关于矿压应力带锚梁网索联合支护的
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探究煤矿掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术煤矿是我国能源工业的重要组成部分,煤矿掘进是煤矿生产的关键环节。
在煤矿掘进中,经常会遇到各种地质构造,其中断层是掘进中常见的地质构造之一。
煤层掘进面大多是水平掘进面,当遇到断层时,掘进面需要迎头过断层。
在煤矿掘进中,掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术是一种常用的断层支护技术,本文将对该技术进行探究分析。
掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术是指在掘进迎头过断层时,采用锚网索+U钢的联合支护技术,以增强掘进面的稳定性和安全性。
锚网索是一种支护材料,常用于地下矿山掘进工程和坡面稳定工程中,具有良好的抗拉性能和抗压性能。
U钢是一种特殊形状的加固材料,可以有效地增强岩体的承载能力和稳定性。
1. 增强岩体的承载能力在煤矿掘进过程中,遇到断层时,岩体往往存在破碎、松散和裂隙等问题,这些问题会导致岩体的承载能力下降,从而影响掘进面的稳定性和安全性。
而采用锚网索+U钢联合支护技术可以有效地加固岩体,增强其承载能力,从而保证掘进面的稳定性和安全性。
2. 分散应力、减小变形在断层附近,由于地质构造的变化,地应力会出现集中和变形问题。
而采用锚网索+U 钢联合支护技术可以有效地分散地应力,减小地变形,提高岩体的稳定性和安全性。
3. 提高工作效率采用锚网索+U钢联合支护技术可以有效地降低断层的掘进难度,提高工作效率,减小劳动强度,从而降低生产成本,提高生产效益。
1. 断层地质勘察在进行煤矿掘进工作前,需要对断层地质进行详细的勘察,了解断层的构造、性质、规模等情况,为后续的支护工作提供依据。
2. 支护材料选择根据断层地质情况,选择合适的锚网索和U钢材料,并对其进行质量检查,保证支护材料的质量符合要求。
3. 支护方案设计根据断层地质勘察结果和支护材料的性能,设计合理的支护方案,确定支护材料的布置和固定方式。
4. 施工实施在进行支护工作时,需要严格按照支护方案进行施工,合理安排施工人员和施工设备,保证施工质量和施工进度。
探究煤矿掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术煤矿掘进是煤炭生产的重要环节,而在掘进过程中面临的断层地质条件往往是一个严峻的挑战。
断层的存在会导致岩层的不稳定,给煤矿掘进工作带来很大的安全隐患。
为了解决这一难题,矿业工程师们提出了一种新的支护技术,即掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术。
这项技术结合了锚网索和U钢支护,在煤矿掘进过程中发挥重要作用,有效提高了煤矿掘进的安全性和效率。
下面我们将探讨这项技术的原理和应用。
一、技术原理1. 断层地质特点断层是地质中断裂的一种形式,它是由地壳中断裂构造带的滑移所引起的。
断层在地质中的位置、形态、变位、滑移等特点决定了矿井在掘进过程中所遇到的情况。
在煤矿掘进中,施工面遇到的断层往往是一个比较复杂的地质构造,其特点有以下几个方面:(1)地层不稳定:断层处的地层往往受到了较大的变形和破裂,导致地层的不稳定性增加,易发生塌方、垮落等事故。
(2)岩层断裂:断层处的岩层也往往出现了不同程度的断裂和破碎现象,岩层强度下降,易发生崩落、坍塌等危险情况。
(3)地质压力变化:断层地区的地质应力、岩层应力分布不均匀,地质压力值往往较大,给煤矿掘进工作带来较大的困难。
2. 技术原理掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术是一种将锚网索和U钢支护结合起来应用的新技术。
其原理是通过在断层地质条件下使用锚网索来加固地层,并利用U钢来支撑岩层,达到有效地保障矿井掘进的安全和顺利进行。
首先介绍一下U钢支护技术。
U钢是一种特殊形状的支护材料,其截面呈U形,能够有效地支撑岩层,防止岩层坍塌。
U钢的使用可以提高岩层的稳定性,减少岩层变形和破裂的可能。
U钢的形状设计使其具有很好的抗压、抗弯、抗拉能力,能够在一定程度上承受岩层的外部压力,有效保护掘进作业人员和设备的安全。
其次介绍一下锚网索技术。
锚网索是一种通过锚杆和锚索相互配合起来使用的支护技术。
在煤矿掘进过程中,通过在围岩中安装锚杆和锚索,形成一种密集的锚网结构,加固和固定岩层,提高岩层的稳定性和掘进的安全性。
探究煤矿掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术煤矿开采作为中国的主要能源产业之一,一直以来都是国民经济的支柱产业之一。
由于煤矿开采深度增加、地质条件复杂等因素的影响,随着煤矿深部开采的不断推进,煤矿矿压问题也越来越突出。
为了保障煤矿开采安全,保护矿工生命财产安全,煤矿掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术应运而生。
煤矿掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术,是近年来国内外煤矿掘进支护领域的一项重大技术创新,它不仅有效解决了煤层掘进迎头过断层矿压大、顶板易塌落的难题,还为煤矿开采提供了更加安全、稳定的环境保障。
煤矿掘进迎头过断层锚网索支护技术是指在掘进过程中利用锚杆和锚网绞控支护技术,通过预埋预拉锚杆,进行预应力锚杆支护,并利用锚网进行煤岩体加固,以增强煤岩体的稳定性,减少矿压对掘进工作面的影响。
此项技术的关键是在掘进过程中,钻孔插入锚杆,通过液压设备加固锚杆,同时将锚网布设在稳定的煤层中。
锚杆与锚网相互作用,能够形成一个稳定的支护系统,有效防止了煤层掘进过程中顶板塌落、矿压增大的情况,保障了掘进作业的安全进行。
锚网索还能够加强煤层的整体稳定性,增加煤层的抗剪承载力和支撑强度,起到了有效的支护作用。
二、U钢联合支护技术U钢联合支护技术是指在煤矿掘进过程中,利用U型钢架搭设在掘进工作面,使得掘进工作面顶板形成一定的拱形构造,增强顶板稳定性,减小矿压对掘进工作面的影响。
在U钢联合支护技术中,U型钢架的搭设起到了极大的支撑作用,通过对掘进工作面进行搭设,可以有效减小顶板的跨度,增加了顶板的承载能力,形成了一个相对稳定的支撑结构。
U型钢架在掘进过程中能够承受一定的水平压力,起到了一定程度的支护作用。
还可以有效地减小顶板的变形范围,提高了顶板的变形稳定性,防止了顶板的严重破坏。
1. 提高了掘进工作面的稳定性,减小了矿压对掘进工作面的影响,极大地提高了掘进工作面的安全性。
2. 有效解决了煤层掘进迎头过断层的困难问题,极大地提高了煤矿的开采效率。
探究煤矿掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术煤矿掘进面迎头过断层是煤矿开采中常见的技术难题之一。
断层是地层中断裂和位移形成的一种地质现象,其位移性和不稳定性给矿井的安全带来极大的威胁。
为了解决这个问题,煤矿工程师们提出了许多支护技术,其中之一是使用锚网索和U钢进行联合支护。
锚网索是一种通过拉紧锚杆和绞盘实现地层支护的技术。
它的原理是将锚杆固定在地层中,然后用绞盘将其拉紧。
通过锚索的拉力,可以支撑地层并减小其位移。
锚杆的长度和数量可以根据实际情况进行调整,使其能够适应不同断层的特性和位移。
而U钢则是一种特殊形状的钢材,其截面呈U型。
它通常用于在地下工程中进行支护和加固,特别适用于煤矿掘进面迎头过断层的情况。
U钢可以通过嵌入地层中形成一个稳定的支撑结构,能够有效地防止地层的位移和塌方。
锚网索和U钢的联合支护技术的应用主要包括以下几个步骤:1. 断层调查:在进行煤矿掘进面迎头过断层之前,需要对断层进行详细的调查和研究。
通过了解其性质、位移和破裂情况等,可以选择合适的锚网索和U钢进行支护。
2. 锚网索安装:在断层两侧的地层中预先开挖锚孔,并将锚杆固定在其中。
然后,使用绞盘拉紧锚索,使其达到预定的拉力。
拉紧锚索可以通过阻止地层位移,保持掘进面的稳定。
3. U钢安装:在断层两侧的地层中嵌入U钢,形成一个稳定的支撑结构。
U钢的选择和安装位置需要根据断层的特性进行调整,以实现最佳的支护效果。
4. 结构监测:在支护完成后,需要对锚网索和U钢的支护结构进行定期监测。
通过监测位移和应力变化等参数,可以及时发现支护结构的变形和破坏,及时采取相应的措施进行修复和加固。
锚网索和U钢的联合支护技术是一种有效解决煤矿掘进面迎头过断层问题的方法。
它通过固定地层和形成稳定的支撑结构,有效地防止地层的位移和塌方。
这种技术的应用还需要经过充分的实践验证和工程应用,以满足矿井不同地质条件下的需求。
文章编号:2095-6835(2016)08-0135-02高应力大断面煤巷锚网(索)联合支护技术应用黎卫星(重庆南桐矿业有限责任公司,重庆 400800)摘 要:根据锚网(索)联合支护技术特点和红岩煤矿2606N3段工作面收尾工程情况,应用临时支护、锚网(索)联合支护方式对大断面回采巷道进行支护,并观测矿压。
观测和实践结果表明,锚网(索)联合支护技术适用于大断面煤巷的掘进。
该技术已在王坡煤矿其他采准巷道得到了广泛应用,为安全生产提供了可靠保障,并取得了良好的经济效益和社会效益。
关键词:高应力;大断面;煤巷锚网;联合支护技术中图分类号:TD353+.6 文献标识码:A DOI:10.15913/ki.kjycx.2016.08.135煤矿建设和生产的集约、高效发展对煤矿井下采掘机械化程度提出了更高的要求。
为满足设备安装、通风、行人、运输等需求,巷道断面不断扩大。
在现代化矿井中,大断面巷道、酮室比比皆是,回采巷道断面也同样在增大,大断面巷道支护必须选择合适的支护方式。
目前,锚杆、锚索等联合支护技术被成功地应用于大断面矩形巷道中,并取得了良好的效果。
1 工程概况红岩煤矿2606N3段工作面位于2606材料上山北翼,工作面斜长170 m。
机巷底板标高为+316~+327 m,存在0.1~0.15 m伪顶,岩性为黑色砂质页岩。
直接顶为灰黑色页岩,厚4.97 m。
该煤层为二迭纪龙潭组的K1(6#)煤层,平均厚度1.8 m,属中厚煤层。
中部含0.5~1.5 m厚的黑色夹矸。
该工作面煤层倾角为10°~25°。
2010-10,相关单位进行了局部收尾,共回撤了17架支架;2011-01进行了大收尾,回撤了剩余的90架支架。
在本次收尾工程中,工作面切割采用了锚网(索)联合支护技术,取得了良好的效果。
2 支护设计2.1 支护方案根据原煤炭部围岩分类标准,2606区N3综采工作面顶板破碎,压力大,巷道变形严重,支架损坏严重,两帮及顶板压力明显,煤层中存在高应力。
探讨煤矿锚梁网索联合支护技术摘要:棚式支护技术的支护属性和支护性能存在较多的不足和缺陷。
巷道支护技术无法合理有效的控制好巷道围岩特殊变形问题。
巷道受采动压力变形,巷道工作面断面会瞬间缩小,煤采工作空间的行人、通风、运输均会受到不同程度影响。
工作人员需要解决煤矿巷道围岩支护的合理优化问题,故此采用了锚梁网索联合支护技术。
该文就此举例分析了锚梁网索联合支护技术的特点和优势。
关键词:煤矿锚梁网索联合支护技术巷道锚梁网索联合支护技术是主动性支护技术,根据巷道围岩承载参数指标实现煤矿开采工作面的加固。
相比较被动棚式支护,锚梁网索联合支护的强度参数和支护阻力较大。
锚梁网索将工作面承载力合理分配到锚杆和围岩两侧,形成适合围岩采动压力的支护体,其可缩的特性证实了围岩受力下的变形问题能够有效控制和抑制,保障煤矿开采工作面的稳定性。
1 矿区概况宿县朱仙庄矿区位于安徽省北部,区内地势平坦,地面标高一般为20~32m。
本区共含煤13~46层,含可采及局部可采煤3~12层,总厚14.99m。
煤质变化大,煤类复杂,以贫煤、无烟煤、天然集中、高变质煤为主,约占66%。
煤的变质程度似有由东向西增高的趋势。
宿县朱仙庄矿区的煤系为新生界的松散含水层,层厚大约为450m,作用在煤层上方的松散含水层多达5MP,属于巨厚松散层水文地质条件。
工作面和巷道处在复杂破碎地段,地应力较大。
煤矿巷道掘进时,采用锚梁网和锚索联合支护,能够加固巷道顶板,确保锚索和锚杆的有效锚固。
2 方案设计朱仙庄矿区2煤集中运输大巷净断面规格为:B×H=3.5×3.0m,净断面为11m2。
2.1 锚杆设计木垫板和碟形铁垫板双层。
木垫板规格在400×200×50mm,碟形铁垫板规格在120×120×10mm。
2.2 托梁设计托梁采取Φ14mm钢筋焊制,长度和巷道高宽相适应,顶板3.4vm、下帮2.2m、上帮3.0m,其宽度为70mm。
探究煤矿掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术煤矿开采是中国重要的能源产业之一,然而,在开采过程中,煤层中常常存在断层,这些断层对于煤矿开采带来了诸多困扰,例如地质灾害风险、煤层损失等问题。
因此,如何有效地控制和利用断层已成为当前煤矿开采中重要的研究方向之一。
本文旨在探究煤矿掘进迎头过断层锚网索+U钢联合支护技术。
一、断层对煤矿掘进的影响断层是指煤层中地质构造面与岩性不同之处,是一种在煤层中出现的地质现象。
断层对煤矿掘进的影响主要有以下三个方面:1.地质灾害风险增加断层使得煤层中的应力分布不规则,容易形成煤层突水、冒顶等地质灾害。
此外,断层还容易滋生瓦斯和煤尘等危险物质,严重威胁着煤矿的安全生产。
2.煤层损失在掘进过程中,为了防止断层带来的地质灾害,矿工经常会采用保护性回采等措施,从而导致煤层的浪费。
3.煤炭品质下降断层处的煤层容易受到外力的影响,形成煤层破碎、亚稳状态等,进而导致煤炭品质的下降,降低了煤矿的经济效益。
二、锚网索+U钢联合支护技术的优点为了有效地控制和利用断层,提高煤矿的安全生产和经济效益,许多学者和企业从实际出发,开展了相关技术研究与应用。
其中,锚网索+U钢联合支护技术是一种常用的技术。
该技术的主要优点包括:1.提高支护强度锚网索和U钢在支护中的运用,既能够提高支护强度,又可以保证煤层的高质量采出。
2.简化施工流程锚网索和U钢的组合,可以有效地解决劈落等难题,同时,施工过程中减少了煤层掏前的工序,提高了施工效率。
锚网索+U钢的联合支护技术,可以实现钻锚法回采和预留支护共同应用,大大减少了煤层的损失。
目前,锚网索+U钢联合支护技术已经逐渐得到应用。
例如,2007年,中国华能集团开启了锚网索+U钢联合支护技术在煤矿掘进中的应用,该技术通过对断层的有效控制,减少了煤矿的事故率,提高了煤炭品质,更好的保障了煤矿的安全生产。
四、总结与展望总体来看,断层是煤矿开采中难以避免的问题,为了更好地控制和利用断层,提高安全生产和经济效益,矿业企业需要积极探索有效的技术和方法。
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沛城煤矿生产能力30万t /a ,井田呈单斜构造,煤层赋存标高-1000~-175m,煤层平均倾角36°,井田范围断层发育,对掘进回采十分不利。
目前东翼回采已基本结束,三七采区为矿井主采区,并且此采区的8个工作面已回采6个,采区服务年限基本趋于尾声,矿井接续紧张,找煤工作已迫在眉睫。
为了缓解接续紧张,沛城煤矿决定开采放弃的7379工作面。
1 工程地质条件
图1
7379材料巷位于三七采区,布置在煤层中跟底板掘进,煤层厚度在3.0~5.2m之间,平均厚约 4.1m,受火成岩侵蚀影响,厚度变化较大;顶板为2.2m粉砂岩、中砂岩;底板为粉砂岩、砂岩。
煤该巷水平标高-800~-788m;上部为7377工作面采空区,东部为7378探煤巷。
施工中将遇到两个斜交断层,将从7377运输巷绕道下部穿过,根据采区其他掘进巷道及回采工作面矿压观测资料分析,该区域地压明显,如图1所示。
2 巷道支护的技术难点与支护方案
2.1 技术难点
2.1.1 巷道掘进40m,后部巷道变形量较大,矿压显现较明显,主要表现在:煤炮较频繁,造成掉顶、片帮、托盘崩盘;巷道变形,顶帮向巷道空间移近,造成断面尺寸缩小、达不到设计要求;顶板破碎,出现兜网、梯梁扭曲变形甚至掉顶。
给安全造成威胁,常规的锚网不能满足支护强度的 要求。
2.1.2 掘进过程中遇到两条对巷道支护影响较大的断层,巷道未摆脱断层裂隙发育带和断层构
造带的影响,对巷道稳定性和维护极为不利。
2.1.3 巷道上部距三七-800探煤车场较近,空间距离影响了锚杆支护的组合梁作用和加固拱作
关于矿压应力带锚梁网索联合支护的探讨
李厚领
(华润天能徐州煤电有限公司沛城煤矿,江苏 徐州 221600)
摘要:
沛城煤矿7379材料巷在采空区、构造带等矿压应力区,具有复杂的地质条件,巷道煤炮较频繁,造成掉顶、片帮、托盘崩盘、顶板破碎,出现兜网巷道变形,巷道支护问题日益突出。
文章以7379材料巷为研究对象,分析了矿压应力带围岩变形特征,尝试了矿压应力带锚杆强化支护技术,通过实践,所采取的支护参数有效地控制了围岩的变形,满足了矿井安全生产的要求。
关键词:
矿压应力带;锚梁网索;围岩变形特征;强化支护中图分类号:
TD353 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2012)28-0124-022012年第28期(总第235期)NO.28.2012
(CumulativetyNO.235)
用,受掘进影响,破坏了原有的应力平稳区。
2.2 支护对策
通常锚网支护巷道依支护设计按一定的间排距布置锚杆、索,但在地质条件变化,压力显现变化较大时,原支护的锚固力得不到保证,不能满足安全的要求。
高强度、高预应力锚梁网索联合支护是通过对地压、岩性、地质构造等地质力学评估确定锚杆、锚索规格及支护参数,使巷道围岩与支护体在强度、钢度、结构上实现支护的整体性和一体化,达到稳定的目的。
2.2.1 高预应力,可以显著改善巷道开挖后围岩的应力状态,通过高预应力锚索对围岩提供约束力,挤压和压密顶板岩层中的层理、节理裂隙等不连续面,增加其抗剪能力,使原先受拉、受剪区域减弱或消除,使围岩由两向受力状态变为三向受力状态,从而提高围岩的整体强度。
2.2.2 构造带、压力区、采动影响区是巷道变形严重、支护受破坏的主要地点,而在巷道同一断面,肩部是应力集中且易破坏部位,因此对以上薄弱地点加强支护,以达到整体支护的平稳。
3 锚梁网索支护设计
(1)原设计中采用直墙半圆拱型,毛断面6.44m2,毛高2.6m、毛宽2.8m;拱部布置5根、两帮各布置2根螺纹钢锚杆。
间排距为800~850mm。
由于原有支护不能满足要求,加上巷道压力大,对锚杆、索支护材料的品种、型号、规格尺寸要求较高。
为适应矿压变化要求,适当调整锚杆、索规格。
拱形断面能很好地将顶部受力向两帮分解,从而降低巷道的破坏作用,故原断面形状不变。
顶锚杆长度由2.0m改为2.2m;帮锚杆长度由1.8m改为2.0m。
增加锚杆长度等于增加了锚杆的延伸量和锚固深度,锚杆支护的加固拱作用和抗变形能力得以提高。
(2)合理确定锚杆、索的间排距。
拱部肩窝处受力较明显,且变形量较大,适当减小两肩窝处的锚杆间距,由850mm改为600mm;锚索间距改为3m;底脚锚杆距底板不得超过200mm。
(3)在施工过程中,对巷道围岩变化进行及时观测,包括变形量、变形速度、锚杆受力变化等。
进一步判断是否需要采取加强支护的措施。
如果变形量较大、可考虑滞后喷浆加固方式,及时封装巷道周围的煤体。
4 支护效果
7379材料巷施工至今180d的时间,通过不断观察发现巷底板移近量等各项指标均能满足正常使用,说明在采用锚梁网索联合支护下,围岩控制效果较好。
5 结语
由于矿井受地质条件所限,火侵、断层较多,煤炭资源逐渐萎缩,采区逐渐向深水平延伸,掘进巷道多布置在断层带、应力集中区,巷道空间位置复杂,单纯依靠常规支护难以解决巷道受压变形问题。
通过7379材料巷锚网梁索掘进施工实践证明,采用上述对策基本能满足矿压应力带巷道支护要求,施工简单、安全可靠,且能节约大量的巷道维护费用,切实可靠。
参考文献
[1] 荆升国.高应力破碎软岩巷道棚-索协同支护围岩控制
机理研究[D].中国矿业大学,2009.
[2] 康红普,王金华,等.煤巷锚杆支护理论与成套技术
[M].北京:煤炭工业出版社,2007.
作者简介:李厚领(1975-),男,江苏徐州人,供职于华润天能徐州煤电有限公司沛城煤矿,研究方向:采矿工程。
(责任编辑:秦逊玉)
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