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煤巷锚网支护工艺技术研究与实践

煤巷锚网支护工艺技术研究与实践
煤巷锚网支护工艺技术研究与实践

Mine Engineering矿山工程, 2015, 3, 159-165

Published Online July 2015 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/563119967.html,/journal/me

https://www.wendangku.net/doc/563119967.html,/10.12677/me.2015.33022

Research and Practice on the Technology of Anchor Net Support in Coal Roadway

Deshun Kong, Jing Zhu, Jian Tang

Shandong Province Yanzhou Coal Mining Co. in Baodian Coal Mine, Zoucheng Shandong

Email: qgkkds@https://www.wendangku.net/doc/563119967.html,

Received: Jul. 9th, 2015; accepted Jul. 27th, 2015; published: Jul. 30th, 2015

Copyright ? 2015 by authors and Hans Publishers Inc.

This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY).

https://www.wendangku.net/doc/563119967.html,/licenses/by/4.0/

Abstract

Coal tunnels are mainly supported in shed stent, anchor net, anchor cable, anchor injection, etc.

Under complex geological conditions of support, the safety or not is often difficult to get to pre- judge. Combined with the actual situation of Baodian Mine, from the construction of modern in-formation technology requirements, a need to study the stability of surrounding rock of the early warning system is determined to achieve pre-determination of the steady state of roadway sur-rounding rock. Using anti-analysis theory to anti-inverse mechanics characteristic parameter of the roadway rock mass, combined with theoretical calculations and numerical analysis software to obtain specific indicators and parameters to determine the roadway of surrounding rock stabil-ity, and combined with the displacement of the roadway to be pre-judged, stress and roof separa-tion monitoring data, it is possible to use the actual production status roadway surrounding rock which is determined in advance, enabling coal roadway safety support.

Keywords

Coal Roadway, Mechanical Properties, Safety Early Warning

煤巷锚网支护工艺技术研究与实践

孔德顺,朱敬,唐建

山东省兖州煤业股份有限公司鲍店煤矿,山东邹城

Email: qgkkds@https://www.wendangku.net/doc/563119967.html,

收稿日期:2015年7月9日;录用日期:2015年7月27日;发布日期:2015年7月30日

煤巷锚网支护工艺技术研究与实践

摘要

煤巷支护中主要采用棚式支架、锚网、锚索、锚注等支护方式,在复杂地质状况下支护的安全与否往往很难能够预先得到判定,结合鲍店煤矿实际情况,从现代化信息化施工的要求出发,需要研究一个围岩稳定性判定的预警系统,实现巷道围岩稳定状态的预先判定。运用反分析理论来反演巷道岩体的力学特性参数,再结合数值分析软件和理论计算来获得巷道围岩稳定性判断的具体指标和参数,结合待判定巷道的前期位移、应力及顶板离层的监测资料,能够在实际生产使用中来提前判定巷道围岩所处的状态,从而实现煤巷的安全支护。

关键词

煤巷支护,力学特性,安全预警

1. 绪论

1.1. 研究的背景和意义

目前国内外在煤巷支护中主要采用棚式支架、锚网、锚索、锚注等支护方式,在复杂地质状况下支护的安全与否往往很难能够预先得到判定,巷道围岩的稳定性评价一直是巷道信息化施工的一个重点研究方向,它符合现代化的施工要求,而如何实现信息化施工存在很多困难,往往在巷道支护领域,当巷道失稳破坏时我们才会被动采取措施来补救,这就带来了大量的人力和财力浪费。因此实现围岩稳定评价,将会促进巷道支护技术水平的提高,改善矿井生产和安全条件,为矿井生产和安全服务。

1.2. 研究的主要内容

从鲍店矿区的具体状况看,依据巷道围岩的实际监测资料,运用反分析理论来反演巷道岩体的力学特性参数,再结合数值分析软件和理论计算来获得巷道围岩稳定性判断的具体指标和参数,结合待判定巷道的前期位移、应力及顶板离层的监测资料,能够在实际生产使用中来提前判定巷道围岩所处的状态,达到了信息化施工的要求。

合理的支护结构与参数的应用可节约大量的支护成本,且大量减少巷道不必要的维修量,降低维护成本,同时对兖州矿区其他各矿具有十分显著的示范作用。

1.3. 鲍店煤矿地应力现状

鲍店煤矿井田位于兖州煤田向斜的中部,井田构造类型为简单型。主要含煤地层为下二叠统山西组和上石炭统太原组,煤系和煤层沉积稳定,为华北型含煤岩系。井田内无岩浆侵入,煤质较稳定。

根据鲍店煤矿生产要求和井下地质条件,选择四个地应力测点,应用应力解除法对十采南部泄水巷、三采轨道上山、三轨与总回联络巷和北翼辅助皮带巷道,进行地应力检测。

2. 系统分析

2.1. 测点分布

依据鲍店煤矿矿井地质条件及采掘情况,布置的四个原岩应力测点,其位置分别在十采区、三采区、

σ大小为15.42~24.15 MPa,其方位五采区和一采区,通过对四个地应力测点的测量结果为:最大主应力

1

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角为97?~130?;中间主应力2σ大小为6.57~11.85 MPa ,方位为210?~254?;最小主应力3σ大小为5.29~9.45 MPa ,其方位分布较分散。

四个测点的第一主应力均为最大水平主应力,最大水平主应力的值为15.42~24.15 MPa ,十采区最大水平主应力值为最大,一采区最大水平主应力的值为最小;四个测点的最大水平主应力方位角在97?~130?。各测点的最大水平主应力大小及方向详见表1。

实测的最小水平主应力值大小为15.42~24.15MPa ,最大水平主应力一般为最小水平主应力的

2.55~2.88倍,即max min 2.55~2.88h h σσ=。水平应力对巷道掘进的影响具有明显的方向性。鲍店煤矿井下原岩应力的实际状态和分布特点,最大主应力为水平应力,水平应力的平均方位为88.9?,水平应力大于垂直应力。

2.2. 地应力分布特点及规律

(1) 鲍店煤矿原岩应力的特点如下:

原岩应力场的第一主应力为水平应力。七采区最大水平主应力为17.60 Mpa ,方位NE79.6?;十采区最大水平主应力为23.04 Mpa ,方位NE98.1?。实测得到的最小主应力也为水平应力。七采区最小水平主应力为6.56 Mpa ,方位NE2.3?,十采区最小水平主应力为8.85 Mpa ,方位NE6.9?。同一测点上的最大水平应力与最小水平应力在方位上基本垂直。垂直应力随深度线性增加,其值与按上覆岩层容重和埋深计算的垂直应力基本相符。最大水平应力普遍大于垂直应力,最大水平主应力为垂直应力的1.33~2.11倍。实测的最大水平主应力为最小水平主应力的2.60~2.68倍,即max min 2.60~2.68h h σσ=。

(2) 通过实测表明,影响鲍店煤矿井下巷道的稳定性主要为水平应力。方向呈正交关系的最大水平主应力分量max h σ和最小水平主应力分量min h σ在量值上通常相差非常较大(max min 2.60~2.68h h σσ=),这使得水平应力对巷道顶、底板影响具有明显的方向性。当巷道轴向与最大水平主应力平行时,受水平应力影响最小,对顶底板的稳定最有利。

2.3. 反演分析

(1) 地应力在支护中应用十分广泛。煤巷锚杆支护设计常用方法分为三类:第一类是工程类比法,第二类是理论计算法,第三类是计算机数值模拟和相似材料模拟分析法。

(2) 地应力资料是确定岩体原岩应力的重要保证,根据矿区地应力特点可知,地应力垂直方向的大小基本等于巷道上覆岩层的重量,而水平应力受地质构造等因素的影响呈现出了强烈的方向性,因而在建立数值计算模型的时候,就需要根据巷道的方向和地应力最大方向之间的关系来模拟巷道所处地应力的影响,因而确定地应力的大小具有重要的意义。

2.4. 分析结论

根据鲍店煤矿历年来的地应力测试资料,并进行了分析,地应力的分析能够在建立数值计算模型的时候确定模型中各个单元所处的原岩应力状态,从而模拟巷道在支护状态下所受的真实应力影响,这样计算得到的结果与实际监测结果才具有可比性,能够保证计算的精度。根据巷道的布置方位和地应力测 Table 1. The maximum horizontal principal stress magnitude and direction

表1. 最大水平主应力大小及方向 地点

十采南部泄水巷 三采轨道上山 三轨与总回联络巷 北翼辅助皮带巷 最大水平主应力(MPa)

24.15 23.01 16.42 15.62 方位角 114° 97° 108.8° 130.6°

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试的结果,可以模拟出巷道围岩所处的应力状态。

3. 巷道围岩力学参数的反分析

采用反分析的方法对巷道围岩力学参数进行分析[1],反分析是一种以监测数据来反求力学参数的方法,能较为准确的获得所需结果。

3.1. 运用正交试验来确定反演参数

反分析参数的选取时应注意不能选取过多的参数,如果参数反演过多会造成反分析不准确的现象,这就需要根据现场的地质情况来建立数值计算模型,设计正交试验,找出影响沿空煤巷应力或位移的主要力学参数,以减少反演参数个数,提高反演的精确度。

根据需要反分析的参数数目选择合理的监测数据:根据上面步骤选出来的反演参数来选择合理的监测数据,在选择监测数据的数目的时候应该遵循的原则是所选的监测数据的个数应该大于等于要反演的力学参数个数,保证反演的顺利进行。

正交实验的再应用:重新设计正交设计或均匀正交设计,并选择合理的待反演力学参数的范围,这样能使反演结果能加精确。

3.2. 运用Matlab神经网络进行反演

根据设计的正交试验或均匀正交设计计算结果,以现场监测的数据资料为输入参数,以计算得到围岩力学参数为输出参数建立神经网络进行反演,得到稳定的神经网络。

反演力学参数:将现场监测的应力或位移等数据代入到神经网络中去,可以得到真实的现场围岩力学参数。

将得到的力学参数代入到建立的数值模型中去,将计算值如实际监测值进行比较,从而评价反演参数的正确性,如果参数不合理,则重复以上步骤,知道参数达到足够的精度为止。

3.3. 运用正交试验选取反演参数

由于进行反分析时,要求现场检测的数据数目和待反演的力学参数的数目相差不能太大。如果选取的监测数据过多则会造成反分析过程的紊乱,所以在反分析的过程中,要对监测数据的数目进行压缩、取舍。选择那些影响巷道变形的主要力学参数,进行反分析试验。通过对地质柱状图的分析,将岩层主要岩性划分为中砂岩和粉砂岩。

本文采用正交试验来进行待反演参数的选取。正交试验的基本概念是利用正交表来安排与分析多因素试验的一种方法。它是通过在试验因素的全部水平组合中,挑选出部分有较强代表性的水平组合进行试验。它的基本特点是:用部分试验来代替全面试验,通过对部分试验的分析、了解来模拟全面试验。

能够通过部分实验获得最优水平的组合。

3.4. 运用人工神经网络进行反分析

根据上面正交试验结果,将前八组试验的位移值作为人工神经网络的输入层,同时将前八组所对应的中砂岩、粉砂岩及煤层的弹性模量作为目标输出层。第九组试验成果作为检验神经网络训练的精度。

整个网络一共有三层,输入层有三个输入点,分别是顶板位移和一帮位移和的标准化处理、两帮变形的标准化处理以及顶板与两帮位移之比的标准化处理。输出层也有三个输出点,分别为中砂岩、粉砂岩及煤层的弹性模量。为了消除量纲对实验结果的影响以及许多传递函数,如logsigmoid ()函数其输出值介于0和1之间,所以首先需要对数据进行标准化处理,然后进行分析[2]。

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锚杆在巷道周围形成了一个高应力的支护圈,形成的梁拱作用很好的保证了巷道的使用稳定性,这与锚杆的支护机理相符,也说明了用数值软件分析现场工程实际问题的可行性,对计算结果进行分析并整理,以便应用MATLAB软件的神经网络工具箱对参数进行反演。

3.5. 确定围岩参数

三个岩(煤)层计算所得的各个参数差别较小,其中粉砂岩弹性模量计算数值差别稍大,根据正交试验得到的结果可知:粉砂岩的弹性模量对计算最终变形量的影响较小,所以满足工程使用要求,对两种计算方法得到的各个围岩参数进行平均,可得到十采区各岩(煤)层的各项物理力学指标参数,具体结果见表2,变形警戒值计算可依据此表中各项参数进行。

通过查询应力云图可以发现以下几个特点:

(1) 开采造成的应力等值线表明留设3 m的保护煤柱较为合理,此处沿空煤巷处于应力降低区,给支护带来较大的好处,且能够取得很好的经济技术效果,验证了保护煤柱留设距离的合理性。

(2) 通过对未受开采影响的巷道应力云图和受开采影响的巷道开采云图对比发现:开采对沿空巷道造成的应力集中系数为3.479,可见开采造成的次生应力较大,此应力是造成巷道失稳的主要原因。

(3) 通过查询支护锚杆和锚索的应力可以发现:巷道右帮(远离采空区的一帮)帮部锚杆的应力较大,这是因为开采造成沿空巷道保护煤柱产生应力卸载,而右帮所处应力区较高,因而在实际支护中要考虑以上因素。

为了验证计算结果的正确与否,在103上05运输顺槽建立监测断面,监测巷道的顶板下沉量和两帮的收敛变形,监测结果见图1。

从图1中可以得到,巷道的两帮收敛变形为659 mm,顶板下沉量为334 mm,在数值计算模型中建立测线对巷道的两帮收敛变形和顶板下沉量进行监测,对比实际监测结果和模型计算结果之间的误差。

4. 巷道围岩稳定评价指标警戒值的确定

根据鲍店煤矿十采区工作面及顺槽的矿压观测,3上层煤伪顶不发育,直接顶为中等稳定的2类顶板,老顶为强烈来压的III级老顶,巷道在掘进时,受掘进影响范围为50 m,成巷影响距离短,在影响范围内顶底移近速度平均10 mm/d,最大12 mm/d,两帮移近速度平均8.1 mm/d,最大为42 mm/d,累计顶底移近量为124 mm,两帮移近量195 mm,掘出50 m后巷道趋于稳定,稳定期内围岩变形小于1 mm/d。矿压显现不明显,整体性较好。主要应力表现为大地静力场型。

根据反演的力学参数和现场的工程实际情况,建立正算数值计算模型,根据巷道允许收敛位移量及支护结构的正常工作情况来确定锚网支护系统是否安全工作,对于现场的复杂地质状况如断层等采用将围岩弱化的方式来实现,以锚网支护系统对应的受力情况来判断实际支护的工作状态,从而建立起巷道收敛位移的警戒值,这对于安全评价系统的建立具有非常重要的意义。

Table 2. The mechanical parameters of rock

表2. 围岩力学参数

岩层 E (GPa) μ C (MPa) Φ (?)

砂岩 3.213 0.2 6.8 32

粉砂岩 1.758 0.22 1.6 27 煤0.553 0.29 1.4 25

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Figure 1. 103 05 transport along the groove section convergence displacement map

图1. 103上05运输顺槽断面收敛位移图

5. 经济与社会效益分析

通过研究,明确了煤巷围岩类别的影响因素,从而为煤巷围岩的合理分析提供了合理的技术指导;

针对煤巷围岩力学特性参数获取较难的情况,基于煤巷变形监测资料对煤巷围岩的力学特性参数进行了反分析,得出了能够反应实际的煤巷围岩的力学特性参数;运用数值分析软件计算出巷道变形警戒值,对巷道围岩失稳的判定提供了很好的参考作用;最后运用数学方法对新掘巷道的变形预测更实现了提前知晓巷道后期变形。能够帮助工程技术人员提前做好事故的预防方案,并且面对突发事故能够迅速处理,从而大大降低了安全事故发生的概率,减小了巷道失稳后再修复带来的巨大经济损失。

5.1. 经济效益

(1) 位移监测经济效益:以一条1000米的巷道为例,需设置20个测点,则需要一个人持测枪工作一

天,测枪单价为500元/个,人工费每天200元,假如使用本评价系统,则可以节省十六个测点,则每天节省人工费160元;

(2) 锚杆锚索经济效益:以一条1000米的巷道为例,如设置十个锚杆监测断面和十个锚索监测断面,

每个锚杆监测断面设置5个锚杆测力计,每个锚索监测断面设置3个锚索测力计,则共需要锚杆测力计50个,锚索测力计30个,共需费用4万元,假如使用本系统,则需锚杆测力计和锚索测力计各一个,可节省3.9万元,每天节省人工开支195元。

(3) 顶板离层经济效益:以一条1000米的巷道为例,需设置20个测点,每个测点需顶板离层仪一个,

共需20个仪器,共花费4000元,使用本系统后,设置一个测点即可,可节省0.38万元,每天节约人工开支190元。

(4) 断层破碎带经济效益:以每米计算,根据统计断层破碎带比不过断层破碎带多花费8元钱,假如

使用本系统后,则可以根据位移监测资料来有针对性的采取支护措施,假如监测资料表明不采取加强措施可以满足要求,则可以节约人工费和支护费用。

采用本安全评价系统后,每个月可以节省人工开支1.66万元,可以节省购买仪器费用4.28万元,断层破碎带可节约8元/(米 天)。

煤巷锚网支护工艺技术研究与实践5.2. 社会效益分析

结合鲍店煤矿3上煤巷锚网支护的具体情况,从围岩分类、失稳警戒值、分级预警、变形预测等方面入手对煤巷锚网支护进行了深入的分析,通过编程实现了自动化判断,说明了煤巷锚网支护安全评价系统的开发技术可行、安全可靠、经济合理。为鲍店煤矿锚网支护信息化施工提供了一条行之有效、多快好省的技术途径。煤巷锚网支护系统具有成本低、效果好、能提前预警等优点,为矿井的高产高效及减小被动补救代价起到了积极的推进作用,该系统将大量的计算工作交由计算机处理,节省了大量的人力和物力资源,改善了煤巷锚网支护失稳后再采取补救措施的被动局面,为本矿区及国内类似条件下煤巷锚网支护信息化施工问题提供了一条很好的技术途径,因此具有很好的社会效益。

煤巷锚网支护安全评价系统的开发能够对煤巷锚网支护提供很好的指导作用,针对鲍店煤矿3上煤巷具体的锚网支护参数,通过收集巷道的前期变形监测数据,对巷道的稳定性给出了提前判断,具有显著的经济效益和社会效益。

参考文献(References)

[1]魏云杰, 陶连金(2009) 煤矿巷道围岩稳定性快速评价方法研究. 地下空间与工程学报, 4, 691.

[2]世志, 张茂林, 靖洪文, 陈坤福(2004) 巷道围岩稳定性分类方法评述. 建井技术, 5, 24.

锚网索喷支护技术标准

锚网索喷支护技术标准 1 范围 本标准规定了锚网索喷巷道支护技术要求。 2 规范性引用文件 本标准中涉及规范性引用文件,凡是注明日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本文件。 煤矿安全技术操作规程 GB 50511-2010 煤矿井巷施工规范 GB 50213-2010 煤矿井巷工程质量验收规范 GB 50086-2001 锚杆喷射混凝土支护技术规范 MT 146.1-2002 树脂锚固剂行业标准 3 技术要求 3.1 材质要求 3.1.1 锚杆、锚盘、螺母、让压构件的材质、品种、规格、强度必须符合设计要求,锚杆各构件强度与设计锚固力要匹配。不同规格的锚杆进场后,同一规格的锚杆每1500根或不足1500根的抽样检验不少于1次。 3.1.2 锚杆种类。根据集团公司实际,规定允许使用的锚杆种类包括以下五种: 3.1.2.1等强螺纹钢树脂锚杆。钢材屈服强度要求不低于335MPa,钢材宜选用螺纹钢、碳素结构钢,直径在Φ18mm、Φ20mm、Φ22mm及以上选取。 3.1.2.2高强预应力左旋无纵肋螺纹钢树脂锚杆 1)钢材屈服强度要求在335MPa、500MPa和600MPa三种规格的碳素钢或低合金高强度结构钢中选取,直径在Φ20mm、Φ22mm、Φ25mm及以上选取。 2)高强锚杆尾部采用滚丝工艺。锚盘采用厚度不小于8mm的20MnSi钢板制作,其尺寸应不小于120×120mm或Φ120mm。三点支撑抗压试验强度不低于设计锚固力。 3)高强预应力左旋无纵肋螺纹钢树脂锚杆实验要求:尾部螺纹部位的破断载荷大于杆体的破断载荷,主要表现在抗拉试验中,锚杆破断位置应在杆体部位,尾部螺纹部位破断或尾部螺纹与杆体交接部位破断视为不合格。除做屈服载荷实验外,应在杆体滚压螺纹部做抗弯试验。抗弯试验以Φ175mm为弯芯直径,受弯部位为杆体与尾螺纹交接部位,要求弯曲90°时,受弯部位不得脆断。抗剪切强度为屈服强度的0.6~0.8倍。 3.1.2.3 圆钢锚杆(只限于回采巷道煤巷两帮支护)。钢材选用GB/T702-2008标准热轧圆钢,直径在Φ14mm、Φ16mm和Φ18mm中选取。 3.1.2.4 玻璃钢或尼龙锚杆(允许在使用时间较短、围岩稳定的煤巷两帮、切眼面前侧使用),使用前必须有经总工程师批准的作业规程或施工措施。 3.1.2.5 经集团公司鉴定并经专业主管部门批准使用的新型锚杆。 3.1.3热轧圆钢锚杆埋深400m以浅使用,只用于支护回采巷道煤巷两帮,锚盘厚度不得小于6mm,长度在1000mm、1400mm和1600mm中选取;埋深超过400m时,必须使用Φ≥18mm 以上的等强螺纹钢树脂锚杆或高强预应力左旋无纵肋树脂锚杆,长度在1800mm、2000mm、

锚网支护安全技术措施

锚网支护安全技术措施 随着公司各矿井采深的加大,空区及开拓井巷的不断下延,次生应力扰动加强,导致井巷所受矿山压力不断变化,矿压显现频繁。尤其顺层井巷和地质构造发育段、地质松散岩层井巷变形严重。在相邻井巷掘进或回采爆破影响下,顶帮发生掉渣或漏顶几率较大。为提高井巷的主动安全系数,提升公司的基础安全保障,减少甚至杜绝矿井顶板事故的发生,为员工营造一个相对安全的生产作业环境,特编制该安全技术措施,望各生产单位严格按照措施执行; 一、施工要求; 1、材料规格:锚杆规格视井巷岩层结构确定,确保锚杆锁入老顶500mm以上;锚杆按成行成排或梅花状布置,间距1000mm×1000mm,如若井巷岩层稳定性差、强度较小,需根据实际情况加密锚杆密度。锚杆托盘必须与锚杆配套,托盘达不到密合要求的视锚杆无效。锚网采用网格为100mm×100mm焊接或编制锚网,锚网钢丝规格根据井巷稳定性进行确定。 2、锚杆施工眼位必须与岩层倾向垂交或斜交,角度不小于75°严禁施工顺层锚杆; 3、锚网铺设必须压接一格,边角必须采用铁丝绑缠,锚杆托盘必须紧贴岩面。 4、锚网铺设必须超过井巷破碎带500mm以上,包边锚杆必须确保锚网张拉有力。破碎的岩块必须提前处理完毕后方能进行锚网支护,严禁出现网兜。

5、锚网支护紧跟迎头,滞后距离不得超过20米,严重破碎带不得超过5米。 6、锚杆孔长必须超过锚杆有效长度200mm以上,失效锚杆需及时补打。 二、安全技术措施; 1、锚网施工坚持由外向里、先顶后帮的原则,逐步推进。 2、施工人员进入现场后,严格执行“敲帮问顶”工作制度,检查巷道顶帮情况。发现问题及时处理、不能处理的,及时向带班领导汇报,在措施到位,整改到位后方可恢复施工。严禁盲干,杜绝违章指挥。 3、锚网施工时必须2—3人配合作业,相互做好安全监护。施工过程必须保持退路畅通,防止冒顶伤人或堵人。作业期间除安全监护人员外,非施工操作人员不得在作业地点逗留。 4、处理巷道高冒地段时,必须由有作业经验的工人进行;矿级领导或专职安全员跟班指挥,作业全过程安排专人观察顶板,发现异常必须先撤出人员,处理完毕后方可恢复作业,以确保施工作业安全。 5、处理网兜或搭建操作平台、操作架施工时,必须在支护完整牢固处作业。 6、严格执行交接班制度和现场跟班带班制度、作业点10m范围内必须确保照明良好,风流通畅。 7、打眼或挂网作业人员必须站在已完成挂网的安全区域操作,严禁在裸巷施工。

锚网索喷支护在三软煤巷施工中的应用

锚网索喷支护在“三软”煤巷施工中的应用 邓运启 (山东泉兴矿业集团有限责任公司,山东枣庄277800) 摘要“三软”煤巷架棚巷道支护状态稳定性不可靠,巷道失修严重危及安全生产。该文通过分析原因并综合运用更加合理有效的锚网索喷支护方式,改变现状达到了理想的支护效果,有力的促进了安全生产。 关键词“三软”煤巷锚网索喷支护安全生产 中图分类号TD353+.9文献标识码B Anchor network cable spray support nurse in“three soft” coal lane construction in the of application Deng Yunqi,Li Shizhong (springs of Shandong mining group Shandong zaozhuang277800) Abstract“Three soft”coal lane frame shed roadway support nurse State stability does not reliable,roadway neglect serious endanger safety.That paper through causes analysis integrated using more reasonable effective of anchor network cable spray support nurse way,changed has status,reached ideal of support nurse effect,strong promoting has safety. Key words“three-soft”anchor-mesh and shotcrete supporting in coal roadway safety 大兴矿煤系地层为二迭系山西组,现开采的3煤煤厚3 4m,开采深度在600 800m,煤层顶板为灰色细砂岩薄层状,局部为黑色砂泥岩,有泥岩夹层,底板为黑色泥岩,含植物化石。根据岩石化验资料及井下所揭露资料分析,3煤顶板稳定性属中等稳定,地质资料显示3煤为“三软”煤层。 煤巷在施工过程中,原先采用的工字钢架棚支护在煤巷较短(100m左右)时基本上是有一组人员在不断的维护,煤巷稍长时一组人员维护就跟不上失修发展的速度,特别是断层等地质构造带附近矿山压力显现更加明显,主要表现为侧压大、梁扭斜、棚腿成倒扎角,个别地段底鼓、棚腿钻底等现象,严重制约矿井的安全生产。因此分析其围岩应力性质机理,并采取相应的施工方式、支护方法和措施,解决安全生产中实际存在的安全隐患威胁问题,显得尤为迫切和需要。 1巷道变形破坏原因机理分析 软岩煤巷发生变形破坏的主要原因机理:(1)深部开采围岩应力相对较高,水平应力过大;(2)围岩具有软弱、膨胀、泥化的特点。巷道围岩主要由泥岩和砂质泥岩组成,岩层层理发育,抗剪强度低,完整性较差,且泥岩本身具有遇水膨胀、泥化的特点;(3)巷道掘后稳定期间围岩仍保持较大量的持续蠕变,巷道两帮的较大变形及底板鼓起影响巷道围岩的整体稳定;(4)支护方式及参数的确定不合理。 *收稿日期:2011-06-30 作者简介:邓运启(1967-),男,山东枣庄人,山东矿业学院采矿工程专业专科毕业,现在山东泉兴矿业集团公司从事安全生产工作。副总工程师。2治理改进方案及相应措施要求 2.1治理改进方案 (1)对于变形严重的区段,进行锚网索喷支护。 (2)进行二次支护时,依据现场条件,要预留断面,固结围岩,加固帮角控制底鼓,并进行二次复喷甚至多次复喷。 (3)施工中若岩层松软破碎时,要对围岩进行预应力锚索支护和注浆加固,提高其岩体整体强度,防止泥质岩层的风化和泥化,保证支护质量。 2.2施工技术要求 锚网索喷支护,采用Φ=20?2000mm的高强度左螺旋无纵筋锚杆,间排距800?1000mm,;两肩窝锚杆距顶板不得大于300mm;靠近底板两帮各使用一棵锚杆,角度下扎45?。锚杆用CK2350的树脂药卷全程锚固,并用配套标准销钉螺母紧固。钢网全断面敷设,其中顶板两侧钢网必须弯向两帮并与帮网搭茬使用(两帮采用高强度塑料网护帮,当顶板破碎时全断面敷设高强度塑料网;塑料网敷设在钢网里面,配合钢网联合使用)。钢网搭茬不少于10cm,采用12#铁丝双股连接,间距不大于20cm;顶板采用五眼钢带;锚索每3m 一排,间距1.2m,锚索长度5m,用CK2350的药卷锚固。当顶板破碎时可增加锚索可喷浆也可缩小锚杆间排距至800?800mm喷浆厚度100mm。同时加打注浆孔深注浆,注浆前应先复喷至100mm。锚索张拉应在注浆后进行。 2.3施工管理规定 锚杆施工工序:刷大巷道断面→铺设钢筋网→架设临时支护,施工顶部锚杆→施工帮部锚杆后进行初喷,每根锚杆必须合格。 6 32012年第2期

煤矿巷道锚网索支护优化研究92

煤矿巷道锚网索支护优化研究 摘要:通过对某公司工作面巷道的支护方案优化进行分析,探究常规支护方案的不足之处,并且通过计算机软件,提出煤矿巷道的锚网索支护优化改进方案。 关键词:煤矿巷道锚网索支护优化 在煤矿巷道支护中,锚网索支护方案是主要的支护手段,但是由于巷道的开采深度以及位置的变化,导致整体支护情况受到一定的影响,在此情况下,应该对煤矿巷道锚网索支护情况进行优化研究。 1工程概况 某公司煤矿东南翼以及水洞沟深部勘测区从+750m到地面,煤层由倾斜变成直立状态,另外,在断层附近,存在较大的倾斜角变化,深部勘探区的地段倾斜度为12°-20°,平均倾斜度在16°左右,在落差20m以上的环境中,主要具有3个断层,断层为南北走向,在该地区中,西部和深部的岩浆活动相对强烈,而在东部地区较微弱。 2工作内容 2.1锚杆阻力检测 在支护中,主要应用锚杆测力计检测轴向力,在煤矿+200m开采区中,对于86巷道设计两个监测点,每隔30m左右一个断面,在顶板以及两侧安装锚杆,应用阻力检测仪进行检测,煤层厚度为2.8-3.4m,倾斜角为9-11o,在对煤层特征分析后,需要对顶底板的情况进行分析,可以发现,在巷道的整体变化中,应力主要由两帮承担,顶部锚杆的支护效果已经失效,巷道顶板在浅部已经逐渐离层,对巷道的整体产生了较大的影响。 2.2相对位移检测 在巷道的整体支护中,需要对相对位移情况进行检测,以此来确定整体的使用情况,在86巷道支护中,间隔30m具有位移断面检测,在顶板基点附近安装锚杆,在中央位置锚固1m短锚杆检测顶底板的位移量以及巷道的变形情况,根据现场的监测可以发现,在巷道的支护中,存在底鼓情况较为严重现象,致使巷道出现围岩的松动,对巷道整体的承载力产生一定的影响,进而导致巷道的载荷高度增加,因此,在设计的过程中,初期的支护方案存在一定的不合理性。 2.3围岩松动圈 围岩松动圈表示应力超过一定的范围,现有的支护手段已经难以满足支护需求,其主要表现在破碎岩块啮合不垮落,但是裂缝逐渐扩张,在86巷道的设计中,松动圈值达到150cm左右,属于一般稳定围岩,通过设计锚杆,可以对其整体支护参数进行分析,其具体数据如表1所示。 表1 86巷道力学参数分析表 通过上述的分析可以发现,在巷道的设计中,可以采用组合拱理论来进行设计,以便满足巷道的锚网索支护需求。 3设计优化 3.1材料选择 锚杆选择:直径20mm;强度为335MPa,采用左旋无纵筋螺纹钢。 锚索选择:设计预拉力大于200kN,预拉力为130kN,采用树脂锚固剂加长锚固。 3.2优化方案 在86巷道的整体锚网索支护优化中,需要对锚杆的支护方案进行优化设计,在设计过程中,主要采用FLAC数值模拟软件进行分析,在分析中,可以确定围岩的应力和位移情况,

煤巷锚杆支护技术要求规范

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/T5224-2003 预应力混凝土用钢绞线 GB/T14370-2000 预应力筋用锚具、夹具和连接器 GB50086-2001 锚杆喷射混凝土支护技术规范 MT146.1-2002 树脂锚杆锚固剂 MT146.2-2002 树脂锚杆金属杆体及其附件 MT/T942-2005 矿用锚索 MT5009-1994 煤矿井巷工程质量检验评定标准 3术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 煤巷coal roadway 断面中煤层面积占4/5或4/5以上的巷道。 3.2 半煤岩巷half-coal and half-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。

锚杆支护bolt supporting 以锚杆为基本支护形式的支护方式。 3.4 锚杆杆体破断力breaking force of bolt bar 锚杆杆体能承受的极限拉力。 3.5 锚杆拉拔力pulling force of bolt 锚杆锚固后,拉拔试验时,锚杆破断或失效时的极限拉力。 3.6 锚固力anchor capacity 锚杆的锚固部分或杆体在拉拔试验时,所能承受的极限载荷。 〔MT146.1-2002,定义3.8〕 3.7 设计锚固力 design anchor capacity 设计时给定的锚杆应能承受的锚固力。 3.8 树脂锚杆resin anchor bolt 〔MT146.1-2002,定义3.1〕 3.9 树脂锚固剂capsule resin 起粘结锚固作用的材料称锚固剂,树脂锚固剂由树脂胶泥与固化剂两部份分隔包装成卷形。混合后能使杆体与被锚固体煤岩粘接在一起。 〔MT146.1-2002,定义3.2〕

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,

边坡支护技术交底(随机锚杆)

发文单位: 收文单位边坡支护工班交底编号 工程名称随机锚杆施工日期2018年6月22日 一、材料准备 φ28砂浆锚杆、普通硅酸盐水泥。 二、主要机具 注浆泵、手风钻、高压风机,砂浆搅拌机。 三、施工作业条件 1、材料及机具进场必须有合格证明材料,并报验合格后方可使用。 2、钻孔、注浆施工人员必须经过培训合格后方可上岗。 3、经现场试验确定砂浆配合比后方可施工。 4、上道工序报验完毕。 四、操作工艺 工艺流程:砂浆锚杆施工工艺流程见下图 根据图纸设计要求,开挖过程中若遇软弱夹层或坡率陡于设计要求,应加设随机锚杆,锚杆采用φ28钢筋,L=4.5m,纵、竖向间距≤1.5m,梅花型布置。打设采用冲击锤或土钉机将锚杆按设计角度(如下图所示)及位置对正,将锚杆击打入土 编制:复核:接收:日期

发文单位: 收文单位边坡支护工班交底编号 工程名称随机锚杆施工日期2018年6月22日 体至设计长度。 随机锚杆角度示意图 1、钻孔:先标定钻孔位置,采用风动凿岩机进行钻孔,钻孔直径大于锚杆直径15mm,孔深误差不大于5cm。钻孔应圆而直,孔口土整平。 2、清孔:在钻孔完成后,使用高压空气(风压0.2~0.4Mpa)将孔内岩粉及水体全部清除孔外,以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。除相对坚硬完整之岩体锚固外,不得采用高压水冲洗。 3、注浆:锚杆采用风钻成孔、高压风或水洗清孔,并将锚杆边旋转边送入锚孔,检查锚孔是否平直畅通,不合格重新钻孔,严格控制锚杆位置、方向和直径;采用注浆泵压注早强水泥砂浆,浆液采用M20水泥砂浆,注浆时排出锚杆中的气体,注浆应确保浆液注满孔体,浆液水灰比控制在0.45~0.5∶1,注浆压力控制在0.5~1MPa。要求锚孔内砂浆饱满,注浆工作连续不中断,保证锚杆、砂浆、围岩间的粘结力。施工时应注意排气问题,待排气孔出浆后,方可停止注浆。注浆开始或中途停止超过30min时,应用水或稀水泥浆润滑注浆管及其管路。 编制:复核:接收:日期

正邦煤业有限公司煤巷锚网支护及顶板事故的预防 文档 (9)

正邦煤业有限公司煤巷锚网支护及顶板 事故的预防 郝振增 摘要]矿井煤巷锚网支护已得到广泛应用,为防止顶板事的发生,要合理确定锚杆、锚索的支护参数,及时发现事故预兆,加强事故的预防工作。 [关键词]煤矿锚网事故预防 0引言 正邦煤业有限公司所有煤巷均采用锚网支护,自2007年以来已采用锚网支护技术安全掘进两万余米。在煤巷掘进过程中,通过采取合理确定支护参数、强化现场施工管理、顶板监测和后期顶板维护等措施,成功杜绝了煤巷掘进顶板事故,取得显著成效。 1支护作用原理 煤巷锚网支护的作用原理是利用锚网支护,强化和提高巷道顶板一定范围内的岩层的抗剪压能力,形成强化承压拱,抵抗巷道围岩变形,达到支撑巷道的目的。 2支护参数的确定 2.1锚杆支护参数 根据工作面地质条件,参照邻近工作面地质力学评估资料,依据自然平衡拱原理对掘进工作面围岩破坏范围和围岩压力进行计算,并以此为依据,结合其他矿井的生产实践合理确定锚杆支护参数。 2.1.1工作面两巷 断面形状:为不规则五边形,净宽2.8m,净高2.6m,断面7.28m2。 ①顶部采用MQT-120型锚杆钻机按设计位置钻孔,钻孔规格为Φ28×2000mm,安装4根Φ18×2000mm的左旋螺纹钢锚杆,靠上帮一个锚杆竖直布置,中间两个垂直顶板布置,靠下帮一个锚杆稍向下倾斜布置。 ②两帮采用ZQS-35J2型风煤钻打眼,钻孔规格为Φ26×1800mm,每排安装6个锚杆(上帮四个、下帮2个),垂直煤壁布置,锚杆规格为Φ16×1800mm的圆钢锚杆,螺母规格为M18mm,螺纹长80mm。锚固力不小于40kN,扭力矩大于100N.m。锚固药卷、间排距、梯子梁、金属网、锚杆外露同顶部锚杆。 2.1.2工作面切眼 断面形状:为矩形,净宽2.4m,净高2.2m,断面5.28m2。 ①顶部安装4根Φ18×2000mm的左旋螺纹钢锚杆,垂直顶板布置,其它要求同工作面两巷。 ②两帮安装4根(两帮各2个)Φ16×1800mm的圆钢锚杆,垂直煤壁布置,其它要求同工作面两巷。 2.2锚索支护参数 锚索根据顶部围岩赋存状态,直接顶为中细砂岩,厚约21m,巷道跨度为2.8m。考虑锚索支护的应力传递作用和结构效应,确定采用低延伸率钢绞线,直径15.24mm,由7根直径5mm钢丝组成,强度1860MPa,破坏负荷不低于260kN。 2.3顶板离层监测仪安装参数 在巷道顶部及三、四角门顶部中间垂直顶板向上打一钻孔,安装顶板离层监测仪,以观测顶板下沉量。同时严格按照三、四角门加固要求执行。安装范围:所有锚网巷道及三、

锚网支护巷道维修安全技术措施

锚网支护巷道维修安全技术措施 由于我矿锚网支护巷道严重变形失修,为保证巷道安全质量及通风运输要求,决定对+2206运输顺槽(宽3.0米、高2.5米)、+2206东运输巷(宽3.0米、高2.5米),+2216回风顺槽(宽2.2米、高2.0米)、+2182西运输巷进行(宽3.0米、高2.5米)、+2182东探煤巷(宽2.2米、高2.0米)进行加固维修,特制定以下安全技术措施。 1、巷道维修必须坚持由外向里、先顶后帮的原则,逐步推进。严禁多点同时作业。 2、现场施工人员进入现场后,严格执行先检查后工作制度,对所施工的巷道顶帮和巷道支护情况进行认真检查,发现问题必须及时处理。不能处理的,必须立即汇报调度室和跟班领导,整改到位,措施到位,方可组织施工,严禁盲干,杜绝违章指挥。 3、施工前,保护好巷道内的电缆、电气设备、风水管路等设施,防止人为损坏。在转载机或皮带机机道工作时,必须闭锁转载机或皮带机停电。 4、维修巷道时,应加强支护,必须先采取临时支护措施,先支后修,防止冒顶伤人或堵人。作业期间,严禁人员进入施工地

点以里巷道。非施工操作人员不得在作业地点下方逗留。 5、维修巷道时,应将巷道内的积水、淤泥、浮煤、矸、木材等杂物清理干净,备用支护材料码放整齐,保持巷道畅通。 6、在施工过程中,发现锚杆断裂、失效、超长的要及时进行补打。 7、在顶板破碎、压力大时,及时缩小锚杆排距600~800mm,并相应缩小循环进尺。 8、处理巷道高冒地段时,必须由有作业经验的工人进行;现场必须有矿领导跟班指挥,在作业全过程中应有专人观察顶板,发现异常必须先撤出人员进行处理,方可继续作业,确保作业安全。 9、应加强工程质量管理,确保巷道规格质量符合要求。严格执行“敲帮问顶”制度,并贯穿施工的全过程。处理网兜或架设临时支护,人员都必须在支护完整牢固处工作,严禁空顶作业。 10、现场要做好交接班制度和现场跟班带班制度,对现场存在的问题或隐患必须排除完毕,才能向前施工。 11、每班交班后,班长要安排专人对迎头10米范围内的顶帮锚杆进行二次紧固,锚杆扭矩力必须达到要求。

锚杆喷射混凝土支护技术应用

编订:__________________ 审核:__________________ 单位:__________________ 锚杆喷射混凝土支护技术 应用 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-1915-20 锚杆喷射混凝土支护技术应用 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。 1概述 喷锚网支护是靠锚杆、钢筋网和混凝上层共同工作来提高边坡岩土的结构强度和抗变形刚度,减小岩(土)体侧向变形,增强边坡的整体稳定性。主要适用于岩性较差、强度较低、易于风化的岩石边坡;或虽为坚硬岩层,但风化严重、节理发育、易受自然营力影响、导致大面积碎落,以及局部小型崩塌、落石的岩质边坡;或岩质边坡因爆破施工,造成大量超爆、破坏范围深入边坡内部,路堑边坡岩石破碎松散、极易发生落石、崩塌的边坡防护。如省道1947线(坪石至乳源公路)二期改造工程黑山嘴路段(k61十850~k62+355),因深切路堑,造成左边坡高达48m,右边坡高18m的高陡路堑石质边坡。而且由于施工队伍采

用大爆破作业,使得左、右边坡破碎松散,犬牙交错,时有落石现象发生,严重影响后续工序的施工和将来的营运安全。为了使松散岩石边坡不出现落石、崩塌现象,确保行车安全,经技术经济比较,决定采用喷锚网支护方案进行防护。 2设计方案及材料要求 黑山嘴高路堑边坡,系采用大型爆破施工形成的,岩层多为块状的层间结合较好的中厚层或厚层石灰岩体结构。由于前期爆破施工未采用将开挖区和保留区分开来的预裂爆破方式,使得岩层受一定的爆破影响,局部有层面张开裂缝,边坡破碎松散、犬牙交错,时有落右现象发生;我们根据路堑边坡现状,将需要加固防护的边坡分喷锚挂网防护和素喷混凝土防护两种类型;对边坡较高、坡面松散破碎严重,且破碎岩层较厚的地方采用喷锚网防护,如k61十850~十917,K61+945~‘k62十013,K62十245~+325段的左边坡,

煤矿锚网支护

株柏煤矿急倾斜煤层顺槽 锚网支护优化研究 临沂矿业集团株柏煤矿 山东科技大学 2009年8月

一、前言 临沂矿业集团总公司下属的株柏煤矿位于临沂市罗庄镇,年产量15万吨。矿井主采煤层为二煤和三煤,煤层倾角30°~59°,平均50°,为急倾斜煤层。矿井顺槽的支护方式原采用梯形木棚支护,由于木材资源短缺,改为11矿用工字钢支护。为了进一步降低支护成本,提高巷道的掘进效率,根据集团公司的建议,矿方决定采用煤巷锚网支护技术代替原来落后的木棚支护方式和矿用工字钢支护形式。为了保证煤巷锚网支护技术在株柏煤矿安全可靠地应用,临沂矿业集团株柏煤矿委托山东科技大学进行煤巷锚网支护参数优化课题研究。 课题的研究首先采用先进的探测技术——钻孔摄像系统,直接探测巷道煤层 以及顶底板内部围岩变形后裂隙的发育情况,以便确定煤2和煤3顺槽巷道 围岩松动圈范围,及围岩变形后裂隙分布特征,为支护参数的设计提供依据。 然后根据煤层以及顶底板岩石特性,采用数值模拟方法,分析巷道应力及位 于特征,以作为支护参数的设计的依据。在前述工作的基础上,根据地下工 程锚固理论分别对各类巷道进行锚网支护设计,并采用数值模拟程类比法进 行锚网支护参数优化设计,提出技术可行、经济合理的锚网支护参数。 二、工程地质概况 1、煤层及顶底板特征 株柏煤矿主采煤层为煤2和煤3。采面顺槽一般沿煤层顶板布置。二煤煤层厚度1.4—2.1m,平均厚度1.5米,f=1.5,多属半光亮型具有条带状结构,节理较

发育,该煤层多属低变质气煤-肥煤,下部含有一层易脱落的炭质页岩,厚0.27m,f=3。为简单结构,稳定的中厚煤层。三煤煤层厚度3—5m,平均厚度4.63m。f=2,多属半光亮型具有条带状结构,节理较发育,该煤层多属低变质气煤-肥煤,下部含有一层易脱落的炭质页岩,厚0.4m,f=3。为简单结构,稳定的厚煤层。 图2.1是矿井的煤岩层综合柱状图。 表二和表三分别为煤2和煤3顶底板岩性特征。

锚杆支护技术规范(正式版本)

锚杆支护技术规范(正式) 第一章总则 1为贯彻安全第一得生产方针,严格执行《煤矿安全规程》与煤炭工业技术政策,确保正确地进行锚杆支护设计与施工质量,促进煤巷锚杆支护技术得健康发 展,特制定本规范。 2 锚杆支护巷道施工必须进行设计.锚杆支护设计要注重现场调查研究,吸取国内外锚 杆支护设计、施工与监测方面得先进经验,积极采用新技术、新工艺、新材 料,做到技术先进、经济合理、安全可靠。 新采区采用锚杆支护时,要进行基础数据收集并进行锚杆支护实验工作,锚杆支护设计要组织有关单位会审,并报集团公司备案. 3 对在煤巷应用锚杆支护得有关人员(管理人员、工程技术人员及操作人员),都必须 进行技术培训。 4 在应用锚杆支护得巷道中,必须有矿压及安全监测设计。在施工中必须按设计设置 矿压及安全监测装置,并有专人负责监测. 第二章巷道围岩得稳定性分类 5采用煤巷锚杆支护技术,必须对巷道围岩稳定性进行分类,为指导锚杆支护设计、施工与管理提供依据。 6巷道分类按原煤炭部颁发得《缓倾斜、倾斜煤层回采巷道围岩稳定性分类方案》执行。 7煤层围岩分类指标以缓倾斜、倾斜薄煤层及中厚煤层回采巷道分类指标为基本分类指标。其它条件下得煤巷(如煤层上山)稳定性分类指标,可根据具体情 况对分类指标进行相应替代,详见表1与表2。 缓倾斜、倾斜薄及中厚煤层回采巷道分类指标

第三章锚杆支护设计 8 锚杆支护设计应贯彻地质力学评估-初始设计-监测与信息反馈—修改设计等四个步 骤。 锚杆支护设计参考以地应力为基础得煤巷锚杆支护设计方法,结合锚杆支护实践,可根据直接顶稳定情况,按悬吊理论、自然平衡拱理论、组合梁理论或锚杆楔固理 论进行设计计算;亦可采用工程类比法进行设计。无论采用哪种设计方法,都 必须对支护状况进行监测,包括锚杆受力、巷道围岩表面与深部位移及弱化 范围、顶板离层等内容。根据监测信息反馈结果对设计进行验证或修改。 第9条为进行科学得锚杆支护设计,必须具备表3所要求得原始资料。巷道施工后,根据实际揭露得围岩及地质构造等情况,对有关数据进行校核,为修改与完善锚 杆支护设计提供依据。

(完整word版)锚网(梁、索)巷道支护工安全技术操作规程

锚网(梁、索)巷道支护工安全技术操作规程 一、一般规定 (一)施工前,支护工必须认真学习并掌握作业规程中规定的支护形式和支护技术参数。施工过程中,必须按支护说明书和质量标准要求精心操作,安全施工。 (二)锚杆、锚索的锚固力,强度等参数必须达到设计要求。 (三)施工中不得使用下列支护材料: 1. 不符合作业规程规定的支护材料。 2. 锈蚀或变形的锚杆、锚索。 3. 施工时,严禁空顶作业。必须按照作业规程规定采用前探梁和单体支护。支护材料、结构形式、质量要求应符合作业规程规定。 4. 支护过程中,必须对工作地点的电缆、风筒、风管、水管及机电设备妥加保护,不得损坏。 5. 过期、失效的树脂锚固剂或不合格的锚杆、锚索。 (四)爆破打坏的网子和锚杆、锚索应及时进行修复或重新施工。修复前,应先找掉危石、活矸。 二、准备工作 (一)施工前,要备齐支护材料和施工工具,以及用于临时支护的前探梁和单体支柱及处理冒顶的应急材料。 (二)支护前和支护过程中,要经常敲帮问顶,用长柄工具及时处理危岩、活石。 (三)支护前,应按中腰线检查巷道毛断面的规格质量,处理好不合格部位。 (四)施工前,要掩护好风、水、电等管、线设施。施工设备要安放到规定地点。 三、操作流程 (一)施工时先将中线延放至碛头,以中线为基准,按标准进行锚杆的施工,确保锚杆成排成行。 (二)使用前探梁作临时支护 1. 操作顺序:找顶T移前探梁T紧固吊环T铺金属网T背木背板T施工锚眼T上锚杆。 2. 找顶时两人同时进行,一人找顶一人看安全,“敲帮问顶”人员站在帮顶完好、退路畅通距找悬危矸水平距离 1.5m 外的安全位置,找顶处或矸石滚落下方不得有人,并由专人负责观察“敲帮问顶”范围的安全,找顶工具必须齐全。 3. 进入碛头首先必须对碛头段进行彻底的敲帮问顶后, 方可进行其它工作。煤巷和半煤岩巷道找顶顺序:由外向里、先顶后帮、先上帮后下帮;全岩巷道找顶顺序:由外向里、先顶后帮、先上帮后下帮,然后再按照由里向外、先顶后帮、先上帮后下帮的顺序进行找顶。 4. 凡处理帮顶时下方严禁有人工作和逗留。

锚网支护安全技术措施

锚网支护安全技术措施 锚网支护安全技术措施 1.施工程序:敲帮问顶→临时支护→打网→出货收尾。 2.敲帮问顶。施工中,都要由一名有经验的工人使用长度不小于2.0m( 3.0m)的长柄工具站在护身点柱下,找掉找尽帮顶的浮矸、瓦石。一人找顶,一人监护,找顶时,被找地点下方严禁有人,严禁空顶作业。 3.轮眼施工时,严格执行“行人不行车,行车不行人”的轮眼封闭式管理 4.施工前联系有关单位将电缆、风水管、瓦斯管等落至底板,并用铁溜子或大板盖实,如瓦斯管等下落困难,要用旧皮带盖好,未保护好严禁施工。现场施工时若发现瓦斯管吊挂存在安全隐患,及时联系安装工区整改,严禁擅自挪移,严禁以管子作为起吊生根点。 5.临时支护:采用带帽点柱或挑棚将顶板护好,只有护好顶板情况下,才能施工。施工过程中,人员站在护身点柱下进行操作。点柱用Φ18cm以上圆木,用70mm厚大板带帽。 6.打锚杆。锚杆眼必须垂直巷道周边布置,与之夹角不少于75度,外露≤50mm。 7.安装锚杆,挂网。锚杆为Φ20×2200mm等强预应力锚杆,顶部使用锚笆机打眼,帮部使用风锤打眼,眼内装锚固剂Z2355二卷。在安装锚杆前先用高压风净孔,净孔时孔前方严禁站人,以防孔内矸石

伤人,锚固剂搅拌时间不少于30秒,待8分钟后上好托板,托板必须上紧,紧贴岩面。金属网规格为1000×2000mm,锚网压茬200mm,做到平、直、齐,锚网紧贴岩面,螺母必须上紧,并对杆尾施加一定预紧力,减压垫圈必须挤烂。锚固力达不到要求必需重新补打,锚杆打齐后及时挂网,挂网要从顶板中部向两边铺,两边顶网过肩窝,在巷道帮部加网至底角;严禁空顶作业。锚杆连接采用2.0m长Π2型钢带,间排距800*800mm。 8.如锚网段需加补锚索:锚索用MQT-100Q气动锚索机打,锚索眼打好后,眼内装三卷中速药卷,然后将锚索推至眼底开始搅拌,搅拌40秒后,固定不动,待30分钟后上托板及索头,最后用锚索涨拉仪预紧。 9.打锚索眼时,孔直度要高,既接换转杆时,应确保转机位置不动,保持一条中线。 10.孔壁要清洁,钻孔完成后,应反复冲刷,直至孔内出清水。不留煤岩粉。 11.施工完毕后,将现场清理干净。 12.以上适用于巷道临时补网使用,施工超过一个原班另行补充针对性措施。

锚网索喷支护技术规范

锚网索喷支护技术规范 1 范围 本标准规定了锚网索喷巷道支护技术要求。 本标准适用于集团公司所属矿井锚网索喷支护巷道。 2 规范性引用文件 本标准中涉及规范性引用文件,凡是注明日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本文件。 煤矿安全技术操作规程 GB 50511-2010 煤矿井巷施工规范 GB 50213-2010 煤矿井巷工程质量验收规范 GB 50086-2001 锚杆喷射混凝土支护技术规范 MT 146.1-2002 树脂锚固剂行业标准 煤矿安全质量标准化基本要求及评分办法(试行)煤安监行管…2013?1号3 技术要求 3.1材质要求 3.1.1锚杆、锚盘、螺母、让压构件的材质、品种、规格、强度必须符合设计要求,锚杆各构件强度与设计锚固力要匹配。不同规格的锚杆进场后,同一规格的锚杆每1500根或不足1500根的抽样检验不少于1次。 3.1.2 锚杆种类。根据集团公司实际,规定允许使用的锚杆种类包括以下五种:3.1.2.1等强螺纹钢树脂锚杆。钢材屈服强度要求不低于335MPa,钢材宜选用螺纹钢、碳素结构钢,直径在Φ18mm、Φ20mm、Φ22mm及以上选取。 3.1.2.2高强预应力左旋无纵肋螺纹钢树脂锚杆 1)钢材屈服强度要求在335MPa、500MPa和600MPa三种规格的碳素钢或低合金高强度结构钢中选取,直径在Φ20mm、Φ22mm、Φ25mm及以上选取。 2)高强锚杆尾部采用滚丝工艺。锚盘采用厚度不小于8mm的20MnSi钢板制作,其尺寸应不小于120×120mm或Φ120mm。三点支撑抗压试验强度不低于设计锚固力。 3)高强预应力左旋无纵肋螺纹钢树脂锚杆实验要求:尾部螺纹部位的破断载荷大于杆体的破断载荷,主要表现在抗拉试验中,锚杆破断位臵应在杆体部位,尾部螺纹部位破断或尾部螺纹与杆体交接部位破断视为不合格。除做屈服载荷实验外,应在杆体滚压螺纹部做抗弯试验。抗弯试验以Φ175mm为弯芯直径,受弯部位为杆体与尾螺纹交接部位,要求90°弯曲时受弯部位不得脆断。抗剪切强度为屈服强度的0.6~0.8倍。

锚杆锚索锚网支护管理制度

锚杆锚索锚网支护管理制度 锚杆锚索锚网支护管理制度 锚杆支护:是指以锚杆作为支护的基本形式。主要包括:锚杆以及锚杆同其他构件的各种组合支护,如锚喷支护、锚网支护、锚带支护、锚网带支护以及锚杆与锚索联合支护等,本矿采用锚网喷联合支护方式。 一、锚杆支护技术管理体制 1、总工程师负责锚杆支护技术的管理、对施工人员的培训、制定锚杆支护施工安全技术措施。 2、生产矿长负责锚杆支护工作的实施。 二、锚杆支护一般规定 1、锚杆巷道支护设计由矿技术管理组负责,若矿技术管理组技术力量不能满足设计要求时,必须委托有资质的单位进行设计。 2、锚杆巷道必须有支护设计,且附在作业规程中,否则工作面不允许施工。 3、锚杆全部采用金属树脂锚杆。两根或三根锚索布置一排,用12#或16#槽钢将其联锁,形成一组锚索,提高锚索支护强度。 4、顶锚杆必须使用刚强树脂锚杆,锚固力要求不小于90KN,预紧力要求不小于120-150N·M;帮锚杆采用端锚时,锚固力不小于60KN,预紧力要求不小于100N·M。 5、锚索直径不小于15.24mm,长度不小于6300mm,锚索张紧

力不小于100KN,锚固力不小于200KN。 6、锚杆露出螺母长度不超过50mm,锚索露出锚具长度不能超过300mm,否则均按失效支护论处。 7、顶帮锚杆滞后工作面迎头距离不能超过锚杆排距,锚索滞后工作面迎头距离不能超过锚索排距。 8、锚杆施工顺序:先顶部后帮部、先中间后两边、由外向里进行,打一个锚杆孔安装一根锚杆,并及时紧固到规定的初锚固力值,严禁打完所有的锚杆孔最后安装锚杆,最大限度地缩小顶板面积和空顶时间。 9、锚索施工顺序:由外向里进行,打完一组锚索孔,安装一组锚索并及时张拉到设计应力值。10、工作面顶板发生变化时,及时加强锚杆支护或改变巷道支护形式。 11、工作面施工锚杆锚索或锚杆时,当班安全质量员必须在现场监护顶板,否则工人有权拒绝作业。 三、锚杆支护设计基本规范 1、巷道围岩锚杆锚固力拉拔试验室锚杆支护的常规测试项目,用于判断围岩的可锚性。锚杆固力拉拔试验应在巷道施工现场进行,每次不少于3根锚杆。有下列情况之一必须进行锚杆锚固力拉拔试验:(1)初始设计之前; (2)设计变更; (3)材料变更;

锚网支护技术规范(试行)

锚网支护技术规范(试行) -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

煤巷锚网支护技术规范(试行) 二〇一六年一月

目录 第一章总则 (1) 第二章巷道围岩稳定性分类及地质力学评估 (2) 第三章锚网支护设计 (5) 第四章锚网支护材料 (20) 第五章施工技术管理 (22) 第六章锚网支护质量检测及矿压观测 (29) 第七章维修管理规定 (36) 第八章回收管理规定 (40) 第九章锚网支护验收规定 (43) 第十章附则 (46) 第十一章附件 (47)

第一章总则 第一条为使******(以下简称******)锚网支护工程的设计符合技术先进、经济合理、安全可靠的要求,规范施工质量管理,促进锚网支护技术健康发展,特制定本规范。 第二条本规范是在对******所属各单位应用锚网支护技术经验总结的基础上,结合国内外先进技术和最新技术发展动态以及******今后煤巷锚网支护技术的发展方向而制定的。 第三条煤、半煤岩巷道的锚网支护参照本规范执行。 第四条推广应用锚网支护技术时,必须坚持科学态度,依靠科技进步,积极推广应用新技术、新工艺、新机具、新材料。 第五条对使用的新型锚网支护材料及防腐锚网支护材料等,使用单位必须将有关物理、化学等技术参数报******生产管理部,经生产管理部审核批准或组织有关单位鉴定后方可使用。

第二章巷道围岩稳定性分类及地质力学评估第一条对巷道围岩稳定性进行分类,其目的是为巷道锚网支护设计、施工与管理提供依据。 第二条 ******煤巷围岩稳定性分类,暂按巷道围岩稳定性指数、围岩松动圈范围及巷道开挖后围岩变形量,两种方法进行分类,各矿可根据实际情况采用其中一种或两种进行比较后确定。在取得丰富的基础性实测资料和深化理论研究的基础上,进一步研究定量分析方法,使围岩稳定性分类更具科学性、合理性和可操作性。 第三条巷道围岩稳定性指数:巷道围岩开挖前所处位置的最大垂直应力(即原岩应力γH)与巷道围岩岩石单向抗压强度的比值,共分为4类。见表2-1。 表2-1 巷道围岩稳定性指数 第四条依据围岩松动圈范围及巷道开挖后围岩变形量进行分类,可分为Ⅰ非常稳定、Ⅱ稳定、Ⅲ中等稳定、Ⅳ不稳定、Ⅴ极不稳定五类。

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