锚杆桁架作用机理的研究

<正> 锚杆桁架是最近才得到应用的支护顶板的新方法。国外应用锚杆桁架的实践表明,这种支护方法,对于维护不稳定围岩的巷道和缓倾斜矿体的顶板是一种有效的方法。目前,锚杆桁架支护在国内应用的很少,对它研究的不够。锚杆桁架是由矿房顶板两侧以45°角相对锚固的两个涨壳式锚杆在其下端用高强度钢杆拧紧装置连接起来的构件所组成(图1)。当锚杆拉杆构件安装后,和顶板岩层一起形成倒放的桁架。锚杆桁架做为一种工程结构,在被支护顶板岩层内形成压缩     

巷道支护新技术

据《采矿杂志》(德)1997年第10期报道,阿特拉斯科普克公司开发的一种水力膨胀锚杆与顶板桁架(SIRT)联合支护系统,能为中等跨度的巷道顶板提供支护。该支护系统可在巷道顶板形成综合应力带,减小顶板拉应力,有效地维持了巷道稳定,防止巷道顶板破裂。该支护系统是在巷道顶板两侧安装水力膨胀锚杆和边角托座,固定缆索并拉紧,然后在顶板均布4个带有U形夹头的标准或超长的水力膨胀锚杆将顶板桁架加固,不仅支护性能可靠、有效,而且施工简单、速度快、成本低。这种联合支护系统在不良地质条件下,尤其是在松软岩层中应用取得成功后,已在北美的独立…     

某矿沿空动压巷道变形特征分析及锚杆支护方案优选

结合现场观测成果,对某矿三采区相向掘进沿空动压巷道(12306轨道巷)顶板及巷帮的变形特征进行了分析,认为巷道顶板和煤柱侧巷帮变形量较大,实体煤侧巷帮变形量较小,巷道变形呈现不均称特征。结合12306轨道巷变形特征分析,认为该巷道原支护方案中锚杆选型、锚杆支护密度、钢筋梯安装角度均不合理。根据上述分析,设计了3种锚杆支护方案(方案Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ),并进行了数值模拟分析。研究表明:方案Ⅰ对于巷道围岩稳定性的控制效果最优,即12306轨道巷合理的支护方案应为采用规格为22 mm×2 200 mm无纵筋左旋螺纹钢锚杆支护,顶板与实体煤侧巷帮锚杆端头锚固,锚杆间排距为800 mm×800 mm;右帮锚杆全长锚固,锚杆间排距为600 mm×800 mm,靠近顶板位置的锚杆与水平方向呈20°夹角安装。     

ABM14锚杆机采煤机

奥钢联开发的ＡＢＭ锚杆机采煤机 ,3ｍｉｎ内即可完成巷道掘进、锚杆安装的循环作业 ,可以满足月产 6 0～ 80万吨长壁回采工作面顺槽巷道掘进的要求 ,是一种理想的、可靠的、快速掘进的机械。这种宽头高效连续采煤机装有 2～ 3台液压锚杆机。　　具体操作工序是 :先将ＡＢＭ14锚杆机采煤机的4个或 6个自动临时顶柱油缸支撑在巷道中 ,为液压锚杆机提供基础。同时 ,机械 (包括截割、装载、运输机装置 )用液压向前推进 ,进入煤壁工作面掏槽、截割。掏槽的深度由顶板锚杆排距确定。安装好锚杆和完成截割循环后 (正常情况下需 2 5～ 3 0ｍｉｎ) …     

锚杆桁架在松软破碎顶板巷道控制中的应用研究

为解决潞宁煤业软弱破碎顶板巷道支护问题,以22115运输顺槽为研究背景,基于锚杆桁架成拱理论,提出采用顶板锚杆桁架管理破碎顶板,运用FLAC3D对巷道控制效果进行数值模拟。应用结果表明:22115运输顺槽破碎顶板采用锚杆桁架联合支护技术后,巷道顶板和两帮相对位移为99.2mm和80mm,巷道断面收缩率为4.59%,巷道稳定性较好。     

薄层破碎顶板煤巷锚杆支护技术

本文针对薄层、破碎顶板的特征,采用树脂药卷加长锚固高强度锚杆、桁架支护系统,减小顶板的拉应力,保持薄层、破碎顶板稳定;研究上层煤区段煤柱对其下部附近煤层应力分布的影响,巷道布置应避开垂直应力及水平剪切应力集中区.     

薄层破碎顶板煤巷锚杆支护技术

本文针对薄层、破碎顶板的特征，采用树脂药卷加长锚固高强度锚杆、桁架支护系统，减小顶板的拉应力，保持薄层、破碎顶板稳定；研究上层煤区段煤柱对其下部附近煤层应力分布的影响，巷道布置应避开垂直应力及水平剪切应力集中区。     

挠褶带内复合破碎型煤巷顶板控制技术

为了研究挠褶带内复合破碎型煤巷顶板的控制方法,对具有典型复合破碎顶板特征巷道掘进期间发生的数次小型和2次较大型冒顶事故进行现场观察和理论分析,总结了在挠褶带影响下巷道顶板围岩的5个典型特点,探讨了复合破碎煤巷顶板冒落的松脱型垮冒和挤压型垮冒2种垮冒类型。针对复合破碎煤巷顶板的2种垮冒类型,提出了采用将被动的前探梁临时支护改为单体柱主动支护或掘进机载临时支护梁和提高锚杆的初始预紧力,来控制松脱型垮冒;提出了采用增大锚固范围和采用基于巷道上帮角锚固的锚索桁架系统来控制渐次离层的方法来控制挤压型垮冒。分析了锚索桁架系统的支护原理,确定了锚索桁架的支护参数,现场应用结果表明:挠褶带内复合破碎型煤巷顶板主要发生松脱型和挤压型2类冒顶,其中松脱型垮冒通常只能减弱,不可避免,是挠褶构造生成时挤压、拉伸等造成破碎顶板围岩的固有特性;通过及时安装锚索桁架和锚杆网组合支护可以控制复合顶板渐次离层,避免巷道发生挤压型垮冒。     

遥控顶板锚杆安装机

据《Mining Engineering》近期报道，J．H．弗兰切公司新近开发的遥控3000系列顶板锚杆安装机适用于大断面巷道、隧道掘进支护作业。这种锚杆机以柴油作动力，操作人员在驾驶室操作即可完成打锚杆眼和安装锚杆作业。锚杆安装系统由装在提升臂上的两个钻机立柱(一个打眼用，一个安装锚杆用)组成，并带有自动抄平系统。锚杆机通过1套锚杆架遥控操作，     

顶板桁架装置

众所周知,在地下采矿工业中,处于平衡状态的任何结构的顶板支护系统都会由于变形时被系统构件吸收的能量自然减至最小而损坏.采矿技术人员总是想方设法确定承重板或锚固托架的安放位置,斜桁弦或锚杆的钻孔角度,以及固定斜桁弦的拉应力,以达到支护顶板的最佳效果.矿业局为矿工们提出了一种在顶板层面中安装锚杆桁架的最佳方法.该方法是调整桁架     

国外专利简介

桁架式锚杆及其安装方法获专利权的这种桁架式锚杆,包含有两个锚杆垫板,与水平而成一定倾角安装在巷道帮壁上。垫板呈角钢状,用两个螺栓将起着这种支架顶梁作用的水平金属拉杆固定到角钢的垂直段上。金属拉杆由三节金属杆件构成,其端头均有螺纹。靠边上的两根杆件用螺栓接到锚杆垫板的垂直段上,而中间的杆件则借助于两个带内螺纹的金属套筒接到两边的杆件一端上。这种桁架     

掘进巷道锚杆预紧力的确定及应用研究

通过改善巷道锚杆的预紧力的方式可控制掘进巷道局部位置出现冒顶、片帮等现象,文章通过理论分析、数值模拟以及现场实测的方法,计算了巷道顶板锚杆预紧力并分析了其影响因素,探究了不同顶板锚杆预紧力条件下巷道围岩的垂直变形量,最终确定巷道的顶板锚杆的合理预紧力。主要得到如下结论：在锚杆预紧扭矩一定的前提下,随着锚杆直径不断增加,锚杆预应力会逐渐减小;在锚杆直径一定的前提下,随着锚杆预紧扭矩的不断增加,锚杆预紧力不断增大。随着巷道顶板锚杆预紧力的逐渐增加,巷道顶板下沉量逐渐减小,当锚杆预紧力由100kN增加至150kN时,巷道顶板的最大下沉量则由72.28mm减小至64.12mm。巷道顶板锚杆的预紧力应不小于130kN,并最终确定为150kN,经现场实测巷道顶板下沉得到良好控制。     

美研制成功自动四头锚杆支护机

美国一矿山设备公司积极开发自动化锚杆支护设备 ,日前其研制成功的新型 4头锚杆机就是其中一种。这种尺寸很大的 4头锚杆机能同时安装 4根锚杆 ,从而大大节省了时间。其最大优点是可在长壁开采区需运送大量材料的地方使用。新锚杆机均可选择一套标准尺寸的材料搬运系统 ,一个材料托盘可以在仓库中被装上桁架、托板、金属网等 ,然后带到工作面 ,直接装到锚杆机上。反馈控制系统使用微机技术取代可编程序逻辑控制器 ,使锚杆机能获得每个锚杆孔返回的信息。该系统结合人工控制输入反馈驱动钻孔和锚杆安装循环 ,操作人员可完全控制和分阶段按需…     

浅析深井复合顶巷道桁架锚索的应用

主要论述复合顶板巷道的特征,分析了复合顶板巷道支护机理,提出了采用桁架锚索和高强锚杆限制围岩变形,保持围岩稳定,阻止复合顶板离层破坏,主动支护围岩;采用桁架锚索加强顶板支护,将不稳定的复合顶板悬吊到顶板深部稳定岩层中.     

预应力斜交锚固的数值模拟研究

通过数值分析软件FLAC3D对锚杆垂直壁面布置和锚杆斜交布置2种方式在无原岩应力条件下进行模拟,得出锚杆垂直布置在巷道顶板围岩附近产生较大范围的压应力拱,有利于顶板支护,锚杆斜交布置对两帮支护作用优于锚杆垂直壁面布置;对巷道围岩稳定性分析得出,对于顶板支护锚杆垂直布置要优于锚杆斜交布置。     

台头矿7202工作面回风顺槽支护设计

为保证台头矿2号煤工作面顺槽的稳定,对含软弱夹层顶板的巷道支护技术展开研究。研究表明,软弱夹层的存在破坏了巷道的整体性,是巷道失稳的主要原因。为此,提出了高强锚杆和锚索桁架的联合支护方式,并确定了具体的支护参数。7202工作面回风顺槽的现场应用表明,巷道顶板稳定,离层值小,锚杆受力低,未发生破断。     

7665MZ双级气腿凿岩机安装树脂锚杆的探讨

首例正转７６６５ＭＺ系列气腿凿岩机不权用于钻凿各种岩孔及与巷道顶板垂直的锚杆孔，还可用于搅拌树脂、安装锚杆。本文知调研和试验的基础上，探讨并提出了煤矿使用该机安装锚杆所必需具备的使用条件。     

断层附近回采巷道顶板岩层运动特征研究

为解决断层影响区域回采巷道的支护问题,必须了解回采巷道顶板岩层运动变形特征．通过相似材料模拟试验,建立平面应力模型,分析研究断层下盘煤层开采后,在其上盘煤层中开掘巷道,巷道顶板的位移和巷道变形特征．结果表明：在断层影响区域,在水平方向上,回采巷道顶板岩层出现与断层倾向基本一致的垂直裂缝,顶板表现出不连续性．在垂直方向上,顶板离层出现不均匀沉降,顶板岩层特别是顶板下位岩层向断层方向倾斜．巷道围岩破坏不具有对称性,紧靠断层顶底板破坏严重．在回采巷道支护方式选择上,应用U型钢支护效果优于锚杆支护．     

回采巷道过断层顶板揭煤技术

针对煤巷过断层顶板揭煤时采用传统架棚支护带来的巷道维护困难、维护工程量大、影响工作面回采等问题,在保证支护强度、控制巷道变形的前提下,恒源煤矿488机巷在过F22正断层顶板揭煤掘进过程中,采用锚梁网索配合超前锚杆联合支护工艺,替代了传统架棚支护方式,减少了巷道维修量,节省了材料投入,取得了良好的技术经济效益。     

巷道支护现状及发展方向

结合大同煤矿集团公司巷道支护现状,介绍了其支护发展历程,以及目前主要应用的4种支护方式：岩巷和顶板稳定的半煤岩、煤巷全锚杆支护;破碎、易风化顶板下的煤巷、半煤岩巷锚杆喷顶支护;中等稳定顶板下的全锚杆预紧力托粱支护;对易炸帮巷道进行锚杆托板、锚杆托板挂网支护。针对该公司煤炭开采逐步转入下部和近距离煤层群,顶板多为复合顶板、破碎顶板,采用单一的锚杆支护已不能有效的管理顶板的情况,把出推广应用锚索支护新技术是今后巷道支护的发展方向。