm ,and pre-tight force increased a-bout 70%under the same pre-tight moment.Underground test showed that supporting components ’failure obviously reduced and sup-porting effect largely improved.Key words :plate structure ;plate bearing capacity ;mechanics property ;underground test[收稿日期]2015-02-23[DOI ]10.13532/11-3677/td.2015.04.019[基金项目]国家自然科学基金青年基金项目(51304119);北京市科委重大科技成果转化落地培育项目(Z141100003514011);天地科技股份有限公司研发项目(KJ -2014-TDKC -07)[作者简介]王俊虎(1975-),男,山西五台人,工程师,从事煤矿设计研究工作。
[引用格式]王俊虎,程蓬,张剑,等.杜儿坪矿锚杆托板结构优化及推广应用[J ].煤矿开采,2015,20(4):66-68.锚杆支护材料包括杆体、托板、锚固剂、组合构件、锚索、网等。
支护材料在锚杆支护技术中起到至关重要的作用,是充分发挥锚杆支护效果和保证巷道安全的必要前提[1-3]。
托板是锚杆支护材料中的关键构件,主要表现在2个方面:一是锚杆对巷道围岩的控制作用由托板作为传递介质把预应力扩散到锚杆周围的煤岩体中,实现锚杆主动、及时支护作用;二是巷道围岩变形或破坏使载荷作用到托板,传递到锚杆杆体,杆体变化的载荷又通过托板扩散到围岩中,进而约束围岩发生更大变形或者破坏,保持巷道围岩的稳定[4]。
托板的力学性能优劣直接决定了巷道支护的最终效果,锚杆托板的力学性能与支护作用与托板的材质、形状、尺寸、加工工艺和受力状态等多种因素有关,对此国内外对锚杆托板展开了大量的研究。
煤炭科学研究总院开采设计研究分院提出锚杆支护材料的精细化研究,对锚杆支护的各个构件力学性能展开了详细研究,其中对托板的受力状态、应力分布、变形状况和支护作用等进行了全面研究,分析了锚杆托板在锚杆安装预紧、掘进影响与稳定阶段的受力特征与变化规律[5]。
文献[6]对金属托板的研究成果及实践表明,拱形托板的力学性能明显优于平托板;拱形托板的拱高、曲率半径等参数显著影响托板的承载能力;托板厚度、底面积大小应与锚杆及围岩条件匹配。
另外还有其他学者针对托板的作用机理、不同锚固条件、不同围岩以及不同预应力条件下托板的应力应变特征等方面开展相应的研究[6-9]。
本文针对西山煤电集团杜儿坪矿井下巷道支护现状,采用理论分析、实验室试验对比分析了不同锚杆托板的力学性能优劣,首次在西山矿区开展井下新型锚杆托板及附件工业性试验,取得了较好的支护效果,为下一步在西山矿区全面推广新型锚杆托板奠定了基础。
66第20卷第4期(总第125期)2015年8月煤矿开采COAL MINING TECHNOLOGY Vol.20No.4(Series No.125)August 2015中国煤炭期刊网 w w w .c h i n a c a j .n e t1工程背景杜儿坪煤矿生产能力5Mt /a ,近些年随着煤矿开采强度的不断增大,巷道支护难度不断加大,矿压显现比较明显,复杂困难巷道明显增多。
如北五盘区62512工作面机轨合一巷以及62513工作面回风巷,巷道压力显现十分明显。
62512工作面机轨合一巷在回采阶段巷道明显变形,顶底板移近量大,有些地段高度不足1.8m ,且巷道两帮明显位移,两帮鼓包十分明显,锚杆存在多处拉断的现象,巷道多处地段不得不采用加棚补强支护,给工作面正常回采造成了很大的难题。
62513工作面回风巷在掘进之后顶底板和两帮发生显著变形,多处钢带被锚杆托板剪穿,造成钢带撕裂失效,同时巷道内大量锚杆发生破断以及螺母撸扣现象,造成支护体失效,巷道在掘进之后短期就需要返修,巷道维护难度很大,对顶板安全管理造成很大的困境。
2锚杆托板结构优化2.1矿方现有托板目前杜儿坪矿使用2种形式的锚杆托板,均为不可调心的拱形托板。
规格为110mm ˑ110mm ˑ10mm 的主要用于帮锚杆配套使用;规格为150mm ˑ150mm ˑ14mm 的主要用于顶锚杆,W 钢带配套使用,托板实物如图1所示。
图1杜儿坪矿现有锚杆托板规格现有托板结构设计存在的缺陷主要体现在以下几个方面:托板结构不合理,托板拱高较低,承载能力弱,受力较大时,容易造成托板外翻,引起支护失效;托板孔口直径偏小,锚杆与托板易相互“蹩劲”,容易引起锚杆受到剪、扭、弯等综合应力作用而发生破断;锚杆托板加工不规范、不平整、成弧状,托板四个角与钢带呈点接触,当锚杆受力较大时,托板剪断钢带,造成支护失效;托板的孔口没有倒角,与调心球垫不匹配,托板与螺母呈线性接触,不利于锚杆杆体受力的传递;现有托板无法起到调节锚杆偏心的作用,锚杆安装后容易受到偏载作用,容易造成锚杆螺纹段弯曲破断。
2.2新型锚杆托板针对以上问题,杜儿坪矿联合了有关部门,推进改进托板优化。
西山支护器材开发公司加工生产了新型高强度拱形锚杆托板,规格为150mm ˑ150mm ˑ10mm ,如图2所示,力学性能在原有基础上大幅度增加,更加符合煤矿井下锚杆受力特性。
其主要改进有:拱形托板强度大,可吸收一定变形,在锚杆破断前一般不会出现托板脆性破裂或被压成反拱型,始终能够保证锚杆发挥其效能;托板孔口设倒角,能够与调心球垫相匹配,调节锚杆的受力角度,避免或者大大减小锚杆因受到偏载而造成锚杆杆体承受过大的弯曲应力造成尾部破断的现象;托板底部加工平整,与钢带成面接触,预应力传递效果好,不会出现剪切钢带支护失效的现象。
图2150mm ˑ150mm ˑ10mm 新型锚杆托板及配件3锚杆托板力学性能试验分析为了比较上述不同结构托板的力学性能,对西山现有托板和新型锚杆托板进行了托板承载力实验室试验以及锚杆预紧力矩转化效率井下试验。
3.1托板承载力图3是在试验室分别选取目前西山矿区普遍使用的图1(b )所示的规格为150mm ˑ150mm ˑ14mm 锚杆托板与图2所示的规格为150mm ˑ150mm ˑ10mm 新型加工的锚杆托板的承载力性能试验结果,通过图3(a )和图3(b )对比可见,西山规格150mm ˑ150mm ˑ14mm ,实验室检测其承载力约为214kN ;而采用图2规格为150mm ˑ150mm ˑ10mm 型锚杆托板实验室检测其承载力约412kN 。
试验表明,西山矿区现有锚杆托板尽管厚度达到14mm ,但承载力却远远小于10mm 厚度的新型锚杆托板的承载能力。
因此,通过锚杆托板机构优化,一方面可以提高托板力学性能,另一方面还能降低材料消耗成本,达到降本增效的效果。
3.2锚杆预紧力矩转化效率在新型托板井下应用之前,进行了不同托板条件下的井下锚杆预紧力矩转化效率对比试验。
测试条件为:锚杆规格 20-M22-2000mm ,锚固长度76王俊虎等:杜儿坪矿锚杆托板结构优化及推广应用2015年第4期中国煤炭期刊网 w w w .c h i n a c a j .n e t图3不同结构的锚杆托板承载力对比1480mm,托板采用矿方原有托板规格为150mmˑ150mmˑ14mm,不使用球形垫圈和减摩垫片;新型托板规格为150mmˑ150mmˑ10mm,配合采用球形垫片和1010尼龙垫片,试验结果如图4所示。
试验结果表明,采用新型锚杆托板,配合采用球形垫片和1010尼龙垫片能够在原有托板的基础上显著提高锚杆预紧力矩的转化效率,在相同锚杆预紧力矩条件下,采用新型锚杆托板锚杆轴向预紧力能够平均提高69.2%,能够显著提高锚杆支护系统主动支护效果,提高围岩稳定性。