[精选]煤巷锚杆支护技术规范.pptx
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1、煤巷锚杆支护技术标准煤巷锚杆支护技术标准试行试行 一、煤巷锚杆支护技术标准编制的重要煤巷锚杆支护技术标准编制的重要性和必要性性和必要性 锚杆支护技术在我国全面推广始于锚杆支护技术在我国全面推广始于7070年代,起初年代,起初是从岩巷开始的。进入是从岩巷开始的。进入8080年代以后,应用范围逐渐年代以后,应用范围逐渐扩大,支护形式也由单一锚杆支护锚喷支护,扩大,支护形式也由单一锚杆支护锚喷支护,逐步开展到锚网梁带、锚索等组合支护,但初逐步开展到锚网梁带、锚索等组合支护,但初期支护对象仍以岩巷为主,煤巷锚杆支护进尺比例期支护对象仍以岩巷为主,煤巷锚杆支护进尺比例较低。据不完全统计,较低。据不完全统
2、计,19951995年,我国煤巷锚杆支护年,我国煤巷锚杆支护平均比例缺乏平均比例缺乏15%15%。一、煤巷锚杆支护技术标准编制的重要性和必要性 我国煤巷锚杆技术快速开展始于九十年代中后期。我国煤巷锚杆技术快速开展始于九十年代中后期。随着综采放技术的广泛应用,综采单产水平和矿随着综采放技术的广泛应用,综采单产水平和矿井集中化生产程度大幅度提高,棚式支护明显不适应井集中化生产程度大幅度提高,棚式支护明显不适应生产开展的需要,严重制约了矿井安全生产和工作面生产开展的需要,严重制约了矿井安全生产和工作面的快速推进。的快速推进。1995 1995年原煤炭部将推广煤巷锚杆支护技术列为我年原煤炭部将推广煤巷
3、锚杆支护技术列为我国煤炭工业国煤炭工业“九五攻关的重点工程之一。经过十多九五攻关的重点工程之一。经过十多年的研究和攻关,基本形成了一套比较科学、系统的年的研究和攻关,基本形成了一套比较科学、系统的一、煤巷锚杆支护技术标准编制的重要性煤巷锚杆支护技术标准编制的重要性和必要性和必要性煤巷锚杆支护理论、设计方法和施工、质量控制技术,煤巷锚杆支护理论、设计方法和施工、质量控制技术,主要技术水平已经接近国际先进水平。目前,我国每主要技术水平已经接近国际先进水平。目前,我国每年采用采用锚杆支护的煤巷已超过年采用采用锚杆支护的煤巷已超过10000km10000km,国有大,国有大中型煤矿平均锚杆支护率已从中
4、型煤矿平均锚杆支护率已从19951995年的缺乏年的缺乏15%15%开展开展到目前的到目前的60%60%以上。锚杆支护应用范围不断扩大,支以上。锚杆支护应用范围不断扩大,支护条件由简单到复杂,技术日趋完善。护条件由简单到复杂,技术日趋完善。一、煤巷锚杆支护技术标准编制的重要煤巷锚杆支护技术标准编制的重要性和必要性性和必要性 为了适应锚杆支护技术的应用和推广,国家有关为了适应锚杆支护技术的应用和推广,国家有关部门于部门于19861986年公布实施了锚杆喷射混凝土支护技年公布实施了锚杆喷射混凝土支护技术标准和有关工程施工质量验收标准,成为当时术标准和有关工程施工质量验收标准,成为当时指导煤炭工业岩
5、巷锚喷支护设计和施工的重要依据指导煤炭工业岩巷锚喷支护设计和施工的重要依据和标准。和标准。但是,随着锚杆支护技术的快速开展以及应用但是,随着锚杆支护技术的快速开展以及应用范围不断扩大,原有的锚杆喷射混凝土支护技术范围不断扩大,原有的锚杆喷射混凝土支护技术标准及工程质量验收标准、标准等技术文件已经标准及工程质量验收标准、标准等技术文件已经一、煤巷锚杆支护技术标准编制的重要性煤巷锚杆支护技术标准编制的重要性和必要性和必要性逐渐失去了指导意义,其内容已不能完全适应煤巷锚逐渐失去了指导意义,其内容已不能完全适应煤巷锚杆支护技术应用和开展。由于在国家行业管理层面上杆支护技术应用和开展。由于在国家行业管理
6、层面上没有统一的煤巷锚杆支护设计标准、材料选型、施工没有统一的煤巷锚杆支护设计标准、材料选型、施工技术要求及质量验收标准等,导致行业管理、现场管技术要求及质量验收标准等,导致行业管理、现场管理基本处于无章可循、无法可依的状态,无法保证煤理基本处于无章可循、无法可依的状态,无法保证煤巷锚杆支护施工质量,从而在一定程度上影响了煤巷巷锚杆支护施工质量,从而在一定程度上影响了煤巷锚杆支护技术的推广和应用。锚杆支护技术的推广和应用。二、煤巷锚杆支护技术标准编制过程二、煤巷锚杆支护技术标准编制过程煤巷锚杆支护技术推广应用以来,国家煤炭行煤巷锚杆支护技术推广应用以来,国家煤炭行业管理部门一直方案编制有关技术
7、标准。早在业管理部门一直方案编制有关技术标准。早在19961996年,原煤炭部科教司和软岩支护专家组就准备编制年,原煤炭部科教司和软岩支护专家组就准备编制我国煤巷锚杆支护技术标准,但由于煤炭行业管理我国煤巷锚杆支护技术标准,但由于煤炭行业管理体制体制 、以及煤巷锚杆支护技术尚不完全成熟等原、以及煤巷锚杆支护技术尚不完全成熟等原因,新的标准始终未能出台,形成管理真空。因,新的标准始终未能出台,形成管理真空。2000 2000年以来,国内局部重点煤炭企业如山东兖年以来,国内局部重点煤炭企业如山东兖矿、江苏徐矿等多家单位,相继制定了适合本矿区矿、江苏徐矿等多家单位,相继制定了适合本矿区二、煤巷锚杆支
8、护技术标准编制过程二、煤巷锚杆支护技术标准编制过程的锚杆支护技术标准、规定等,对于指导现场施工、的锚杆支护技术标准、规定等,对于指导现场施工、促进煤巷锚杆支护技术开展起到了积极作用。但这些促进煤巷锚杆支护技术开展起到了积极作用。但这些规定均具有一定局限性,内容还有待进一步完善。规定均具有一定局限性,内容还有待进一步完善。近几年,随着煤巷锚杆支护技术快速开展,我国近几年,随着煤巷锚杆支护技术快速开展,我国锚杆支护技术以及配套机具、支护材料、监测手段等锚杆支护技术以及配套机具、支护材料、监测手段等日趋完善,编制行业技术标准的时机逐渐成熟。日趋完善,编制行业技术标准的时机逐渐成熟。20052005年
9、,煤炭协会支护专业年,煤炭协会支护专业 会成立了由科研院所、大会成立了由科研院所、大专院校、煤炭企业、设备制造厂家等十多家单位、专专院校、煤炭企业、设备制造厂家等十多家单位、专家组成的标准起草小组,在总结和借鉴国内各个矿区家组成的标准起草小组,在总结和借鉴国内各个矿区二、煤巷锚杆支护技术标准编制过程二、煤巷锚杆支护技术标准编制过程锚杆支护成功经验的基础上,确定了标准编制的基本锚杆支护成功经验的基础上,确定了标准编制的基本原则、大纲和内容,历时两年和屡次讨论、修改和审原则、大纲和内容,历时两年和屡次讨论、修改和审定,于定,于20072007年底完成定稿,目前已报送中国煤炭工业年底完成定稿,目前已
10、报送中国煤炭工业协会标准化技术协会标准化技术 会审核,将于会审核,将于20082008年上半年批准年上半年批准执行。执行。煤矿煤巷锚杆支护技术标准编制和执行,对于煤矿煤巷锚杆支护技术标准编制和执行,对于实现我国煤矿煤巷锚杆支护管理进一步标准化、标准实现我国煤矿煤巷锚杆支护管理进一步标准化、标准化和科学化,促进矿井安全生产具有十分重要的意义,化和科学化,促进矿井安全生产具有十分重要的意义,必将极大地促进煤巷锚杆支护快速健康开展。必将极大地促进煤巷锚杆支护快速健康开展。三、煤巷锚杆支护技术标准编制宗旨、原则三、煤巷锚杆支护技术标准编制宗旨、原则宗旨:安全、经济、高效宗旨:安全、经济、高效原则:原则
11、:广泛性广泛性标准的内容必须广泛适用于全行业的标准的内容必须广泛适用于全行业的普遍条件。普遍条件。针对性针对性在广泛性的基础上,针对标准实施范在广泛性的基础上,针对标准实施范围内的各类现场条件,制定针对性条款,在技术与施围内的各类现场条件,制定针对性条款,在技术与施工上予以标准。工上予以标准。可操作性可操作性技术标准的实施在技术、工艺和机技术标准的实施在技术、工艺和机具等方面要具有可操作性,在现有条件下保证技术可具等方面要具有可操作性,在现有条件下保证技术可行、安全可靠、经济合理。行、安全可靠、经济合理。先进性先进性技术标准应代表国内外锚杆支护技术标准应代表国内外锚杆支护领域最先进的技术、工艺
12、和管理理念,同时应有利于领域最先进的技术、工艺和管理理念,同时应有利于推动锚杆支护技术向更科学、更先进的方向开展。推动锚杆支护技术向更科学、更先进的方向开展。四、煤巷锚杆支护技术标准主要内容四、煤巷锚杆支护技术标准主要内容锚杆支护技术是一项系统工程,它涉及到支护锚杆支护技术是一项系统工程,它涉及到支护设计、支护材料、施工机具及方法、矿压监测以及设计、支护材料、施工机具及方法、矿压监测以及支护质量检测等方面内容。支护质量检测等方面内容。煤巷锚杆支护技术标准主要包括以下内容:煤巷锚杆支护技术标准主要包括以下内容:范围;范围;标准性引用文件;标准性引用文件;术语和定义;术语和定义;技技术术要要求求设
13、设计计、支支护护材材料料、施施工工、监监测测、工工程程质量等;质量等;附录解释、说明。附录解释、说明。五、煤巷锚杆支护技术标准试行五、煤巷锚杆支护技术标准试行1.1.1.1.范围范围范围范围 本标准规定了煤巷锚杆支护技术的术语和定义、本标准规定了煤巷锚杆支护技术的术语和定义、技术要求、煤巷锚杆支护监测及煤巷锚杆支护施工技术要求、煤巷锚杆支护监测及煤巷锚杆支护施工质量检测。质量检测。本标准适用于煤矿煤巷锚杆支护,也适用于半煤本标准适用于煤矿煤巷锚杆支护,也适用于半煤岩巷锚杆支护。岩巷锚杆支护。2.2.2.2.标准性引用文件标准性引用文件标准性引用文件标准性引用文件 以下文件中的条款通过本标准的引
14、用而成为本以下文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。但凡注日期的引用文件,其随后所有标准的条款。但凡注日期的引用文件,其随后所有五、煤巷锚杆支护技术标准试行五、煤巷锚杆支护技术标准试行的修改单不包括勘误的内容或修订版均不适用于的修改单不包括勘误的内容或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。但凡不注日期的引是否可使用这些文件的最新版本。但凡不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。用文件,其最新版本适用于本标准。GB/T5224 GB/T52242003 2003 预应力混凝土用钢绞线
15、预应力混凝土用钢绞线 GB/T14370 GB/T143702000 2000 预应力筋用锚具、夹具和连接器预应力筋用锚具、夹具和连接器 GB50086 GB500862001 2001 锚杆喷射混凝土支护技术标准锚杆喷射混凝土支护技术标准 MT146.1 MT146.12002 2002 树脂锚杆树脂锚杆 锚固剂锚固剂 MT146.2 MT146.22002 2002 树脂锚杆树脂锚杆 金属杆体及其附件金属杆体及其附件 MT/T942 MT/T9422005 2005 矿用锚索矿用锚索 MT5009 MT50091994 1994 煤矿井巷工程质量检验评定标准煤矿井巷工程质量检验评定标准 五
16、、煤巷锚杆支护技术标准试行五、煤巷锚杆支护技术标准试行3.3.3.3.术语和定义术语和定义术语和定义术语和定义 以下术语和定义适用于本标准。以下术语和定义适用于本标准。3.1 3.1 煤巷:断面中煤层面积占煤巷:断面中煤层面积占4/54/5或或4/54/5以上的巷道。以上的巷道。3.2 3.2 半煤岩巷:断面中岩石面积含夹石层大于半煤岩巷:断面中岩石面积含夹石层大于1/51/5到小于到小于4/54/5的巷道。的巷道。3.3 3.3 锚杆支护:以锚杆为基本支护形式的支护方式。锚杆支护:以锚杆为基本支护形式的支护方式。3.4 3.4 锚杆杆体破断力:锚杆杆体能承受的极限拉力。锚杆杆体破断力:锚杆杆
17、体能承受的极限拉力。五、煤巷锚杆支护技术标准试行五、煤巷锚杆支护技术标准试行3.53.5 锚杆拉拔力:锚杆锚固后,拉拔试验时,锚杆破锚杆拉拔力:锚杆锚固后,拉拔试验时,锚杆破断或失效时的极限拉力。断或失效时的极限拉力。3.63.6 锚固力:锚杆的锚固局部或杆体在拉拔试验时,锚固力:锚杆的锚固局部或杆体在拉拔试验时,所能承受的极限载荷。所能承受的极限载荷。3.73.7 设计锚固力设计锚固力 :设计时给定的锚杆应能承受的锚固:设计时给定的锚杆应能承受的锚固力。力。3.83.8 树脂锚杆树脂锚杆 :以树脂锚固剂配以各种材质杆体及托:以树脂锚固剂配以各种材质杆体及托盘托板、螺母与减磨垫圈等构件组成的锚
18、杆。盘托板、螺母与减磨垫圈等构件组成的锚杆。五、煤巷锚杆支护技术标准试行五、煤巷锚杆支护技术标准试行3.93.9 树脂锚固剂树脂锚固剂 :起粘结锚固作用的材料称锚固剂,树:起粘结锚固作用的材料称锚固剂,树脂锚固剂由树脂胶泥与固化剂两部份分隔包装成形。脂锚固剂由树脂胶泥与固化剂两部份分隔包装成形。混合后能使杆体与被锚固体煤岩粘接在一起。混合后能使杆体与被锚固体煤岩粘接在一起。3.103.10 锚固长度:锚杆的锚固剂或锚固装置与钻孔孔壁的有锚固长度:锚杆的锚固剂或锚固装置与钻孔孔壁的有效结合长度。效结合长度。3.113.11 端头锚固:锚杆的锚固长度不大于钻孔长度的端头锚固:锚杆的锚固长度不大于钻
19、孔长度的1/31/3。3.123.12 全长锚固:锚杆的锚固长度不小于钻孔长度的全长锚固:锚杆的锚固长度不小于钻孔长度的9090。五、煤巷锚杆支护技术标准试行五、煤巷锚杆支护技术标准试行3.133.13 加长锚固:锚杆的锚固长度介于端头锚固与全长加长锚固:锚杆的锚固长度介于端头锚固与全长锚固之间。锚固之间。3.143.14 拉拔试验:测试锚杆拉拔力的试验。拉拔试验:测试锚杆拉拔力的试验。3.153.15 搅拌时间:安装树脂锚杆时,从开始搅拌树脂锚搅拌时间:安装树脂锚杆时,从开始搅拌树脂锚固剂到停止搅拌所用的时间。固剂到停止搅拌所用的时间。3.163.16 等待时间:安装锚杆时,搅拌停止后到可以
20、上紧等待时间:安装锚杆时,搅拌停止后到可以上紧螺母托板的时间。螺母托板的时间。五、煤巷锚杆支护技术标准试行五、煤巷锚杆支护技术标准试行3.173.17 预紧力:安装锚杆锚索时,通过拧紧螺母或预紧力:安装锚杆锚索时,通过拧紧螺母或采用张拉方法施加在锚杆锚索上的拉力。采用张拉方法施加在锚杆锚索上的拉力。3.183.18 预紧力矩:拧紧螺母使锚杆到达设计预紧力时,预紧力矩:拧紧螺母使锚杆到达设计预紧力时,施加到螺母上的力矩。施加到螺母上的力矩。3.193.19 锚杆快速安装:使用锚杆钻机连续完成搅拌树脂锚锚杆快速安装:使用锚杆钻机连续完成搅拌树脂锚固剂、拧紧螺母的全过程。固剂、拧紧螺母的全过程。3.
21、203.20 初始设计:根据已有资料提出的巷道支护形式与参初始设计:根据已有资料提出的巷道支护形式与参数。数。五、煤巷锚杆支护技术标准试行五、煤巷锚杆支护技术标准试行3.213.21 信息反响:对支护监测信息进行解释,并据此对支信息反响:对支护监测信息进行解释,并据此对支护设计进行验证和修改的过程。护设计进行验证和修改的过程。3.223.22 正式设计:根据监测信息,对初始设计进行验证或正式设计:根据监测信息,对初始设计进行验证或修改,在技术性、经济性以及安全性等方面均能满足修改,在技术性、经济性以及安全性等方面均能满足生产要求的支护设计。生产要求的支护设计。3.233.23 巷道顶板离层临界
22、值:支护设计或工程实践分析确巷道顶板离层临界值:支护设计或工程实践分析确定的巷道顶板允许的最大离层值。定的巷道顶板允许的最大离层值。五、煤巷锚杆支护技术标准试行五、煤巷锚杆支护技术标准试行3.243.24 复杂地段:指断层及围岩破碎带、应力集中区、顶复杂地段:指断层及围岩破碎带、应力集中区、顶板淋水区、裂隙发育区、巷道穿层地段、瓦斯异常区、板淋水区、裂隙发育区、巷道穿层地段、瓦斯异常区、大断面、大跨度巷道等地段。大断面、大跨度巷道等地段。3.253.25 异常情况:指巷道位移、离层、锚杆受力等发生突异常情况:指巷道位移、离层、锚杆受力等发生突变的情况。变的情况。五、煤巷锚杆支护技术标准试行五、
23、煤巷锚杆支护技术标准试行4.4.4.4.技术要求技术要求技术要求技术要求 4.1 4.1煤巷围岩地质力学评估煤巷围岩地质力学评估 4.1.1 4.1.1地质力学评估是煤巷锚杆支护设计的主要依据地质力学评估是煤巷锚杆支护设计的主要依据之一,之一,锚杆支护设计前应进行地质力学评估。锚杆支护设计前应进行地质力学评估。4.1.2 4.1.2煤巷围岩地质力学评估的内容包括现场地质条煤巷围岩地质力学评估的内容包括现场地质条件和生产条件调查、煤巷围岩物理力学性质测定、围件和生产条件调查、煤巷围岩物理力学性质测定、围岩结构观测、地应力测量和锚杆拉拔力试验。煤巷围岩结构观测、地应力测量和锚杆拉拔力试验。煤巷围岩
24、地质力学评估的具体内容见表岩地质力学评估的具体内容见表1 1。4.1.34.1.3根据矿井开拓部署和采区划分合理安排煤巷围岩根据矿井开拓部署和采区划分合理安排煤巷围岩五、煤巷锚杆支护技术标准试行五、煤巷锚杆支护技术标准试行地质力学参数的测试。测点应具有代表性,应能最大地质力学参数的测试。测点应具有代表性,应能最大程度地反映整个井田和采区的实际情况,并根据测试程度地反映整个井田和采区的实际情况,并根据测试数据绘制矿井地应力分布图。数据绘制矿井地应力分布图。4.1.4 4.1.4地质力学评估首先应确定评估区域,应考虑地质力学评估首先应确定评估区域,应考虑煤巷效劳期间影响支护系统的主要因素,锚杆支护
25、设煤巷效劳期间影响支护系统的主要因素,锚杆支护设计应该限定在这个区域内。计应该限定在这个区域内。4.1.5 4.1.5煤巷围岩地质力学参数,包括围岩物理力学煤巷围岩地质力学参数,包括围岩物理力学性质、围岩结构和围岩应力。性质、围岩结构和围岩应力。4.1.6 4.1.6原岩应力测量宜优先采用应力解除法或水压原岩应力测量宜优先采用应力解除法或水压致裂法。致裂法。五、煤巷锚杆支护技术标准试行五、煤巷锚杆支护技术标准试行 表表表表1 1 1 1 地质力学评估内容地质力学评估内容地质力学评估内容地质力学评估内容 序序序序号号号号参参参参 数数数数内内内内 容容容容1 1 1 1煤层厚度煤层厚度煤层厚度煤
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