煤矿巷道锚杆支护现状与存在若干问题
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煤矿巷道支护技术现状及发展趋势分析引言:煤矿巷道的安全性关系着整个煤矿开采工程的安全,随着煤矿开采深度的不断加深,也就对煤矿巷道支护技术所起到的安全作用提出了更高的要求。
因此,要分析现在应用的煤矿巷道支护技术,解决当前煤矿巷道支护存在的问题,探究煤矿巷道支护技术今后的发展。
1.煤矿巷道支护技术应用分析1.1煤矿巷道棚式支护技术棚式支护技术曾经得到过很广泛地应用,按其使用的材质主要分为木结构,混凝土和金属材料等几种形式。
现在应用的主要是金属材料的支架支护。
在支架使用过程中,金属材质的支架的长,宽,高等要符合一定的比例,才能达到理想的支护作用。
但是这种棚式支护技术的缺点是岩石表层和支架之间不能很好地进行连接且金属支架的成本比较高,而且在地质环境比较复杂的地方还不能起到很好的支护作用,所以目前这种支护技术并没有得到广泛地应用,已经逐渐被比较先进的支护技术所取代。
1.2煤矿巷道砌碴支护技术在如今的煤矿巷道支护技术中,砌碴技术属于比较早应用到煤矿巷道支护中去的。
这种支护技术应用起来方便简单,在一些大巷中加固作用比较好。
砌碴支护技术大致可以分为现浇混凝土,混凝土砌块等方式。
使用煤矿巷道砌碴支护技术成本比较高,如果要岩层发生改变,砌碴技术能发挥的作用就会比较小,不能起到很好的支护作用。
所以在一些岩层比较固定的特殊的煤矿巷道中可以采用这一支护技术,对于其他情况,使用这种支护技术就会用很多限制,不适合大规模广泛地使用。
1.3U型钢支架支护技术U型支架支护技术的承载能力比较好,一般会在比较深的矿井中使用,能发挥比较好的支护作用。
在使用这种支护技术时,要对卡缆进行合理的调质和处理,岩石的支护壁要填充好,这样才能更好地发挥U型钢支架的支护作用。
注意如果出现岩土巷道破碎和剥落的现象,最好不要单独使用这种支护作用,可以采取锚喷和U型钢联合支护技术,可以弥补单独使用U型钢支架支护的缺陷。
由于承载能力比较好,适用范围比较广,是一种典型的巷道支护技术。
浅谈我国煤矿锚杆支护技术的现状与发展在简单介绍国内外发展情况的基础上,分析了我国煤巷锚杆支护技术现存的主要问题,并结合自己的工作实际探讨了今后锚杆支护技术的发展途径和对策。
标签:煤矿锚杆支护现状发展0 引言自1872 年英国北威尔士露天页岩矿首次应用锚杆加固边坡及1912 年德国谢列兹矿最先采用锚杆支护井下巷道以来,锚杆支护技术至今已有一百多年的历史。
就目前而言,国外锚杆支护技术以澳大利亚、美国发展最为迅速,两国锚杆支护比重已接近100%,其技术水平居于世界前列。
我国于20世纪50年代开始试用锚杆支护技术,至70年代前期还处于探索阶段,直到1978年才开始重点推广,80年代开始向英国学习锚杆支护技术后推广到煤巷支护,90年代又向澳大利亚学习引进成套先进的锚杆支护技术,目前已得到较广泛的推广和应用。
在一些矿区的锚杆支护巷道比例达到90%以上,有些矿井甚至达到了100%,取得了较好的技术与经济效益。
国内现有楔缝、涨壳、倒楔锚杆、钢丝绳或钢筋砂浆锚杆、木锚杆、竹锚杆、内涨锚杆、管缝锚杆、树脂锚杆、水泥锚杆、爆扩锚杆、预应力注浆大锚索等十几个系列品种。
由于各种锚杆的构造不同,锚杆作用机理差异甚大,国内外大量工程实践证明,各种不同种类锚杆,在不同的地质条件下,有不同的“支护”效果。
国内外锚杆支护成功的经验表明,合理的锚杆支护设计及详细的监测分析,不仅可保证回采巷道的安全可靠,而且可取得显著的技术经济效益和社会效益。
1 我国锚杆支护技术发展中出现的问题1.1 对锚杆支护机理的认识亟待提高目前,沿用锚杆的设计方法,采用悬吊、组合梁、加固拱等理论进行计算,均是针对一般巷道提出的,还没有能针对煤巷的特定条件建立符合其特点的支护原理及设计方法,尤其是全煤及软岩条件下巷道围岩支护设计的要求。
因此,目前的技术标准主要是经验性的,设计和施工中还有许多盲目性。
所以有必要在进一步深入研究巷道围岩矿压显现规律的基础上,探索锚杆支护理论。
锚杆支护技术存在的关键问题及解决方案锚固技术,国内习惯统称为锚杆支护技术,国外一般称锚固技术或锚杆加固技术。
自187 2年英国北威尔士露天页岩矿首次应用锚杆加固边坡及1912年德国谢列兹矿最先在井下巷道采用锚固技术以来,锚固技术至今已有100多年的发展历史。
锚固技术是一种技术经济优越的技术手段,目前不仅广泛应用于世界主要产煤国家,而且也推广应用于冶金、水利水电、铁路公路、军工及建筑等工程之中,伴随着“21世纪-地下工程的世纪”的来临,可以预见,该技术必将得到更广泛深入的研究和推广应用。
尽管国内锚固技术与理论研究在近10余年取得了丰硕的研究成果,但还远不适应我国锚固技术推广与发展的需要,因此有必要在全面总结国内外锚固技术与理论发展现状的基础上,提出新的研究思路去研究和解决锚固技术推广与发展中的问题。
1国外锚固技术与理论研究的发展现状就目前而言,国外锚固技术以澳大利亚、美国发展最为迅速,两国锚杆支护比重已接近100 %,其锚固技术水平居于世界前列。
到20世纪80年代以后,一些曾以U型钢或工字钢支架为煤巷主要支护形式的国家(如英国、法国、德国、前苏联、波兰、日本等),也大力发展并应用了锚固技术。
1 1关于锚杆加固围岩的作用机理美国因其巷道埋深较浅、岩层强度高且地应力比较低,因此倾向于悬吊理论和组合梁(加固岩梁)理论,而英国、澳大利亚巷道以受水平应力影响为主,尤其是澳大利亚相对英国其巷道围岩变形量及最大水平应力更剧烈,一般而言,英国、澳大利亚锚杆支护的设计理论倾向于加固拱(挤压支承拱)理论。
1 2关于锚杆加固设计方法美国目前有两种基本设计方法:一为经验法,即是建立在以往解决岩层控制的经验基础上的设计方法。
该方法的主要缺点是强调了顶板控制问题的本身,而缺乏对引起顶板不稳定的内在原因的注意,即由于顶板条件的不同,经验法并不全都有效。
二为理论法,亦称客观法,即是建立在解决顶板支护问题的顶板和岩石力学理论基础上的设计方法。
矿井锚杆支护技术存在的问题及对策研究矿井锚杆支护技术存在的问题及对策研究【摘要】锚杆支护是利用深入围岩内部的锚杆杆体对围岩进行加固,提高被锚固围岩自身的稳定性来达到支护的目的。
该文论述了锚杆支护技术在地质、设计、围岩监测等方面存在着一些问题,并提出了相应的对策。
【关键词】锚杆支护;问题;策略;围岩监测一、锚杆支护技术存在的问题(1)地质方面的问题。
锚杆支护质量与巷道地质工作密切相关,煤矿地质环境复杂、基础信息匾乏。
我国煤矿有围岩稳定的l、2类巷道,也有围岩不稳定和极不稳定的4、5类巷道。
所以,锚固结构要具有相应的变形适应性并保持足够的承载能力及对围岩变形的约束力,使围岩重新形成平衡状态,这给锚杆支护技术的应用带来了较大的困难。
地应力实测技术是煤巷锚杆支护技术体系的核心技术之一,实施地应力实测是煤巷锚杆支护设计的基础。
(2)设计方面的问题。
第一,锚杆支护的机理。
现有锚杆支护理论存在一定的局限性,还不能满足复杂条件下特别是全煤及软岩条件下巷道围岩支护设计的要求。
传统的锚杆支护理论有:悬吊理论、组合梁理论、组合拱压缩拱)理论。
它们以一定的假说为基础的,从不同角度、条件阐述锚杆支护的作用机理,并且力学模型较为简单,计算方法简单。
现有较为成熟的锚杆支护理论也难以满足指导回采巷道特别是全煤巷道锚杆支护设计的要求,需要加强多方面的研究。
第二,锚杆支护参数选取。
锚杆支护参数的选取主要是采用经验法、工程类比法和理论计算法,而这三种方法存在着弊端,不能完全确定锚杆支护参数。
正确进行锚杆支护参数的选取已成为关键问题。
第三,锚杆种类。
随着新型材料的不断发展,各种新材料锚杆也不断涌现。
而单独进行锚杆生产与研发的单位却较少,在材料、工艺上没有实现规范化,浪费材料,也影响了锚杆的支护效果。
顶板岩层的层间错动会使锚杆、锚索发生剪切破坏。
金属锚杆结构不合理,在偏心载荷超过锚尾材料的强度极限时,锚尾发生破坏。
(3)围岩监测方面的问题。
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。
煤矿巷道掘进支护技术存在的问题及对策摘要:近些年来,随着技术的不断发展和进步,应用于煤矿采煤工程巷道掘进和支护技术的掘进设备以及技术也开始朝着多元化的方向发展。
在巷道掘进过程中,为了保证掘进的安全性,支护技术的应用是不可或缺的,而不同类型的支护技术所发挥的作用效果有着明显的差异,在选择支护技术时,必须要做到具体问题具体分析,这样才能更好的发挥支护作用效果,解决支护工作中存在的困难和不足。
下面本文就煤矿巷道掘进支护技术存在的问题及对策进行简要探究。
关键词:煤矿巷道;掘进支护技术;问题;1煤矿巷道掘进支护技术概述现如今,我国煤矿巷道掘进过程中比较常用的掘进方式主要有综合机械化掘进和掘锚一体化掘进两种方式。
①综合机械化掘进技术在应用过程中,系统的组成相对来说比较复杂,需要应用到钻孔设备、掘进设备、传输设备以及通风设备等,这种掘进方式在应用期间任何环节都不能受到影响和干扰,否则的话,掘进工作就难以顺利实施下去。
通常来说,该掘进技术应用期间系统性能越好,掘进的工作效率以及施工进度也就越理想。
②掘锚一体化掘进的优势就在于可以有效的节约掘进时间,其是在锚杆支护技术应用的基础之上使得掘进式公寓巷道支护彼此融合。
比如说,对于盾构机掘进工艺的应用,该工艺可以在复杂地理地貌深埋长隧洞内施工,其优点在于掘进速度比加快、安全可靠,最终所形成的巷道质量比较理想。
但是不可否认的是盾构机的造价不菲,要实现该机械设备的有效应用,前期所需要投入的成本相对来说还是比较大的。
通常在煤矿施工期间,为了保证快速的对巷道进行掘进,往往需要连续实施破煤、装煤等作业,因此煤矿巷道掘进机的应用通常比较频繁。
煤矿巷道掘进机的应用优势在于其安全高效,掘进期间可以实现连续作业。
巷道掘进机在运输设备的辅助之下,可以实现高效快捷的连续作业,掘进速度因此得以大幅度提升。
总的来说,煤矿采煤工程巷道掘进是一项极为复杂的工作,为了保证巷道的安全,在巷道空间顺利开挖出来之后,就必须要采取有效的措施对巷道予以支护。
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。
浅谈矿山井巷工程锚杆支护存在的不足及解决措施摘要:随着矿山行业的快速发展,矿山井巷工程的支护工作,作为确保施工安全及满足工程设计使用功能的关键环节,显现的地位越来越重要,对其要求也越来越高,越来越规范。
锚杆支护工艺可靠、方便、快捷,目前被矿山井巷工程广泛采用,为矿山施工的快速掘进做出了很大的贡献。
但在工程的实际应用过程中还存在很多不足和需要完善改进之处。
常常受到一些客观因素的干扰或施工人员素质较底等各方面的影响,导致锚杆支护工程质量得不到有效的保障,因此,结合多年的实际工作经验,具体对锚杆支护施工中常见的问题进行研讨,并提出有效的应对方法。
关键词:井巷工程;锚杆支护;常见问题;解决措施近些年来,我国矿山行业取得了快速的发展与进步,井巷工程施工过程中锚杆支护应用已经很普遍,对锚杆支护的工程质量要求也越来越重视。
这就需要相关单位对锚杆支护工程质量施工中加强管理和监督,同时还应做到不断提升施工人员的素质,实际操作中还需因地制宜,理论实践相结合,按锚杆支护施工流程做好工序交接及检测工作,做到有问题及时发现问题并能够及时解决问题,只有这样才能保证施工过程中的安全施工和满足工程设计的使用功能。
1 矿山井巷工程锚杆支护存在的常见问题可以说,任何一种工艺或技术,其本身都有众多优点,那势必也会存在一定的不足。
我国矿业井巷工程的支护形式经历了木支护、金属支架支护和锚杆支护的发展过程。
与棚式支架相比,锚杆支护显著提高了井巷工程支护的效果,提高了支护速度,降低施工成本同时也减轻了施工人员的劳动强度。
但在工程实践中仍然存在很多的问题和不足。
锚杆支护工作作为整个工程项目中至关重要的一个环节,应该引起施工单位管理人员的高度重视,通过多年的实践工作经验发现,影响锚杆支护工程质量的因素有很多,这就需要对这些问题进行深入的调查和分析后,再针对不同的问题采取相应的改善措施,从根本上解决问题,从而促使工程施工顺利进行。
目前的锚杆支护技术从理论到实践应用已经很成熟和完善,实际应用可靠性是很高的,但是,受地质构造变化、围岩稳固情况、区域地压特点的区别,还是会出现这样那样的质量问题,导致施工过程中巷道顶板存在隐患,也给后续施工作业顺利完成带来障碍,甚至给施工企业造成巨大的经济损失。
浅析锚杆支护技术存在的问题及改进措施摘要:锚杆支护技术是一项貌视简单,实则复杂的系统工程,影响的因素很多,这就要求我们应根据不同的地质条件,采取合适的支护技术,改变和预防巷道变形,提高巷道的稳定性和安全性。
随着我国社会经济的发展,科技的进步,锚杆产品的规范化、精细化以及锚杆支护检测技术的完善,锚杆技术必将发挥巨大的潜能,只要我们认真对待,注重研究,锚杆支护技术将会迎来更加迅速发展的时期。
关键词:锚杆支护技术;问题;改进措施1煤矿巷道支护技术的概述1.1煤矿巷道支护技术的理论在实际开采时具有极高危险性的煤矿开采工作,如果不能正确使用所匹配的巷道开采技术,很多情况下都会造成严重的经济负担。
所以我国在煤矿巷道上的支护技术必须确保安全,这也是提升我国煤矿巷道技术的重要途径。
经过众多实践足以证明:锚杆支护不仅可以缩减支护时的支出成本,同时也减轻了工人劳动压力,是有效提升工作效率的支护技术。
此外,我国煤矿开采的主要途径是大量挖掘巷道,而支护技术在巷道挖掘中的应用,可以降低事故发生率并提升工程的安全系数,所以当今煤矿产业研究探讨的重点是如何在最安全的状态下提高煤矿的经济效益,同时也能提升煤矿巷道技术的发展与改善。
1.2煤矿巷道支护技术的种类在开采煤矿的过程中,巷道支护技术有很多种类,从不同的角度来分析,即从支护方式或者从控制围岩变形的角度来进行划分:①能够改善巷道围岩力学方面的性质;②所研究的巷道新技术可以发挥其作用,作用在巷道围岩的周围;③除此之外,还能够作用在围岩的内部表面,而且这种新技术还可以降低巷道开掘过程中产生的应力。
在上述划分前提下,煤矿巷道支护技术主要可以分为以下几种:砌碹支护技术、锚杆支护技术以及应力控制技术。
砌碹支护技术是在煤矿开采历史中应用最早的一种技术,但是由于这种技术成本太高、效率较低加上工作量太大等导致这项技术在实际的应用过程中有着一定的局限性。
锚杆支护技术是从棚式支护技术发展而来的,由于这项技术的安全性能较高,能提高煤矿巷道的稳定性,还可以有效抑制巷道的变形。