锚网索及喷碹联合支护在煤巷中的应用
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浅谈锚网索支护在煤巷施工的应用作者:栾刚来源:《中国科技博览》2018年第19期[摘要]近年来,随着我国的煤矿开采深度的不断增加,深井煤巷支护问题突显,集中体现在巷道支护强度不够,受地压影响,巷道支护变形严重,严重威胁到煤矿的安全高效生产。
同时需要对其进行反复维护,耗费大量的人力、物力和财力,造成支护成本的不断增加。
为了提高掘进速度、降低工人劳动强度高、减少支护成本,研究决定优化某某运输巷的锚杆锚索支护设计方案,以确保生产过程中巷道的安全使用。
[关键词]锚网索支护;煤港;应用中图分类号:TD353 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)19-0368-01引言我国于20世纪80年代将锚杆支护技术推广到煤巷支护,由于其具有安全、高效、低成本等优点,目前在我国大部分矿区已经得到推广应用,有些矿区的锚杆支护巷道比例已经达到了100%。
国内外锚杆支护成功经验表明,锚杆支护形式和支护参数的合理选择对于充分发挥锚杆支护的优越性具有重要意义。
1、巷道概况1.1 巷道基本情况某某煤矿为兼并重组矿井,位于孝义市西南35km处,井田面积9.47km2,核定生产能力150Mt/a。
批准开采的4#、9#、10#、11#煤层为近距离煤层。
4#煤层、9#煤层已基本采空,目前正在开采10#煤层,10#煤层厚度1.17~1.90m,平均1.57m;11#煤层厚度3.7~7.0m,平均4.71m。
10#煤层下距11#煤层0.2~8.8m,平均3.11m,在井田中西部和东南部10#煤层与11#煤层合并。
10107运输巷为近距离煤层动压巷道,位于一采区北部,设计走向长度为876m。
10107运输巷掘进方向右侧为10105工作面,10105工作面切巷长度150m,目前正在回采,回采长度10m,左侧为10107工作面。
10107运输巷布置图如图1所示。
1.2 巷道地质条件10107运输巷处10#煤层与11#煤层合并,10107运输巷沿11#煤层底板掘进。
锚网锚索联合支护在半煤岩巷道的应用摘要半煤岩巷开采支护不仅是影响安全生产的主要因素,也是制约工程能否按期投产的一个重要原因,N6701工作面采用锚网及锚索联合支护,取得了较好的经济效益和社会效益。
本文介绍N6701工作面锚网、锚索联合支护的的具体做法和取得的效果,以及这一支护方式的工作原理。
关键词锚网锚索联合支护半煤岩1 前言N6701工作面属****煤矿北六区,工作面标号+1225~+1165m,该巷沿7#煤层掘进。
7#煤层伪顶为厚0.5m泥岩,直接顶为厚1.5m砂质泥岩,老顶为厚1.8m硅质灰岩;直接底为厚0.25m粘土泥岩,老底为厚1m砂质泥岩。
7#煤层为黑色半亮型煤,中夹暗淡型软分层煤,平均厚0.95m。
2 锚杆、锚索支护的作用原理2.1 悬吊作用悬吊作用是指锚杆(索)把将要冒落的软弱岩层或危岩悬吊于部坚固稳定的岩体(层)上,由锚杆(索)承担危岩或软弱岩层的重量。
2.2 加固拱作用对于被纵横交错的弱面所切割的块状或破裂状围岩,如果能及时用锚杆(索)加固,就能提高岩体结构弱面的抗剪强度,在围岩周边一定厚度的范围内形成一个不仅能维持自身稳定,而且能防止其上部围岩松动和变形的固拱,从而保护巷道的稳定。
2.3 组合梁作用把平顶巷道的层状岩石顶板看作是以巷道两帮为支点的叠合梁。
在载荷的作用下,各层岩石(板)都有各自的单独弯矩,每层岩石(板)的上下缘分别处在受压和受拉状态。
当巷道顶板出现下沉和离层时,岩层面将产生垂直位移和水平位移。
但用锚杆(索)将各层岩石锚固在一起之后,锚杆(索)所提供的轴向力将对岩层的下沉和离层产生约束,并且增大岩层间的摩擦力,该摩擦力与锚杆(索)所提供的抗剪力一同阻止岩层间产生相对滑动,各层岩石之间基本上不会发生离层、错动,使几个薄岩层形成一个岩层组合梁,就如同一块板的弯曲一样,大大提高了岩层的抗弯强度和承载能力。
2.4 锚杆(索)支护的综合作用机理在一般情况下,锚杆(索)支护的机理不是单一的,锚杆(索)支护作用并非是孤立存在的,往往是几种作用同时并存而产生综合作用,只是在不同的地质条件下某种支护作用占主导地位,并且锚杆(索)与岩体是相互作用的。
锚注联合支护在朱仙庄煤矿软岩巷道的应用黄胜甘永胜[淮北矿业集团袁店一矿筹备处,安徽淮北 23500]摘要分析了巷道的破坏原因,采用架棚+锚、网、喷+锚注联合支护技术,有效地控制了巷道的变形破坏,取得了良好的围岩控制效果。
关键词锚注联合支护软岩巷道-----------------------------------------------------------------------前言淮北矿业集团朱仙庄煤矿位于淮北矿区宿东煤田北部。
矿井采用立井两水平分区式开拓,一水平标高-435m,二水平标高-680m。
井田内地质构造复杂,断层突出,涌水量大,地压大,巷道受压变形严重。
特别是二水平延深工程II832一区段,由于采用U型棚支护,巷道来压时,两帮收缩、底臌,巷道变形严重,前掘后修,严重影响了安全和生产。
为此,调整支护形式,采用架棚+锚、网、喷+滞后注浆联合支护技术,很好地控制了围岩。
1 巷道概况及破坏原因II832一区段岩巷距八煤层底板30~40m,埋深-560 m。
区段内地质构造复杂,3~5m 小断层比较发育,顶、底板均为泥岩、砂质泥岩,胶结性差,节理、层理较发育,易风化,遇水膨胀率高,软岩特征明显。
一些主要大断层有一定的摆动和延伸,受大断层及其伴生断层的影响,巷道的施工及维护非常困难。
II832一区段已施工段原采用三节U29拱形支架支护,U型钢连接件为螺杆夹板式,这种支护低阻滑移,难以控制和适应围岩变形。
由于底板松软,支架易插底,巷道底臌速度较快,巷道变形较大。
从巷道的变形特征看,两帮内移较大,底臌量较大,断面收缩较严重,其主要是普通 U型钢支护在支护初期,支护与围岩间存在大量不均匀空隙,造成支架初期不承载,支架的设计承载能力难以发挥。
2 支护形式分析巷道支护形式大体可以分砌碹、架棚、锚喷、锚注等支护形式。
(1)砌碹支护砌碹支护属于一种被动支护,存在支护不及时、空帮、空顶及碹后充填不实等问题,在应力集中区容易造成碹顶变形开裂。
锚网喷和壁后注浆联合支护在巷道套修中的应用作者:李成武来源:《科技创新导报》 2013年第9期李成武(开滦(集团)煤业公司东欢坨矿河北唐山 064002)摘?要:东欢坨矿在-500水平套修施工中,应用锚网喷和壁后注浆联合支护技术,较好地解决了套修后很快出现二次变形,需反复套修的难题。
关键词:联合支护围岩离层累积压力中图分类号:TD353 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)03(c)-0-011 工程简述东欢坨矿-500水平北一车场是井下人车停靠站,人员多,停留时间长,原支护为29U拱形金属支架,规格为4800?mm×3350?mm,棚间距600?mm。
由于巷道围岩压力原因,巷道多次套修,多次发生棚体变形,成为巷道治理的难题。
通过采用锚网喷和壁后联合支护,巷道断面扩大为5500?mm×3500?mm,经过一年半的观察,车场巷道无变形,使用率极高,取得了良好的经济效益,并获得了宝贵的技术经验。
2 巷道套修后,出现二次变形的原因分析针对车场巷道多次套修,多次发生巷道变形的情况进行分析,认为造成变形的原因有以下几点:(1)巷道处在煤底板岩层中,顶板岩石为灰色粉砂岩,水平层理发育,离层严重,局部有裂隙。
(2)巷道掘进后,围岩受到影响,加上围岩自身的不稳定性质,造成巷道周边岩石松动圈较厚,对巷道的压力较大。
(3)由于松动圈与松动圈以外围岩有空隙,再加上松动圈以外围岩层理发育,随时间推移,不断离层坠落,造成松动圈越来越厚,累积压力越来越大,由于累积压力作用,新套修好的巷道很快就出现了二次变形,影响巷道使用。
(4)由于上述原因,采用金属支架这种被动支护的方法,在此处效果不好。
3 新的套修方法的选定针对上述原因分析的结果选定新的巷道套修方法如下:①变被动支护为主动支护,即巷道支护改金属支架支护为锚网喷支护。
锚杆采用Φ20,L=2200?mm等强螺纹钢锚杆,锚杆盘120?mm×120?mm,厚6?mm。
锚网索+钢筋梯联合支护技术在大断面煤巷的应用摘要:针对23区回风巷道采用锚网(索)架36U型钢支护工艺成本高的情况,探索在保证安全的前提下降低支护成本的支护方式。
为此,在23区回风巷进行锚网索+钢筋梯复合支护技术的工业性试验,文章对锚网索+钢筋梯复合支护方案原理、技术参数和施工方法进行了详细的分析,并通过对巷道围岩变形数据进行分析,得出煤巷变形量极小,且未出现断锚杆和退索等情况,复合支护效果良好。
关键词:煤巷;锚网(索);钢筋梯;复合支护随着矿井采深的增加,巷道受采动应力叠加影响支护困难。
由于传统的大断面、高强度、锚网(索)架36U拱型可缩支架复合支护技术存在支护成本较高、工人劳动强度大等缺点。
因此,在目前煤炭市场不景气的情况下,探索既能确保顶板安全,又能降低成本、劳动强度的支护形式,成为矿井支护创新改革的必要任务,因此,在矿井23区回风巷开展采用大断面锚网索+钢筋梯+钢丝绳支护技术的工业性试验,对保证矿井安全生产,节约支护成本具有重要的现实意义。
1 地质概况23区回风巷沿2-3煤层顶板掘进,巷道走向:115°~130°,倾向SW,倾角8°~15°,巷道位于21采区三条下山东翼,上部为110大巷煤柱,下部为已采毕的2101工作面,东部为23采区。
采深380 m,煤厚14.1~16.9 m,上半部以半亮型块状硬质煤为主,下半部为半暗型煤,含多层夹矸,结构复杂。
直接顶为1.0~8.0 m厚的细砂岩、泥岩,上部致密坚硬,不易垮落。
2 支护原理针对23区回风巷地质状况和周围应力情况,采用锚网(索)支护为核心、配以钢筋梯、钢丝绳为筋骨的主动支护方式,能够充分发挥锚网(索)的主动支护作用。
先采用加长锚杆、锚索主动加固围岩支护,形成一层有效的组合加固拱,充分发挥围岩自身的承载能力;沿巷道轮廓方向布置5根钢筋梯,沿巷道走向以拱顶为中心均匀向两帮打设5根钢丝绳,钢筋梯与钢丝绳呈“十字”交叉型,形成密集支护,增大巷道顶板强度,达到主动与被动支护相结合,锚网(索)主动支护为主,钢筋梯、钢丝绳被动支护为辅,减缓了巷道变形;变端锚为全长锚固,提高了锚杆的锚固力,从而增强围岩的自身承载能力,保持围岩稳定性。
锚网钢带联合支护在动压区巷道的应用随着我国现代化进程的不断推进,配套的基建建设也在不断深入,特别是城市化进程加速,城市地下空间的建设与利用已经成为必然趋势。
随着越来越多的工程在地下进行,巷道开挖工程在各种基建工程中越来越常见。
在巷道开挖过程中,动压区是存在的难点之一。
动压区是指巷道开挖时,由于地下水、地压力等力的作用,导致该区域内地质体发生变形,对巷道支护形成影响的地带。
巷道在运行时长期受动压区的作用,因此,动压区巷道的稳定性支护尤其重要。
锚网钢带联合支护技术是一种应用广泛的巷道支护方法,它不仅能够承受巨大的水平和垂直荷载,而且能够有效地抵抗动压区地体变形。
本文主要介绍锚网钢带联合支护在动压区巷道中的应用。
一、锚网钢带联合支护技术锚网钢带联合支护技术是指在巷道开挖时,先固定锚网,然后再以钢带为单元,对巷道进行加固的支护方法。
锚网将破碎地层夯实,使其固结成一个整体,起到增强地层强度的作用。
钢带的应用可以将控制裂隙和提高地层整体强度。
支护体系为巷道提供了足够的稳定性,确保巷道在长期的运营过程中得到良好的支撑和保护,延长了巷道的寿命。
第一步:固定锚网固定锚网是锚网钢带联合支护技术的第一步。
首先,在巷道开挖前,需要对画出一个合适的固结范围。
测定固结点的深度和位置,并在固结位置钻孔,钻孔的深度需要超过地下水位。
然后将锚杆插入钻孔中,再在锚杆上涂抹胶粘剂,确保锚杆稳固地固定在地层中。
最后是将锚网进行铺设,要求将锚网完全挂在锚杆上,这种铺设方式能够有效防止掉落和滑动现象的发生。
第二步:加固钢带加固钢带是锚网钢带联合支护技术的第二步。
钢带的固结方式是采用预埋法,即在固结时预留好钢带的固结位置,然后再将钢带固定在预留的位置。
然而,钢带长时间的受力,可能会导致钢带受拉的现象,在这种情况下,钢带需要预先进行拉力处理,以保证其在应力作用下不发生变形。
二、锚网钢带联合支护在动压区巷道的应用1.锚网钢带联合支护技术的优点锚网钢带联合支护技术具有较强的适应性和稳定性。
大断面底板煤巷采用锚索、锚杆、钢筋网、喷喧联合支护的探索摘要:本文介绍了兴山煤矿126队施工的深部区30层探煤巷大断面底板煤巷采用锚索、锚杆、钢筋网、喷喧联合支护的探索和取得的一些经验。
关键词:煤巷锚索联合支护效益前言:鹤岗分公司自引进锚索以来,锚索的作用逐渐被大家认识,目前鹤矿集团岩巷中锚索喷支护率已达99%,但煤巷在掘送底板道中锚索、锚杆支护率却很低,故需要对煤巷锚索、锚杆支护进行进一步探索和推广。
兴山煤矿深部区30层探煤道布置在煤层中,沿煤层底板施工,30层煤厚6.5米,层节理较发育,煤层顶板为细砂岩(煤层柱状图,见图1),巷道净宽为5.0米,净高3.0为,顶板留有3.5米厚煤,施工断面16.0M2(圆弧拱形,见图2)。
巷道设计全长150M;担任该巷施工任务的126施工队,将传统的铁棚支架改为锚索、锚杆、钢筋网、喷喧联合支护,为防止放炮后顶板抽漏,其中顶板采用吊锚索梁、打穿楔、挂钢筋网联合支护,两帮采用锚杆、钢筋网联合支护;经过一段时间的施工观察,效果较好,经济效益也比较明显。
下面将在施工中摸索出的几点经验进行总结。
根据巷道顶板围岩状况,一般应使锚索锚固在稳定围岩中,故取锚索长度为8M。
2、锚索托梁的改革锚索托梁为一梁三索,托梁长4M,托梁垂直巷道施工方向布置,便于打穿楔锚杆,而且顶板下沉明显减弱。
使用一梁三索对锚索眼的要求较高,打锚索眼时要掌握好位置。
3、帮锚杆的使用要求两帮是采用Ф20MM左旋无纵筋螺纹钢锚杆配合钢筋网联合支护,锚杆长度2.0M,使用两个树脂锚固剂锚固,支护效果好,两帮基本没再发生明显的收敛变形现象。
4、前探支护的使用煤质松软时,巷道顶板不好控制,放炮后顶板垮落实间很短,甚至炮后即行垮落;采用在工作面顶板超前打6根2.0M长(循环进尺1M,根据煤质松软程度确定根数)锚杆(Ф20MM),作为超前支护用。
锚杆尾端用锚索托梁压住,第一循环放炮后,因超前锚杆尾端已经用锚索托梁压住,前端又伸入煤壁,所以能有效地临时支撑顶板,第一循环后在工作面处再用锚索托梁压住超前锚杆,这样在第二循环放炮后,超前锚杆前端依然在煤壁中,后部和中部都被锚索托梁压住,对顶板依然起到支撑作用;每两个循环打一次超前锚杆,循环往复,效果非常明显(图2)。
浅析锚喷支护工艺在煤矿中的应用锚喷支护是靠其先进性、技术性和可靠性来保证的,各矿在推广应用锚喷支护技术时要坚持科学态度,依靠科学技术进步,高度重视锚喷支护的技术问题,积极推广应用新技术、新机具、新材料、新工艺。
目前,锚喷支护理论日益完善,但在实际施工实践中,理论成果运用不足。
文章阐述了锚喷支护在煤矿巷道支护中的应用经验,希望为其他煤矿巷道支护工作提供一定的理论经验。
标签:锚喷支护;新技术;巷道支护1 引言锚喷支护是喷射砼、锚杆以及钢筋网用于围岩支护的总称。
锚喷支护技术是巷道支护技术的一次飞跃,我国从20世纪50年代开始试用锚杆支护,60年代开始试用喷浆和喷射混凝土支护,70年代光面爆破和喷射混凝土相配合,逐步形成了一套较完整的锚喷支护形式,在煤矿巷道支护中得到了广泛的应用。
目前,锚喷支护技术已成为煤炭系统的主要支护形式,他之所以比传统支护支护优越,主要是由于他在机理和工艺上具有及时、密贴、封闭、可分、适应、组合、经济、科学等工作特性。
2 锚喷在煤矿中的应用根据围岩稳定程度的不同,它们可以单独设置,也可以综合运用。
当围岩稳定性较好时,可以采用锚杆支护;当围岩稳定性较差时,可以采用锚网喷联合支护。
2.1 锚杆支护工艺锚杆支护一般包括如下九步:第一步:钻锚杆眼前必须先敲帮问顶,敲掉危矸、活石等。
第二步:测量巷道尺寸,看有没有欠挖现象,如有欠挖部分要及时处理,否则不允许打锚杆。
第三步:在岩面上按照设计尺寸标出锚杆眼位。
第四步:在釬子上标出锚杆眼深的位置。
第五步:打眼。
第六步:检查并清理锚杆眼。
第七部:装药卷。
第八步:安装锚杆。
把锚杆用锚杆机送进锚杆孔内,开动锚杆机旋转使药卷破碎混合均匀,用钩钎撞击铁盖板,保证其紧贴岩面,3-5分钟后,锚杆机方可下落。
第九步:紧锚杆。
2.2 锚网喷联合支护锚网喷联合支护步骤是在锚杆支护中打锚杆同时挂网、联网,后喷射混凝土。
喷射混凝土注意喷浆机的上下钟形阀门表面是否有水泥粘料,是否与密封胶垫吻合良好。