新汶-高强锚杆支护技术教学课件

严执行掘进故术管理親范提高观杨全管理水平IrIwwwsxya:comEvaluauononr.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL●在巷道支护中,锚杆支护与传统的棚式支护相比,具有显著的技术、经济优越性。其主要表现在:锚杆支护可充分利用围岩的自承能力将载荷体变为承载体;一般棚式支护属于“被动”支护,基本不具有初阻力,只是在围岩变形后,随着围岩变形的增加,支架支护力随之增加,而通常使用的锚杆支护属于“主支护,在锚杆安装以后,锚杆即对围岩提供轴向或横向的支护阻力,且随围岩变形支护阻力不断增加;与棚式支护相比,锚杆支护更有利于改善巷道Evaluauononr.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL的维护状况,保持巷道围岩的长期稳定,在相同生产地质条件下,锚杆支护的巷道围岩变形量通常要比棚式支护减少一半以上;锚杆支护还可以节约大量钢材,减少支护材料的运输和装卸支架工作量,减轻工人的劳动强度和改善作业环境;由于锚杄支护巷道围岩稳定性」巷道服务期间基本不需要维修,因而能够保持工作面上下顺槽和开切眼的畅通,为回采工作面快速推进和高产高效低成本生产创造有利条件;锚杆支护巷道施工简单,机械化程庋高可大幅度降低巷道支护成本,提高掘进速度和生产效率。Evaluauononr.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL基本情况●目前新汶矿业集团有限责任公司老区平均开采深度1020米以上,是全国最深的矿区其中孙村1285米,良庄1060米,华丰1220米,协庄1215米,潘西1050米,翟镇矿915米,汶南矿1000米,泉沟矿690米,南冶矿890米,鄂庄矿710米,华源公司1040米。它集中了采深大地质构造复杂、矿井灾害性现象多重条件,使开采支护极为困难。超千米的巷道地应力一般为41.2MPa,巷道垂深每增加100米,地压增大2.5MPa,岩石硬度较好的砂岩顶强度为70MPa般岩石为30MPa-50MPa,煤层一般为12MPaEvaluauononr.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL锚杄支护应用从稳定岩层发展到了松软破碎岩层工程,从静压巷道发展到动压巷道,由全岩巷道发展到了采区煤巷。锚杆的种类也从木锚杄发展成现在各式各样的金属锚杆,锚杆支护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,岩巷采用了锚网喷二次支护形式、高强锚杆一次支护形式,推动了新汶矿区锚杆支护技术的发展,使目前锚杆支护率达到97.15%,其中煤巷96.7%,岩巷98.3%。但随着开采深度的增加,取得的研究成果对现场的指导作用仍存在局限性,特别是对深部支护缺乏指导性,出现前掘后修、巷道失修量增大等问题Evaluauononr.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL●随着矿井开采条件的不断变化,新汶矿业集团公司每年都对掘进技术管理进行修订,不断适应现场的变化,根据锚杄支护技术的发展,采用先进的支护技术规范解决现场存在的问题。不断开发应用支护新技术、新设备、新材料,自2019年以来与北京煤科院合作,研究应用了高强锚杄支护技术,取得了较好的支护效果,并在掘进技术管理规范中明确规定。有力地规范和促进了新汶矿区安全生产的发展。Evaluauononr.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL新汶矿区深部巷道存在的问题●新汶矿区使用的锚杆绝大部分为20MnSi全螺纹右旋等强锚杆,杆体直径以中20、如18mm为主,长度以1800mm、2000mm、2200mm、2500mm为主其中φ20m直径的锚杆破断力在156kN,这种全螺纹等强锚杄对顶板及煤帮的适应性强,特别是围岩破碎,出现局部凸凹不平时,可顺利实现贴帮贴顶。同时在巷修时,将锚杄截断后,仍可上托盘螺母护帮,而且锚杄的加工也比较方便。由于这些优点,使得全螺纹差强锚杆在新汶局得到大面积推广。但这种锚杆同时也存在严重的缺陷,主要表现在以下几点:Evaluauononr.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL1)右旋螺纹在使用锚杆杋搅拌树脂药卷时容易造成“倒药”现象,致使锚固剂在孔内充填不密实,可能影响锚固效果,特别是在使用中速药卷,搅拌时间较长时。2)全螺纹等强锚杄的螺距较大,虽然上螺母速度快,但锚杄的预紧力偏小。根据现场实测,扭矩为300Mm时,预紧力仅为10kN左右、预紧力偏低极易导致对围岩的加固效果差,特别是强度低的层状复合顶板,致使岩层出现破碎现象,加大了支护难度。Evaluauononr.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL3)从巷道支护情况看,各矿均出现不同程度的锚杄被拉断或剪断的现象,说明锚杄强度偏低4)从煤层巷道两帮煤体的变形情况看,除锚杆预紧力不够外,锚杄间煤体臌岀现象普遍存在,说明护帮构件面积不够5)等强锚杆螺母为铸造件,由于铸造精度不够经常造成锚杆岀现“退帽”现象;另外在炮掘施工巷道,由于放炮震动,普遍发生锚杆螺帽被震松的现象,严重影响支护效果。Evaluauononr.chAsposeslidesforNET4odientPEvaluationonly.CreatedwithAsposeSlidesforNET4.0dientProfilo71Copyright2019-2019AsposePtyL6)锚杄构件(托梁、托盘)强度不够。在巷道变形量大的地段经常岀现构件被剪断、拉穿现象,铸钢托盘局部出现破谇现象。从以上几点可以看出,等强锚杆很难适应高应力、大变形的巷道支护需要,特别是岩层强度较低的复合顶条件下巷道