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煤矿锚杆生产精选(五篇)

发布时间:2023-10-11 17:28:09

序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇煤矿锚杆生产,期待它们能激发您的灵感。

煤矿锚杆生产

篇1

Abstract: This paper introduces the development of tunneling roadway support technology of coal mine, analyzes the role of different bolting ways, and discusses the design and construction requirements in the coal mine roadway bolting.

关键词: 锚杆支护;煤矿;巷道掘进

Key words: bolting;coal mine;roadway tunneling

中图分类号:TD353文献标识码:A文章编号:1006-4311(2014)23-0132-02

0引言

在煤矿生产的过程中,首先要选择适合的支护方式,才能顺利实行接下来的开采工作,若得不到有效的巷道掘进支护技术的支持,则难以保证煤矿开采的顺利实施,因此,巷道掘进支护技术是保证煤矿安全、稳定开采的前提。在实际的煤矿巷道掘进中,从实际的煤矿地质情况出发,选择最佳的巷道掘进支护技术、支护方法、施工工艺,是煤矿生产首要思考的问题。煤矿掘进巷道支护技术由最传统的木支护到砌碹支护,再到型钢支护,直至发展为现在的锚杆支护,与传统的支护技术相比,锚杆支护不仅易于获得理想的支护效果,同时此种支护方法具有操作方便、快速、安全、造价经济等优点,为掘进人员减轻了不少工作负担,煤矿生产效率与质量也能得到保证。锚杆支护技术在煤矿生产中得到大量运用,现阶段已成为煤矿企业开采重要的技术之一。

1煤矿掘进巷道支护技术的发展情况

二十世纪五十年代以来,我国锚杆支护技术逐渐得到发展与应用,据相关研究数据表明,我国平均每年大、中型煤矿巷道掘进长度超过一亿米。随着时代与科技的飞速发展,我国煤矿掘进巷道支护技术越来越完善,相关的研究理论也相对丰富,支护技术的发展历经木支护、砌碹支护、型钢支护、锚杆支护,按照支护形式可分为两个阶段,其一为单体锚杆群支护阶段,另一阶段为组合锚杆支护阶段。在一九五六年锚杆支护技术在国内得到应用,此时处于单体锚杆群支护阶段,国内尚未形成完善的锚杆支护理论,根据最早的悬吊理论、楔形剪切理论,锚杆支护材料包括水泥沙浆、钢丝绳、木锚杆等,各锚杆间无托板也无杆体联系,锚杆只能起到悬吊作用,不能对围岩产生保护作用,属于一种被动承载。直到二十世纪七十年代,锚杆支护理论逐渐丰富,根据组合支撑梁理论、组合支撑拱理论,发展为组合锚杆支护阶段,许多煤矿巷道围岩岩性较软,出现许多大断面巷道,原有的单体锚杆群支护已不再适用此种复杂地质,因此,在巷道支护中组合锚杆得到应用,组合锚杆包括树脂药卷钢筋锚杆、水泥药卷钢筋锚杆、金属锚杆等,当遇到围岩比较破碎的情况,可加设金属网,当动压严重的巷道支护中可加设钢带、钢架,保证围岩稳定性。锚杆除了悬吊作用以外,还可实现组合拱、组合梁作用,进一步提高其承载力显著增强,经大量的研究证实,组合锚杆相较于单体锚杆,巷道支护效果更佳。

我国煤矿掘进巷道开采规模逐渐扩大,掘进深度也越来越深,对支护技术的要求也随着提高,通过合理的锚杆支护方式,辅以快速掘进机,有助于提高掘进速度与效率,为煤矿企业创造更大的经济价值,与此同时锚杆支护技术也得到大力发展。锚杆支护技术是新形势下煤矿巷道发展的必然结果,锚杆支护属于一种新型的支护工艺,锚杆支护发展初期,主要的类型包括端部锚固树脂类锚杆、机械类锚固锚杆、钢丝绳砂浆锚杆、管缝式锚杆等,但在早期锚杆支护技术的支护效果不太理想,支护强度较低,一旦在复杂地质环境下使用,则难以发挥效用,随着锚杆支护技术研究力度的不断加大,锚杆支护技术应用范围越来越广。

2基于不同的锚杆支护作用分析

现阶段煤矿掘进巷道支护方式大多以组合锚杆支护为主,根据实际的煤矿巷道情况,采取合适的巷道支护方式,形成不同的组合锚杆支护方式,基于不同的锚杆支护方式,对其作用进行分析。

2.1 悬吊式锚杆支护早期的锚杆支护主要以悬吊为主,根据不同的围岩情况,悬吊式锚杆支护存在许多不合理的地方,当围岩周边细碎岩石较多,本身围岩就存在一定的问题,在此基础上悬吊锚杆,不仅难以保证锚杆支护的稳定性,还会加重巷道围岩层的跨落,进一步破坏围岩整体结构。

2.2 组合梁锚杆支护由于巷道围岩属于一种岩性结构,分为多层次的岩石层,岩层表现为多种多样。采用组合梁锚杆支护,将多层围岩锚固起来,用于加强围岩承载力,当岩层过于破碎,可以凭借岩石层间的相互摩擦、挤压,也可促进围岩稳定,难以表现此种支护方式的效用。

2.3 组合拱锚杆支护组合拱锚杆支护相较于组合梁锚杆支护,当岩层过于破碎,可以凭借间自身获得围岩的稳定,组合拱锚杆支护也可发挥效用,例如一些大断面巷道、拱型巷道中,采用组合拱锚杆支护,将多层破碎围岩锚固起来,减少围岩的跨落,依靠岩石层相互摩擦、挤压,提高其拱形结构的承载能力,防止围岩变形,促进围岩的安全与稳定。

3煤矿掘进巷道中锚杆支护的设计与施工要求

3.1 支护设计是巷道掘进的前提在煤矿开采的准备前期,首先要对煤矿巷道情况进行分析,重点观测其巷道断面形状、稳定性等,在掘进的过程中考虑到岩石巷道松动圈,当掘进开采时对巷道产生一定的受采动压力,这时观测围岩松动圈的大小、形状等有无发生改变,根据试验结果,当受采动压力改变围岩松动圈的大小、形状等超过原有大小、形状的两至三倍,那么在开采前后,岩石巷道松动圈必然会发生比较大的改变,逐渐扩大围岩松动圈,在实际设计围岩松动圈,应以大松动圈为准。

3.2 锚杆孔设计与施工的注意事项在设计锚杆孔的时候,根据相关设计规定,对锚杆孔的间距进行合理调试,并做好标记,一般情况下,锚杆孔的间距不宜超过一百毫米,锚杆孔轴偏差不宜大于五度,锚杆孔深最好控制在锚杆长度以上,但不超过锚杆长度三十毫米,锚杆端部应推至孔底,其尾端暴露的长度不宜大于二十毫米。

3.3 锚杆支护施工应按照相关的施工规定在煤矿巷道掘进中,应严格按照相关的施工规定与要求,根据实际的掘进情况出发,做到标准化、规范化、有序化施工。在施工的过程中,为了提高施工人员的安全生产意识,在巷道内设置安全文明施工警示牌,并将其悬挂在醒目的地方,对施工人员起到提醒与规范的作用。另外还需加强对施工作业的监管与检查,保证任一施工阶段的规范化。对一些围岩支护情况比较复杂的巷道,应加强锚杆支护强度,采用加密锚杆、点柱、架棚、锚索锚固、全长锚固等方式,强化支护技术与质量。在实际煤矿巷道掘进支护中,不可使用永久支护的锚杆、钢带、锚索、金属网起吊设备等,及时性、定期性对锚杆支护情况进行检查,还需加强失效锚杆、支护顶板的检查与修复。

4结束语

综上所述,随着煤矿行业的发展,煤矿巷道掘进支护随之得到发展,锚杆支护属于巷道掘进支护方式下开创出的新工艺技术,现阶段锚杆支护技术在煤矿生产中应用越来越广泛,不论是支护方式、设计、施工要求等也逐渐成熟,为煤矿企业安全生产创造了条件,煤矿生产效率与质量均能得到提高。

参考文献:

[1]刘晓恒,王锴,江帅等.煤矿掘进巷道锚杆支护方式的应用与分析[J].煤矿机电,2013(2).

[2]刘建忠.锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的应用[J].科学之友,2013(12).

[3]刘艺.山西某煤矿高应力软岩巷道锚杆―锚索支护技术研究[D].昆明理工大学,2012.

篇2

【关键词】锚杆支护;巷道安全;原理;工艺

锚杆支护是煤矿开采中应用于巷道支护的重要技术,在我国许多煤矿开采区都有应用,平均使用率高达70%以上,对于煤矿开采工作而言有重要意义,在应用中取得了很好的经济效益和技术效益。目前国内煤矿的锚杆支护技术有着较大进步,各种材料的锚杆层出不穷,这些锚杆构造与机理各自不同,大量的实践已经证明了其在煤矿巷道支护中效果较好,应有极高的应用价值。下面我们对煤矿锚杆支护技术与工艺进行研究分析。

一.锚杆支护技术原理

锚杆支护技术目前是以扩容-稳定理论为基础,这种理论的融合与运用代表了锚杆支护的实质,也使其在实践中拥有更广阔的发展空间,尤其是在煤矿巷道支护中。

煤矿巷道内岩层变形和破坏规律随着时间进展会出现不同变化,面对这种持续变化的情形,锚杆支护在不同受力阶段展现出的受力特点能够完美解决这个问题。锚杆支护早期,其主要作用在于阻止岩石破碎掉落和抑制围岩扩容及离层,降低其受到挤压出现弯曲和压曲的可能性,从理论上来说,锚杆安装的时机越合适,支护效果越好,预紧力越大。

随着开采工作的持续进行,开采工作和时间都会使巷道内围岩情况破坏加重,面对这种情况,锚杆在岩层中能够通过深入稳定岩层来确保受破坏区域和稳定层紧密相邻,阻止岩层碎落,提供径向和切向约束力,提高巷道内岩层承载力,更好的支援开采工作。有些锚杆在不深入稳定岩层时,会在被破坏区域内形成次生承载曾,阻止进一步的破坏、扩容和离层,使围岩承受的应用均匀分布和内移[1]。

在煤矿开采巷道内,次生承载层的存在有重要意义,其厚度是不断变化的,一旦小于巷道本身尺寸,便会出现压曲和弯曲失稳现象,锚杆支护对次生承载层的保护作用此时体现得淋漓尽致。它与钢筋托梁互相组合形成一个有效的支护系统,避免区域内巷道地质发生较大变动。

二.锚杆支护设计工艺

锚杆支护设计的工艺与煤矿巷道地质情况关系密切,因此,设计之前首先要做好地质力学的评估工作,在现场地质条件调查的基础上,对巷道围岩进行力学测定(如短锚拉拨实验等)判断能否进行锚杆支护及其难易程度,以便提供全面的地质学资料对巷道支护方案进行分析探究。煤矿锚杆支护设计程序为巷道围岩分类初步设计监测分析优化设计,只有在初期准确分类围岩,才能够进行后续工作。锚杆支护是一项涉及多种动态变化因素的技术设计工作,因此,要严格遵循动态设计思想,根据具体地质条件进行设计,即使是同一矿井的同一煤层也要具体设计支护形式和参数。锚杆支护工艺如图1所示。

锚杆的初期设计要严格遵循三原则,比如应尽量采用矩形断面,在满足通风、运输、行人的前提下,巷道的设计高度和宽度还应预留适当的变形量;选择性能稳定、技术含量高、符合企业标准的锚杆和支护产品;设计方法有工程类比法、理论计算法或借助数值模拟等及设计的时候要充分考虑相似巷道的条件差异,做好因地设计。对难维护复杂条件的支护设计,要以提高支护强度和支护等级思想为主,比如对大跨度、交岔点、软弱破碎不稳定围岩,应采用加长或全长锚固、锚带索、桁架等联合支护方式,在实践中积极解决问题,提供支护效果。煤矿巷道锚杆支护技术施工中要严格遵循“五不准”操作制度,比如对有隐患巷道断面坚决不施工,锚固剂、锚杆杆体及其附件质量不过关不使用。以钻爆法施工为例,施工时现场必须有完善的爆破控制措施,且煤矿巷道留足足够的手工刷部分,根据硬度决定预留情况,一般不小于500米,最大限度减少爆破破坏力,保护巷道成型。安装前所有锚杆眼都要用压风扫孔,清除积水、岩渣。并对使用的锚杆和锚固剂等材料进行检查,不合格的材料或过期变质的锚固剂严禁使用确保工程质量[2]。安装时严格遵守“初锚力第一”理念,使用锚杆钻机或其它专用锚杆安装机具,用快速安装工艺确保一次性完成,禁止使用风锤搅拌方法或者锤击安装。在安装完毕之后,要加强监测,通过日常监测和综合监测修正、验证锚杆支护设计与效果,规避不良影响因素,及时发现异常情况并采取必要措施,以保护巷道的安全。总之,在煤矿锚杆的设计与安装中要综合考虑各方因素,确保巷道支护能够顺利实现,为煤矿开采和生产提供安全的作业环境。

煤矿锚杆支护技术的应用能够为确保巷道安全提供充分的保障,实际生产中要严格遵守设计规范,提升安装工艺,积极降低生产安全隐患,为煤矿生产提供一个有保障的安全环境。

参考文献

篇3

关键词:煤矿井巷;锚杆支护;问题解析

【分类号】:TU753

锚杆支护是煤矿巷道布置中采用的一种有效的支护方式,由于该项工艺技术具有良好的稳定性、成巷速度快、施工作业量少、巷道断面利用率高、提高煤矿开采安全生产条件等优点,所以锚杆支护技术在当前煤矿开采作业中得到广泛应用。当前,煤矿巷道支护中,锚梁网、锚喷网及锚索等已经得到有效应用。但是,由于煤矿巷道受采动的影响较为频繁,使得很多巷道的围岩结构发生变形等情况,致使巷道支护的安全稳定性得不到保障。因此,解决锚杆支护中的相关问题,提高巷道支护的安全性和可靠性是当前煤矿开采过程中一项重要的任务。

一、锚杆支护的问题解析

(一) 巷道地质条件方面

对于煤矿巷道支护工程来言,其安全性、稳定性及可靠性与锚杆支护质量有着密切的联系,而锚杆支护质量则取决于巷道地质条件,两者是相辅相成的。锚杆支护存在问题与煤矿地质环境条件和基础信息资料缺乏有很大的关系。在现有的煤矿巷道支护中,有围岩结构较为稳定的1、2类巷道,也有不稳定的4、5类巷道。因此,在进行锚杆支护时,其整体变形能力和承载能力应满足围岩结构变形的约束力,使围岩结构达到平衡与稳定的状态,这就需要锚杆支护技术具备更加良好的应用效果。在煤矿巷道锚杆支护体系中,地应力实测技术是其核心,合理有效的实施地应力实测技术是保证锚杆支护质量的基础与前提。

(二) 锚杆支护设计方面

首先,当前锚杆支护的作用机理在其理论研究方面还有所欠缺,存在一定的局限性,难以满足地质条件、作业环境较为复杂的煤矿巷道支护设计要求。以往的锚杆支护理论包括:悬吊、组合梁、组合拱压等。这些理论研究都是建立在相应的假设基础上,根据不同条件和要求来描述锚杆支护的作用机理,而且力学模型和计算方法较为简单,无法适应当前煤矿巷道锚杆支护作用机理的理论需求,从而难以满足煤矿巷道锚杆支护设计的要求,需进一步加强理论研究。

其次,目前煤矿巷道锚杆支护参数的选取主要采用工程类比法和理论计算法及自身经验来完成,这几种参数选取的方法存在诸多缺陷与不足之处,无法有效确定锚杆支护参数。所以,采取有效的方法选取锚杆支护参数也是锚杆支护存在的问题之一。

最后,随着科学技术不断发展,各种新材料不断涌现,锚杆支护所需的材料种类不断增多。然而,集中且单独生产和制造锚杆支护相关材料的厂商或单位较少,在材料、工艺上缺乏标准性和规范性,不仅浪费大量材料,还影响了煤矿巷道锚杆支护的实际效果。还有,在煤矿巷道顶板岩层支护期间,如出现错动的情况,就会导致锚杆、锚索出现剪切受损。如金属锚杆设计不合理,在载荷作用力超出锚尾材料的承载能力时,锚尾就会受损破坏。

(三) 巷道围岩监测方面

在巷道顶板离层指示仪测定锚杆锚固的离层状况时,需在顶板出现冒落危险前设置相应的报警装置,从而避免顶板岩层出现冒落等安全事故。当前顶板离层监测采用的是离层指示仪,这种监测设备是一种机械式的测量方法,难以对巷道顶板岩层实施全面、有效的监测,从而对锚杆支护质量造成影响。在确定锚杆支护巷道顶板离层界限值时,多采用数值计算程序模拟及理论计算方法得出结果,然而在计算中的系数,需根据矿区环境进行变更和修正。另外,在实际运用过程中,要想保证锚杆支护质量,就必须充分考虑锚杆受力大小、巷道表面位移、巷道结构变化等多方面的影响因素,还需综合考虑各种复杂因素,如地质条件、环境条件、设计要求、施工要求等,以此制定出更加经济、可靠的锚杆支护方案。

二、解决锚杆支护问题的对策与措施

(一) 强化锚杆支护的理论基础

针对煤矿巷道围岩矿压的作用规律进行相应的研究,进一步研究不同荷载作用下,煤矿巷道围岩的变形、破坏规律,根据煤矿围岩在不同变形和破坏过程中的平衡结构特性,研究煤矿巷道围岩受损与施工作业中的破坏与受损情况相比存在的差异及规律。从而了解围岩稳定与不稳定的本质。另外,要对锚杆支护的作用机理进行深入研究,探讨和了解不同锚固方式形成的锚固体的力学特性,补充当前锚杆支护理论中存在的缺陷与不足之处。同时,要加强锚杆支护的变形机理研究,掌握不同锚固支护方式的变形特性及适用范围,并进一步加强锚杆支护结构体的特性研究。

(二) 完善和发展锚杆支护机具

虽然我国锚杆支护机具的种类较多,但是其整体性能及可靠性却相当低,例如,我国开发的锚杆钻机多达40多种,但是适用于煤矿井下锚杆支护作业性能及可靠性的只有4-5种。在煤矿开采深度不断增加的情况下,巷道压力增大,支护难度增加,尤其是没有进行支护的底板破坏趋势愈加突出。因此,要完善锚杆钻机性能和质量,开发新的锚杆钻机,由于煤矿生产条件越来越复杂,当前锚杆钻机已经无法满足实际需求,锚杆钻机在性能和质量方面需进一步加强,针对底板破坏趋势突出的情况,积极开发底板锚杆钻机和液压帮锚杆钻机。对于巷道支护配套机具设备,应保证其科学性和合理性,将连续式采煤机与锚杆钻车等作为巷道配套机具的生产系统,采用连采机成套分离系统装备,充分发挥其机动灵活、协调连续作业、速度快等优点。另外,还要积极引进和研制中型掘锚机组,针对我国煤矿开采的实际情况,选择符合各类煤矿巷道支护的配套设备,适合我国煤矿煤巷工况条件,从而保证各类机具及配套设备的有效利用,推动我国煤矿行业不断适应市场经济发展的需求。

(三) 缩小与国际先进水平的差距

近几年,W型钢带组合锚杆支护技术在煤矿巷道支护工程中得到广泛应用,而且取得非常可观的经济效益,但是采用滚压工艺生产W型钢的厂商较少,大多是冲压形成,这样不利于钢材的合理利用,难以保证W型钢带的质量。虽然该种钢带的整体强度较高,但是在煤矿巷道围岩中的强度较低,经常会出现螺母压入预留孔中,导致钢带失效。因此,W型钢带需要进一步加强质量控制,同时在实际应用中要完善和提高工艺水平,从而缩小与国际先进水平的差距。

另外,在煤矿开采条件越来越复杂的情况下,应采用巷道树脂锚杆技术的应用,该种技术正朝着高强度、高荷载的方向发展,这就需要树脂锚杆技术应用所需的材料要与其发展方向一致。当前使用的不饱和聚酷型树脂锚固剂存在固化收缩的问题,因此,开发无固化收缩和膨胀性好的树脂锚固剂尤为重要。我国树脂锚固剂生产设备较为落后,自动化水平不高,使得树脂锚固剂的质量得不到控制,所以研制高强度、性能好的树脂锚固剂是十分必要的。

结语

综上所述,虽然我国锚杆支护技术已经经历几十年的发展和完善,但是从整体质量和性能来看,依然存在很多缺陷与不足之处,无论是锚杆支护的理论研究还是锚杆支护设计与监测工作等方面,均有待加强和完善。因此,加强锚杆支护的理论研究,在施工工艺、设计及施工机具上不断创新,提高锚杆支护制作水平和监测手段,是保证煤矿开采安全、可靠的关键,也是提高煤矿行业安全生产、提高产量、保证质量效率的基本保障。

参考文献:

[1]邢会恩,杨涛.井下煤巷锚杆支护技术的探析[J].内蒙古煤炭经济,2013(11).

[2]徐光,郭腾.浅析巷道锚杆支护技术发展必然性[J].山东煤炭科技,2013(5).

篇4

关键词:煤矿巷道 锚杆支护 应用

0 引言

进行有效的支护对于安全生产而言有着重要的意义和地位。随着煤矿开采地区的地质条件各方面变得越来越复杂,对于支护的要求也相应增高。

其中锚杆支护在我国已经有了超过五十年的历史,锚杆支护技术在不断的朝着先进化方向前进。

然而随着煤矿巷道埋深增加,地质条件越来越复杂,以及强烈的采动影响,进行高强度的锚杆支护当中所出现的问题也随之增加。

支护效果不佳,无法保障安全生产,这就要求从优化锚杆支护设计等方面提高支护效果,保障在应用当中的有效性和高效性。

1 应用理论基础

锚杆支护的应用理论主要有三个方面的内容:

第一,加固拱论证。针对那些较为松散、破碎和脆弱的岩层,并不影响锚杆的使用,同样可以通过锚杆形成完整的承载结构。为了保障结构的完整性,在进行锚杆的安装之时,间距应该较小,这就能够在岩体里产生较为完整的,并且足以承受破坏上部分破碎岩层载荷的均匀压缩带。由于该观点将整体对锚杆支护的作用,进行了完全而充分的考虑,并且保障了在经济之上获得较大利益,所以在软岩巷道当中应用较为广泛。

在具有层叠状的岩层当中较为适用组合梁。此种方式的基础就是锚杆对岩层滑动又离层的相互制约作用,并且对于各方面都进行了综合性的考虑,最终形成了该原理。锚杆提供轴向力也通过该论证证明,并且通过锚杆支护能够有效的束缚离层,提高岩层间的摩擦和阻力,这样就和锚杆一起形成抗压力,共同阻挡岩层间的滑动。

悬吊理论是最早出现的锚杆支护理论,该理论较为简单,容易理解,并且运用也较为方便。悬吊理论较为适用上方岩层稳定,下方岩层破碎、松散的情况。

2 锚杆支护的不足和对策

2.1 锚杆支护的不足

目前我国的锚杆支护之上还存在诸多的不足,主要存在以下几个方面的缺陷:

第一,设计缺陷。我国针对煤矿巷道的锚杆支护之上制定了相应的规范,但被运用在实际当中之时,设计之上的缺陷依旧存在。对于锚杆支护的设计由于受到的制约和影响因素较多,所以设计不够完善和合理,甚至由于设计不科学而造成安全事故。

第二,材质问题。在选择支护的材料之时,由于选择的材料质量达不到相关标准和规范,最终导致支护达不到预期目标,无法保障生产的安全性。

第三,设备落后。目前使用的一些常规仪器,在精度和实用之上较为欠缺,无法满足在实际运用当中的需求。

第四,技术施工的不足。在进行具体的施工当中,由于技术限制无法完全按照设计进行,对于系统的理论无法领会、管理水平不高等。

2.2 对策

可以从以下方面完善以上存在的不足:

首先,引进先进技术。针对技术不足这个问题,可以通过引进同行业或者国外先进的技术,进而完善技术。同时要不断的进行自主创新,促进支护技术的发展。只有不断的提高锚杆的强度和刚度、可靠性,才能够切实保障煤矿开采的安全性和高效性,实现快速掘进。

其次,结合市场情况,调整产品结构,提升市场竞争力。

最后修订产品标准,建立健全相关法律法规。

3 实际应用分析

3.1 锚杆支护的应用发展

目前锚杆技术在我国的煤矿当中运用最为广泛和深刻,这种技术在各种地质复杂、条件困难的背景之下,由于其诸多的优势而表现良好。在巷道支护的发展过程当中,从木支护到后面的锚杆支护,这整个发展过程都说明了锚杆支护具有经济性和有效性,而且在开采煤矿当中能够提高生产效率,是实现快速掘进不可缺少的一部分。它保障了效益和安全的双赢局面,完美的攻克了支护之上的技术难题。

如今我国的煤矿需求在一定时期之内依旧会保持一个稳定上升,甚至快速上升的趋势,面对煤矿需求的增加,开采巷道各方面条件也越来越复杂。加之巷道当中多会出现矩形断裂面,它的承受力较小,所以长时间保护煤巷的柱体面也很小。以上的所有因素导致在开采煤矿当中对于巷道的安全支护非常困难、复杂,对于支护的要求也更高,而锚杆支护无疑很好的解决了这个技术难题。

通过科学合理的支护设计,保障预应力高且所支护的强度达到相关要求,避免再次支护。通过支护手段有效的保障了岩体的连续性,解决了在具有复杂性和深度较高的煤巷开采阻碍。并且为了更好的满足煤矿行业的需求,进一步的开发出,具有多种技术进行测试和维护的,成套性的支护技术。这就成为了在实际应用当中的一个首选,其能够有效的控制围岩的强烈变形,长时间的保持稳定,支护效果十分显著。

要提高锚杆支护的效果和普及应用,进行机械化施工是必要的条件之一。其能够有效的提高工作效率和质量,降低工作人员的劳动量、改善劳动条件等。

因此煤矿行业的工作人员一直致力于改进锚杆机具,提高相关技术水平,开发出综合性的设备,集掘进和锚杆于一体,有效的提高了工作效率,实现安全支护和快速掘进。

3.2 锚杆支护相关技术的进步

通过长期的发展,锚杆支护的测量手段呈现多元化趋势发展。在位移测量之上可以选用测杆、单点和多点位移计等方式进行。针对锚杆的锚固力和轴向力之上的测量,可以利用锚杆拉力计、托盘式压力盒等方式。这些多元化的测量方式,有效的为设计提供了重要依据。在锚杆支护当中,锚固的作用有两种效应:

第一种是轴向效应。它的主要作用是径向的作用于围岩,在最大限度之上保障三向压应力状态,从而确保进行开挖之后能够形成新的较为稳定的状态。

第二种是横向效应,主要是阻止剪切破坏。当岩体发生错动之时,或者受到的剪应力太大,就会相应的造成剪切破坏。

而锚杆支护的横向效应主要就是为了提高横向之上的抗剪切强度。通过锚杆支护的应用,有效的推动了煤矿企业的快速稳定发展,保障了煤矿巷道的安全性和稳定性,提高了工作效率。

4 结语

综上所述,随着煤矿行业的发展对于锚杆支护的运用越来越多,其不仅能够有效的解决了在复杂地质之下进行煤矿开采的难题,而且有效的实现了安全快速掘进的目的。

这就要求在之后的运用当中不断的提高锚杆支护的设计科学性、优化施工等,不断的提高锚杆支护的有效性和先进性。

参考文献:

[1]戴俊,郭相参.煤矿巷道锚杆支护的参数优化[J].岩土力学,2009,S1:140-143.

[2]康红普,王金华,林健.煤矿巷道支护技术的研究与应用[J]. 煤炭学报,2010,11:1809-1814.

篇5

关键词:煤矿巷道;支护技术;锚杆支护;应用分析

中图分类号:TU74文献标识码:A

1、煤矿巷道相关支护技术类型的介绍

1.1根据支护过程来对支护技术进行分类

就煤矿巷道支护技术来说,目前可以将其分为许多种类型。首先我们根据支护过程中对围岩产生的作用来划分的话,可以得到四种类型的支护方法。第一种支护方法是根据对巷道围岩的力学性质进行改善来进行实现的。第二种支护方法是对巷道围岩表面来进行作用而实现的。第三种支护方法是对巷道围岩的内部及表面来进行作用而实现的。第四种支护方法是对巷道应力进行降低来进行实现的。

1.2对各种支护技术的简单介绍

从这些支护技术的分析过程来看,砌碹支护技术就是一种作用在巷道围岩表面来实行的支护技术,这种技术在很早以前就在煤矿巷道支护的过程中得到应用,并在目前的一些煤矿矿井中仍然对其进行使用。但是在使用的过程中,一般都是将其用于对特殊巷道及硐室的支护过程中。对于棚式支护技术来说,原本在煤矿巷道的技术过程中占据有主导的地位,得到了广泛的应用,但是因为近些年来说,随着煤矿矿井的深度不断的加深,使得煤矿矿井的地形条件变得较为复杂,因此此种技术后来被锚杆支护技术所代替。对于锚喷支护技术来说,其在使用的过程中具有很大的优势,其中使用的过程,主要对其使用的是岩巷支护技术,其次就是对锚杆支护技术的使用,锚杆支护技术也在支护过程中占据了较大的地位。最后对于应力控制技术来说,它是属于一种能够对巷道应力做到有效降低的支护技术,这种技术使用的过程中具有较大的复杂性,因此并没有在实际的操作过程中得到较多的应用。因此目前在煤矿巷道支护的过程中,使用最为广泛的还是锚杆支护技术。

2、目前煤矿巷道技术在使用的过程中存在的现状及问题

2.1锚杆支护技术在煤矿巷道的应用状况就目前看来,我国的不少煤矿开采的深度已达到1000余米之上,不仅仅开采深度大,而且地质构造及其复杂,存在矿井灾害发生的可能性,给煤矿的开采带来了很大的困难。但在不断地技术改革和大量的资金投入,新型的技术和材料被应用到巷道支护中,为煤矿巷道支护技术提供了很大的保障。目前,就应用范围而言,锚杆支护技术已经由稳定的岩层、静压巷道、全岩巷道发展到了松软破碎岩层、动压巷道、采区煤巷;就锚杆的种类而言,也有了很大的改善,从木锚杆发展到了多种多样的金属锚杆;就支护形式而言,锚杆支护的形式由单一的锚杆支护发展到现在的锚网带及锚索等多种方式联合支护。这都大大推动了锚杆支护技术的发展,使得锚杆支护达到了97.15%的应用率。 2.2 锚杆支护存在的问题 虽然煤矿公司在巷道支护方面投入了很大的支持,但巷道支护技术仍存在很大的问题。其主要表现可概括为以下几点:  第一:随着矿井深度的不断增加和地质构造复杂性的增加,使得巷道的压力也越来越大。复杂的地质条件极可能留下煤柱、采区煤柱、断层构造带煤柱造成应力集中,就会增加煤矿巷道的支护难度,由于开采的进行锚杆从托盘拉断或者跟随煤体移动,也都会造成巷道的支护困难。  第二:当前的深部巷道围岩破坏机理仍然存在很大的问题,需要更多的理论研究来支持和完善相应的控制工作。  第三:当前仍然采用工程比拟法来对巷道的各个参数进行指导,没有形成一个科学严谨的计算机动态辅助系统和巷道支护合理性评价系统来支撑锚杆支护工作,也就无法保证巷道的最佳效果和煤矿的安全经济效益。 第四:软岩破碎带等地点锚网喷二次支护理论无法在深部动压影响区、构造压力带、软岩破碎带等特殊条件下使用,仍需进一步研究。 第五:当前使用的支护材料普遍采用螺距较大、锁紧力低的全螺纹锚杆,并且经受到大震动(如:放炮)后易出现松动的情况,还有其他一些材料和器械都不适应煤矿深部的巷道条件,无法满足所需的支护条件。 3、锚杆支护技术在煤矿巷道中的应用分析锚杆支护技术已经广范应用到多种煤矿巷道中,包括地质条件极其复杂的千米深井高地应力巷道、软岩巷道、强烈动压影响巷道、沿空掘巷与留巷。下面就其应用进行具体分析: 3.1锚杆支护技术在极软岩巷道中的应用分析软岩煤矿的煤层和顶底板岩层胶结相对较差, 并且煤岩体存在一些问题:如强度低、松散破碎、易风化、易崩解、遇水膨胀等,这就使得在软岩矿井中的巷道支护变得更加困难。对于具有膨胀性的极软岩,应该挖掘断面,并且使其呈直强半圆拱形,巷道采用树脂全场预应力锚固支护,同时用W护板、钢筋网、菱形金属网护表,锚杆全部垂直巷道表面。根据实际情况进行具体的参数设定后,总体上可以保证围岩的形变在可接受范围之内,从而保证煤矿的安全生产。 3.2 深部沿空留巷中的锚杆支护技术应用分析 深部沿空留巷中的支护问题是一项较为棘手的难题,要做好其支护工作,首先要根据本地巷道的实际参数确定锚杆的使用情况,如有的巷道可以组合使用强力锚杆和锚索,并使用W钢带和金属网户顶,应用高预应力和强力锚杆等强化支护效果。虽然巷道的围岩位移会明显增加,但在整体上能够保证围岩和填充体的稳定。因此,可以满足煤矿安全生产的需求。 4、对目前我国煤矿巷道支护技术的应用分析

4.1锚杆技术在煤矿巷道支护过程中所取得作用

就目前来说,在我国煤矿巷道的支护过程中,锚杆支护技术占据了支护过程中的主导地位,并且在很多煤矿巷道中得到有效的应用。锚杆支护技术的使用,不仅能够对煤矿企业的安全生产做到保证,还能够在使用的过程中对煤矿的经济效益做到了极大程度的提升,因此有人说锚杆支护技术的使用是煤矿采掘技术的一次革命。

在实际的应用过程中,锚杆支护技术也证明了其所具有的作用,它是巷道支护过程中最具有效及最为经济的支护技术之一,因此要想实现煤矿行业能够得到最大的经济效益,就必须要对锚杆支护技术的使用。

4.2锚杆支护技术的应用发展过程

就锚杆支护技术来说,其在应用的过程中,也经历了从低强度、高强度到高预应力、强力支护着一些发展过程。当期就此项支护技术来说,已经做到了对巷道围岩地质力学测试、动态信息支护设计、高强度与高刚度支护材料、快速施工机具与工艺、工程质量检测与矿压监测及锚固与注浆联合加固在内的锚杆支护成套技术的有效开发。使其成为煤矿巷道首选的支护技术。高强度、高刚度锚杆支护技术成功应用于千米深井巷道、软岩巷道、强烈动压影响巷道、沿空掘巷与留巷、采空区留巷等复杂困难条件,围岩的强烈变形得到有效控制,取得良好的支护效果。总起来说锚杆支护技术是不仅保证了采煤工作面的安全、快速、高效推进,煤炭产量和效益的大幅度增长,而且也深刻地改变了矿井的开拓部署与巷道布置方式,促进了矿井的和谐发展。 

5、结语

煤炭巷道支护技术的发展是一个不断进行的过程,在不同的阶段,都有其所对应的支护技术。这些支护技术的使用,给煤炭行业的发展起到了关键的作用。随着目前煤矿矿井条件的变化,因此在实际应用中,突出了对锚杆支护技术的应用过程。因此在未来,我们还需做到进一步的研究,促使煤矿巷道技术的不断发展。6、参考文献

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[3]白兰永;;葛泉矿复合厚煤层煤巷锚杆支护参数确定[J];煤矿安全;2011年09期

[4]张绪杰;王思文;郭杰凯;;凤凰山煤矿留小煤墙沿空掘巷及支护[J];陕西煤炭;2011年04期