加權(quán)平均法的玻璃鋼錨桿支護(hù)可行性綜合評(píng)價(jià)

通過(guò)施工工藝、安全技術(shù)措施的介紹及對(duì)施工時(shí)現(xiàn)場(chǎng)管理進(jìn)行總結(jié),為玻璃鋼錨桿支護(hù)工藝在中泰公司的進(jìn)一步推廣奠定基礎(chǔ),逐步在中泰公司實(shí)現(xiàn)煤巷全部采用玻璃鋼錨桿支護(hù)。

玻璃鋼錨桿支護(hù)技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用 摘要：本文介紹在鶴煤中泰公司31021工作面上順槽回采側(cè)和切眼回采側(cè)使 用玻璃鋼錨桿支護(hù)，可使工作面回采時(shí)用采煤機(jī)直接破玻璃鋼錨桿支護(hù)的煤體， 提高了回采效率，保證了礦井接替，實(shí)現(xiàn)安全高效， 關(guān)鍵詞：煤巷玻璃鋼錨桿支護(hù)技術(shù)高產(chǎn)高效 1概況 河南煤化公司鶴煤集團(tuán)中泰礦業(yè)有限公司是經(jīng)過(guò)兩次改擴(kuò)建生產(chǎn)能力已經(jīng) 達(dá)到150萬(wàn)噸的礦井。31021工作面位于我礦三水平一采區(qū)，切眼設(shè)計(jì)長(zhǎng)度150m， 上順槽設(shè)計(jì)長(zhǎng)度560m，沿煤層頂板布置。為了適應(yīng)高產(chǎn)高效,中泰公司在31021 工作面中切眼及切眼回采側(cè)使用玻璃鋼錨桿支護(hù)。 1.1煤層賦存條件 31021切眼及上順槽所掘進(jìn)的是山西組二1煤層，該煤層為我礦的主要可采 煤層，厚度大且穩(wěn)定，穩(wěn)定性為一類。 31021切眼及上順槽煤層產(chǎn)狀：走向?yàn)閚w323°～345°，傾向ne53°～75°， 傾角1

基于玻璃鋼錨桿在巷道支護(hù)中的力學(xué)特性以及工程可靠度計(jì)算模型,確定了回采巷道頂板和兩幫玻璃鋼錨桿的支護(hù)狀態(tài)方程和可靠度計(jì)算方法。結(jié)合金山店鐵礦回采巷道的具體支護(hù)問(wèn)題,通過(guò)蒙特卡羅直接抽樣法計(jì)算出玻璃鋼錨桿的可靠度為0.9015,滿足礦山回采巷道支護(hù)工程可靠性要求,為玻璃鋼錨桿在金屬礦山回采巷道中的應(yīng)用提供了科學(xué)依據(jù)。

煤幫的安全穩(wěn)定性直接關(guān)系到礦山的生產(chǎn)與安全,本文通過(guò)數(shù)值模擬并輔以理論分析和現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)等方法來(lái)對(duì)煤幫的安全穩(wěn)定性進(jìn)行深入的研究,并由此得出結(jié)論,實(shí)驗(yàn)巷道煤幫在玻璃鋼錨桿支護(hù)的條件下是安全的。

針對(duì)錨固長(zhǎng)度、錨固時(shí)間、錨固材料等影響玻璃鋼錨桿錨固力的因素,在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展了玻璃鋼錨桿拉拔試驗(yàn)研究。通過(guò)單因素對(duì)比法,分析研究了錨桿錨固長(zhǎng)度、錨固時(shí)間、錨固材料對(duì)錨固力的影響規(guī)律,總結(jié)出玻璃鋼錨桿錨固力隨錨固長(zhǎng)度和錨固時(shí)間的增加而增大,錨固材料的選擇應(yīng)綜合各方面因素考慮等規(guī)律,對(duì)玻璃鋼錨桿的支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)及支護(hù)機(jī)理分析具有一定的指導(dǎo)意義。

1 全螺紋式樹(shù)脂錨桿玻璃纖維增強(qiáng)塑料桿體 使用說(shuō)明書 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)；mt/t1061-2008 新鄉(xiāng)市景龍復(fù)合材料有限公司 擬定人；康景龍 2014.04.28 2 全螺紋式樹(shù)脂錨桿玻璃纖維增強(qiáng)塑料桿體使用說(shuō)明書 一、產(chǎn)品概述 全螺紋式樹(shù)脂錨桿玻璃纖維增強(qiáng)塑料桿體是由玻璃纖維紗、樹(shù) 脂、固化劑、填料等經(jīng)過(guò)加熱、固化成型的，錨桿桿體形狀為全螺紋， 螺紋旋向?yàn)樽笮蛴倚涮攸c(diǎn)如下： 1、桿體輕 全螺紋式樹(shù)脂錨桿玻璃纖維增強(qiáng)塑料桿體重量?jī)H為同規(guī)格螺紋 鋼錨桿重量的1/4，易于安裝施工、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、節(jié)約運(yùn)輸成本。 2、耐腐蝕性強(qiáng) 因?yàn)槿菁y式樹(shù)脂錨桿玻璃纖維增強(qiáng)塑料桿體是由不飽和樹(shù)脂 及玻璃纖維紗復(fù)合而成的，所以它耐腐蝕、耐酸堿環(huán)境、不反射電子 波、可滿足耐久支護(hù)需求。 3、便于操作 易切割；切割時(shí)不產(chǎn)生火花、對(duì)采煤機(jī)有一定的保護(hù)作用，便于 綜采作業(yè)、有利于安全生產(chǎn)、提高生產(chǎn)效率等。

玻璃鋼錨桿精品.ppt

全螺紋玻璃鋼錨桿

玻璃鋼錨桿.ppt

錨桿支護(hù)是金屬礦山井下回采巷道的主要支護(hù)方式,錨桿支護(hù)參數(shù)決定了錨桿的支護(hù)效果,確定合理的支護(hù)參數(shù)對(duì)安全支護(hù)具有重要意義。對(duì)金山店鐵礦回采巷道的破壞機(jī)理和玻璃鋼錨桿的支護(hù)機(jī)理進(jìn)行了分析,通過(guò)懸吊理論的分析和圍巖松動(dòng)范圍的計(jì)算,確定出了回采巷道玻璃鋼錨桿支護(hù)的合理參數(shù)。采用優(yōu)化后的支護(hù)參數(shù)進(jìn)行支護(hù)后,巷道變形趨于穩(wěn)定,支護(hù)效果得到了顯著的改善,對(duì)玻璃鋼錨桿在金屬礦山回采巷道支護(hù)中推廣應(yīng)用具有重要的意義。

金山店鐵礦現(xiàn)采用玻璃鋼錨桿替代傳統(tǒng)螺紋鋼錨桿支護(hù)回采巷道,而玻璃鋼錨桿支護(hù)參數(shù)仍沿用與螺紋鋼錨桿相同的參數(shù),不利于發(fā)揮玻璃鋼錨桿的支護(hù)優(yōu)勢(shì)。通過(guò)選取錨桿直徑、錨桿長(zhǎng)度、錨桿排距、錨桿間距和錨桿預(yù)緊力5個(gè)參數(shù)進(jìn)行正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),運(yùn)用flac3d軟件對(duì)正交設(shè)計(jì)的各種參數(shù)組合進(jìn)行數(shù)值模擬,采用極差分析法分析不同支護(hù)參數(shù)組合對(duì)支護(hù)效果的影響,以獲得最優(yōu)支護(hù)參數(shù)組合。為玻璃鋼錨桿合理支護(hù)參數(shù)的選取提供理論依據(jù)。

玻璃鋼錨桿支護(hù)在東曲礦8號(hào)煤層回采巷道中的應(yīng)用——東曲礦在8號(hào)煤層綜采工作面上下順槽采用了可截割的玻璃鋼錨桿支護(hù)，既提高了巷道兩幫支護(hù)強(qiáng)度，又克服了金屬錨桿不可截割、竹錨桿不能滿足支護(hù)要求的弊端，保證了生產(chǎn)安全，取得了明顯的效果。

針對(duì)金山店鐵礦圍巖松軟破碎以及現(xiàn)用螺紋鋼錨桿支護(hù)缺陷問(wèn)題,在余華寺采區(qū)-242m分段回采進(jìn)路進(jìn)行了玻璃鋼錨桿支護(hù)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),并在試驗(yàn)進(jìn)路中交錯(cuò)布置變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),構(gòu)建了巷道變形位移和收斂速率時(shí)間序列,分析了玻璃鋼錨桿的支護(hù)效果,得到了試驗(yàn)巷道頂板和兩幫變形的特征及其相互關(guān)系。根據(jù)支護(hù)巷道破壞形式,提出了采用玻璃鋼錨桿配以金屬螺母施加預(yù)應(yīng)力的支護(hù)方法來(lái)改善支護(hù)效果,有效地維護(hù)了巷道的穩(wěn)定。

對(duì)玻璃鋼錨桿應(yīng)用于巷道支護(hù)進(jìn)行了描述,基于現(xiàn)場(chǎng)的支護(hù)效果,指出玻璃鋼錨桿支護(hù)的應(yīng)用,不僅大大降低了支護(hù)材料的費(fèi)用,而且保證了巷道的安全使用和支護(hù)的可靠性。

金山店鐵礦礦巖松軟破碎,因支護(hù)的金屬錨桿腐蝕失效較多,巷道變形垮冒嚴(yán)重。玻璃鋼錨桿具有抗腐蝕、抗拉強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn),為此采用玻璃鋼錨桿替代螺紋鋼錨桿進(jìn)行了支護(hù)試驗(yàn)。數(shù)值分析表明全長(zhǎng)錨固預(yù)應(yīng)力玻璃鋼錨桿相比螺紋鋼錨桿可以有效改變錨桿中性點(diǎn)位置,改善水泥漿應(yīng)力分布特征,提高錨桿及水泥漿抵抗圍巖向壁面變形的能力。工業(yè)試驗(yàn)及試驗(yàn)巷道變形監(jiān)測(cè)表明采用玻璃鋼錨桿支護(hù)后在控制巷道變形方面可以取得與螺紋鋼錨桿相同的巷道變形控制效果;且采用玻璃鋼錨桿可以更好控制巷道離層破壞,減少礦巖中硫化物對(duì)錨桿的腐蝕,從而提高整體支護(hù)可靠性。但玻璃鋼錨桿尾部托盤螺母承載力較低,難以抵抗巷道較大變形以及爆破沖擊波破壞,還需做進(jìn)一步研究和改進(jìn)。

針對(duì)大冶鐵礦玻璃鋼錨桿錨固質(zhì)量檢測(cè)手段單一、檢測(cè)參數(shù)有限的現(xiàn)狀,應(yīng)用聲波檢測(cè)技術(shù),對(duì)大冶鐵礦井下巷道玻璃鋼錨桿錨固質(zhì)量進(jìn)行抽樣檢測(cè)。在隨機(jī)抽取的35根錨桿中,玻璃鋼錨桿錨固質(zhì)量合格率為85.7%,與支護(hù)巷道的實(shí)際情況相符,說(shuō)明應(yīng)用聲波檢測(cè)技術(shù)對(duì)玻璃鋼錨桿錨固質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)是可行的。檢測(cè)結(jié)果分析表明,影響大冶鐵礦玻璃鋼錨桿錨固質(zhì)量的主要因素是玻璃鋼錨桿的錨固長(zhǎng)度以及玻璃鋼錨桿與圍巖之間的錨固劑密實(shí)度。為此從鉆孔深度、錨固劑填塞數(shù)量、錨桿桿體插入深度、錨固劑浸泡時(shí)間等方面,提出了相應(yīng)的錨固質(zhì)量控制對(duì)策。玻璃鋼錨桿錨固質(zhì)量聲波檢測(cè)技術(shù)可為大冶鐵礦玻璃鋼錨桿錨固質(zhì)量的控制提供指導(dǎo),對(duì)實(shí)現(xiàn)礦山安全高效開(kāi)采具有較大的應(yīng)用價(jià)值。

根據(jù)東龐礦巷道自身的特點(diǎn),在其二號(hào)煤層綜采工作面切眼及軌道巷進(jìn)行了新型的玻璃鋼錨桿用于煤巷巷幫支護(hù)的試驗(yàn),有效降低了巷道支護(hù)成本,增強(qiáng)了生產(chǎn)安全,使用效果良好,具有良好的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)、安全效益。

根據(jù)目前國(guó)內(nèi)玻璃鋼錨桿的基本結(jié)構(gòu)及技術(shù)性能特點(diǎn),分析了玻璃鋼錨桿的適用條件及應(yīng)用途徑,提出了通過(guò)將玻璃鋼錨桿和金屬錨桿混合使用,可以將玻璃鋼錨桿的應(yīng)用范圍由服務(wù)時(shí)間相對(duì)較短的切眼煤幫支護(hù)擴(kuò)大到工作面上下巷等一般實(shí)體煤巷道支護(hù)。

應(yīng)用紅外探測(cè)技術(shù),對(duì)玻璃鋼錨桿進(jìn)行了單向拉伸的紅外輻射實(shí)驗(yàn)研究,結(jié)果表明:玻璃鋼錨桿拉伸過(guò)程中,其紅外輻射溫度隨著荷載的增加而增加,彈性階段溫升變化微小,塑性階段溫升明顯,尤其是臨近破裂時(shí),溫度升高最快,最大溫升值為0.3℃。利用玻璃鋼錨桿材料的紅外輻射溫度特征,可以反演該種材料的錨桿與圍巖相互作用過(guò)程中的應(yīng)力、應(yīng)變以及變形等力學(xué)性質(zhì)。

玻璃鋼錨桿作為煤幫支護(hù)的理想材料,由于施工等原因經(jīng)常受到偏心載荷作用,理論分析表明偏心載荷作用是煤幫錨桿極為不利的受力狀態(tài)。本文首次采用試驗(yàn)的方法,模擬了玻璃鋼錨桿受偏心載荷作用,設(shè)計(jì)了偏心載荷實(shí)驗(yàn),與正常受力情況進(jìn)行了對(duì)比研究。試驗(yàn)結(jié)果表明,玻璃鋼錨桿尾部受偏心載荷作用,其最大抗拉拔力及延伸性能都大幅度降低。

全螺紋玻璃鋼錨桿具有抗拉強(qiáng)度高、可切割、不產(chǎn)生火花等優(yōu)點(diǎn),在回采巷道支護(hù)中具有廣泛的應(yīng)用前景。王莊煤礦在綜放工作面試驗(yàn)使用了新型全螺紋玻璃鋼錨桿支護(hù)材料,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)使用和礦壓觀測(cè),能夠滿足工作面支護(hù)要求,有利于綜放工作面安全高效生產(chǎn)。

介紹了國(guó)內(nèi)玻璃纖維增強(qiáng)塑料桿體主要的生產(chǎn)工藝和結(jié)構(gòu)型式的分類,分析了有代表性的幾種產(chǎn)品的抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、尾部連接部位及螺紋承載力的試驗(yàn)結(jié)果,指出目前國(guó)內(nèi)玻璃纖維增強(qiáng)塑料桿體在主要的力學(xué)性能上存在的不足,提出了改進(jìn)的方向。