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中厚煤层综合机械化掘进,锚杆(索)支护

中厚煤层综合机械化掘进,锚杆(索)支护
中厚煤层综合机械化掘进,锚杆(索)支护

第一章概况

第一节概述

一、巷道名称、位置及相邻关系

本面所掘巷道为芦南3号煤二区南三正、副巷,井下位于芦南二区南翼回风南部,东为南二巷(已掘),南部为71128工作面(正采),西部为7207工作面(未掘),北隔大巷。

二、巷道用途

南三正、副巷及其联络横管服务于二区7203及7205回采工作面。回采7203工作面时,南三副巷作为回风巷,正巷作为尾巷。回采7205工作面时,南三正巷作为进风、出煤巷。

三、巷道性质

本面所掘巷道均为沿3号煤顶底板掘进的回采巷道。

四、联络横管

从第一联络巷横管开始,沿正、副巷每向前掘进50—60米,选择顶板情况较好地段开掘一个通风或运输联络横管。

五、设计长度、服务年限

南三正、副巷设计长度:正巷1250m,副巷1250m,每个联络横管长度18m。服务年限:1.5年开工时间:20010年1月1日

六、巷道平面布置

巷道平面布置图(略)

第二节依据

一、经过审批的设计及批准时间

本面所掘巷道施工的依据是《芦南3号煤二区巷道布置设计图》。批准时间为2003年10月11日。

二、地质说明书

本面所掘巷道地质资料的依据是《芦南3号煤7203工作面掘进地质说明书》。批准时间为某年某月。见说明书

三、矿压观测资料

参考本煤层芦南一区南十三正巷有关矿压观测数据分析结论。

第二章地面位置及地质情况

第一节地面相对位置及相邻采区开采情况

地面相对位置及邻近采区开采情况见表1

表1 井上下对照关系情况

第二节煤(岩)层赋存特征煤(岩)层赋存特征见表2、表3

表2 煤层特征表

表3 煤层顶底板情况表

综合柱状图(略)

第三节地质构造

本面构造总体为一轴向近EW向的背斜与向斜组合形态,其中工作面南部为与背斜构造,两翼倾角3°~8°;工作面北部为一背斜构造,两翼倾角3°~14°,预计在掘进过程中会遇到一些落差小于2m的断层,对掘进有一定影响。

本面南翼回风巷在掘进过程中揭露一轴向NWW、长轴65m短轴36m的陷落柱。

本面开切眼南部为一冲刷带变薄区,预计开切眼及其以北50m范围内煤层会存在不同程度的冲刷区煤层基本顶砂岩冲蚀而变薄,煤质疏松,光泽暗淡。

附图1:地质平面图、剖面图(略)。

第四节水文地质

本面地表为山坡山梁沟谷地形,且盖山厚度较大(430m~470m),深脚河为一季节性河流,穿过工作面东北部,预计地表水对工作面正常掘进影响不大,只是在雨季时由于地表水的积聚下渗,使3号煤上部的含水层冲水性增强,会出现局部3号煤基本顶砂岩富水现象,届时会出现局部淋头水或少量涌水现象。当工作面掘进到向斜构造时巷道坡度较大,煤厚较大,向斜轴部会有淋头水出现,顶板易里层,应加强工作面顶、帮管理,采取巷道防滑措施和做好巷道排水准备工作。

第三章巷道布置及支护说明

第一节巷道布置

本掘进工作面位于芦南二区3号煤层南翼东段,为芦南二区首掘面,属525m水平。正巷长1250m,副巷长1250m,巷道均为矩形断面。正巷净宽为4.4m,净高2.6m;副巷净宽4.0m,净高为2.6m;横管净宽为2.0m,净高2.0m,正副巷均沿3号煤底板掘进,坡度为3°~14°,平均5°。正巷在煤层轨道巷开口,开口处坐标X为101467.7m,Y为86018.0m,Z 为529.5m。现正、副巷及第一横管已构成通风系统。

第二节矿压观测

1、观测对象:3号煤层芦南一区南十三正巷。

2、观测内容:巷道顶板离层量,底板相对位移量,两帮相对位移量,锚杆、锚索的载荷及锚固力。

3、观测方法:南十三正巷掘进30m后,开始布置测站,测站间距100m,共设10个测站。每一测站设置一个观测断面,用测枪检测断面处底板相对位移量、两帮相对位移量,用MLJ—40(T)拉力计检测顶、帮锚固力。每个断面巷道正顶安装一个LBY—3型顶板离层仪,顶板中间锚杆、顶锚索以及两帮中间锚杆分别安装一块MYC—16型锚杆(锚索)压力指示仪,根据掘进巷道顶板压力显示状况,对锚杆、锚索受力及围岩位移每隔3天观测一次,直到巷道施工完毕。

4、数据处理。此次矿压观测,通过对10个观测点所有数据综合分析得出:巷道顶板离层量最大为10mm,底板相对位移量最大为15mm,两帮相对近移量最大为60mm,顶锚杆最大载荷为50KN,顶锚索载荷未超过预紧力120KN,顶锚杆拉拔力最小达到70KN,帮锚杆最大载荷为25KN,帮锚杆拉拔力最小达到30KN。有上述数据可知,巷道围岩变形位移量不大,顶、帮锚杆载荷变化不大,未达到破断载荷,锚索载荷未变化。这说明芦南一区3号煤南十三正巷采用锚带网+锚索支护对煤体围岩有很好的支护效果,能够形成积压加固平衡拱,有效地保持了煤体的整体稳定,这样的支护参数和形式较为合理。

第三节支护设计

一、确定巷道支护形式

根据男三附近钻孔的柱状资料分析,3号煤顶板直接顶为砂质泥岩,厚度5.3m,属于较稳定岩层,适合锚网支护。为了将锚杆加固的“组合梁”悬吊于基本顶坚硬岩层中,需用高强度锚索做辅助支护。根据临采区3号煤层回采巷道的矿压观测及支护经验,初步确定南三正、副巷采用矩形断面,锚杆+网+锚索联合支护。正巷由于受二次动压影响,采用W钢带;副巷一次性巷道,采用钢筋钢带。

二、支护参数设计

(一)采用类比法合理选择支护参数

根据芦南一区3号煤矿观测资料和同煤层邻近巷道的和支护经验,正巷顶锚杆选用Φ20mm32000mm 的螺纹钢锚杆、间距850mm,排距850mm;副巷顶锚杆规格同正巷,间距800mm,排距850mm;正巷帮锚杆选用Φ16mm32000mm的麻花锚杆,间排距均为850mm;副巷帮锚杆选用Φ16mm31600mm的麻花锚杆,间距1000mm,排距850mm;正、副巷锚索均选用Φ15.24mm36300mm、1860级低松弛钢绞线,沿巷中布置一排,正巷间距850mm,副巷间距2550mm。

正、副巷顶锚杆锚固力不小于70KN,扭力距不小于100N2m;帮锚杆锚固力不小于30KN,扭力距不小于60N2m;锚索预紧力不小于120 KN,锚固力不小于230 KN。

(二)采用计算法校核支护参数

1、顶锚杆通过悬吊作用,用锚杆通过加固帮体作用,达到支护效果的条件,应满足:

L≥L1+ L2+ L3

式中 L——锚杆总长度,m;

L1——锚杆外露长(钢带厚度+托板厚度+螺母厚度+0.02~0.05m,顶锚杆取0.07m,帮锚杆取0.15m),m;

L2——有效长度(顶锚杆取免压拱高b,帮锚杆取帮破碎深度c),m;

L3——锚入岩层深度(顶锚杆取0.8m,帮锚杆取0.6m),m

普氏免压拱高:

b=[B/2+Htan(45°-ω帮/2)]/f顶

式中 B、H——巷道掘进跨度和高度,B=4.7m,H=2.6m;

f顶——顶板岩石普氏系数,f顶取3;

ω帮——两帮围岩的内摩擦角,ω帮取63.43°(查表得)。

b=[4700/2+26003tan45°-63.43°/2]/2=870mm

c=26003tan(45°-63.43°/2)=640mm

依据上述公式计算得出:顶锚杆长L顶≥1680mm;帮锚杆长L帮≥1364mm。

所选锚杆长度均能满足计算要求。

2、按锚杆所能悬吊的重量校核锚杆的排距:

每根锚杆悬吊岩体重量G=ΓL2a2,锚杆锚固力Q应能承担G的重量。为安全起见,再考虑安全系数k,取k=2。

kG<Q

a<(Q/KΓL2)1/2所选顶锚杆的锚固力Q≥70kN,计算的a<1.2m。因此,间、排距参数能满足计算结果。

3、悬吊理论校核锚索间距:

根据地质钻孔柱状分析,直接顶无坚硬岩石层。为防止巷道顶板岩层发生大面积整体垮落,用Φ15.24mm、L=6300mm(锚入砂岩1000mm深)的钢绞线,将锚杆加固的“组合梁”整体悬吊于坚硬岩层中,校核锚索间距,冒落方式按最严重的冒落高度大于锚杆长度的整体冒落考虑。此时,靠巷道两帮的角锚杆和锚索一起发挥悬吊作用,在忽略岩体粘力和内摩擦力的条件下,取垂直方向力的平衡,可用下式计算锚索间距。

L=nF2/[BHΓ—(2F1sinθ)/L1]

式中 L—锚索排距,m;

B—巷道冒落宽度,正巷4.7m,副巷4.3m;

H—巷道冒落高度,按严重冒落高度取2.0m;

Γ—岩体容重,26.7kN/m3;

L1—锚杆排距,0.80m;

F1—锚杆锚固力,70kN;

F2—锚索极限承载力,取230kN;

θ—角度杆与巷道顶板的夹角,75°

n—锚索排数,取1。

通过上述计算,正巷锚索间距L小于2.5m,副巷锚索间距L小于3.2m。所选锚索参数满足设计要求。

第四节支护工艺

一、支护形式及材料规格

1、支护形式:

(1)正巷顶板采用W钢带、锚杆、锚索菱形网联合支护;副巷采用钢筋钢带、锚杆、锚索、菱形网联合支护;横管顶板采用钢筋钢带、锚杆、菱形网联合支护。

(2)两班均采用菱形网、树脂锚杆支护。

(3)正巷顶板锚索支护每850mm(一排)在巷道正中布置1根;副巷顶板锚索支护每2550mm (3排)在巷道正中布置1根。槽钢与钢带平行布置。锚索滞后煤头最大不超过50m,顶板压力大或破碎时锚索紧跟煤头。

2、支护材料规格:

(1)锚杆支护材料规格:

顶锚杆Φ20mm32000mm3800mm 螺纹锚杆

顶托板正巷 100mm3100mm38mm 球形托板

副巷、横管 140mm3120mm38mm 槽形托板

顶药卷Φ23mm3600mm 树脂药卷

帮锚杆正巷Φ16mm32000mm 麻花锚杆

副巷Φ16mm31600mm 麻花锚杆

帮药卷Φ23mm3400mm 树脂药卷

帮托板 400mm3150mm380mm 木托板

帮垫片 80mm380mm36mm 铁垫片

钢带正巷 4400mm 成品钢筋钢带(Φ12mm钢筋)

副巷 4000mm 成品钢筋钢带(Φ12mm钢筋)

横管 2000mm

菱形网 5m31m

(2)锚索支护材料规格:

钢绞线Φ15.24mm36300mm 1860N/㎜2的钢绞线

顶托板(长3宽) 800mm3140mm 14号槽钢

顶垫片 150mm3100mm310mm 铁垫片(中孔Φ18~20mm)

药卷Φ23mm31000mm 树脂药卷

锚具 OVM15—1型单孔锚具

3、安装锚杆要求:

(1)正巷、横管顶锚杆间距为850mm,副巷顶锚杆间距为800mm;排距850mm。

(2)正、副巷帮锚杆“三排五花”布置,横管帮锚杆“两排三花”布置,帮锚杆间距正巷为850mm,副巷、横管为1000mm,排距均为850mm,最上一排锚杆距顶为400mm。

(3)锚杆外露长度从托板算起不大于50mm。

锚固力:顶锚杆不小于70kN,帮锚杆不小于30kN。

螺母扭力矩:顶锚杆不小于100N2m,帮锚杆不小于60 N2m。

(4)顶锚杆角度不小于75°,遇裂隙时,锚杆要尽量垂直于裂隙面;帮锚杆垂直巷帮布置,木托板垂直于顶板。

(5)顶帮药卷均使用树脂药卷,每孔使用一根药卷。安装锚杆时将锚固剂外包装袋去掉,用锚杆体顶住送至孔底,启动搅拌器,左边旋转搅拌边匀速推进到孔底,搅拌时间为30~45s(中速型树脂锚固剂)、15~25s(快速树脂锚固剂)。搅拌停止后,等待90~180s,卸下搅拌器上托板、拧螺母。

(6)锚杆间排距误差不超过±0.1m。

(7)顶锚杆孔深为1930mm,打顶锚杆使用MQT—85型锚杆机,钻头使用Φ27mm的羊角钻头。

(8)帮锚杆孔深为1480mm,打帮锚杆使用风煤钻,钻头为Φ42mm羊角钻头。打好眼后,掏净煤岩粉,必须使用风动扳手紧锚杆。

(9)顶锚杆均采用边掘边锚,几“割一排,锚一排”。必须是打起顶锚杆后,在打帮锚杆。

(10)第一、二排帮锚杆紧跟煤头支设,第三排帮锚杆滞后煤头不超过30m支设。煤层厚度超过3.2m时,补打第四排帮锚杆。

4、铺联网要求:

顶网长边垂直巷道中线铺设,帮网顺巷铺设。相邻网必须对接,每隔200mm用14号双股铅丝连接一道,拧紧不少于3圈。

5、锚索支护要求:

(1)锚索支护形式。

(2)打锚索使用MQT—85型风动锚杆机,打眼前先送水后开钻,严禁无水开钻,推力要适中,严禁猛升造成钻杆折断。

(3)锚索眼深6m,药卷搅拌时间按药卷使用说明书,严禁随意截断药卷或钢绞线。

(4)锚索承载能力应在230kN以上,张拉预紧力为120kN(使用FSL—50型风动锚索泵时,

压力表读数必须达到24MPa以上)。

(5)锚索应尽量与岩层面或巷道轮廓线垂直布置,外露长度不超过350mm。

(6)锚索施工滞后掘进工作面最大不超过50m,如遇顶板节理、松软、压力大地段加密锚索布置,并跟紧煤头支设。

(7)锚索预紧时,必须用电动泵或风动泵,严禁用手动泵。

二、支护工艺及要求

(一)临时支护

1、临时支护形式:

(1)临时支护采用锚杆前探梁。每根前探梁分别用两道吊环固定在紧靠工作面的两排锚杆上,前探梁上用木板梁(3500~4000mm3150mm3150mm)维护,木板梁两端伸出前探梁不小于20㎝。

(2)前探梁及吊环规格:

吊环是由技术组设计机电厂房制作并经过强度试验的专用吊环。其规格为:

①前探梁:直径75.5mm,长3.0m以上的钢管。

吊环:直径125mm,长12㎝钢管(管式吊环)。

②前探梁:15㎏/m以上道轨,长3.0m以上。

吊环:用厚度为12mm钢板制作的专用吊环(U形吊环)。

(3)吊环的固定:

使用管式吊环时,用顶锚杆螺帽固定在顶锚杆上且螺母必须拧满扣;使用U形吊环时,直接拧在顶锚杆上。

2、临时支护工艺、工序及要求:

(1)掘进机割出一排(或爆破一排)锚杆进度后,使截割头落地,闭锁截割部电机,断开掘进机上的电源开关和磁力启动器的隔离开关。非专职司机严禁操作掘进机。操作人员站在正式支护下,用不下于2.5m长的长柄工具处理干净顶帮的活矸(煤),并进行敲帮问顶。确保无问题后,人员站在永久支护下,挂联一片顶网。顶网联好后,在紧靠煤头两排锚杆上好吊卡,施工人员及时顶起网,前移前探梁,并用前探梁托起一根钢带。前探梁杀个及时用木板梁维护顶板,按中线调好钢带位置,板梁与前探梁用木楔背紧。穿前探梁时,必须有专人监护顶板及煤帮。顶板维护好后,撤出煤头所有人员,将掘进机退出煤头往外5m,闭锁截割部电机,断开掘进机上的电源开关和磁力启动器的隔离开关,有外向里打顶锚杆。

(2)上前探梁时,不少于5人,1人观察顶板并协调指挥、2人顶起网和钢带、2人穿前探梁。

(3)前探梁移到煤头后,在最后一个吊卡的上面用木楔与钢管(道轨)背紧。

(4)加强顶板管理,发现顶板压力大、顶板离层、顶板有响声,要立即停止作业,撤出工作面人员,待顶板稳定后,有外向里加强帽柱支护后方可继续施工。

(5)打顶锚杆时必须有外向里、有中间向两边,如前探梁占据锚杆位置,可以先打其它锚杆后,退出前探梁再打剩余锚杆,必须是打起所有顶锚杆后,在打帮锚杆。

(6)当顶板严重不平、巷道开口无法使用前探梁或其他原因未使用前探梁时,必须使用3根戴帽金属摩擦支柱进行临时支护;煤头煤帮松软时,根据现场情况使用戴帽金属摩擦支柱及半木等临时支护帮(帽柱支护工艺及要求同炮掘横管临时支护要求)。

(二)锚杆支护工艺及要求

1、割煤够一排锚杆距离→操作人员退机后用长柄工具处理顶帮活矸、活煤,并进行敲帮问顶→开始吊联顶网→上前探梁→打顶锚杆→每打一根上好托板紧固螺母→用扭矩扳手检查扭力矩是否合格→打起顶锚杆→打帮锚杆。

2、锚杆间排距设计要求进行布置,扭力矩和锚固力达到要求。

3、巷道超挖超过300mm,必须在其旁边补打锚杆。

4、锚杆头螺纹部分或麻花体必须清理干净,不得有氧化皮,保证锚固质量。

5、媒体锚杆眼必须用掏勺将眼内煤粉掏净。

6、顶锚杆施工严格按集团公司2004年版“巷道掘进操作规程”第108~117条执行。

(三)锚索支护要求

1、准备工作一号眼、打眼—上药卷安装锚固钢绞线,上槽钢及垫片—用千斤顶预紧钢绞线—用切割器切掉钢绞线外露超长部分。

2、接、解钻杆必须在钻机停止运转的情况下进行。

3、搅拌器一定要插入钻机底,钢绞线要插进搅拌器底部,注药卷过程中要专人护住钢绞线,以防甩脱钢绞线发生伤人事故。

4、钢绞线锚固后,及时上托板预紧槽钢。

5、张拉时,千斤顶应与钢绞线保持同一轴线。

6、风动泵操作人员应缓慢升压,严禁高压换向。

7、如巷道较高需搭设架时,必须搭设牢靠,不允许在输送带上锁锚索。

三、交叉点施工要求

1、巷道丁字口、十字口均用锚杆、菱形网、钢带、锚索进行联合支护,丁字口、十字口(开口处、透口处)要及时补打锚索,采用“三花式”(丁字口)和“五花式”(十字口)布置。丁字口、十字口锚索支护方式见交叉点锚索布置图(略)。

2、若顶板破碎

锚杆支护工作业标准

锚杆支护工作业标准 接班 1进入接班地点 1.1准时进入工作面接班地点。 2询问工作情况 2.1询问上班锚杆机具的使用情况,巷道围岩的变化情况及锚杆的打设质量。 3现场检查几试运转 3.1交接班人员工同检查风,水管有无破口,风动钻机各部件是否齐全,完好,油壶油位是否符合要求。 3.1.1钻杆中心孔不通不得使用 3.2按操作规程进行锚杆钻机试运转。 4问题的处理 4.1根据查出问题的性质,交接班人员通过跟班队干,验收员按规定提出处理意见,并安排专人现场处理。 5履行手续 5.1履行交接班手续。 作业 1作业前的准备 1.1接受作业任务清理作业现场,检查材料支护规格,质量是否符合规定。 1.2瞧帮问顶,检查支护完好情况。 1.3根据作业规程规定的锚杆布置方式,量取中腰线,确定间排距。 1.4搭设好工作抬,铺设顶网,并用网丝把梯子梁捆绑在顶网上,位置按作业规程规定,同时把新铺设的网与原支护的顶网花联。 1.5前移前探梁,挑起顶网与梯子梁,并用绞顶大板,配合木契、刹杆把顶背紧,是网紧贴顶板。 1.6把风,水管理顺,运至工作面,抬进钻机,钻杆等,将风,水管分别用安全夹、销与钻机连接牢固,打开风,水阀门,进行试运转。 2打顶眼 2.1先打顶眼中部眼,后打顶角眼。 2.1.1严格按照规程规定角度打眼。 2.2操作者分腿站立,双手紧握操作手把,身体保持平衡。 2.3扶钻人一手握住钻机扶手,一手将一短钻杆插入钻机连接套内想操作者发开钻信号。 2.3.1扶钻工要扎紧袖口,严禁带手套。 2.4操作者换送气腿阀门,使气腿慢慢升起,对准眼位顶紧。点动钻机,待眼位固定钻进一定深度时,开水,扶钻人退到操作者身后侧监护。 2.4.1打眼或安装锚杆时,除开机者之外,其他人员均站在钻机操作把水平状态的半径以外。 2.5当钻进约50mm深度是,全速钻进。 2.6扶钻人待钻机停止运转后,下落钻机,拔除短钻杆,换上长钻杆。打至设计深度。 3暗转顶锚杆 3.1按作业规程规定的树脂药卷型号,数量及顺序用锚杆杆体轻推入孔。 3.2安装搅拌器,把搅拌器尾端与钻机连接好。 3.3换开气腿阀门,将树脂药卷顶至孔底,开机搅拌,边搅拌边推直到锚杆顶端推到眼底时,全速搅拌不少于30s,顶推1min左右。 3.3.1搅拌时,必须一次完成,中途不得停机,严格控制搅拌时间。 3.4在扶钻人帮助下落下钻机,卸下搅拌器,换上紧固器,待1min初凝后,把锚杆螺母紧固至规定预紧力。 3.5循环作业安装完成顶锚杆。 4打帮眼 4.1铺帮网,按作业规程规定量取间排距,标定眼位。 4.2用帮锚杆钻机打眼。扶钻工扶住钻杆,是钻尖对准眼位,点动钻机钻进50mm后,扶钻工退至操作者后侧,全速钻进,打至设计深度后,来回窜动钻杆清楚钻孔煤粉。 5安装帮锚杆 5.1安装药卷并搅拌。同3.1~3.3 5.2卸下搅拌器,待1min初凝后将螺母紧固至规定的预紧力。 5.3循环作业安装完帮两锚杆。 6补联网 6.1按作业规程要求双丝双扣,孔孔相连,扭结不少于三圈。 7打锚索眼 7.1根据作业规程规定标定锚索眼位。 7.2打眼。同2.2~2.5。 7.3每根钻杆打完后,落下钻机先关风,后关水,拔下钻杆,再继续接一根,待扶钻工撤离后,

巷道锚杆支护参数设计

巷道锚杆支护参数设计 一、锚杆支护理论研究 (一)锚杆支护综述 1、锚杆支护技术的发展 锚杆支护作为一种有效的、技术经济优越的采准巷道支护方式,自美国1912年在aberschlesin(阿伯施莱辛)的Friedens(弗里登斯)煤矿首次使用锚杆支护顶板至今已有90多年的历史。 1945~1950年,机械式锚杆研究与应用; 1950~1960年,采矿业广泛采用机械式锚杆,并开始对锚杆支护进行系统研究; 1960~1970年,树脂锚杆推出并在矿山得到了应用; 1970~1980年,发明管缝式锚杆、胀管式锚杆并得到了应用,同时研究新的设计方法,长锚索产生; 1980~1990年,混合锚头锚杆、组合锚杆、特种锚杆等得到了应用,树脂锚固材料得到改进。 美国、澳大利亚、加拿大等国由于煤层埋藏条件好,加之锚杆支护技术不断发展和日益成熟,因而锚杆支护使用很普遍,在煤矿巷道的支护中的比重几乎达到了100%。 澳大利亚锚杆支护技术已经形成比较完整的体系,处于国际领先水平。澳大利亚的煤矿巷道几乎全部采用W型钢带树脂全长锚固组合锚杆支护技术,尽管其巷道断面比较大,但支护效果非常好。对于复合顶板、破碎顶板及其巷道交叉点、大跨度硐室等难维护的地方,采用锚索注浆进行补强加固,控制了围岩的强烈变形。美国一直采用锚杆支护巷道,锚杆消耗量很大。锚杆种类也较多,有胀壳式、

树脂式、复合锚杆等。组合件有钢带。具体应用时,根据岩层条件选择不同的支护方式和参数。 锚杆支护发展最快的是英国。在1987年以前,英国煤矿巷道支护90%以上采用金属支架,而且主要是矿用工字钢拱型刚性支架。由于回采工作面单产低、效率低、巷道支护成本高,因而亏损严重。为了摆脱煤炭行业的这种困境,在巷道支护方面积极发展锚杆支护,到1987年,英国从澳大利亚引进了成套的锚杆支护技术,从而扭转了过去的被动局面,煤巷锚杆支护得到迅速发展,经过近10年实验的基础上,又进行了改进和提高,到1994年在巷道支护中所占的比重己达到80%以上。锚杆支护技术的广泛采用给英国煤矿带来巨大的活力和经济效益。 德国是U型钢支架使用最早、技术上最为成熟的国家,自1932年发明U型钢支架以来,U型钢支架发展迅速,支护比重很快达到了90%以上,从井底车场一直到采煤工作面两巷均采用U型钢可缩性支架。但是自20世纪80年代以来,随着矿井开采深度日益增加,维护日益困难。面临这种困境,德国采用不断增加金属支架的型钢质量,逐步减小棚距的做法,这不仅使巷道支护费用增高,而且施工、运输更加困难和复杂。即便如此,巷道维护困难的状况仍然难以改观,于是寻求成本低,运输和施工简单方便、控制围岩变形效果好的锚杆支护变得尤为重要。到20世纪80年代初期,锚杆支护在鲁尔矿区实验成功后获得推广,现己应用到千米的深井巷道中,取得了许多成功的经验。 法国煤巷锚杆支护的发展也很迅速,到1986年其比重己达50%。在采区巷道支护中同时发展金属支架、锚杆支护、混凝土支架。 俄罗斯锚杆支护的发展也引人瞩目。他们研制了多种类型的锚杆,在俄罗斯第一大矿区——库兹巴斯矿区锚杆支护巷道所占比重己达50%。 我国在煤矿岩巷中使用锚杆支护也已有近50余年的历史。从1956年起在煤矿岩巷中使用锚杆支护,20世纪60年代锚杆支护开始进入采区,但由于煤层巷道围岩松软,受采动影响后围岩变形量很大,对支护技术要求很高,加之锚杆支护理论、设计方法,锚杆材料、施工机具、检测手段等还不够完善,因而发展缓慢。“八五”期间,原煤炭工业部把煤巷锚杆支护技术作为重点项目进行攻关,在“九五”期间,原煤炭工业部将“锚杆支护”列为煤炭工业科技发展的五个项目之一,

锚杆支护理论

锚杆支护理论 (1)悬吊理论。1952年路易斯?阿?帕内科(Louis.A.Panek )等提出了第一个锚杆支护理论—悬吊理论,该理论认为锚杆支护的作用就是将巷道顶板浅部较软弱破裂岩层悬吊在深部稳固的岩层上,增强浅部较软弱岩层的稳定性。 (2)组合梁理论。1952年德国Jacobio 等基于层状地层提出了组合梁理论。该理论认为通过在岩体内施加锚杆,可以将多层薄岩层组合成类似铆钉加固的组合梁,因此,锚杆锚固范围内岩层被视为组合梁,并认为组合梁作用的实质就是通过锚杆的预拉应力将锚固区内岩层挤紧,增大岩层之间的摩擦力;同时,锚杆本身也具有一定的抗剪能力,可以约束岩层间的错动。锚固范围内岩层同步变形,这种组合厚岩层在载荷作用下,其最大弯曲应力和应变较之前单一薄岩层都将大大减小,该理论充分考虑了锚杆对离层及层间滑动的约束作用。组合梁理论适用于若干层状岩层组成的巷道顶板。 (a) 未打锚杆 (b) 布置顶板锚杆 1—锚杆 2—层状地层 图7-30 锚杆的组合梁作用 (3)组合拱理论。兰氏(T?A?Lang )和彭德(Pende )通过光弹试验提出组合拱理论。组合拱理论认为,在拱形巷道围岩中安装预应力锚杆时,在锚固区内将形成以杆体两端为端点的圆锥形分布的压应力,只要沿巷道周边安装的锚杆间距足够小,相邻锚杆的压应力椎体将相互交错,在巷道周围锚固区中部形成一个连续的压缩带(拱)。承压拱内岩石处于径向、切向均受压的三向应力状态,使得岩体强度大大提高,支撑能力相应增加。该理论充分考虑了锚杆支护的整体作用,在软岩巷道中应用广泛。

图7-31 组合拱(压缩拱)作用示意图 (4)新奥法。20世纪60年代,奥地利工程师L.V.Rabcewicz在总结前人经验基础上,提出了新奥法(NATM),目前新奥法已成为地下工程的主要设计施工方法之一。1978年,米勒(L.Miiller)教授比较全面地阐述了新奥法的基本指导思想和主要原则,并将其概括为22条。1980年,奥地利土木工程学会地下空间利用分会把新奥法定义为:“在岩质为砂质介质中开挖隧道,以使围岩形成一个中空筒状支承环结构为目的的隧道设计施工方法”。施工时遵循下列原则:①应当考虑岩体的力学特性;②应当在适宜时机构筑支护结构,避免围岩中出现不利的应力应变状态;③为使围岩形成力学上十分稳定的中空筒状支承环结构,必须构筑一个闭合的支护结构;④现场量测监控围岩动态,根据允许变形量求得最适宜的支护结构。新奥法的上述定义简明扼要地揭示了新奥法核心问题-充分利用围岩自承能力,使围岩本身形成支承环。 (5)围岩强度强化理论。侯朝炯、勾攀峰提出来巷道围岩强度强化理论。该理论认为:①巷道锚杆支护的实质是锚杆与锚固区域的岩体相互作用而组成锚固体,形成统一的承载结构;②锚杆提高了锚固体的力学参数E、C、Φ,改善了锚固体的力学性能;③锚固体的峰值强度和残余强度都得到强化。锚固体的峰值强度和残余强度随锚杆支护强度的增加而得到强化,达到一定程度就可保持围岩稳定。该理论的分析方法是将锚杆的作用简化为对锚固围岩从锚杆的两端施加径向约束力,由实验室锚固块体试验确定围岩塑性应变软化本构关系,再利用弹塑性理论定量分析锚杆的支护效果。 (6)松动圈理论。20世纪70年代末期,以中国矿业大学董方庭为首的“松动圈巷道支护研究室”,提出围岩松动圈支护理论。该理论包括三个部分:(1)巷道工程的外载荷问题:围岩松动圈理论认为,围岩破裂过程中所产生的碎胀力(剪切力)是支护的危险载荷;(2)围岩分类方法:围岩松动圈是围岩应力、围岩强度、水的影响等综合因素的指标,它与支护难度关系密切;(3)巷道锚喷支

煤矿巷道锚杆支护技术规范

煤矿巷道锚杆支护技术规范 1 范围 本标准规定了煤矿巷道锚杆支护技术的术语和定义、技术要求、锚杆支护施工质量检测及锚杆支护监测。 本标准适用于煤矿岩巷、煤巷及半煤岩巷的锚杆支护。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB 175-2007 硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥 GB/T 228.1-2010 金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法 GB/T 23561.1-2009 煤和岩石物理力学性质测定方法第1部分:采样一般规定 GB 50086 岩土锚固与喷射混凝土支护工程技术规范 GB/T 50266-2013 工程岩体试验方法标准 MT 146.1-2011 树脂锚杆第1部分:锚固剂 MT 146.2-2011 树脂锚杆第2部分:金属杆体及其附件 MT 285 缝管锚杆 MT/T 861 W型钢带 MT/T 1061-2008 树脂锚杆玻璃纤维增强塑料杆体及其附件 3 术语和定义 GB/T 228.1-2010、MT 146.1-2011、MT 285界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 巷道 roadway 为煤矿提升、运输、通风、排水、行人、动力供应等而掘进的通道。 3.2 煤巷 coal roadway 断面中煤层面积占4/5或4/5以上的巷道。 3.3 岩巷 rock roadway 断面中岩石面积占4/5或4/5以上的巷道。 3.4

半煤岩巷 coal-rock roadway 断面中岩石面积(含夹石层)大于1/5到小于4/5的巷道。 3.5 锚杆 rock bolt 安装在围岩中,对围岩实施锚固的杆件系统。一般由杆体、托盘、螺母、垫圈、锚固剂或锚固构件组成。 3.6 预应力锚杆 pretensioned rock bolt 在安装过程中施加一定预拉力的锚杆。 3.7 无预应力锚杆 non-pretensioned rock bolt 在安装过程中不施加预拉力的锚杆。 3.8 树脂锚杆 resin anchored bolt 采用树脂锚固剂锚固的锚杆。 注:改写MT 146.1-2011,定义3.1。 3.9 注浆锚杆 grouting bolt 杆体为中空式,兼做注浆管,对围岩进行注浆加固的锚杆。 3.10 钻锚注锚杆 self-drilling bolt 杆体为中空式,自带钻头,集钻孔、锚固、注浆于一体的锚杆。 3.11 玻璃纤维增强塑料锚杆 glass fibre reinforced plastic bolt 杆体主体部分由玻璃纤维和树脂复合而成的锚杆。 3.12 缝管锚杆 s plit set bolt 经特殊加工成纵向开缝的钢管及其附件。 [MT 285—1992,术语 3.1] 3.13 锚索 cable bolt 安装在围岩中,对围岩实施锚固的索体系统。一般由钢绞线、托盘、锚具及锚固剂组成。 3.14 锚杆支护 rock bolting

锚杆支护及其分类

行业资料:________ 锚杆支护及其分类 单位:______________________ 部门:______________________ 日期:______年_____月_____日 第1 页共8 页

锚杆支护及其分类 锚杆支护实质上是把锚杆安装在巷道的围岩中,使层状的、软质的岩体以不同的形态得到加固,形成完整的支护结构,提供一定的支护抗力,共同阻抗其外部围岩的位移和变形。 (1)木锚杆。我国使用的木锚杆有两种,即普通木锚杆和压缩木锚杆。 (2)钢筋或钢丝绳砂浆锚杆。以水泥砂桨作为锚杆与围岩的粘结剂。 (3)倒楔式金属锚杆。这种锚杆曾经是使用最为广泛的锚杆形式之一。由于它加工简单,安装方便,具有一定的锚固力,因此这种锚杆在一定范围内至今还在使用。 (4)管缝式锚杆。是一种全长摩擦锚固式锚杆。这种锚杆具有安装简单、锚固可靠、初锚力大、长时锚固力随围岩移动而增长等特点。 (5)树脂锚杆。用树脂作为锚杆的粘结剂,成本较高。 (6)快硬膨胀水泥锚杆。采用普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥加入外加剂而成,具有速凝、早强、减水、膨胀等特点。 (7)双快水泥锚杆。是由成品早强水泥和双快水泥按一定比例混合而成的。具有快硬快凝、早强的特点。 锚杆支护安全技术操作规程 第1条本规程适用于各类煤矿在掘进工作面从事锚杆支护作业的 人员。 第 2 页共 8 页

第2条锚杆支护基本支护形式是指巷道单体锚杆支护、锚网支护、锚网带(梁)支护。其他支护形式参照基本支护形式执行。 上岗条件 第3条锚杆支护工必须经过专门培训、考试合格后,方可上岗。 第4条锚杆支护工必须掌握作业规程中规定的巷道断面、支护形式和支护技术参数和质量标准等;熟练使用作业工具,并能进行检查和保养。 安全规定 第5条在支护前和支护过程中要敲帮问顶,及时摘除危岩悬矸。 1.应由两名有经验的人员担任这项工作,一人敲帮问顶,一人观察顶板和退路。敲帮问顶人员应站在安全地点,观察人应站在找顶人的侧后面,并保证退路畅通。 2.敲帮问顶应从有完好支护的地点开始,由外向里,先顶部后两帮依次进行,敲帮问顶范围内严禁其他人员进入。 3.用长把工具敲帮问顶时,应防止煤矸顺杆而下伤人。 4.顶帮遇到大块断裂煤矸或煤矸离层时。应首先设置临时支护,保证安全后,再顺着裂隙、层理敲帮问顶,不得强挖硬刨。 第6条严禁空顶作业,临时支护要紧跟工作面,其支护形式、规格、数量、使用方法必需在作业规程中规定。放炮前最大空顶距不大于锚杆排距,放炮后最大空顶距不大于锚杆排距+循环进度。 第7条煤巷两帮打锚杆前用手镐刷至硬煤,并保持煤帮平整。 第8条严禁使用不符合规定的支护材料: 1.不符合作业规程规定的锚杆和配套材料及严重锈蚀、变形、弯曲、径缩的锚杆杆体。 第 3 页共 8 页

锚杆支护理论计算方法

锚杆支护参数的确定 一、锚杆长度 L≥L1+L2+L3------------------------- ① =0.1+1.5+0.3=1.9m 式中: L——锚杆总长度,m; L1 ——锚杆外露长度(包括钢带+托板+螺母厚度),取0.1m; L2——锚杆有效长度或软弱岩层厚度,m; L3——锚入岩(煤)层内深度(锚固长度),按经验L3≥300mm。 (一)锚杆外露长度L1 L1=(0.1~0.15)m,[钢带+托板+螺母厚度+(0.02~0.03)] (二)锚入岩(煤)层内深度(锚固长度)L3 1.经验取值法 《在锚杆喷射混凝土支护技术规范》GBJ86-85“第三节锚杆支护设计”中、第3.3.3条第四款规定: 第3.3.3条端头锚固型锚杆的设计应遵守下列规定: 一、杆体材料宜用20锰硅钢筋或3号钢钢筋; 二、杆体直径按表3.3.3选用; 三、树脂锚固剂的固化时间不应大于10分钟,快硬水泥的终凝时间不应大于12分钟;

四、树脂锚杆锚头的锚固长度宜为200~250毫米,快硬水泥卷锚杆锚头的锚固长度 宜为300~400毫米; 五、托板可用3号钢,厚度不宜小于6毫米,尺寸不宜小于150×150毫米; 六、锚头的设计锚固力不应低于50千牛顿; 七、服务年限大于5年的工程,应在杆体与孔壁间注满水泥砂浆。 一般取300mm~400mm 2. 理论估算法 《在锚杆喷射混凝土支护技术规范》GBJ86-85“第三节 锚杆支护设计”中规定: 第3.3.11条 局部锚杆或锚索应锚入稳定岩体。水泥砂浆锚杆或预应力锚索的水泥砂浆胶结式内锚头锚入稳定岩体的长度,应同时满足下列公式: 公式(3.3.11-1)、(3.3.11-2)见图形所示。 cs st f f d k l 412≥ (3.3.11-1) cr st a f d f d k l 2214≥ (3.3.11-2) 式中la ——锚杆杆体或锚索体锚入稳定岩体的长度(cm); d1——锚杆钢筋直径走私或锚索体直径(cm ); d2——锚杆孔直径(cm ); fst ——锚杆钢筋或锚索体的设计抗拉强度(N/cm 2);

巷道锚杆支护管理规定

新光集团有限公司新司发[2007]56号文 巷道锚杆支护管理规定 第一章总则 第1条为提高锚杆支护巷道的施工质量,保证支护效果,实现安全施工,特依据《煤矿安全规程》、上级有关规定、矿区近年锚杆支护实践制定本规定。 第2条各单位必须建立完善锚杆支护管理责任制,建立健全锚杆支护巷道质量保证体系。明确从班组、区队到矿井的各级管理责任,并落实到人,实现全方位、全过程的安全管理。 第3条各单位必须加强对锚杆支护的过程控制及各环节的管理。地测、技术、物管、区队等单位要分工负责、协调配合,切实做好地质资料提供、支护设计、施工机具和材料的供应、质量控制、监测监控、后路级护、支护效果分析、缺陷改正等工作。 第4条各单位必须对管理人员、技术人员及操作工人进行锚杆支护的技术培训。 第5条各单位要依靠技术进步,结合生产实际,积极推广应用新技术、新装备、新材料、新工艺,不断提高锚杆支护水平。 第6条各单位必须严格贯彻执行本规定。本规定未涉及的内容,按上级及集团公司有关规定执行。 第二章锚杆支护设计 第7条锚杆支护设计前,首先要做好地质力学评估工作。内容包括:现场地质条件调查,巷道围岩力学性质测定,围岩应力测定及短锚杆拨拉试验等。以判断其可锚性及支护难易程度,为围岩分类提供一份全面的地质力学资料。并对类似地质条件已掘巷道的支护状况进行分析,有关地质资料、图纸齐全。 第8条煤锚支护设计过程应遵循巷道围岩分类→初步设计→监测分析→优化设计的程序。做到围岩分类准确、设计科学合理。 第9条要贯彻“动态设计”的思想,不能生搬硬套已有设计。根据具体地质条件的不同,同一矿井、同一煤层、同一巷道的不同区域、不同地段,可选择不同的支护形式和参数。 第10条锚杆初步设计基本原则: 1、巷道应尽量采用矩形断面,在满足通风、运输、行人的前提下,巷道

锚杆支护原理

锚杆支护 一、锚杆支护原理 1、锚杆的悬吊作用 悬吊作用是指用锚杆将软弱的直接顶板吊挂在其上的坚固老顶之上。如图1所示,或者是用锚杆将因巷道开挖而引起松动的岩块连接在松动区外的完整坚固岩石上,使松动岩块不至冒落。 锚杆的悬吊作用

2、锚杆的组合梁理论 利用锚杆的拉力将层状岩层组合起来形成组合梁结构进行支护,这就是锚杆组合梁作用。组合梁作用的本质在于通过锚杆的预拉应力将原视为叠合梁的岩层挤紧,增大岩层间的摩擦力;同时,锚杆本身也提供一定的抗剪能力,阻止其层间错动。锚杆把数层薄的岩层组合成类似铆钉加固的组合梁,这时被锚固的岩层便可看成组合梁,全部锚固层能保持同步变形,顶板岩层抗弯刚度得以大大提高。 锚杆的组合作用

3、锚杆锲固作用 是指在围岩中存在一组或多组不同产状的不连续面的情况下,由于锚杆穿过这些不连续面,防止或减少了围岩沿不连续面的移动。如图3。 锚杆的楔固作用 p бb p 锚杆的楔固作用 -б p (бb p

4、挤压加固拱作用 形成以锚杆头和紧固端为顶点的锥形体压缩区。如将锚杆沿拱形巷道周边按一定间距径向排列,在预应力作用下,每根锚杆周围形成的锥形体压缩区彼此重叠联结,在围岩中形成一连续压缩带。它不仅能保持自身的稳定,而且能承受地压,组织上部围岩的松动和变形。 显然,对锚杆施加预紧力是形成加固拱的前提。

5、锚杆的减跨作用 如果把不稳定的顶板岩层看成是支撑在两帮的叠合梁,由于可视悬吊在老顶上的锚杆为支点,安设了锚杆就相当于在该处打了点柱增加了支点而减少了顶板的跨度,从而降低了顶板岩层的弯曲应力和挠度,维持了顶板与岩石的稳定性,使岩石不易变形和破坏。这就是锚杆的“减跨”作用,它实际上来源于锚杆的悬吊作用。 上述几种锚杆支护作用并非是孤立存在的,实际上是相互补充的综合作用,只不过在不同地质条件下,某种支护作用占的地位不同而已。

锚杆支护工安全作业规程标准范本

操作规程编号:LX-FS-A53414 锚杆支护工安全作业规程标准范本 In The Daily Work Environment, The Operation Standards Are Restricted, And Relevant Personnel Are Required To Abide By The Corresponding Procedures And Codes Of Conduct, So That The Overall Behavior Can Reach The Specified Standards 编写:_________________________ 审批:_________________________ 时间:________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑

锚杆支护工安全作业规程标准范本 使用说明:本操作规程资料适用于日常工作环境中对既定操作标准、规范进行约束,并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则,使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整,套用时请仔细阅读。 1.在支护前和支护过程中要敲帮问顶,及时摘除危岩悬矸。 (1)应由两名有经验的人员担任这项工作,一人敲帮问顶,一人观察顶板和退路。敲帮问顶人员应站在安全地点,观察人应站在找顶人的侧后面,并保证退路畅通。 (2)敲帮问顶应从有完好支护的地点开始,由外向里,先顶部后两帮依次进行,敲帮问顶范围内严禁其他人员进入。 (3)用长把工具敲帮问顶时,应防止煤矸顺杆而下伤人。

(4)顶帮遇到大块断裂煤矸或煤矸离层时。应首先设置临时支护,保证安全后,再顺着裂隙、层理敲帮问顶,不得强挖硬刨。 2.严禁空顶作业,临时支护要紧跟工作面,其支护形式、规格、数量、使用方法必需在作业规程中规定。放炮前最大空顶距不大于锚杆排距,放炮后最大空顶距不大于锚杆排距+循环进度。 3.煤巷两帮打锚杆前用手镐刷至硬煤,并保持煤帮平整。 4.严禁使用不符合规定的支护材料: (1)不符合作业规程规定的锚杆和配套材料及严重锈蚀、变形、弯曲、径缩的锚杆杆体。 (2)过期失效、凝结的锚固剂。 (3)网格偏大、强度偏低、变形严重的金属网。

巷道锚杆支护安全技术措施(正式)

编订:__________________ 单位:__________________ 时间:__________________ 巷道锚杆支护安全技术措 施(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-3226-87 巷道锚杆支护安全技术措施(正式) 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 根据我矿工作安排,决定对C8运输顺槽掘进巷道、C8回风顺槽掘进巷道和采区回风巷道进行锚杆喷浆支护。特制定本安全技术措施。 一、锚杆机操作 1、检修锚杆机时必须退至安全地点。 2、按规定数量、型号、周期注油换油;按规定进行油脂过滤;定期清洗液压系统过滤器;严禁用普通棉纱擦试液压元件。 3、打锚杆时,严禁将手放在钻臂防护板与顶板之间,严禁用钻杆或其他物品硬顶锚杆。 4、液压泵工作期间,两钻臂及工作范围内严禁有人;严禁在钻箱和钻臂上爬站。 5、两站摆动时既不能碰撞两帮,也不能靠的太近,

以免钻架相互碰撞。 6、锚杆机工作过程中遇到紧急情况时,必须立即停机。 7、施工中如遇顶板出现淋水或淋水加大、围岩层(节)理发育、突发性片帮掉碴、巷道不易成形、钻孔速度异常、放煤炮顶底板及两帮移近量增加显著等到情况,应立即停止作业,向有关领导及管理部门汇报,并采取加强支护措施,必要时应立即撤出人员。 二、锚杆安装 1、卸下钻杆,安装带托盘及快速预紧力螺母的锚杆,操纵钻机给进阀杆,将锚杆升起使锚杆端头距钻孔口约一卷树脂固剂的长度。 2、按作业规程规定的规格、数量、顺序将锚固剂首尾相接装入钻孔。 3、操纵钻机给进阀杆推动锚杆,使锚杆端头顶住最后一卷锚固剂尾部,将锚固剂缓慢送入孔底。 4、旋转锚杆将其推到孔底位置,达到规定的搅拌

锚杆支护理论计算方法

锚杆支护参数的确定 锚杆长度 L》L l + L2+L3 -------------------- ① =0.1+1.5+0.3=1.9m 式中: L —锚杆总长度,m L1 - -—锚杆外露长度(包括钢带+托板+螺母厚度),取0.1m; L2 - -―锚杆有效长度或软弱岩层厚度,m L3 —锚入岩(煤)层内深度(锚固长度),按经验L3>300mm (一)锚杆外露长度L1 L1=(0.1?0.15)m ,[钢带+托板+螺母厚度+ (0.02?0.03 )](二)锚入岩(煤)层内深度(锚固长度儿3 1. 经验取值法 《在锚杆喷射混凝土支护技术规范》GBJ86- 85 “第三节锚杆支护设计”中、第3.3.3条第四款规定: 第333条端头锚固型锚杆的设计应遵守下列规定: 一、杆体材料宜用20锰硅钢筋或3号钢钢筋; 二、杆体直径按表333选用; 三、树脂锚固剂的固化时间不应大于10分钟,快硬水泥的终凝时间不应大于12分钟; 四、树脂锚杆锚头的锚固长度宜为200?250毫米,快硬水泥卷锚杆锚头的锚固长度

公式(3.3.11 -1) (3311-2)见图形所示 (3.3.11 -1) (3.3.11 -2) 宜为300?400毫米; 五、托板可用3号钢,厚度不宜小于6毫米,尺寸不宜小于150X150 毫米; 六、锚头的设计锚固力不应低于50千牛顿; 七、服务年限大于5年的工程,应在杆体与孔壁间注满水泥砂浆。 一般取 300mn?400mm 2. 理论估算法 《在锚杆喷射混凝土支护技术规范》 GBJ86- 85 “第三节锚杆支 护设计”中规定: 第3311条局部锚杆或锚索应锚入稳定岩体。水泥砂浆锚杆或预应力锚索的水泥砂浆胶结式内锚头锚入稳定岩体的长度,应同时 满足下列公式: 式中la——锚杆杆体或锚索体锚入稳定岩体的长度(cm); d1—锚杆钢筋直径走私或锚索体直径(cm ; d2 --- 锚杆孔直径(cn); f st ――锚杆钢筋或锚索体的设计抗拉强度(N/cm); f cs——水泥砂浆与钢筋或水泥砂浆与锚索的设计粘结强度(N/cm2); 4d2 f cr

锚杆作业规程

锚杆支护工安全作业规程 - - 1.在支护前和支护过程中要敲帮问顶,及时摘除危岩悬矸。 (1)应由两名有经验的人员担任这项工作,一人敲帮问顶,一人观察顶板和退路。敲帮问顶人员应站在安全地点,观察人应站在找顶人的侧后面,并保证退路畅通。 (2)敲帮问顶应从有完好支护的地点开始,由外向里,先顶部后两帮依次进行,敲帮问顶范围内严禁其他人员进入。 (3)用长把工具敲帮问顶时,应防止煤矸顺杆而下伤人。 (4)顶帮遇到大块断裂煤矸或煤矸离层时。应首先设置临时支护,保证安全后,再顺着裂隙、层理敲帮问顶,不得强挖硬刨。 2.严禁空顶作业,临时支护要紧跟工作面,其支护形式、规格、数量、使用方法必需在作业规程中规定。放炮前最大空顶距不大于锚杆排距,放炮后最大空顶距不大于锚杆排距+循环进度。 3.煤巷两帮打锚杆前用手镐刷至硬煤,并保持煤帮平整。 4.严禁使用不符合规定的支护材料: (1)不符合作业规程规定的锚杆和配套材料及严重锈蚀、变形、弯曲、径缩的锚杆杆体。 (2)过期失效、凝结的锚固剂。 (3)网格偏大、强度偏低、变形严重的金属网。 5.锚杆眼的直径、间距、排距、深度、方向(与岩面的夹角)等,必须符合作业规程规定。 (1)使用全螺纹钢等强锚杆,锚孔深度应保证锚杆外露长度30 ~50 毫米 (2)巷帮使用管缝式锚杆时,锚杆眼深度与锚杆长度相同。 (3)对角度不符合要求的锚杆眼,严禁安装锚杆。 6.安装锚杆时,必须使托盘(或托梁、钢带)紧贴岩面,未接触部分必须楔紧垫实,不得松动。 7.锚杆支护巷道必须配备锚杆检测工具,锚杆安装后,对每根锚杆进行预紧力检测,不合格的锚杆要立即上紧;对锚杆锚固力进行抽查,不合格的锚杆必须重新补打。 8.当工作面遇断层、构造时,必须补充专门措施,加强支护。 9.要随打眼随安装锚杆。 10.锚杆的安装顺序:应从顶部向两侧进行,两帮锚杆先安装上部、后安装下部。铺设、联接金属网时,铺设顺序、搭接及联接长度要符合作业规程的规定。铺网时要把网张紧。 11.锚杆必须按规定作拉力试验。煤巷必须进行顶板离层监测,并用记录牌板显示。 12.巷道支护高度超过2.5 米,或在倾角较大的上下山进行支护施工,应有工作台。 13.操作前须做好以下准备工作: (1)备齐锚杆、网、钢带等支护材料和施工机具。 (2)检查施工所需风、水、电。 (3)执行掘进钻眼工相应规定。

煤矿锚杆支护技术规范标准设计

煤矿锚杆支护技术规范(新) ICS 73.100.10 D 97 备案号:26921—2010 MT 2009-12-11发布 2010-07-01实施 中华人民共和国煤炭行业标准 MT/T 1104—2009 煤巷锚杆支护技术规范 Technical specifications for bolt supporting in coal roadway 国家安全生产监督管理总局发布 前言 本标准的附录A为资料性附录。 本标准由中国煤炭工业协会科技发展部提出。 本标准由煤炭行业煤矿专用设备标准化技术委员会归口。 本标准由中国煤炭工业协会煤矿支护专业委员会负责起草。煤炭科学研究总院南京研究所、煤炭科学研究总院开采设计研究分院、煤炭科学研究总院建井研究分院、中国矿业大学、兖州矿业集团公司、徐州矿务集团公司、鹤岗矿业集团公司、新汶矿业集团公司、山西焦煤西山煤电集团公司、江阴市矿山器材厂、石家庄中煤装备制造有限公司、深圳海川工程科技有限公司参加起草。 本标准主要起草人:袁和生、康红普、陈桂娥、权景伟、张农、王方荣、王富奇、何清江、周明、秦斌青、晨春翔、黄汉财、赵盘胜、何唯平。 煤巷锚杆支护技术规范 1 范围 本标准规定了煤巷锚杆支护技术的术语和定义、技术要求、煤巷锚杆支护监测及煤巷锚杆支护施工质量检测。 本标准适用于煤矿煤巷锚杆支护,也适用于半煤岩巷锚杆支护。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB/T 5224-2003 预应力混凝土用钢绞线 GB/T 14370-2000 预应力筋用锚具、夹具和连接器 GB 50086-2001 锚杆喷射混凝土支护技术规范 MT 146.1-2002 树脂锚杆锚固剂 MT 146.2-2002 树脂锚杆金属杆体及其附件 MT/T 942-2005 矿用锚索 MT 5009-1994 煤矿井巷工程质量检验评定标准

巷道锚杆支护计算公式

根据1552工作面围岩柱状资料分析,15#煤层顶板直接顶为粘土岩,厚度1.0-1.5m ,施工时,极易垮落,掘进施工时以14#煤层做顶沿15#煤层底板掘进,采取锚网支护。为了将锚杆加固的“组合梁”悬吊于老顶坚硬岩层中,需用高强度锚索做辅助支护。根据邻近1551运、回两巷掘进巷道的支护经验,确定1552回风巷、1552回风巷皮带机头硐室,采用锚杆—钢筋网—钢带--锚索联合支护。 二、支护参数设计 ㈠采用类比法合理选择支护参数:根据15#煤层邻近巷道的支护经验,1552回风巷巷道顶锚杆选用φ16mm ×1800mm 的圆钢锚杆,间距1000mm,排距900mm ;选用1x7丝φ15.24mm ,锚固力不小于230kN 冷拔钢筋,长度4.2m 的锚索加强支护。 ㈡采用计算法校核支护参数 1、锚杆长度计算 L = KH+L 1+L 2 式中:L ——锚杆长度,m H ——冒落拱高度,m K----安全系数,取2 L 1——锚杆锚入稳定岩层深度,取0.5m L 2——锚杆在巷道中的外露长度,取0.05m 其中: H=B/2f=3.4/(2×4)=0.43m 式中:B ——巷道宽度 f ——岩石坚固性系数,取4 L = 2H+L1+L2=2×0.43+0.5+0.05=1.41m 施工时取L=1.8m 2、锚杆间距、排距a 、b a=b= KHr Q 式中:a 、b ——锚杆间、排距m Q ——锚杆设计锚固力,50kN/根; H ——冒落拱高度,取0.58m ; K ——安全系数,取2; r ——被悬吊粘土岩的重力密度,26.44kN/m 3 a=b= 44 .2643.0250 ??=1.48m

锚杆支护工考试题及答案

支护工考试试题 一、选择题 1、煤巷锚杆支护技术规范规定锚杆角度允许偏差(A)。 A:±5°;B:±10°;C:±15° 2、煤巷锚杆支护技术规范规定锚杆间距、排距允许偏差( A)。 A:±50mm;B:±100mm;C:±150mm 3、煤巷锚杆支护技术规范规定预应力锚索之间允许偏差是 ( C )。 A:±50mm;B:±100mm;C:±150mm; 4、锚杆的抗拔力、合格品应符合不小于设计值的( C )的规定。 A:70%;B:80%;C:90% 5、巷道的中线和腰线代表着巷道的( C )。 A:断面积、断面高度、断面宽度;B:长度、棚距、弯曲度; C:方向、位置、坡度 6、延长巷道的中心线,最少依据几个原有中心线点。( C ) A:一个中心线点;B:二个中心线点;C:三个中心线点 7、水平巷道支架的前倾、后仰偏差优良品是( B )。 A:±1°;B:±0.5°;C: ±1.5° 8、在敲帮问顶处理顶板活矸危岩时必须使用( B )。 A:手镐; B:长撬棍; C:打眼钎子 9、延长巷道的中心线,最少依据几个原有中心线点。( C ) A:一个中心线点;B:二个中心线点;C:三个中心线点 10、掘进工作面揭煤前,距煤层( A )时应打探眼。 A:5m; B:10m; C:15m 11、更换巷道支护时,在拆除原有支护前,应先加固临近支护,拆除原有支护后,必须及时找掉( A. )和架设永久支护,必要时还应采取临时支护措施。 A. 顶帮活矸 B.顶扳活矸 C.腰好帮 12、在倾斜巷道中修护时,必须有防止矸石、物料(A. )和支架歪倒的安全措施。 A. 滚落 B. 倾斜 C 歪倒

锚杆支护巷道管理制度示范文本

锚杆支护巷道管理制度示 范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

锚杆支护巷道管理制度示范文本 使用指引:此管理制度资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 开拓巷道普遍推广和应用了锚杆支护工艺,取得了良好 的支护效果,为了从技术上保证锚杆支护的可靠性和安全性, 加强巷道维护,使巷道支护达到标准化标准,特制定锚杆支护 巷道管理制度 1.锚杆巷道的测试结果,技术人员必须填写测试台 帐,及时汇报测试结果。 2.锚杆的锚固力及扭矩,施工队每天测试一次(20 根一组),每组测试不少于3根(顶部2根,帮1根)由 施工员监督,做好测试记录,每天将测试记录汇报生产技 术科一次。 3.锚杆测试标准为顶锚杆固力不少于70kN,帮锚杆 固力不少于50KN,岩石锚杆扭矩不小于(9#煤

10kg/m,,15#煤12kg/m)锚杆的外露长度自托板到螺母外不超过50mm。 4.现场锚杆实行标签管理。每排顶锚杆对锚固力和扭矩测试选1根贴标签,每排帮锚杆对锚固力和扭矩测试后选1根贴标签。贴标签工作由每班的带班长负责。 5.锚杆的测试结果由部门负责人每周汇总后报生产技术科一份,并由生产技术科和安全科每月对锚杆的锚固力,扭矩进行抽查,锚杆的锚固力,扭矩不得小于设计值的90%,否则该锚杆为不合格,合格率达不到100%时,各施工队组必须全部重新锚固。 请在此位置输入品牌名/标语/slogan Please Enter The Brand Name / Slogan / Slogan In This Position, Such As Foonsion

预应力锚杆支护技术

预应力锚杆支护技术 一、原理: 1、悬吊作用,此理论认为将较软弱岩层悬吊在上部稳定岩层上,以增 强较弱岩层稳定性。 2、组合梁作用,此理论认为一方面锚杆的锚固力增加了各岩层的接触 压力,避免各岩层见出现离层现象,另一方面增加了岩层的抗剪强度,阻 止岩层间的水平错动。 3、组合拱理论、此理论认为在弹性体上安装具有预应力的锚杆,能形 成以锚头和紧固端为顶点的锥形压缩区,形成挤压加固拱。 4、最大水平应力理论、此理论认为,矿井岩层的水平应力通常大于垂 直应力,水平应力具有明显的方向性,最大水平应力一般为最小水平应力 的1.5~2.5倍,因此锚杆锚杆起到约束离层和抑制岩层膨胀的作用。 二、特点: 具有成本低、支护效果好、操作简便、使用灵活、占用施工净空少等优点。锚杆的力学作用主要有悬吊作用、组合作用、挤压作用。 通过锚杆的轴向作用力,将围岩中一定范围岩体的应力状态由单向(或双向)受压转变为三向受压,从而提高其环向抗压强度,使压缩带既 可承受其自身重量,又可承受一定的外部载荷,使其有效地控制围岩变形。 三、施工流程: 1)自由段带套管的预应力锚杆施工工艺流程 2)自由段无套管的预应力锚杆施工工艺流程

预应力锚杆施工程序为:定位、钻孔、杆体制作与安装、注浆(一次 常压或者二次高压)、外锚头制作、张拉锁定和外锚头防腐。 预应力锚杆施工工艺主要包括钻孔、杆体制作与安防、注浆机张拉与 锁定等。 1、钻孔 钻孔是锚杆施工工艺的主要施工关键,其在施工的过程中主要包 括钻机就为、钻孔和清孔三个工序,其在钻孔的过程中一般采用直径为 110mm~180mm。 1)钻孔方式 钻孔方式可根据当前岩土类型进行组安定,对钻孔直径、深度和 地下水情况进行分析与总结,使用接近锚固工作面的条件、所用的洗孔介 质种类以及锚杆种类及要求的钻进速度进行选择。岩层中钻孔一般采用气 动冲击钻孔及其相应的配套措施,其配套措施主要有前空冲击器、钻头; 土层层中的钻孔一般采用回转式,冲击回转式和回转冲击反循环式钻机; 在不稳定的底层一般都采用套管护臂和常用的规球齿形潜孔锤冲击回转钻 进机进行钻孔。 2)钻孔作业 锚杆钻孔方式选定之后,在施工的过程中要根据当前的实际情况 和工程及地址条件的具体变化及时调整毛管钻孔钻进施工工艺,以确保锚 杆施工的顺利进行。 采用回转式旋转钻机是,如果在地下水位以下的钻进,对于土质 疏散的粉质粘土、粉细砂及其软粘土等土层的施工中应采用太惯保护孔壁,以避免由于施工过程中施工手段和施工措施不完善带来的施工缺陷和塌孔 现象。采用回转的螺旋钻杆时,根据当前不同的图纸需要选用不同的回转 速度和扭矩,螺旋钻进时不需用水循环,不适用套管护臂,因此辅助作业 时间减少,使得钻进速度增快是当前钻孔作业施工的主要手段和前提方式。 3)清孔 冲击钻机和旋转钻机经常选用气动阀进行细孔,在干燥的岩层中 使用效果较好,也可以使用在稍微潮湿的岩层,水洗方法适用于旋转式取 芯钻孔机和套管护臂钻孔。在城市密集区和地下洞室内由于气动钻孔冲击

锚杆支护工安全作业规程正式样本

文件编号:TP-AR-L4674 There Are Certain Management Mechanisms And Methods In The Management Of Organizations, And The Provisions Are Binding On The Personnel Within The Jurisdiction, Which Should Be Observed By Each Party. (示范文本) 编制:_______________ 审核:_______________ 单位:_______________ 锚杆支护工安全作业规 程正式样本

锚杆支护工安全作业规程正式样本 使用注意:该操作规程资料可用在组织/机构/单位管理上,形成一定的管理机制和管理原则、管理方法以及管理机构设置的规范,条款对管辖范围内人员具有约束力需各自遵守。材料内容可根据实际情况作相应修改,请在使用时认真阅读。 1.在支护前和支护过程中要敲帮问顶,及时摘除危岩悬矸。 (1)应由两名有经验的人员担任这项工作,一人敲帮问顶,一人观察顶板和退路。敲帮问顶人员应站在安全地点,观察人应站在找顶人的侧后面,并保证退路畅通。 (2)敲帮问顶应从有完好支护的地点开始,由外向里,先顶部后两帮依次进行,敲帮问顶范围内严禁其他人员进入。 (3)用长把工具敲帮问顶时,应防止煤矸顺杆而下伤人。

(4)顶帮遇到大块断裂煤矸或煤矸离层时。应首先设置临时支护,保证安全后,再顺着裂隙、层理敲帮问顶,不得强挖硬刨。 2.严禁空顶作业,临时支护要紧跟工作面,其支护形式、规格、数量、使用方法必需在作业规程中规定。放炮前最大空顶距不大于锚杆排距,放炮后最大空顶距不大于锚杆排距+循环进度。 3.煤巷两帮打锚杆前用手镐刷至硬煤,并保持煤帮平整。 4.严禁使用不符合规定的支护材料: (1)不符合作业规程规定的锚杆和配套材料及严重锈蚀、变形、弯曲、径缩的锚杆杆体。 (2)过期失效、凝结的锚固剂。 (3)网格偏大、强度偏低、变形严重的金属网。

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