泥岩顶板下预应力锚索—锚网联合支护技术的研究与应用
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锚杆支护是煤矿开采证的一种主动支护方式,通过对其进行应用,可以加固围岩,通过对围岩自身强度的应用,共同承担荷载,从而减少围岩变形现象的发生。
随着综采放顶煤技术的应用及大功率高效综采设备的引进与应用,提高作业面开采效率,为了满足作业快速开采要求,采用锚网索支护,为开采作业顺利进行提供强有力支持。
1工程概况某煤矿工程16层六分段下块为综采二队接续面,对该区域地质情况进行分析可以发现,地质结构相对简单,煤层赋存稳定,整体性良好,底板岩石以致密坚硬灰白色细砂岩为主,16层煤厚约为14.8m,巷道掘进于16层底板岩石中,在遇到16层煤之后,沿着16层煤底板开展后续开采作业。
2设计巷道支护参数巷道掘进宽度为4.75m,高位3.18m,锚杆直径为16mm,顶板锚杆长度为2.4m,两帮采用的锚杆长度为2.21m,锚杆排、间距离为0.82m,每排设置了14根锚杆。
锚索采用直径为14mm钢绞线,长度约为6.42m,间距为2.48m,每排设置了两个钢绞线,采取工字钢作为锚索托梁,托梁长度为0.82m,在中心钻一个直径大小为20.0mm的小孔,采用的锚杆厚度不得小于6.8mm,直径要控制在125mm以上。
锚杆锚固力大小不得低于6.5t,采用的锚索锚固力需要控制在20.0t以上[1]。
采用气腿式岩凿机,锚索施工利用风动锚索,在实际施工作业开展时,为了确保施工作业顺利开展,保证工程质量能够达到要求标准,要将循环进度控制在0.78m,最小空顶距为0.3m,最大空顶距为1.2m[2]。
对于超前支护,要对前探梁进行应用,将2根作为一组,需要施工人员特别注意的是:为了提高作业质量,每根前探钢梁至少要利用2副吊环,对其进行固定,在进行固定时,应当将吊环固定在锚杆上,将护顶板铺设在前探钢梁上[3]。
考虑到作业中采用的顺槽巷道通常都在一年以内,因此,不必对其进行特殊处理。
3锚网索支护施工分析进行锚杆打眼前,工作人员需要严格依据中线、腰线对巷道的具体断面情况进行检查,如果经过检查发现,不符合规程要求时,必须要严格依据要求进行科学处理。
浅析锚杆支护技术在现代化矿井中的应用摘要:近几年来,随着我国煤矿开采深度的不断增加,原岩应力增大,岩体塑性大,岩体移动量大移动速度快,特别是在矿井深部变形量较大,开采后变形明显,因此,在矿井深部巷道支护结构上应满足支护强度大、能抵抗高地压、可缩性能好、可缩量大,能适应围岩大变形,封闭性能好,能有效地防止鼓底等优点,因此,金属支架很难满足这些要求,应更多采用锚杆、锚杆与锚索联合支护等主动支护方法,提高支护质量、降低成本、增加效益。
本文主要针对煤矿巷道锚网支护技术进行分析。
关键词:深井巷道;支护技术;探究中图分类号:深井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。
一、煤巷锚杆支护特点使用锚杆支护,既可发挥其加固拱作用和悬吊作用,使复合顶板内的各煤岩体与锚杆紧固成一个所谓的“组合梁”,从而提高顶板岩层的抗弯强度,减少各岩层层面滑移、离层和冒落的机率,从而保证巷道的稳定性,又能适应国家天然林保护工程实施以来所导致的木材无法采购的外部环境。
锚杆在煤巷中的支护理论和实践已经成熟,但是我国煤巷锚杆支护的效果不理想,究其原因,既有现场地质条件的复杂多变,也有施工工艺的原因。
煤巷锚杆支护主要有以下特点:a.提高巷道断面利用率。
采用锚网支护,既能有效地控制围岩变形,又极少占用巷道有效空间,从而提高巷道断面利用率,满足了“双高”工作面综采设备不断更新,巷道断面不断扩大的实际需要。
国内煤巷采用锚网支护后,断面利用率提高了 10% ~17% ,以满足“双高”工作面要求;b.减少辅助运输工作量。
采用锚网支护后,不需要运输大量的支护型钢及其它辅助材料,改善了两巷工作环境,减轻了工人劳动强度,加快了循环进度;c.极大地改善了综采面端头支护情况,简化工作面超前支护方式,确保工作面出口畅通,有利于综采面快速推进,实现高产高效。
软岩巷道的锚网索喷注联合支护技术分析了软岩巷硐稳定性影响的因素,总结了软岩巷道的支护治理原则。
并结合现场实际提出了具有针对性的以“锚、喷、网”支护为主、以锚索、注浆支护为辅的支护方案,通过现场仪器试验,证明支护效果较理想。
标签:软岩巷道二次支护锚喷支护1 概述对软岩巷硐进行维护在煤矿生产建设中一直没有得到有效的解决,困扰着煤矿的生产。
在软岩巷道施工中,由于围岩变形量比较大,在一定程度上影响了其稳定性,同时增加了施工的难度,并且巷道屡遭破坏,导致维修的次数大大增加,并且需要对其进行多重维护,严重影响矿井的正常生产和安全运行。
由于煤矿的实际生产条件存在差异,使得国内外无法形成统一的支护方法。
为了取得良好的支护效果,只有对其力学原理进行具体分析,采用科学合理的支护措施。
我矿井为垂深210m的斜井,泥岩及砂质泥岩共同构成斜井所处的岩层结构,对于该岩层机构来说,其泥岩的特点是:裂隙多,层理复杂,易风化,低强度,并且遇风风化、遇水膨胀,泥化现象比较严重。
在对井巷进行施工的过程中,对巷道进行维护难度较大,尤其是部分巷道已经发生严重的变形,在一定程度上对其进行多次修复,但是仍难以确保其稳定。
2 巷硐变形原因导致巷道发生严重变形的原因主要表现在:首先,巷道断面较大,层理较多,并且应力分布不均;其次,构成巷硐围岩的泥岩和砂质泥,岩层强度低,完整性差。
另外,掘进后处于稳定期的巷硐,在一定程度上发生着持续蠕变;巷硐两帮的较大变形及底板鼓起直接影响巷硐围岩的整体稳定性,这些因素在一定程度上,导致难以对巷硐进行围护。
3 巷硐治理支护技术3.1 巷硐治理的控制原则①预留断面,二次支护,对围岩、帮角等进行固结和加固。
②在掘进巷硐过程中,产生集中应力,围岩强烈变形,通过“锚、喷、网”支护体系对围岩变形进行控制,需要进行复喷处理。
③对围岩进行预应力锚索支护和注浆加固,避免巷硐掘出后稳定期间出现较大的、长时间的蠕变。
④对帮、底进行加固处理,是确保巷道两帮整体稳定性的重点,受巷道帮、底变形的影响和制约,通过用倾斜锚杆和倾斜锚索对巷道底角进行加固,同时对两帮、底角和底板通过高效速凝材料进行注浆加固处理。
煤矿井下复杂顶板巷道支护工艺研究与应用郝宏伟(山西煤炭运销集团簸箕掌煤业有限责任公司,山西大同037000)摘要:针对新村煤业13111上顺槽A进巷道顶底板软岩巷道顶板变形严重、支护困难等问题,通过从理论研究、取样分析、现场测试等方面进行研究,在此研究的基础上对原巷道施工断面、锚杆索支护参数、支护工艺等进行优化改进。
经现场应用及测试结果显示,采用优化后的支护方,巷岩变形得到有效控制,工作面实现了安全高效回采。
关键词:软岩顶板;岩变形;取样分析;支护优化中图分类号:TD353文献标志码:A文章编号:1009-0797(2021)02-0193-04Research and application of supporting technology for complex roof roadway in coal mineHAO Hongwei(Bojizhang Coal Industry Co.LTD,Shanxi Coal Transportation and Marketing Group,Datong037000,China)Abstract:In view of the serious deformation of the roof and the difficulty of supporting in the soft rock roadway of the top and bottom plate of the13111upper tunnel in a certain mine,through the research from the theoretical research,sampling analysis,field test and other aspects,on the basis of this research,the original tunnel construction section,anchor cable supporting parameters,supporting technology and so on are optimized and improved.The field application and test results show that the deformation of the surrounding rock of the roadway is effectively controlled by the optimized support scheme,and the safe and efficient mining is realized in the working face.Key words:Soft rock roof;Deformation of surrounding rock;Sampling analysis;Support optimization0引言复杂地质条件下软岩巷道顶板支护技术一直是煤矿井下巷道掘进支护所面临的重点问题之一叽新村煤业现主采的3#煤层,煤层直接顶和直接底均为泥岩,其中直接顶岩层厚度平均4.9m,最岩层厚度达到&8m,因直接顶泥岩层较厚,巷道掘进期间采用锚网索支护时经常出现锚固力达不到要求,支护效果非常差。
复合顶板巷道锚网梁索联合支护取代架棚支护技术的应用摘要:采用锚网梁索联合支护,由被动支护变为主动支护。
采用锚网梁索联合支护,巷道空间大,顶板来压时,不再造成该巷道严重变形,不再进行扩修、浪费人力、物力,影响工作面安装和推采,关建一次性支护效果好,变形小,行人运输安全。
关键词:复合顶板巷道锚网梁索联合支护取代架棚支护技术应用1 原架棚支护1.1永久支护341采区煤层顶板属于复合顶板(煤层厚1.2m,煤层顶板是0.95~2.35m的砂质页岩或细砂岩,再往上是0.1~0.4m的煤线)。
根据该巷道围岩性质、用途及断面形状,以往顺槽按中线施工永久支护采用梯形棚支护方式,棚料采用11#工字钢加工制作,规格为棚头净里口2.0m,棚腿长2.4m,串帮背顶采用砼背板,其规格为长×宽×厚=1200×120×50mm,正常情况下棚距中─中为1.0m,串帮为每帮使用4条木背板,自棚梁以下200mm开始花串,背顶为棚梁之上均匀顺巷布置6条木背板,并且两端背板必须压肩,顶部超高部分用砼背板打”#”垛足顶,顺巷背板要对正重叠,横巷背板要对正棚头,两邦棚腿趄力一致,并支到实底上,无实底或在煤层中必须垫好砼垫块,棚头与棚腿接口要严密,无偏口错牙现象,上、下山棚子必须迎山有力,严禁前倾后仰。
1.2临时支护顶板正常情况下,正规棚子到迎头最大距离1.3m,最小距离0.3m,并在此范围内使好临时支护,严禁空顶作业。
临时支护采用3条11#工字钢抽筋对焊而成的前探挑杆,每条长度3.5m,挑杆要时时串到迎头跟。
采用专用足顶木料足顶并用木楔加牢。
现场需备齐木楔子30个,足顶板20条。
2锚网梁索联合支护2.1永久支护采用锚、网、梁、索联合支护作为巷道的永久支护。
巷道顶部采用锚杆、W 钢带、锚索进行支护,锚杆为Φ18mm、L2500mm金属螺纹锚杆,MSCK28/50型树脂药卷作锚固剂。
锚杆自巷中向两帮矩形布置,间排距900×900mm,每排布置3棵锚杆;上帮锚杆眼与巷道顶板夹角65°,中间锚杆眼应垂直于巷道顶板,下帮锚杆眼与巷道顶板夹角75°。
岩土工程边坡治理中的预应力锚索技术发表时间:2020-10-13T11:39:25.647Z 来源:《工程管理前沿》2020年第19期作者:谢诣[导读] 近年来,我国的岩土工程建设有了很大进展,岩土工程的边坡治理工作也越来越受到重视谢诣中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司,湖南省长沙市 410014摘要:近年来,我国的岩土工程建设有了很大进展,岩土工程的边坡治理工作也越来越受到重视。
岩土工程边坡失稳容易引发较大的安全事故,造成巨大的人员伤亡和财产损失,加强对岩土工程边坡治理成了一个具有理论和实践双重价值的研究课题。
本文将详细分析预应力锚索技术在岩土工程边坡治理中应用的优势,探讨岩土工程边坡锚固技术作用机理,并就具体应用提出了几点建议。
关键词:岩土工程;边坡治理;预应力锚索引言我国山地众多,且随着山区交通基础建设的深入推进,基础建设过程中高大型边坡的安全稳定问题逐渐凸显,若是防护不当或是遭遇强降雨等情况,极易出现滑坡等灾害。
预应力锚索是边坡工程治理的有效措施,其对边坡岩土体主动施加作用力,切实增强了岩土体抗剪强度,提高边坡稳定性,本文主要就此展开具体分析。
1预应力锚索在高边坡工程治理中的运用现状高边坡工程是一种较为常见的工程,其作用主要表现为稳定路基,但受一些不可控因素的影响,高边坡工程容易出现滑坡现象,从而对人们的生命安全造成极大的威胁。
在过去,人们主要通过坡率法、挡土墙等来解决高边坡工程治理问题,但这些方法所耗费的成本较高,并且不适用于一些较高的边坡工程,因此传统的加固方法无法满足当前的施工需求。
现在,我们主要是通过运用预应力锚索技术来进行高边坡工程的施工工作,极大地提高了高边坡工程的稳定性与安全性。
通过对预应力锚索技术的深入研究,我们可以看出该技术的优点主要表现为以下三个方面:其一,在运用预应力锚索的过程中,人们能够向岩土结构施加预应力,延缓岩土形态的变形,从而缓解支护结构的压力,这有助于减少支护结构的加固成本;其二,在运用预应力锚索的过程中,人们只需在固定的地点开挖,对边坡整体的影响较小,这有助于保护边坡上的植被,从而保护生态环境;其三,在运用预应力锚索的过程中,人们可以通过设置返力结构来增强岩土结构的稳定性,减少高边坡的土块位移,从而提高高边坡整体的稳定性。
小孔径快速锚固锚索支护技术研究与应用【摘要】预应力锚索具有长度大、锚索端深入岩体、锚固力大等优点,在岩层稳定性差、巷道(确室)断面大、围岩压力大的情况下能提供强有力的支护手段。
但这种支护方式要求设备多且重、施工复杂、劳动强度大、技术要求高,因而应用范围较为有限。
【关键词】小孔径;锚固锚索;技术研究1.小孔径树脂卷快速锚固锚索的改性方向小孔径树脂卷快速锚固锚索是在普通锚索的基础进行技术改造而成的。
1.1锚索主体普通锚索采用3~4根7×φ5mm/钢绞线,因此要求锚索孔直径达100mm,钻孔难度大,而小孔径树脂卷快速锚固锚索采用单根7×φ5mm钢绞线,锚索孔直径在φ27~32mm,可大大降低施工难度。
在煤矿井下打φ100mm的钻孔须用地质钻机才能完成,设备体积大,搬运极不方便,钻孔操作困难;φ32mm的钻孔只需普通锚杆钻机就能完成,而且钻孔速度大大提高,6m长的钻孔约需30min就可钻成。
在锚索安装方面,单根钢绞线的锚索重量轻,井下运输方便,向钻孔推送只需一人就能完成,免去了普通锚索运输困难和需2~3人向岩孔送索的高强度劳动。
1.2锚固剂普通锚索的锚固剂有水泥砂浆和快硬树脂两种,安装锚索时都需专用注浆泵向钻孔注浆,设备多,重量大,一旦注浆过程中出现异常情况(如排气管堵塞),须停止注浆,拉出锚索,重新推送,重新注浆。
小孔径树脂卷锚索无须注浆,只在推送钢绞线时,先将1~2个树脂卷放入孔中,钢绞线推送到位后,用锚杆钻机带动钢绞线搅匀树脂即可,几十分钟乃至几个小时的注浆只用30s即可完成。
1.3锚索结构普通锚索由3~4根钢绞线为主体,还需注浆管、排气管等辅助材料。
这些辅助材料一般都须在地面组装好,在运输过程中很难保证不被损坏,而小孔径树脂卷锚索不用注浆,无须注浆管、排气管等,地面组装简单,井下运输和安装方便。
2.小孔径树脂卷快速锚固锚索的结构锚索由钢绞线、毛齿、挡箍、垫板和锚具等组成。
2.1钢绞线钢绞线是锚索承受、传递支护力的主体,小孔径锚索采用单根7×φ5mm冷轧钢绞线。