影响白水煤矿锚杆支护巷道安全性的因素浅析
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煤矿巷道锚杆支护质量影响因素及对策研究本文阐述了煤矿巷道锚杆支护质量的影响因素,并对控制煤矿巷道锚杆支护质量的对策进行了探讨。
标签:煤矿巷道;锚杆支护;影响因素;对策1 引言在煤矿工程总体施工作业环境下,煤矿巷道是一项重要的环境载体,能够在必要的时候,为施工队伍提供危险避难场所。
而在煤矿巷道体系中,锚杆占据重要组成,同时也是支撑煤矿巷道内部结构的重点要素。
通过锚杆支护,能够进一步巩固巷道内部岩石抗力。
一旦在煤矿开发期间出现什么意外风险,锚杆的支护作用,能够避免巷道岩石坍塌。
随着煤矿行业的深入发展,锚杆的类型也在不断发生变化。
从最初的机械式锚杆,已经逐渐演变为端部树脂式、快速水泥式。
并在新技术的支撑下,推出了高强度螺纹钢、动态支护等全新的方式。
随着锚杆支护材料和技术的创新,煤矿巷道内部的岩石结构也逐渐趋于稳定,巷道环境也更加安全,这在很大程度上给煤矿企业以及施工队伍,提供了良好的安全保障。
2 煤矿巷道锚杆支护质量的影响因素(1)断面大小。
在巷道锚杆领域,断面是主要的影响因素,对支护质量发挥着十分显著的影响[1]。
如果煤矿巷道在高度和宽度这两个指标方面的参数数值加大时,就会导致剪切力参数值显著增加,这将对锚杆产生十分不利的影响。
因为当剪切力增加时,锚杆所承受的应力负荷,就超过了最初生产的设定值。
最后,将导致锚杆不堪重负,出现外部发生形变,内部结构遭到破坏的情况,那么其原本所具有的支护功能也会降低,甚至是消失。
同时,断面的形状也将在很大程度上对锚杆支护造成影响。
如果呈现的形状为矩形,就意味着锚杆需要承受的应力负荷值要更高,那么锚杆的支护作用就会受到明显的局限。
(2)材质选用。
在煤矿巷道施工作业期间,如果工作人员对锚杆材质选择不合理,导致锚杆本身便存在一定的质量缺陷。
那么将导致锚杆在使用过程中,存在十分明显的安全隐患,在面对岩石应力时,支撑能力将显著降低,很可能造成巷道坍塌风险,将避难港变为危险区。
除了锚杆本身材质影响之外,锚固剂也是影响支护作用的主要参数。
影响锚杆支护完整性和稳定性的主要因素
1、巷道围岩强度
巷道围岩的硬度决定着支护作用的发挥,如果围岩较软,就会出现变形的状况,从而就使巷道的维护较困难;如果围岩硬度很强,自然围岩的负荷能力就强,巷道的稳定性就相对高,这样的巷道就好维护。
巷道围岩的硬度其实就决定着围岩的负荷能力,负荷能力强硬度就足够,因此维护的效果就较好。
2、地应力
地应力包含自重应力、地质构造应力、采动集中应力。
自重应力是指岩土本身重量引起的应力,这种应力的强弱由岩石的重量和埋藏深度决定。
如果巷道与地表的距离较大,围岩就会更容易变形,相对的围岩的稳定性就降低,所以巷道的埋藏深度对围岩的稳定性极具影响。
地质构造应力是指地质形成某种构造体系所需要的应力,如果构造应力大,地质构造发育就越快,从而围岩发展程度就越低,进而巷道围岩的稳定性就越差。
采动集中应力是指采煤时所受到的应力,当巷道和采煤地段距离很近时,受到的采动应力就会很大,这个采动应力是与煤层巷道、采煤厚度直接相关的。
巷道围岩在受到所在煤层压力的作用下,还会受到来自采煤时应力的影响,就会同时受到两种力的挤压,从而就会对巷道稳定性造成影响。
3、巷道断面形状与巷道断面尺寸
由于断面的应力分布会随形状的改变而发生变化,所以要想改善围岩应力分布状况,就可以通过改变断面的形状来达到效果,例如圆
形、椭圆形的断面,其应力分布较均匀,梯形、矩形的相比较就会差些。
并且,除了会受到形状的影响,还会因巷道的宽度和高度而有所变化,因此还要充分考虑以上所有因素。
煤矿巷道影响锚杆支护质量的因素浅析摘要: 锚喷支护是锚杆和喷射混凝土联合支护的一种支护方法, 它将锚杆和混凝土的作用有机的相结合,起到整体支护、保护和加固围岩、释放围岩变形等作用, 为煤矿巷道提供了有效地支护途径, 在实践中得以广泛的应用。
文章结合实际针对相关问题进行了分析探讨, 并提出了相应的改良措施。
关键词: 锚喷支护;煤矿巷道; 锚杆;改良措施1 前言目前, 锚喷技术在煤矿巷道支护中虽已广泛应用, 但在实际施工中由于多种因素, 锚喷支护质量受到严重不良影响。
锚喷支护首先在支护形式和理论有所突破, 将被动支护变为积极主动地支护方式, 有效地保持了围岩的稳定性和整体性; 其次, 锚喷支护可以最大化发挥围岩自身的支撑作用, 将围岩从荷载转化成为载体, 有效地抑制了围岩的位移和变形。
最终使围岩、锚喷层和锚杆形成一个有机的整体, 在三者的共同作用下, 围岩岩体的整体性得以保持。
2 影响锚杆支护质量的因素锚杆的支护作用主要是通过围岩的相互作用来实现的。
其表现形式为: 径向和切向锚固力的作用,以此来提高围岩的稳定性。
目前锚杆支护初始设计方法主要有: 工程类比法、理论计算方法和数值计算方法的结合。
由于在支护设计理论研究方面还有许多的欠缺, 在我国目前主要是采用工程类比的方法进行锚杆的初始设计, 在定量设计方面突破不大。
在测试技术和手段、支护材料、支护的可靠性等方面与国外发达国家仍然有很大的差距。
2. 1 锚杆材质对支护质量的影响。
锚杆常用的金属材料多采用q235(a3)圆钢作为锚杆杆体, 其屈服强度为240mpa。
这种材料的力学性能直接影响着锚杆的强度和可延伸性等力学性能, 再加上加工工艺的局限性使其锚尾有效直径比锚杆实际公称直径小1.8 mm —2.1 mm, 截面面积减少20%—25%。
大量研究表明, 锚尾的受力十分复杂, 不但承受轴向拉应力, 还要受到弯曲应力的作用, 工作条件恶劣, 受力大, 因此, 要求锚尾的螺纹强度有效截面直径不小于杆体的实际公称直径。
影响巷道的因素与不同的锚杆支护方法【摘要】影响巷道的因素主要有围岩强度、地应力、断面形状与尺寸,不同地质条件下锚杆支护的主要方法是松软围岩巷道锚注加固、复合顶煤巷锚带网加锚索联合支护、综合顺槽采用锚杆锚索联合支护、综放面未采锚网支护。
【关键词】巷道;地质;锚杆支护;技术锚杆支护在井下巷道使用范围的扩大,但在井下的具体应用中,由于地质条件的变化和矿山压力的影响,支护效果存在很大差异。
应根据不同地质条件选择安全、可靠、经济的支护技术和方法。
1.影响巷道的因素分析1.1围岩强度较软弱的围岩容易产生变形和破坏,巷道稳定性差,维护比较困难;围岩强度增加,围岩的承载能力及巷道围岩稳定性均增加,巷道容易维护。
这主要是围岩自撑力能承担部分或安全荷载。
1.2地应力地应力包括上复岩层的自重应力,地质构造应力和采动引起的集中应力等。
自重应力。
原岩自重应力大小取决于岩石重度和埋藏深度。
巷道距地表垂深增加,围岩变形量增大,稳定性减弱,特别是围岩强度较小时,巷道埋深对围岩变形影响更为强烈。
但围岩强度较大时,巷道埋深的变化对围岩变形影响不大。
地质构造应力。
地质构造越发育,围岩的完整性越差,裂隙越多,巷道围岩的稳定性越差。
采动集中应力。
巷道距回采工作面所采的煤层越近,受采动影响越大,尤其是煤层巷道,巷道变形程度与开采煤层的厚度,直接顶、老顶的强度和厚度以及层位、结构,有密切关系。
老顶来压越剧烈,影响越大,巷道围岩不仅受本身煤曾超前压力的影响,同时,还受到邻近工作面采动压力的影响,形成压力叠加,两侧采空的巷道受影响的程度大于一侧采空的巷道。
1.3断面形状与尺寸巷道断面形状。
不同断面的应力分布不同。
可以改变巷道断面形状来改变围岩应力分布状况,如圆形,椭圆形较好,椭圆形次之,梯形、矩形较差。
巷道断面尺寸。
巷道的变形程度随巷道宽度与高度的增加而增加。
2.不同的锚杆支护方法2.1松软围岩巷道锚注加固锚杆支护是通过锚入围岩内部的锚杆,改变围岩本身的力学状态,在巷道周围形成一个整体而有稳定的岩石带,加固围岩,保持围岩的完整性和稳定性,控制围岩变形、移动和裂隙的发展,充分发挥围岩自身的支承作用,主动支护,有效改善矿井的支护状况,具有施工简单方便、效率高、成本底、速度快、支护效果好等特点,已经普遍推广应用。
锚杆支护巷道顶板事故控制措施一、锚杆支护巷道冒顶事故的原因锚杆支护巷道的冒顶事故的发生除地质因素外,主要是锚杆支护系统的锚固力不足引起的。
巷道成巷后,在原岩应力和次生应力的作用下,巷道围岩产生变形,如果岩石不能自稳,且锚杆支护系统的锚固力不足,这种变形就得不到有效的控制,就会不断发展,最终导致围岩冒落和冒顶。
锚杆间排距过大、锚杆支护材料选择不当、锚杆支护系统的匹配不合理、施工质量差等都会产生这一恶果。
二、巷道交叉处冒顶事故的原因及防治巷道交叉处冒顶事故往往发生在巷道开岔的时候。
因为开岔口需要架设抬棚替换原巷道棚子的棚腿,如果开岔处巷道顶部存在与岩体失去联系的岩块,并且围岩正向巷道挤压,而新支设抬棚或强度不够,或稳定性不够,就可能造成冒顶事故。
当巷道围岩强度不是很大时,顶部存在与岩体失去联系的岩块以及围岩向巷道挤压就在所难免,如果开岔处正好是掘巷时的冒顶处,则情况更为严重。
三、冒顶发生前的预兆:在大多数情况下,在冒顶之前,由于压力增大,顶板岩石开始下沉,使支架开始发出断裂声,而后逐渐折断。
与此同时,还能听到顶板岩石发出啪、啪的破裂声。
随着顶板岩石进一步破碎,在冒落前几秒钟就会发现顶板掉落小碎石块,涌水量也逐渐增大,而后便开始冒落。
顶板冒落之前,岩石在矿山压力作用下开始破坏的初期,其破碎的响声和频率都很低,常常在井下工作人员还没有听到之前,老鼠已有感应。
所以在井下岩层大破坏或大冒落之前,有时会看到老鼠搬家。
在井下工作的人员,当听到或者看到上述冒落预兆时,必须立即停止工作,马上从危险区撤到安全地点。
必须注意的是,有些顶板本来节理发育裂隙就较多,有可能发生突然冒落,而且在冒落前没有任何预兆。
顶板冒落的观测方法有木楔法、标记法、信号柱法等。
木楔法就是在顶板裂隙中钉入一块小木楔(或小金属楔),如果顶板变形、裂隙增大,小木楔会自动落下或松动,说明顶板有冒落危险。
标记法是将黄泥、油漆、水泥砂浆抹在顶板裂隙上,观察其变化,也能反映出顶板变形情况。
煤矿锚杆支护应用过程中存在问题浅析煤矿锚杆支护应用过程中存在问题浅析摘要解析了锚杆支护中容易混淆的概念,针对支护参数认识不清,支护设计不科学,锚杆制作存在缺陷等方面的问题,通过理论分析,并现场实践和试验室试验,提出了解决问题的观点及方法。
关键词锚固力拉拔力预紧力预紧力矩锚杆的制作和检测锚杆支护作为一种有效的采准巷道支护方式,由于对围岩强度的强化作用,可显著提高围岩的稳定性,加之成巷速度快、劳动强度低、提高巷道断面利用率、简化回采面的端头维护工艺,明显改善作业环境和安全生产条件,成为矿井巷道的主要支护形式,得到了大力推广应用。
但在应用中存在一些错误认识,具体表现在以下几个方面。
1 锚固力与锚杆拉拔力1.1 定义锚固力指锚杆对围岩产生的约束力[2-4][注1-3]。
可细分为锚杆工作时的锚固力和设计锚固力,锚杆工作时锚固力包括初锚力和正常工作时的锚固力。
通常说的锚固力指锚杆正常工作时的锚固力。
拉拔力也称抗拉拔力或抗拔力,指阻止锚杆从岩体中拔出的力[2-4] [注1-3]。
拉拔力可分为设计拉拔力和检测拉拔力。
通常说的拉拔力指设计拉拔力,其值应大于锚杆破断力。
检测拉拔力用于锚杆施工质量检测,其值应不小于设计锚固力。
1.2 锚固力与锚杆拉拔力区别①锚固力是锚杆对围岩产生的约束力,是限制围岩变形,起支护作用的力。
锚杆拉拔力是锚杆锚固后拉拔实验时,所能承受的极限载荷,反映的是杆体、锚固剂、岩石粘结到一起后,锚杆破断或失效的最大拉力。
②锚固力随着被支护围岩变形、围岩的膨胀而增大,因此锚固力是一个动态发展并不断变化的力。
锚杆拉拔力是一个固定值,不随围岩变形和锚杆受力而改变。
如果围岩不发生变形且不考虑杆体的松驰效应,锚固力等于初锚力。
③锚固力检测使用安装于锚杆螺母和托盘之间的锚杆测力计,一般在锚杆安装时把锚杆测力计安好。
检测锚固力是为了监测锚杆受力状况,需要进行长期观测。
锚杆拉拔力检测使用锚杆拉力计,检测可以在锚杆安装完成后任何时候进行,检测锚杆拉拔力是为了查验锚杆杆体、锚固剂、岩石粘结效果。
煤矿巷道锚杆支护有效性的施工影响因素及控制措施煤矿巷道锚杆支护是煤矿巷道施工中常用的一种支护方式,能有效提高巷道的稳定性和安全性。
在实际的施工过程中,由于各种因素的影响,有时候锚杆支护的效果可能会受到一定的影响。
本文将就煤矿巷道锚杆支护有效性的施工影响因素及控制措施做一“1000字”的具体介绍。
影响锚杆支护有效性的施工影响因素有很多,比如巷道的地质条件、巷道尺寸、支护材料的选择和质量等。
地质条件是影响锚杆支护有效性的关键因素之一。
如果地质条件较差,巷道围岩较软弱,那么锚杆支护的效果往往较差。
巷道尺寸也是一个重要的影响因素。
巷道尺寸过大时,锚杆的数量相对较少,无法提供足够的支护,造成支护效果差;而巷道尺寸过小时,锚杆的设置空间受限,导致支护结构不够稳定。
选择合适的支护材料对于支护效果的保证至关重要。
常用的支护材料有钢制锚杆、锚索等。
钢制锚杆具有强度高、稳定性好、安装方便等优点,常用于地下巷道支护。
而锚索结构更轻便,适用于较大跨度巷道的支护。
锚杆支护的质量也直接影响支护的有效性。
如果在施工中存在质量问题,比如杆锚长度不够、安装不牢固等,就会导致锚杆支护的有效性下降。
为了确保煤矿巷道锚杆支护的有效性,需要采取一系列的控制措施。
在设计巷道时,要根据实际地质条件合理确定巷道尺寸,避免尺寸过大或过小造成锚杆支护效果不好的情况发生。
在选择支护材料时,要根据巷道的具体情况进行综合考虑,选择合适的支护材料,确保支护效果。
还需要对施工过程进行严格控制,确保锚杆的质量达到要求。
在施工过程中,要进行严格的质量检查,确保锚杆的长度、安装强度等符合要求,同时要确保杆锚的数量和布置满足支护设计的要求。
煤矿巷道锚杆支护的有效性受到地质条件、巷道尺寸、支护材料的选择和质量等多个因素的影响。
为了确保锚杆支护的有效性,需要合理设计巷道,选择合适的支护材料,并通过严格的施工控制确保锚杆的质量。
只有这样,才能提高锚杆支护的效果,保障巷道施工的安全。
煤矿巷道锚杆支护有效性的施工影响因素及控制措施煤矿巷道是煤矿生产中必不可少的通道,通常采用巷道锚杆支护来增强巷道的稳定性和承载力。
而巷道锚杆支护的有效性受到多种施工影响因素的影响,因此在实际施工中需要采取一系列的控制措施来保证支护的有效性。
本文将针对煤矿巷道锚杆支护的施工影响因素及控制措施进行详细的阐述。
一、施工影响因素1. 地质条件煤矿巷道的地质条件是决定巷道锚杆支护效果的重要因素之一。
地下煤矿巷道通常存在地质构造不稳定、岩层软弱、岩石裂隙多等问题,这些地质条件对巷道锚杆支护的效果产生直接影响。
2. 巷道尺寸巷道的尺寸大小也会对支护效果产生一定的影响。
巷道尺寸较大时,锚杆的支撑范围较大,易造成锚杆松动外漏现象,从而影响支护效果。
巷道尺寸较小时,施工难度较大,需要选用适当的锚杆规格和长度,以保证支护的有效性。
3. 施工工艺巷道锚杆支护的施工工艺包括锚孔钻孔、锚杆埋设、注浆封孔等环节,每个环节都有可能对支护的有效性产生影响。
锚孔钻孔的位置和角度不合理会导致锚杆安装不牢固,注浆封孔不到位则会降低锚杆的受力性能等。
4. 施工材料选用的施工材料对巷道锚杆支护的效果同样起着至关重要的作用。
在岩石类巷道中,需要选用适合的锚杆和注浆材料,以保证支护的牢固性和密封性。
5. 施工环境巷道锚杆支护的施工环境包括通风条件、水质情况、温湿度等,这些环境因素也会对支护的有效性产生影响。
在潮湿的环境下,需要采取防水措施以防止锚杆生锈和腐蚀,从而影响其支护效果。
二、控制措施1. 合理设计方案在巷道锚杆支护施工前,需要根据具体的地质条件和巷道尺寸大小,进行合理的设计方案。
设计方案要考虑到锚杆的数量、长度、位置和角度,以及注浆封孔的选材和工艺等,确保支护的有效性。
2. 严格施工要求在施工过程中,需要严格按照设计方案要求进行操作,确保每个环节都符合标准。
对锚孔钻孔的位置和角度进行精确测量,对锚杆的埋设和拉紧进行严格控制,对注浆封孔的质量进行严格监督等。
煤矿巷道锚杆支护有效性的施工影响因素及控制措施
煤矿巷道锚杆支护是煤矿井下巷道掌子面支护的一种重要方法,对于保证井下工作人员的安全和巷道的稳定具有重要意义。
本文将介绍煤矿巷道锚杆支护有效性的施工影响因素及控制措施。
1. 岩层地质条件
岩层地质条件是影响锚杆支护有效性的重要因素之一。
岩层的稳定性直接影响锚杆的承载能力和支撑效果。
如果岩层存在倾斜断层、厚层破碎带等不稳定因素,锚杆支护的有效性就会大大降低。
需要在进行锚杆支护前对岩层地质条件进行详细调查和分析,选择合适的锚杆型号和施工方案。
2. 锚杆材料和质量
锚杆的材料和质量也是影响锚杆支护有效性的重要因素。
如果锚杆的材料质量不合格或选择不当,就会导致锚杆的强度和刚度不足,无法承担起巷道围岩的压力,从而影响支撑的效果。
在选择锚杆材料时要注重质量的控制,确保符合国家标准,并按规定进行质量检测。
3. 锚杆的布设密度和间距
锚杆的布设密度和间距是影响锚杆支护有效性的重要因素之一。
如果锚杆的布设密度过低或间距过大,就会导致锚杆的承载力和支撑效果不足,无法有效控制巷道围岩的变形和破坏。
在进行锚杆支护施工时,要根据岩层的稳定性和巷道的实际情况,合理确定锚杆的布设密度和间距。
4. 锚杆的预紧力
煤矿巷道锚杆支护有效性的施工影响因素包括岩层地质条件、锚杆材料和质量、锚杆的布设密度和间距,以及锚杆的预紧力等。
为了提高锚杆支护的有效性,需要进行详细的调查和分析,并采取相应的控制措施,确保锚杆支护的质量和效果。