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煤矿锚杆生产精选(九篇)

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煤矿锚杆生产

第1篇:煤矿锚杆生产范文

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).

第2篇:煤矿锚杆生产范文

关键词 锚杆支护;快速掘进;支护方法;组合式支护;工程管理;人员培训

中图分类号TD3 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)78-0150-02

0 引言

煤巷支护最先使用的是木支护技术,后来支护技术不断发展,出现了锚杆支护技术。与其它支护技术相比而言,锚杆支护技术能够显著的提高支护效果,增进支护技术,减小作业人员的劳动强度,在实际运用中具有重要的现实意义。

1 煤巷锚杆支护快速掘进技术的作用

在煤矿的开采加工中,快速掘进是保证煤矿能够稳定生产的基础。而要保证煤矿快速掘进,就必须充分发挥现代电气化与机械设备的作用。而要使现代电气化与机械设备能够安全可靠的运行,就必须保证煤矿巷道掘进系统的各个环节正常运行,比如支护、运输、供水、通风等。因此,煤矿企业要想增进掘进速度,就必须完善各项配套设备,尤其是改进支护技术,缩短运输时间。运用锚杆支护,能够显著提升支护效果,增进煤巷掘进速度,降低工人的劳动强度,有利于增强煤矿的生产能力,提高煤矿的经济社会效益。

2 煤巷锚杆支护快速掘进技术的影响因素

尽管在煤矿生产中,锚杆支护技术已经得到了较为广泛的运用,并取得了良好的效益。然而,由于我国锚杆支护技术起步比较晚,目前,还有多方面因素制约锚杆技术的发展,主要表现在以下几个方面:

1)锚杆支护设计方法方面。主要表现为设计方法不合理,设计比较单一,在实践中,基本上仅有两种设计方法,包括主工程类比法和理论分析法。但是这两种方法存在着缺陷与不足,主要表现为:工程类比法缺乏科学的设计依据,在设计的实践中大多数是凭经验设计。而如果运用理论分析法进行设计的话,由于矿井的实际情况经常发生变化,这就使得理论分析与实际情况存在着很大的差距。另外,运用这两种方法设计出来的支护参数,往往与实践存在着偏差,不能很好的适应工程的实际情况;

2)煤矿矿区地质条件方面。主要表现在对煤矿矿区地质条件的预测发生缺失。众所周知,煤矿矿区的岩体是相当复杂的地质体,因而,在支护设计的时候,需要全面的了解地质体的实际情况。然而,在实践中,很多的煤矿企业在进行支护设计的时候,没有全面的了解围岩的实际情况,忽视了对围岩强度、围岩结构、锚固性等相关参数的测试。这就使得在支护设计的时候,很多的缺点没有被发现出来,忽视采取相应的措施来加强锚杆的支护,由于锚杆支护欠缺牢固,因而容易导致顶板事故的发生;

3)锚杆施工工程质量方面。主要表现为锚杆施工工程质量不高,在锚杆支护作业的实际中,其工程质量容易受到施工现场情况和地质条件的影响,常常会发生锚杆失效、防水效果不佳的情况。发生顶板破坏失稳之前,常常没有明显的预兆,施工人员难以及时采取措施进行预防,一旦发生事故,往往规模很大,造成的破坏比较大;

4)支护工作人员技术方面。主要表现在工作人员技术水平低。从事煤巷锚杆支护作业的人员大多数缺乏专业的技能,平时也缺乏对他们的培训,技术水平不高,难以做好锚杆支护的各项工作。此外,在施工实践中,缺乏对施工人员的监督管理,难以对各项不当操作进行及时有效的管理和控制,使得工程质量难以得到保障。

3 提高煤巷锚杆支护快速掘进技术的策略

锚杆支护快速掘进技术对煤矿生产实践有着重要的作用,然而,现阶段存在着多方面因素制约了该技术的发展,为了因对这些问题,改进锚杆支护技术,笔者认为可以采取以下策略。

1)科学设计锚杆支护方法。美国、英国等发达国家的锚杆支护技术发展较快,水平较高,应该重视引进和吸收。在引进国外先进技术的同时,要注重结合煤矿的实际情况,将地应力现场实测值作为前提条件,建立相应的动态设计方法,将地应力学评估、初始支护设计、现场监测、信息反馈、设计的修正和完善有机的结合起来,增强对煤矿区锚杆支护技术的针对性,进一步提高工程质量,保证锚杆支护的可靠性和科学性。另外,在支护设计的时候,还要重视运用现代化技术和现代化设备,对围岩结构进行全方位的测量,加强对围岩的理解,全面了解煤矿矿区的物理学特性,为科学设计锚杆支护做好准备;

2)推进组合式锚杆支护体系。第一、采用抗破断强度的锚杆。一般使用的螺纹钢锚杆的杆体强度较小,在施工中不适宜采用。应该采用螺纹钢,这样能够增强锚杆的性能,提高锚杆的抗破断强度提高锚杆的支护强度。第二、采用预应力锚杆和锚索、桁架的组合支护。由于围岩不稳定,由于受到软岩层、地层压力的影响,因此,需要采用预应力锚杆和锚索、桁架的组合支护,这样有利于防止巷道变形,防止顶板离层,进而保证支护效果,保证施工质量。第三、规范监督管理,加强监测工作,及时掌握巷道顶板下沉及离层现象,进一步保证锚杆支护的可靠性、安全性,保证支护效果;

3)加强施工工程质量管理。施工质量管理是提高工程质量、保证支护科学合理的重要前提,因此,必须高度重视。具体措施可以是加强对煤巷锚杆支护技术的管理工作、注重质量管理、采取措施加强现场管理工作,在施工的时候严格按照各项要求进行。此外,监督管理部门要积极履行自己的职责,加强对施工的监督管理,进一步保证支护的质量;

4)注重锚杆支护人员的培训。设计和施工是保证锚杆支护质量的重要策略,因此有必要加强对支护人员的培训,提高支护人员的素质。一方面,要加强对支护人员的岗前培训工作,让他们熟练的掌握施工技术,在作业中严格按照相关规定进行操作;另一方面,要注重对支护人员专业技能的培训,让他们掌握专业的技术知识,做好施工的各项工作,保证整个工程的质量。

4 结论

总而言之,锚杆支护技术是一种有效的支护方式,在实际运用中具有重要的现实意义。它能够强化巷道围岩的强度,提高围岩的稳定性,并且支护成本低、成巷速度快、能够改善作业人员的作业环境,保证作业的安全,进而显著的提高煤矿开采的经济社会效益,代表着支护技术的发展方向,在实践中值得进一步推广与运用。

参考文献

[1]田福新.论掘进技术实现煤巷快速掘进[J].中华民居,2012(1).

[2]侯朝炯,郭励生,勾攀峰.煤巷锚杆支护[M].徐州:中国矿业大学出版社,1999.

[3]汤永.锚杆支护快速掘进技术研究综述[J].工会博览,2011(8).

第3篇:煤矿锚杆生产范文

关键词:煤矿;掘进巷道;顶板事故;预防措施

中图分类号:TD322 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)07-

煤矿巷道顶板事故指的是矿工在采煤的时候,顶板突然冒落,最终导致采煤人员伤亡、采煤设备损坏、采煤工程停止。一般情况下,根据煤体的强度以及煤体层理发育程度,确定断面形状以及支护形式。在实际生产过程中,巷道可能出现断层,顶板容易松动或者破碎。因此,研究断面形状、支护形式对顶板事故的影响,可以改善巷道围岩的受力情况以及变形情况,有效预防煤矿顶板事故。

1 进行断面优化预防煤矿掘进巷道顶板事故的发生

1.1 采取措施,优化巷道的断面

煤矿巷道断面选用拱形顶板、直墙与弧形底角的形状,不仅施工快捷简便,还能够改善巷道围岩的受力状态,提高巷道围岩的承载能力。通过数字模拟软件以及图像处理技术,比较弧形底角的巷道断面和常规直角巷道断面,计算它们的受力情况和变形情况。经过检测发现,弧形底角断面与直角断面相比,剪应力减少了43%,最大主应力和最小主应力分别减少43%、69%,巷道顶板下沉量减少2%,底鼓量减少了42%。

1.2 优化结构,防止巷道冒顶

在煤矿的巷道中,经常采用支护形式是锚杆和锚索联合的组合拱。组合拱的作用主要是悬吊作用和加固拱作用。组合拱可以承担冒落岩层以及软弱岩层的重量,还可以增加岩体的硬度,防止巷道围岩的松动变形,加固拱的作用。

当巷道走向与岩层倾向之间的夹角很小的时候,可以向岩层中打入一根长1.8m的锚杆。如果巷道的顶板不破碎,打入锚杆的方向可以与巷道的拱形边缘垂直,在这种情况下,锚杆的悬吊作用比较小。如果巷道的顶板破碎,锚杆打入的方向应该随着岩层的倾向而变化。

当巷道走向与岩层倾向之间的夹角非常大的时候,无法将锚杆的另一侧打入到岩层,此时,联合拱起不到悬吊作用和加固拱的作用。如果另外一侧的岩层不稳定,那么就会加快岩层的破裂和分离,锚杆就会失去加固作用。

在设计锚杆支护形式的时候,不仅要考虑岩层的厚度,还要考虑岩层与巷道之间的夹角,根据实际巷道情况,选择不同长度的锚杆或者选择用锚索代替锚杆,从而达到加固的作用。

2 改善支护施工形式预防煤矿掘进巷道顶板事故的发生

巷道围岩在高应力的作用下,由于向巷道内挤入,所以很容易发生软化以及破碎的现象,而巷道的顶板受到挤压,很容易发生弯曲变形的现象。另外,巷道内经常会出现底鼓现象。因此,巷道的支护施工非常重要。

2.1 巷道支护的设计原则

在巷道的支护施工过程中,一定要遵守支护原则:支护设计以护为基础,采用带压和让压支护,采用高强度的锚杆和锚索支护,控制巷道围岩的受压情况和变压情况;以加强支护为重点,防止巷道岩层的破碎和脱落,防止锚杆和锚索的失效,防止巷道由于局部变形而遭到损坏。

2.2 掘进巷道的支护形式

2.2.1 预留煤柱支护。预留煤柱是传统的巷道支护形式。由于巷道的上区段为运输平巷,下区段为回风平巷,在上区段与下区段之间预留一定宽度的煤柱,使回风平巷避开支撑压力的峰值区。预留煤柱支护技术非常简便,而且还有利于通风和排水。但是预留煤柱支护也存在一定的缺点,预留煤柱支护的支护费非常高,煤柱的损失非常大,而且巷道的维护非常困难。煤柱的支撑压力传播到底部时,会对临近巷道的稳定以及临近煤层的开采造成一定的影响,还会成为冲击地压的安全隐患。

2.2.2 矿用支护型钢。矿用支护型钢主要有U形钢和工字钢,矿用支护型钢主要用于圆形、半圆拱形以及椭圆形的巷道断面。矿用支护型钢的韧性非常好,矿用支护型钢还具有非常高的抗拉、抗压以及抗剪强度。由于使用环境非常恶劣,使用条件相当复杂,因此,矿用支护型钢的性能要求非常高。

巷道的支架需要承受横向载荷以及纵向推力,所以巷道支架两个方向上都应该具有足够的承载负荷能力,矿用支护型钢断面的集合参数取决于抗弯截面模量,抗弯截面模量应该与巷道支架的承载负荷能力数值接近。另外,矿用支护型钢的集合形状与支架的可缩性能还存在着一定的关系,尤其是对U形钢影响。所以,矿用支护型钢的集合形状在锁紧和滑移的时候,应该满足矿用支护型钢接触面面积大、滑移平稳、受力状况良好的要求。

2.2.3 可缩性支架。金属支架的承载负荷能力包括实际承载能力以及极限承载能力。可缩性支架在收缩阶段表现出来的承载能力就是实际承载能力,实际承载能力取决于连接件和支架的工作状况。可缩性支架在刚性阶段表现出来的最大承载能力就是极限承载能力,极限承载能力的标准是不出现塑性变形。一般情况下,极限承载能力大于实际承载能力,而可缩性支架最理想的状态就是实际承载能力与极限承载能力接近。

2.2.4 锚杆支护。锚杆是锚固在巷道岩层内的杆状物,锚杆可以加强巷道围岩的稳定。围岩与锚杆共同形成了锚杆支护系统。煤矿巷道的地质环境不同,锚杆的功能也不同。目前,我国的锚杆支架主要三种:摩擦式锚杆,比如缝管式锚杆等;机械式锚杆,比如楔缝式锚杆等;粘结式锚杆,比如水泥砂浆锚杆以及树脂锚杆等。锚杆支护主要是为了加固巷道围岩,加强巷道围岩的稳定性。锚杆支护可以使巷道围岩从载荷体变成围岩承载体。根据相关研究,在地质条件相同的情况下,比较金属支护和锚杆支护的作用,发现巷道围岩的移近量减少了一半。在实际煤矿巷道支护过程中,当单体锚杆无法控制巷道围岩的时候,我们还可以采用组合锚杆的支护形式。组合锚杆有两种形式:一种是树脂锚杆支护形式,树脂锚杆的掩护网可以选择金属菱形网和金属经纬网等,在实践中效果较好的树脂锚杆有:W型钢带和M型钢带等;另外一种是桁架锚杆支护形式,桁架锚杆由锚杆、拉紧器以及垫块等组成。

3 结语

根据实际地质条件与岩层性质,选择合适的巷道断面形状以及巷道支护方式,优化断面设计、防止巷道冒顶,可以有效加固巷道围岩,保障巷道的质量,预防顶板事故,减少煤矿工人的操作危险。

参考文献

[1] 郑伟.浅谈新疆焦煤集团1890煤矿掘进巷道支护方式

[J].能源技术与管理,2012,(3):78-79.

[2] 林大力.煤矿掘进巷道顶板事故预防及断面优化研究

[J].现代矿业,2011,(4):90-92.

[3] 马华,刘飞.井巷中巷道的断面设计与支护[J].煤矿现代化,2011,(4):67-68.

[4] 葛春贵.回采巷道支护设计决策系统的设计与实现[J].煤炭科技,2009,(3):45-47.

[5] 张伟,要择强.复杂地质条件下巷道支护方式优化研究

第4篇:煤矿锚杆生产范文

[关键词]煤矿 开拓 掘进 因素 施工技术

中图分类号:TD263.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)24-0034-01

巷道掘进技术与煤矿生产息息相关,保证巷道掘进相关员工素质、技术设备、管理制度、安全措施和技术创新等,可以有效提高煤矿生产效率。综采技术在现代快速发展,人们对矿井瓦斯的需求日益增加,然而掘进技术低下导致了一系列安全生产问题,掘进技术相对低下导致的掘进速度达不到要求也是制约煤炭生产的一个主要问题。我们要分析如何实现安全快速掘进以利于煤矿安全生产。

1.影响煤矿开拓掘进工程快速施工技术的相关因素

1.1 机械设备等是否与日俱进

随着科技技术的日新月异,越来越先进的掘进设备被开发出来。煤矿巷道掘进是一个施工工艺要求高的一项技术,需要更加科学、有效和安全的掘进设施。目前我国的煤矿掘进设备也在不断更新发展,然而与国外一些先进技术相比水平仍然比较落后。目前各种集成化、自动化智能化技术正迅速发展,然而我国在这几个方面的技术还需要继续发展。如钻眼、爆破与装运方面设备的选择是否合理及使用是否正确是直接决定巷道掘进速度的关键因素,然而目前我国普遍使用的设备是气腿凿岩机,输出功率相对较小,钻速较低,需要多机作业才能提高工作面钻孔速度,掘进效率十分低下。国外在大断面巷道中却基本上均采用盾构机及 TBM 掘进机,在小断面采用凿岩台车,钻孔实现了智能化、自动化控制,相比国内速度更快,成本更低,工作效率更高,巷道掘进也更安全可靠,掘进效率得到提高。

1.2 施工工艺是否先进

由于设备的限制,我国井巷掘进当前采用的多是钻爆法施工,一般采用锚喷支护。这使得我国掘进的施工效率、安全问题、作业时间、生产成本方面比传统的方式效果好,但是仍存在许多问题。例如巷道锚杆、锚喷等支护方式造成网、喷质量差,或是锚杆安装技术不足造成安全隐患,严重影响井巷掘进速度。合理选择锚杆以及保证安装技术的纯熟锚杆关键要选择正确型号和严格按照规范进行安装。掘进工程中的支护和巷道掘进分离工作是目前研究的主要施工工艺,支护和掘进分离的实现对提高掘进速度有很大的意义。矿井老化以及设备故障问题如果得不到很好的处理,将会严重威胁接下去的掘进工作效率性以及安全性。

1.3 地质条件好坏

地质条件复杂多样,掘进过程中必须根据实际地质条件作出相应的处理,稳固顶底板,保证施工的安全。

1.4 施工管理方式制度

施工的管理对人员的选择和分配、施工质量、生产成本、施工效率有极大影响。有效的施工管理可以更加合理地对施工人员进行安排,可以有效监督施工质量,避免许多浪费问题和安全问题。

2.如何实现煤矿开拓掘进工程快速施工

2.1 创新改进施工工艺

支护工艺与技术必须严格设计以确保支护强度。根据现场实际情况,综合性地对锚杆支护设计、支护材料、施工工艺及施工监测进行分析,选择合理的掘锚工艺技术,对锚杆支护参数进行优化处理,解决松软顶板巷道支护技术难题,避免作业工序的多余冗杂,加快锚杆支护速度,减少安装锚杆所花时间。研究开发锚杆快速安装工艺,提高支护效率。在掘进过程中,要不断地对掘进工艺进行改进和创新,最大地发挥出掘进设备的使用性。

2.2 推广改进先进掘进设备

我国传统进行顶板锚杆眼的钻孔、顶板锚杆的搅拌安装的设备,人工操作还比较多,随意性比较大,安全可靠性较小,安装质量较低。改用先进的机械安装,可以减少人工操作,对安全可靠性和施工质量都有较大提高,避免了锚杆人工使用扳手紧固时随意性强、无法保证预紧力等问题。引进大功率气扳机来安装锚杆,也能减少人工紧锚杆,提高锚杆安装的质量,减少支护的时间,提高巷道掘进的效率及水平。引进掘锚一体化钻机,以对硬岩煤巷更好地进行施工。引进或研发大扭矩旋转,提高钻眼速度,增大掘巷效率,可以更好地在硬岩条件下进行打眼。综合分析我国地质现有条件,引进发展新型的掘锚机械用具,总结推广以往锚杆支护的各项技术和经验,引进国内外先进设备、技术、工艺。

2.3 改进地质探测技术

地质条件直接影响煤矿采掘环境的好坏,对掘进速度的快慢是关键影响因素。若是能够很好解决地质条件问题,煤矿开拓掘进作业将得到更好的安全和技术应用保障。运用先进的地质探测技术,可以对地质进行更加精确和完整的测量,根据得到的准确数据可以更好的进行科学合理的施工设计,避免或减少可能出现的各种地质问题引起的施工障碍,提前做出相应处理。对地质构造、水文地质等的准确测量,可以避免透水、瓦斯事故等安全问题,提供更大的安全保障。

2.4 加强施工的组织管理

为了更快速、更优质、低耗能和高安全地施工,除了有先进的设备技术及合理的地质选择外,还要进行有效的、科学的、系统的施工组织与管理。对现场施工人员的必须做好相应技术培训,保障员工技术达到施工要求,提高员工综合素质,确保煤巷施工质量和安全。严格对施工进行管理,按照相应政策对施工进行指导。建立健全各项安全管理制度和施工技术规范,对掘进施工人员加强技术和安全管理,提高管理对施工效率的监督作用。实行奖惩制度,提高施工人员积极性及责任性。有效监督地质探测,保证掘进工程的安全。

3.总结

快速掘进是一个综合性工程,包括人员配置、技术设备、生产工艺、管理技术及安全问题等各种方面,要提高掘进效率,保证每个方面的质量是关键。希望相关人员能继续研究相应技术,为我国能源开采提供更多更好的保障。

参考文献

[1] 郎冲伦.浅谈煤矿开拓掘进工程快速施工技术[J].技术与市场,2014,(7):208-208.

第5篇:煤矿锚杆生产范文

关键词 煤矿巷道;锚杆支护质量;因素探究

中图分类号TD92 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)83-0157-02

0 引言

众所周知,由于我国的地质特点,我国的煤矿开采途径主要是通过井工挖掘这一方式进行,此时为了更好的进行井下作业,我们需要挖掘足够的并且安全的巷道。一些调查结果显示,若不将那些小型的煤矿企业计算在内,每年有8 000km左右的巷道成为新的采矿路径。因此保证巷道的安全对煤炭企业来说是至关重要的,是煤炭企业安全生产的首要保证。为了研究出各种能够符合煤矿巷道的锚杆支护技术,从而使工作人员能够在煤矿巷道中安全工作,巷道支护技术经历了从木支护到锚杆支护的发展历程,突破了很多的技术难关。其中锚杆技术是我国现今通用的支护技术。随着锚杆技术的发展,促进了我国矿井施工技术的进步,很大程度上改变了矿井的开拓部署和巷道布置方式[1]。

1 煤矿巷道的发展历史

煤矿巷道支护的发展经历了木支护、砌碹支护、型钢支护到锚杆支护的漫长过程。我国煤矿于 1956 年开始在岩巷中使用锚杆支护,至今已有 50 多年的历史。锚杆支护经历了从低强度到高强度再到高预应力、强力支护的发展过程。早期的锚杆主要是机械锚固锚杆、钢丝绳砂浆锚杆、端部锚固树脂锚杆、快硬水泥锚杆及管缝式锚杆等。这些锚杆支护强度与刚度都相对较低,支护原理上仍属于被动支护,只适应于简单地质条件。对高强度锚杆支护技术的认可是从1996年~1997 年引进澳大利亚锚杆支护技术开始的[2]。通过引进技术与示范工程,对高强度螺纹钢锚杆进行加长或全长树脂锚固、动态支护设计方法、小孔径树脂锚固预应力锚索等新技术、新材料、新方法在很多矿区得到推广应用,取得较好的支护效果和经济效益。但是,随着巷道埋深增加,地质条件的复杂化及受到强烈的采动影响,高强度锚杆支护逐渐暴露出很多问题,比如说:在深部及复杂困难巷道中,高强度锚杆支护巷道围岩变形大,支护构件破坏严重,支护效果差,不能满足安全生产要求。

2 煤矿巷道布置的发展方向

3 影响锚杆支护质量的因素

锚杆支护的质量受很多因素的影响,其中最为重要的是围岩的稳定性、地质构造、断面大小、服务年限长短以及相关的其他因素。现今我们一般采用的都是螺纹钢锚杆,这种材料一般用于矿井巷道以及地下工程围岩的支护,能够很好的增加它们的稳定性。螺纹钢锚杆有着自身的结构特征,在杆体上有轨制的连续螺纹,我们在特殊情况下会在紧固端设置预应力垫片和球头型螺母。这一设置使得它有着明显区别于圆钢加工的锚杆的优点。当然它还有其他的优点,比如锚固端和紧固端不需要机加工、材料运用率低等等。当然对锚杆支护质量影响最大的是煤矿巷道,在下文中予以重点描述。

煤矿巷道的特点会因地质条件以及施工环境的不同而不同,但是每个煤矿巷道都有一些普遍的特点。比如说,煤岩体的强度比较低,地质结构有时会比较复杂,并且在巷道中的动压容易影响支护的使用,由于我们常建的巷道是矩形断面,这样就使得它的受压能力不高等等,这些特点都使得巷道对支护技术要求更高更苛刻。

4 煤矿巷道锚杆支护存在的技术问题

为了使矿井施工可以达到高效安全的目的,我们必须做好支护工作,做好一次支护是采煤工作中非常重要的一个环节。为了保证采煤工作的速度进而保证采煤量,要求我们所采用的顺槽在其使用期内不简短的持续工作,也就是不存在维修的问题,从而使得整个采矿工作保持稳定,不因其他因素而暂时中止。并且对于一些工程量比较大的项目,比如说大巷和硐室等永久性工程,对这一方面的要求更高,因为它们被掘出之后就会安置很多的设备在其内,不安全的因素会变得很多,这就使得巷道的支护工作更加难以展开。

5 煤矿巷道锚杆支护的技术突破

上文主要介绍的是一般支护所存在的技术问题,作为支护技术中比较常用的锚杆技术也面临同样的技术问题。锚杆支护的作用原理对一次支护具有决定性的作用,这是因为锚杆技术有着不同于巷道表面支护的重要特征。我们在分析锚杆支护时不能够简单的利用研究连续体的方法去研究它,因为锚杆支护周围的环境相对来说比较特殊,存在很多的煤岩体,而煤岩体是属于不连续体的。另外,为了能够使锚杆的支护作用得到充分发挥,我们首先要做的是如何使锚杆支护工作中多产生的阻力扩散到围岩中,这样才能够很好的保证锚杆的锚固力。

下面从两个方面介绍巷道锚杆支护的技术突破。第一,由于锚杆支护的主要作用在于控制它四周的岩石等不会发生滑动、断层等等现象,使得四周的煤岩体保持完整,从而保证巷道施工的安全进行。而锚杆的预应力在这一过程起着非常重要的作用。因此我们要通过合理设计锚杆支护,提高锚杆支护的预应力。第二,研发更多能够精确检测岩地质特征的技术,以及提高支护材料的强度以及刚度,将施工技术、支护工程质量检测以及相关的注浆技术联合在一起,为巷道施工提供优越的有保障的支护技术。基于以上两点,我们研究出了高预应力以及强力锚杆支护技术,还研发出注浆与强力锚杆等等这些支护技术,同时,在具体的采煤工作中我们需要结合施工巷道的实际情况,因地制宜的采用相应的支护技术。

6 结论

通过上文的论述我们可以得知,由于我国的地质特点,我国的煤矿开采途径主要是通过井工挖掘这一方式进行,此时为了更好的进行井下作业,我们需要挖掘足够的并且安全的巷道。这对支护技术提出了很高的要求,笔者根据这个背景,在本文中对支护技术的背景以及发展作出了简要介绍。可以得出的结论是支护技术的发展很大程度上提高了我国煤炭企业的经济效益,减少了煤炭施工事故,保证了施工人员的生命财产安全,使我国煤炭企业的经济实力越来越强,发展的越快越好。

参考文献

[1]王金华,康红普,高富强.锚索支护传力机制与应力分布的数值模拟[J].煤炭学报,2008(1):33-36.

第6篇:煤矿锚杆生产范文

关键词:煤矿巷道;锚杆支护;技术应用

development, along with the rapid development of tunneling technology and increasingly widely used, coal roadway bolt support promotion smoothly, coal roadway bolt support of the stress and supporting effect has been big ascension. This article mainly aims at the coal mine roadway bolt support principles, advantages of a matching elaborated, and based on this, discusses the application of coal mine roadway bolt support existing problems, and finally puts forward some coal mine roadway bolt support ascension of the application of the measures, looking forward to guide our coal roadway bolt supporting applications.

Keywords: coal mine roadway; Bolt support; Technology application

中图分类号:F407.1文献标识码:A 文章编号:

我国煤矿巷道的锚杆支护的应用开始于建国初期,到目前已经有60多年的历史。

煤矿巷道的锚杆支护的优势分析

煤矿巷道的锚杆支护原理

为稳定煤矿巷道,避免发生巷道的围岩变形或是塌垮,一般煤矿巷道在掘进之后要采取支护措施。而现在煤矿巷道的锚杆支护得到了一定范围内的应用。其支护原理是锚杆作用于围岩产生支护作用,分为组合梁和挤压加固拱两种支护作用。

煤矿巷道的锚杆支护多是采用树脂端头锚杆固型,使用树脂粘结剂,在固化、加速双重作用时把锚杆的端头与巷道岩石粘合,等到凝合基本成型时,在另端拧螺帽,在拧螺帽时要加垫板,锚杆以此方式作用于围岩,产生压应力进而提升了围岩的受力程度,从而起到使围岩强度提升,稳固且不易发生移动。

2、煤矿巷道的锚杆支护的优势

在煤矿巷道的锚杆支护与旧式的棚式支护比较起来具备明显的技术优势:煤矿巷道的锚杆支护技术含量高和经济实用;煤矿巷道锚杆支护是主动开展的支护,安装时能够根据现场的情况进行相应调整,可以随着围岩提供的轴、横两个方向及提供支护阻力;煤矿巷道的锚杆支护能够依照适应围岩的形状,有效增加支护阻力,加大了煤矿巷道围岩的承力,增加了围岩强度的同时降低了围岩的变形机率,能够有效、长期保证围岩持续稳定使用,使煤矿巷道的锚杆支护维护变得简单。

煤矿巷道的锚杆支护的围岩发生变形的机率比原来的棚式支架支护要降低50%以上;煤矿巷道锚杆支护时安装所用的材料体积和重量都比棚式支架支护要小、要轻,在安装的过程中使材料的运输成本大大降低,既减轻了安装人员的工作量,又使得锚杆支护的安装效率大大提高;煤矿巷道的锚杆支护因为不需要安装棚腿和顶梁,所有增大了煤矿巷道的的空间使用面积,明显减少煤矿巷道内的通风阻力,使安装工序和支架、设备的工作效率大幅提升;煤矿巷道的锚杆支护在回采面端头不需撤棚,节省、简化了工作管理程序;煤矿巷道的锚杆支护的维护维护费用低廉;可以有效、快速地提升煤矿巷道的掘进速度。

二、煤矿巷道的锚杆支护应用存在的问题

1、煤矿巷道的锚杆支护研发不到位

我国煤矿地质的软岩地层很多,大多数煤巷道都会受到经常采掘影响而使得煤矿巷道的围岩发生变形甚至塌落,这种情况严重时会使煤矿巷道的使用年限大为缩短,并随之产生急需解决的问题。目前我国煤矿巷道的锚杆支护的研究开发未能在大变形巷道如发生高应力、软岩等的支护上发挥有效的作用,这成了我国煤矿巷道的锚杆支护继续发展的瓶颈。我国现阶段把锚梁网、锚索和锚喷网应用于煤矿软岩巷道的锚杆支护中,但对于不同的围岩的锚杆支护的技术研发还是没有新的技术性突破。

煤矿巷道的锚杆支护应用不广泛

目前我国煤矿巷道的锚杆支护的应用还不普遍,与国外发达国家的煤矿巷道的锚杆支护技术相比还有较大距离。在煤矿巷道的锚杆支护应用约在两成,而且主要应用于一类煤矿巷道。我国的煤矿巷道围岩松软,受到影响就会变形。现在煤矿巷道的锚杆支护所使用的刚性锚杆的固强能力不高,致使煤矿巷道的使用年限相比较短。而煤矿巷道围岩只要发生50毫米的移动就是发生变形,变形时围岩周围就会裂开并掉落,且围岩顶板和煤帮严重鼓出,锚杆的支护作用受到明显影响,固岩层和岩体的锚杆受压会发生脱落,致使煤矿巷道冒顶或坍塌,造成安全事故。煤层巷道的围岩易发生大变形也是煤矿巷道的锚杆支护应用不广泛的主要因素。

煤矿巷道的锚杆支护力度偏低

我国煤矿巷道的锚杆支护的初锚力、锚固力和工作阻力普遍不高,锚杆钻机的扭矩是41-140Nm,而发达国家的锚杆钻机扭矩则比我国的水平则高出130-240Nm,这样明显的技术差是我国目前无法达到的。为降低锚杆支护的螺母及托板的互相摩擦力,可以采取加添些塑料垫片及向节垫提升锚杆钻机的扭矩数值,这样使得锚尾螺母和锚杆的初锚力尽可能增大;我国煤矿巷道的锚杆支护所用的锚固剂与发达国家的技术差别也影响煤矿巷道的锚杆支护,要增大研发力度;我国安装锚杆间距为0.7米左右,这样的间距不够理想,影响产煤时的生产效率。

三、提升煤矿巷道的锚杆支护应用的措施

1、完善煤矿巷道的锚杆支护技术

我国煤矿巷道的锚杆支护虽然有着丰富的理论研究成果,但却未能把这些研究成果有效地运用到煤矿巷道的锚杆支护的实践中。为完善煤矿巷道的锚杆支护技术,要深入研究煤矿巷道的围岩压力和锚杆支护理论,科学、合理地选取我国的煤巷锚杆支护的参数选择和实践形式,促进巷道锚杆支护技术得到高速发展。要学习国外先进的煤矿巷道的锚杆支护的技术和方法,结合我国煤矿巷道的锚杆支护实际情况,制定出适合我国的煤矿巷道的锚杆支护技术体系,有力完善煤矿巷道的锚杆支护技术。

2、提高煤矿巷道的锚杆支护监测技术

锚杆支护完工后要进入实施阶段,要对其实际支护情况进行有效监测。要及时整理和分析监测锚杆支护数据,用其验证锚杆支护设计是否合理、安全,对不合理的地方提出修正依据。我国锚杆支护的监测工作主要有:监测锚杆支护的表面位置移动值;使用顶板离层指示仪监测顶板岩层的位置移动值;监测锚杆的工作阻力等等。

加强监测技术要以测试应力测试作为基础,依照现场监测的信息数值模拟进行动态设计,所得锚杆参数就是煤巷锚杆支护的最佳支持参数。平时要采用计算机及时监测支护情况,发现问题及时解决,以免发生重大坍塌事故。

3、加强锚杆支护人员的工作技能培训

锚杆支护工作人员是煤矿巷道的锚杆支护工作的执行者,工作人员负责使用质量过硬的锚杆从事锚固和监测工作,工作人员必须有专业的知识和过硬的职业素质才能出色地完成锚杆支护工作。但目前我国的煤矿队伍的工作人员素质普遍不高,对工作的监管措施不得力,使得煤矿巷道的锚杆支护工作质量难以提升。所以要想提高我国煤矿巷道的锚杆支护工作水平,必须要注重锚杆支护的技术人员及工人的专业技能的培训,通过培训提升其岗位工作经验,促使其更好地开展锚杆支护工作。

4、提高锚杆支护的初锚力、锚固力和工作阻力

为提高煤矿巷道的锚杆支护工作效率,就一定要在提升锚杆的初锚力、锚固力和工作阻力三方面做足工作。提升锚杆的初锚力要使用技术先进的锚杆钻具,在锚杆钻机扭矩加大的基础上提高初锚力;提升锚固力则要采用合适的锚固剂以提升锚固质量;提升工作阻力则是要加大锚杆的间排距,使煤矿巷道的锚杆有着预应力高和间排距大的锚杆支护体系,从而使煤矿巷道的锚杆支护能够得到快速发展和广泛应用。

参考文献:

[1] 李从化、李海波.受强动压影响煤巷锚杆支护技术的研究[J]. 科技创新导报. 2012(03)

[2] 张志兵.浅谈煤巷的锚杆支护技术发展[J]. 中小企业管理与科技(下旬刊). 2012(01)

[3] 阴瑞祖.关于炮掘锚杆支护技术的研究及实践[J]. 企业技术开发. 2012(01)

第7篇:煤矿锚杆生产范文

关键词:煤矿;岩巷掘进;技术;管理

前言

煤炭的开采技术与管理对于煤矿的发展至关重要,其不仅影响到煤矿的经济效益,同时也关系到经济建设的发展进程。现阶段,在煤矿生产过程中,岩巷掘进是重要的生产手段,尤其是在新井中大约占据了总工程量的一半左右。在经济建设快速发展的形势下,对于煤炭的需求量逐步提升,所以需要矿井不断的提升产量。由于矿井开采都是在户外进行,生产条件非常艰苦,所以对岩巷快速掘进技术提出了更高的挑战,而地质状况的复杂度也增加了岩巷快速掘进的难度。在岩巷快速掘进技术中只有不断地提高开拓的进尺,才能够保证产量的提升,这就需要技术人员对现阶段的掘进技术进行深入的研究,分析掘进技术与管理中存在的问题,然后提前做好应对措施,为提升矿井的经济效益创造有利的条件。

1 岩巷掘进存在的问题

在矿井的岩巷掘进技术方面,受到地质条件的影响较大,为了提高矿井的生产效率,半煤岩巷的进尺不断地加深,由此极大的增加了掘进的难度。近些年来,岩巷掘进技术主要以传统作业方式为主,利用一炮掘存在很多的技术与管理弊端,在出煤方式上不够合理,并且所使用的设备比较落后,严重的影响到掘进的工作效率。同时在作业的过程中,工作面范围较大,工作人员数量多,对于安全管理极为不利,容易出现安全事故,这也是我国煤矿生产中比较关注的问题。在开采面逐渐向下延伸的过程中,地质条件越来越复杂,受到掘进技术与设备的限制,煤矿产量受到很大影响。所以为了提升煤矿掘进技术水平,在大型煤矿企业中,已经广泛地应用了综合机械化采煤技术,利用先进的自动化设备,不仅减轻了工作人员的劳动强度,并且极大地提高了生产效率。而在岩巷快速掘进采用机械化作业后,也面临各种难题,需要进一步地采取应对措施,下面提出详细的解决措施。

2 采取的措施

2.1 应用光面爆破技术

60年代中期,我国开始了光面爆破、预裂爆破的试验和推广。70年代初,光面爆破技术在矿山工程、水利、地下建筑施工中已广为应用,特别是光面爆破与锚喷支护相结合后,已成为井巷工程中的一项重大技术改进。对掘进速度、降低材料消耗、减轻体力劳动,保证施工质量和安全方面,都产生了明显的经济效益和社会效益。近30年来,我国矿山和地下工程中采用光爆锚喷支护技术的范围也越来越大,并显出了它的优越性,概括起来有以下三点:一是光爆锚喷施工质量好,减少了围岩的位移、松动和破坏,增加了安全性。二是减少超挖、节约材料,降低了成本。三是效率高、便于机械化、减轻劳动强度。光面爆破法的实质,是采用特殊的装药结构,选择合理的光爆参数和起爆次序,使开掘的岩石壁面平整和光滑。

2.2 提高支护能力

岩巷开挖后必须及时地对围岩进行支撑,以防围岩不能承受压力而变形和防止破碎的岩石冒落而影响使用和安全。目前,我国正大力推行以锚杆支护为主的联合支护方式。锚杆支护是通过锚入围岩内部的锚杆,改变围岩本身的力学状态,在巷道周围形成一个整体而由稳定的岩石带,利用锚杆与围岩的共同作用,达到维护巷道的目的。它与架棚支护相比,锚杆支护有很多优点:比如节约坑木和钢材;降低支架成本;掘进断面小;巷道变形小;维护费用低;工作安全;锚杆轻便,可以减轻工人的劳动强度;可以减少通风阻力;有利于一次成巷施工和加快掘进速度;使用范围广,适应性强。但是锚杆不能预防围岩风化,不能完全防止锚杆与锚杆之间裂隙岩石的剥落。因此,应配合其他的支护方式,如锚喷支护。锚喷支护技术是近年来发展速度最快,适用范围最广,技术经济效果最明显的技术。锚喷支护从稳定的岩石巷道到松软破碎带内的巷道、从静压巷道到动压巷道、从采区上山到回采巷道都得到普遍应用。同时锚喷支护也成为巷道维修的重要手段。

2.3 优化运输系统

在以往的岩巷掘进技术中所采用的运输方式主要是以扒装机、绞车以及电瓶车的方式,这些运输方式不仅效率较低,并且存在较多的安全隐患,不利于岩巷掘进的管理。所以为了提高岩巷掘进技术和管理水平,改善运输方式是重要的环节,在对现有的状况进行综合分析后,可以使用胶带输送机,不仅能够有效的提升生产效率,并且可以杜绝很多安全事故的发生,其表现的优点主要有以下几个方面:第一,在与同等能力的绞车相比胶带输送机具有极强的可靠性;第二,胶带输送机采用的是自动化集中控制的方式,在维护方式上也相对便于操作。因为参与作业的工作人员少,不仅减少了运输成本,并且提高了运输的安全性;第三,胶带输送机的构成比较节凑,所使用的配件组成比较少,所以在运输的过程中耗能少,能够达到节能降耗的目的;第四,胶带输送机的运输方式进行了优化,在上层可以运矸,下层可以运料,此种运输方式能够实现矸石的连续运输,大大地降低了人工的劳动强度,并且有效地提高岩巷掘进管理的安全性。

3 掘进工作面工程质量管理

在改善岩巷快速掘进技术的同时,还要加强对工作面的工程质量管理,确保工程优质高效的完工。要想保证岩巷掘进的快速而安全,除了具有优秀的成巷施工方案外,还应该制定科学合理的管理方法,现阶段,正规循环作业应用的比较广泛,并且在实践中取得了很好的效果,其不仅能够提高巷道的施工效率,并且可以对整个进程进行全面的掌控,为提高岩巷快速掘进管理水平提供有利的保障。质量管理是生产能够安全进行的重要基础,所以在工作面的管理中应该高度重视对人员的质量管理,定期组织质量管理培训活动,强化工作人员的质量意识,严格按照规范标准的要求操作。在实际生产的过程中,应该井巷工程的种类较多,所以生产方式也各有不同,在质量管理的过程中,应该根据实际状况制定相应的管理措施,将各项规章制度贯彻落实,消除各种不安全因素,确保岩巷快速掘进技术的发展,提高矿井的生产能力。

4 结束语

煤矿生产为我国的经济发展提供了重要的能源保障,为了满足经济建设的需求,在煤矿采掘技术方面需要不断地提升和改善,提高煤矿的生产效率。岩巷快速掘进技术是现阶段矿井生产中主要应用的生产手段,而在岩巷作业过程中,会受到多种因素的干扰而影响到生产的进程,所以需要制定相应的措施进行改进。在改进岩巷快速掘进技术的过程中,还要充分地考虑到安全管理的问题,确保煤矿生产安全有序的进行,为我国社会经济的发展奠定坚实的基础。

参考文献

[1]李健伟.煤矿岩巷快速掘进技术与管理[J].科技资讯,2012(21).

第8篇:煤矿锚杆生产范文

[关键词]煤矿软岩 巷道支护 技术问题 分析研究

[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-9-374-2

0引言

软岩巷道是指与塑性大变形工程岩体有关的岩体工程,煤矿软岩巷道也就属于其中的一种形式。煤矿软岩巷道的支护一直是困扰煤炭发展的一个大问题,亟待解决。随着科技的发展和技术的进步,国内外专家学者通过现场实践、实验室模拟等手段在软岩巷道支护方面已经取得了很大的进步。在新形势下,特别是随着煤炭价格的下滑和煤矿企业效益的腰斩,如何合理的选择软岩巷道的支护形式至关重要。如果选择不恰当有可能会出现资金浪费等现象,更有甚者,甚至会造成巷道支护强度不够,影响安全生产等事故。所以作为煤炭生产者,更应根据整个矿井实际,合理的选择支护形式。本文主要依据软岩的基本特性和近期科学研究成果,以高强度锚杆、锚注技术及联合支护形式作为实例,向大家介绍在软岩巷道支护方面的内容。

1软岩工程简介

工程软岩是指在工程力学的作用下产生显著的塑性变形的工程岩体,目前比较流行的软岩定义是按照软岩的软、弱、松、散等的特征进行定义,但是在工程上对软岩不仅强调软岩的强度特征还强调软岩的工程载荷情况。对在这种岩石基础上进行的施工称之为软岩工程。进入煤矿矿井,矿井软岩种类的不同,直接影响到岩石的强度特征、泥质含量、结构面特点以及塑性变形力学特点。我们可以根据性状将软岩分为四大类,如下表:

在工程施工过程中,必须根据施工现场的软岩形式选择合理的支护手段。不能盲目的随意选择,否则就会造成支护强度不高或者支护质量过高等不合理现象。

2软岩巷道工程支护的不足

上个世纪60年代,软岩的理论技术取得了长足的进展,为煤炭、采矿、地下建筑等工程施工提供了宝贵的科学基础。但是因为各方面的因素,软岩巷道施工在理论、设计、技术上仍然存在很多缺点,继续我们改正,下面我们列举几个方面:

(1)软岩工程推广不彻底。目前来说,对软岩技术有充分掌握还是少数,大多数的基层生产单位还是凭借经验进行支护,当掘进过程中越到软岩,仍然使用传统的老办法进行应付,支护质量不好,如果支护形式被破坏,那么就重新的维修。这种老旧的作业理念不仅浪费工程时间,增加工程费用,对人员的安全也是一种威胁,必须要进行淘汰。

(2)项目施工地质资料不足。在一些不具备条件的小煤矿中,地质资料稀少。工程人员无法对前方的岩石属性进行预判,特别是对膨胀性的软岩进行预判,这样就造成在设计巷道支护时的盲目选择,最终造成支护质量不过关。

(3)软岩地应力测试方法不足。现在,对软岩的地应力测试方法主要还是观察矿区附近的构造和软岩工程变形破坏的程度来衡量对,构造地应力的测定还没有很好的方法。有些单位在较硬岩石上进行钻孔进行测定岩石地应力,但是得到的误差还是较大,所以,在地应力的测定上,科技人员还应加强研究。

3软岩巷道的支护形式及分析

3.1煤矿软岩巷道常见的支护形式及不足

我们根据常见的软岩巷道支护形式,通过分析他们的优缺点。从而找出改进软岩巷道支护形式的方式方法,为软岩巷道支护方式的完善提供基础,下面列举几种常见的软岩支护形式。

(1)整体性刚性支护。在煤矿软岩支护中,整体性刚性支护有全封闭钢支架支护、现浇混泥土钢筋支护、整体模板支护等三种形式。整体刚性支护解决不了巷道围岩与支护支护之间的矛盾,虽然支护的刚度增大,但是随着岩石压力的增加,支护的变形和破坏情况并没有得到解决。

(2)刚性加柔体垫层支护。这种支护形式主要包含原料砌碹加缩层或者条带碹等形式,这种支护形式不仅具有一定的支护强度而且还具有一定的可伸缩性。但是不足之处在于砌体本身较大,能够允许的变形很小,对软岩巷道这种大变形巷道不适应。同时该施工方案施工成本高,且速度较慢,不利于煤矿的生产任务完成。

(3)U型钢可缩性支架支护。这种支护形式是根据软岩的膨胀性特点设计出来的。这种方法主要用在膨胀性岩体、断层等地带的支护。这种支护形式不仅可缩性良好,而且具有很好的承受力和支撑作用。当岩石下沉、压力增大时,作用在支架上的作用力和围岩的移近量成反比,也就是说在一定条件下,支架收缩,支架上的载荷反而降低。这种方式比较适合于现在煤矿的生产,但是这种支护形式也有其不足之处。主要表现在U型钢的支撑力不能均匀的分布在架身上,由于掘进过程中,U型钢周围难免形成很多空洞,这就使得支架和岩石的接触是一些点和块,不会整体和支架接触。还有这种支护形式需要的钢材量十分巨大,生产成本高。

(4)锚喷支护。锚喷支护是对软岩巷道支护的比较合理的方式。煤矿支护进场将锚杆支护作为主动支护使用,但不是所有的锚杆都属于主动支护。主动支护或者被动支护主要的区别在于支护的体能能否主动给围岩以预紧力。煤矿工人在安装锚杆时,必须给锚杆施加足够的预应力,这样不仅可以消除锚杆的初始滑移,而且还可以为周围岩石提供预紧力,从而降低受拉岩石拉截面的拉应力。

3.2软岩巷道支护新技术

下面我们主要介绍三种新的软岩巷道支护技术:超高强度螺纹钢锚杆支护,锚注支护、联合支护。我们针对这三种支护形式的优点和创新点进行分析。

(1)超高强度螺纹钢锚杆。这是一种利用超高强度螺纹钢锚杆支护为围岩提供支护阻力的方法。这种方法比一般普通锚杆支护力提高三倍。可以大大降低巷道围岩离层、离析等的发展。同时,可以在作业中使用高强度和超高强度螺纹钢锚杆实现全长锚固,从而降低巷道围岩的大变形和移动,保护巷道顶板的稳定。

(2)锚注支护。单纯的使用锚杆技术难以控制软岩巷道的位移。软岩巷道一般顶板破碎面积大,锚杆支护难以使大面积的顶板破碎岩石完全处于受压状态而形成组合拱。在软岩巷道支护过程中,我们可以利用锚杆兼注浆管,实现外锚内注,锚注一体化,是保证解决破碎软岩巷道支护的一种形式。锚注支护有下面几个好处。

①在节理发育的软岩巷道中,通过注入混泥土可以改变围岩的破碎状态,提高岩石的整体性和自身围岩强度,从而达到支护目的。

②利用注浆锚杆注浆。这种方式可以有效的利用混泥土堵住顶板裂隙,隔断空气、防止围岩受到水、风的侵蚀,降低围岩受地质作用力的影响。

③锚注支护后可以为锚杆提供可靠的主力基础,充分发挥锚杆的作用,注浆加固可以实现全长锚固,提高锚注效果。

④锚注支护可以提高巷道围岩破碎岩石的强度和弹性变形量。在松动岩石中,岩石的强度和变形量主要是受破损岩体面影响,导致岩石强度和变形范围降低。但是,当使用混泥土进行锚注后,由于液浆的粘接力,可以显著提高岩石的强度,为保证岩石的稳定性提供基础。

⑤锚注充实了破碎孔隙,保证巷道的顶板压力均匀的分布在巷道周围,避免了局部受力导致的不稳定或破坏。

⑥锚注混泥土填实孔隙后,在顶板处形成一个加固拱,这个拱和喷网层、锚杆压缩等组成多层组合拱,加强了巷道的支护强度。

⑦锚注后,顶板的压力可以转移到拱周边,分摊上部载荷,同时通过锚注拱两边的传递,可以将上方载荷压力传导到地下。

综上所述,在节理地形、结构破碎松散、断层等软岩巷道,使用锚注支护时最佳的支护形式。但是对于含有大量的膨胀性矿物的巷道,锚注技术不能使用。

3.3联合支护形式

联合支护形式就是同时使用多种支护方式对同一地点的顶板进行支护,联合支护的主要形式有:锚注加固、锚喷和U型钢联合支护、锚喷和注浆型钢可伸缩性支架联合支护法、三联锚杆支护等支护形式。煤矿设计人员在选择联合支护时,必须根据现场的地质条件和生产作业形式,选择合理的联合支护方式。在这几中联合支护中,锚喷支护是性能优越、性价比最高的一种支护形式,应作为首要选择。

4结语

综上所述,煤矿应根据自身的发展选择适当的方式进行软岩巷道的支护。软岩是一种十分困难的支护岩体,在进行支护过程中,必须满足支护后有足够的作用力改善顶板的围岩状态,使围岩趋于稳定,从而提高围岩的承载能力。随着科技的发展,锚喷支护是我国巷道支护的发展方向,锚喷技术具有超高强度、可伸缩、全长锚固等优点,对软岩巷道的支护效果明显。所以,在以后的工作中,我们应广泛使用锚喷技术,提高巷道的支护质量,为煤矿的安全生产垫定基础。

参考文献

[1]张向东,赵鹏涛,任强. 复合型软岩巷道支护方案分析[J]. 中国地质灾害与防治学报. 2013(03).

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第9篇:煤矿锚杆生产范文

关键词:井巷工程;冒顶;超前支护;顶板控制

Abstract: the roof caving accidents is one of the main production in coal mine disasters. Roof accident risk falls, is caused extremely easily casualties, equipment damage, suspend production accidents. This paper describes the coal mine collapse of the roof caving roadway construction leakage prevention and treatment measures.

Keywords: alley of engineering; Roof caving; Advanced support; Roof control

中图分类号:TD26文献标识码:A 文章编号:

在煤矿,冒顶事故常有发生。夹在岩石中的煤采完后,头顶上的岩石叫顶板。顶板垮落,叫冒顶。如果冒顶伤亡了人,就是冒顶事故。一般情况下,头顶 的岩石用支柱支撑着,大煤矿用金属支柱,小煤矿用木支柱。有支柱支撑着,顶板不会垮;只有支柱不及时或支柱没有垂直或没有顶实,才会发生冒顶事故。由此可见,预防井巷冒顶,重视井巷漏垮冒顶处理是十分必要的。

一、煤矿漏垮冒顶事故预防对策

1.认真研究工作对象的地质构造和顶板特性,做好预测预报工作

认真编制工作面作业规程,针对工作面地质条件,制定详细的地质说明书和顶板控制措施;根据生产情况的变化,及时提出修改和补充措施;遇到地质条件特殊地段,如断层、褶曲、挤压带和顶板特别破碎地段,要采取与之相适应的特殊支护方式。

2.科学合理地进行开拓设计

井巷工程设计过程中,避免在地质构造线附布置巷道, 因为垂直于地质构造线方向的压应力最大,是岩体产生变化和破裂的主要因素;要避免在断层、节理破碎带、泥化夹层等地质构造软弱面附件布置巷道。围岩的次生应力与原岩应力和测压系数有关,应将巷道布置在顶板压力不会太集中、顶板稳定性较好的部位。

3.强化安全管理及生产技术管理

技术人员要观测摸索矿区不同岩石岩移的规律,掌握顶板情况,在构造带附近的井巷工程、掘进面巷道交叉口等地点,要制定与之相适应的防范措施,加强支护;管理人员要经常深入生产第一线,明确生产职责,及时发现解决顶板问题;矿井要建立群查、群防、群治的顶板控制制度,使一线工作人员及时处理顶板问题;施工中根据煤岩特征,合理布置炮眼,控制装药量,避免人为造成围岩破碎引起漏垮冒顶事故。

4.合理选择支护形式, 切实抓好支护质量

针对不同的地质条件,选择合理的支护形式,是保证巷道稳定的重要因素。在压力大、围岩破碎地带过大开挖巷道围岩,会造成巷道松动圈增大,基础破坏,巷道围岩失去自承能力

二、井巷漏垮冒顶处理方法

当围岩压力增大时,可能出现巷道变形、断面变小、支架折损或顶帮漏煤(岩)块等现象,甚至发生冒顶。出现这些情况时都必须及时进行处理。如果处理措施不当,就可能延缓处理时间,使小变形变成大变形,小冒顶变成大冒顶,维修和处理难度加大,甚至发生人员伤亡事故。

1、井巷漏垮冒顶事故紧急处理措施:

(1)在发生漏顶地段,现场人员要冷静,处理问题要果断,要立即停止工作面其他工作,迅速把漏顶区维护好。漏顶区以外支架初撑力达到24Mpa以上,卡口,防止漏顶区扩大。

(2)要及时停止采煤机、运输机,并闭锁,不经作业现场人员同意不得开机。

(3)割煤过程中,采煤机司机要密切注意观察冒落区顶板的情况,以防冒落矸石伤人,拉架工要及时拉架,及时升直前探梁和护帮板,起到挡矸的作用,尽量不要让大块矸石掉入机道内,严格执行“带压擦顶移架”,并伸出前探梁、护帮板及时支护。

(4)在处理漏顶区顶板时,要安排有经验的老工人观顶。观顶人要注意顶板及煤壁的动静,发现问题及时通知作业人员撤离或处理。

(5)人员不能站在漏顶区正前方,人员进入煤壁侧作业前,要清理好退路,用长柄工具处理掉可能掉落的煤与矸石,严格执行“敲帮问顶”制度。

(6)工作面乳化液泵工作压力≥30Mpa,液压支架前立柱初撑力≥24Mpa。

(7)倒架的配合单体液压支柱及时修复扶正,提前往前靠支架,且煤机速度放慢,减少煤量防止机电设备故障延误处理漏顶的时间。

(8)乳化泵要保证两泵正常使用,一用一备,保证24小时正常使用。

(9)自动落架的支架用单体点柱在支架顶梁下维护好。

(10)加强综采工作面的设备检修,特别是煤机、溜子、装载机、破碎机,从而保证综采设备能够正常运行。

(11)处理冒顶期间,调度室要组织相关部门进行跟班作业,现场指挥,确保施工安全。支架前脚及架间矸石必须清理干净,大块矸石必须破碎至300mm以下,破碎时进入溜子前必须闭锁溜子、煤机。

2、井巷冒顶后工程处理

(1)控制冒顶范围扩大防止和减弱大面积切冒危害的原则是改变岩体的物理力学性质,以减小顶板悬露及冒落面积,减小顶板冒落高度,降低空气排放速度。一是用坑木装顶,控制顶板垮落;二是喷浆,可以弱化顶板和扩大岩层中裂隙以弱面的作用。

(2)局部绕灌混凝土充填井巷冒顶空间大,高度5~6米以上,装顶控制顶板难度较大及无法操作,混凝土砌拱过冒顶区,按正规的程序作业施工困难,基础无法先挖。必须根据空间掌握,能施工拱体或墙体先局部浇灌上混凝土。冒顶区附近围岩往往压力大、破碎。为保证新施工绕灌的砌体有一定抗压初撑力,一般都使用轨拱,或型钢做骨架。最后逐步对砌体不完整的部位进行修整完善。

(3)加强冒顶处维护,顶板停止冒落且稳定后,先观察顶板并敲帮问顶,清理好退路,处理掉活矸,然后再进行维护。先用单体支柱配合大板(或长铁道)沿工作面走向支设好临时抬棚,抬棚保证一梁三柱,在抬棚上使用合适的木料架设木垛,并要求装实顶挤实帮;在确保安全无误后,方可降架;移架时要保证支架顶梁将抬棚后端托起;走向大板的前端要求能担起挤帮的倾向大板(或铁道),后端在支架上方不得少于0.6m,然后再升实支架。升架后要保证支架高度,相邻支架间错茬不许超过规定。

3、加强支护技术的措施

加大顶板锚杆的强度,原则上锚杆直径增加2mm,如锚杆直径超过22mm,则改用更优的材质。(3)A>A,D>D或E>0.7E(顶板锚杆)。

(1)加强顶板支护的技术措施:

一是加大顶板锚杆黏结段长度,提高锚杆黏结力;二是减少顶板锚杆间排距,原则上每排先增加一根锚杆。(4)AB。五是加大顶板锚杆长度,原则上先增加200mm。

(2)加强两帮支护的技术措施:

一是加强锚杆,原则上每帮先增加一根,或在两帮和等角注浆,防止锚固区外顶板离层;二是顶板打锚索。3.3.2.3两帮存在的问题。三是加大两帮锚杆的强度和长度,增加两帮锚杆黏结段长度,提高锚杆黏结力;原则上直径先增加2mm长度增加200mm;如锚杆直径超过22mm,则改用更优质的材质。四是减小两帮锚杆间排距,原则上每排先增加一根锚杆。根据现场监测结果及时对初始设计进行分析研究,判断其是否需要进行修改,并对修改的设计继续进行监测与监控,使之趋于完善

四、结语

总之,要想管理好顶板,首先要掌握清煤层地质构造、特性,围岩保持了较好的完整性,顶板未发生离层,表明锚网支护结构是可靠的,支护参数是合理的。

由于锚杆、锚索、网、钢筋托梁及Π形钢棚加强支护已经形成一个有机的支护结构,在纵向横向都能相互制约,从而能够有效地抑制围岩的变形。假如局部薄弱地段有可能出现诸如离层、冒顶等问题,可以通过矿压观测监测到,及时采取措施,是能够避免的。针对实际,采取合理的支护形式,施工时要按章作业,加大管理力度,杜绝偷工减料、违章行为的发生;同时,对薄弱环节、重点地点重点监控。

煤矿井巷工程施工顶板冒顶事故灾害的预防和处理,是生产施工管理过程一项不可避免的工作,影响到矿井安全、生产、效益多方面。

参考文献:

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