文档介绍：巷道锚杆支护技术
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巷道锚杆支护技术
王亚杰(博士)
捷马公司美国总部副总裁
捷马(济宁)矿山支护产品有限公司总经理
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目录
支护现状
支护设计-巷道整体耦合让均压支护理念
支护产品类型,设计,制造和产品质量
4. 现场安装,检测和质量保证
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锚网支护理论和实践现状
锚网支护理念
组合梁
平衡拱
松散破碎圈
摩尔-库伦加固理论:粘结力,内摩擦角,改变应力状态(2-3)
应用和存在的问题
只注重锚杆长度
强度问题
安装载荷几乎被忽略
围岩变形和锚杆锚索变形耦合匹配问题
锚杆锚索耦合变形匹配问题
冲击破坏:动压问题
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锚网支护理论和实践现状
锚网(索)支护设计四维工况点
支护强度
锚杆(索)延伸率
锚杆(索)长度
锚杆(索)安装载荷
产品设计配套
表面支---配套托盘
表面护----网,护顶(帮)带,钢筋梯等
螺母
钻孔
锚固剂
施工工艺配套
工艺过程:打孔,装锚固剂,装锚杆,搅拌树脂,上紧螺母。
锚网(锁)施工要素
安装载荷
拉拔力
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锚网支护理论和实践现状
深井,高应力和软岩
采深大
动压影响---动应力
煤层具有冲击性---冲击载荷
顺槽煤柱设计----两巷同掘沿空留巷,两巷分掘沿空掘巷
问题
巷道支护效果差,围岩变形量大,围岩变形呈流变状态。锚杆从安装到巷道变形破坏受力小,无破断现象,锚杆随围岩变形而整体外移。需要经过多次翻修,严重时返修后采取注浆措施和重新架设金属U-型钢棚子。U-型钢从U-29加大到U-36,但仍然很难支护住顶板。
围岩变形破坏严重,支护产品受力大,破断严重。需要补打大量锚杆进行巷道维修。
锚索大量破断导致围岩破坏严重,变形量大,甚至冒顶。
冲击破坏:在有冲击地压的矿井,瞬时冲击导致支护系统破坏造成围岩处于无支护状态,围岩发生整体位移甚至冒顶。
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支护现状
支护理念
二次支护:
提高支护强度---刚性支护
锚杆的直径:20mm-25mm,
钢材:235Mpa-600Mpa。
单根锚杆的承载能力:40吨。
锚索的直径:15mm-25mm.
锚索承载能力:27吨-60吨。
每米巷道的支护强度:超过400吨.
整体耦合让均压支护理念
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深井巷道整体耦合高位让均压理念
耦合高位让压概念
整体耦合高位让均压设计理念
整体耦合让均压参数和确定方法
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深井巷道整体耦合让均压理念
耦合高位让均压概念
定义:
在保证围岩稳定的前提下,采用高安装应力控制围岩早期变形的离层。高位控制让压允许围岩有一定变形达到支护体和围岩间应力耦合,变形耦合。从而实现用较小的支护强度取得较好的支护效果。
耦合高位让均压基本点:
安装载荷
围岩应力---支护体载荷耦合
围岩变形---支护体变形能力耦合
支护范围---锚杆(索)长度
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深井巷道整体耦合让均压理念
整体耦合让均压设计理念
整体耦合让均压定义:个体支护体和围岩间的耦合(让压),支护体和支护体之间的耦合(均压)
整体耦合让均压内容
锚杆系统和围岩耦合
锚索系统和围岩耦合
锚杆间的耦合均压
锚杆(索)长度
锚杆和锚索的耦合均压分配
延伸率:锚杆的延伸率远大于锚索的延伸率
承载能力:锚杆的承载能力远小于锚索的承载能力
支护范围:锚索长度一般来说大于锚杆长度。
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