八、煤巷锚杆支护技术介绍锚杆支护的优越性
支护原理:主动支护,充分利用围岩自承能力;棚式支护为被动支护;
支护效果好,有利于巷道的长期稳定;
节约大量钢材,减少支护材料运输量;
巷道在服务期间内基本不需要维修;
减轻工人劳动强度,改善作业环境;
简化了采煤工作面端头支护工艺,有利于采煤工作面快速推进,实现高产高效;
综合技术经济效益十分明显。
九、井下锚杆锚固力拉拔试验
锚杆锚固力拉拔试验是锚杆支护常规实测项目,用于评价巷道围岩的可锚性。
拉拔试验应在要支护的巷道现场或类似条件围岩中进行,每次不少于3根锚杆。
拉拔试验时采用端部锚固,用300mm长度的K型树脂锚固剂及选用的锚杆杆体在钻孔中进行。锚杆锚固拉拔力应≥50kN。
在以下情况之一时必须进行锚杆锚固拉拔试验:
(1) 锚杆支护初始设计之前;
(2) 支护设计变更;
(3) 支护材料变更;
(4) 围岩地质条件发生变化。
十、巷道围岩地质力学参数相关知识:
巷道围岩地质力学参数有一定的适用范围。当在一个地点获取的参数用于同一煤层的其它地点时,应进行充分的现场调研,以保证两地点条件的相似性。
当巷道围岩岩性、结构和应力条件发生较大变化时,如遇到大型地质构造,煤层赋存条件明显变化等,应对地质力学参数进行重新测定。
十一、煤巷断面应采用矩形,特殊情况可采用拱形。巷道断面设计应考虑以下因素:
(1) 巷道内布置的最大设备尺寸;
(2) 巷道内管线布置及行人要求;
(3) 巷道内通风要求;
(4) 巷道变形预留量,巷道设计宽度和高度可预留200-300mm变形量。
十二:锚杆支护形式有以下类型:
(1) 单体锚杆支护;
(2) 锚网支护;
(3) 锚梁(带)支护;
(4) 锚梁(带)网支护;
(5) 锚梁(带)网、锚索支护。
服务时间长的煤巷,根据需要还应进行喷浆。
巷道顶板应采用钢筋托梁或钢带作为锚杆支护的组合构件。
支护材料必须符合煤炭行业标准。杆体、锚固剂、托板、螺母及组合构件等的力学性能和结构必须相互匹配。
(1) 煤巷顶板必须采用树脂锚固锚杆。对于煤顶巷道和大断面巷道,顶板应采用高强度螺纹钢锚杆组合支护,并进行加长或全长锚固。
(2) 煤巷补强加固应优先采用锚索。锚索长度应保证锚固到稳定岩层中
的长度不小于1m。
(3) 靠采煤工作面一侧的煤帮锚杆优先采用可切割锚杆。当可切割锚杆
不能满足要求时,可采用金属锚杆。
十三、煤巷锚杆支护材料
锚杆支护材料包括锚杆杆体、锚固剂、托板、螺母,组合构件(钢筋托梁、W钢带)、金属网,锚索、锚具、锚索托板、锚索托梁等。各构件的性能、强度与结构应相互匹配。
金属锚杆杆体应符合以下规定:
(1) 高强度螺纹钢锚杆杆体必须使用左旋无纵筋螺纹钢。
(2) 高强度杆体的屈服强度不低于400MPa,极限抗拉强度不低于
570MPa,延伸率不低于15%;
(3) 圆钢锚杆杆体的屈服强度不低于235MPa,抗拉强度不低于370MPa,
延伸率不低于20%;
(4) 杆尾螺纹应采用滚压加工工艺成型,保证杆尾螺纹部分破断力不低
于杆体破断力的90%。
(5) 锚杆杆体不直度不大于3mm/m。
树脂锚固剂:执行煤炭行业MT146.1-2002标准。
锚杆托板应符合以下规定:
(1) 金属托板形状应为拱形,根据需要还应配用调心垫圈。
(2) 托板的承载能力应与杆体尾部螺纹承载力相匹配。
(3) 金属托板尺寸不小于100 100mm,其厚度不小于6mm。
组合构件应符合以下规定:
(1) 根据巷道条件选用钢筋托梁和W型钢带。
(2) 托梁宽度应与托板匹配(托板尺寸应大于托梁宽度20mm)。托梁必须保证焊接质量。
(3) W钢带煤炭行业MT/T 861-2000《矿用W钢带》标准。
巷道顶板网应采用金属网,优先选用菱形金属网。巷帮可根据条件选符合相应技术指标的金属网及其它材料的网。
锚索应符合以下规定:
(1) 锚索索体应采用高强度低松弛预应力钢绞线,抗拉强度不小于1860MPa,延伸率 3.5%;
(2) 锚索索体锚固端应设置搅拌头和锚固剂堵头,以保证锚索锚固质量
(3) 锚具的承载能力应不小于索体拉断载荷;
(4) 托板和托梁的承载能力应与索体强度匹配;
(5) 树脂锚固锚索的锚固长度不应小于1200mm。
十四、煤巷锚杆支护施工
煤巷锚杆支护施工前应做好准备工作:
(1) 支护材料:根据设计要求准备好施工所需的支护材料,并确保品质量;
(2) 施工机具:根据巷道围岩条件,选择合适的锚杆机具,保证产质量和配件;
(3) 编制掘进工作面作业规程;
(4) 对操作工人进行规程贯彻学习,使其了解施工工艺,技术要求,机具的操作方法,强调施工质量的重要性。
十五、煤巷掘进应符合以下规定:
(1) 尽量采用综掘,减少掘进对巷道稳定性的影响。若迫不得以采用炮掘,必须进行合理的爆破参数设计,最大程度地减小爆破作业对巷道围岩的破坏;
(2) 掘进按断面设计尺寸进行,保证成形质量。掘进尺寸与设计尺寸相差不得超过200mm;
(3) 若因不可抗拒的原因造成巷道断面超宽、超高大于500mm时,必须变更支护设计,采用补打锚杆(锚索)或其它支护方式进行加固临时支护应符合以下规定:
(1) 严禁空顶作业,必须进行临时支护;
(2) 优先选用具有初撑力临时支护装置。
锚杆应紧跟掘进工作面及时支护,最大空顶距应严格按设计要求执行。
最小空顶距不得大于200mm。严禁留较大的空顶交给下一班补打锚杆。
十六、锚杆钻孔应符合以下规定:
(1) 钻孔前根据设计要求和围岩定好孔位;
(2) 钻孔直径应与锚杆杆体、锚固剂匹配;
(3) 钻孔深度必须符合设计要求,不得超过允许的误差范围;
(4) 钻孔轴线方向应符合设计要求,偏差应控制在5 之内;
(5) 钻孔中煤岩粉应在安装锚杆前清理干净。
十七、锚杆安装应符合以下规定:
(1) 锚杆安装前应检查锚固剂性状。严禁使用过期、硬结、破裂等变质失效的锚固剂;
(2) 安装树脂锚固剂时,必须严格按照设计要求的数量和顺序进行。当少放锚固剂,不能达到设计的锚固长度时,按不合格处理;
(3) 树脂药卷搅拌时间按厂家要求严格控制,同时要求搅拌过程连续进行,中途不得间断;
(4) 锚杆托板应紧贴组合构件或岩(煤)壁;
(5) 顶板锚杆的安装扭矩不得小于120N*m;帮锚杆的安装扭矩不得小于80 N*m;
(6) 锚杆间排距误差不得超过100mm。
组合构件应尽量与巷道壁面保持良好接触。当巷道壁面不平整,组合构
件无法贴紧时,应采用背板材料垫实。
铺网应按设计要求进行。铺网时必须将网铺平拉紧,网片间连接牢固。