扶貧錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)

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1、伊東集團(tuán)扶貧煤礦大巷及首采面回采巷道錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)2005年7月伊東集團(tuán)扶貧煤礦大巷及首采面回采巷道錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)天地科技股份有限公司開(kāi)采所事業(yè)部二零零五年七月地址：北京市朝陽(yáng)區(qū)青年溝路5號(hào)電話：010-84263125郵政編碼：100013傳真：010-8426165037天地科技股份有限公司開(kāi)采所事業(yè)部伊東集團(tuán)扶貧煤礦大巷及首采面回采巷道錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)2005年7月摘要本設(shè)計(jì)是伊東集團(tuán)扶貧煤礦大巷及首采面回采巷道錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)。采用動(dòng)態(tài)信息支護(hù)設(shè)計(jì)法進(jìn)行錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)步驟包括試驗(yàn)點(diǎn)調(diào)查和地質(zhì)力學(xué)評(píng)估，初始設(shè)計(jì)，綜合

2、監(jiān)測(cè)和信息反饋，修正設(shè)計(jì)和日常監(jiān)測(cè)。在詳細(xì)調(diào)查試驗(yàn)地點(diǎn)和評(píng)估地質(zhì)力學(xué)參數(shù)的基礎(chǔ)上，采用國(guó)際上流行的有限差分?jǐn)?shù)值計(jì)算程序FLAC3D，結(jié)合豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，提出初始設(shè)計(jì)。它包括支護(hù)形式和參數(shù)，支護(hù)材料，井下施工工藝和安全措施，礦壓監(jiān)測(cè)等內(nèi)容。該設(shè)計(jì)實(shí)施于井下后，還應(yīng)得到礦壓監(jiān)測(cè)的驗(yàn)證或修改。關(guān)鍵詞：扶貧煤礦錨桿支護(hù)動(dòng)態(tài)信息設(shè)計(jì)37天地科技股份有限公司開(kāi)采所事業(yè)部伊東集團(tuán)扶貧煤礦大巷及首采面回采巷道錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)2005年7月目錄摘要前言１錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方法介紹２試驗(yàn)點(diǎn)調(diào)查和地質(zhì)力學(xué)評(píng)估３錨桿支護(hù)初始設(shè)計(jì)４錨桿支護(hù)材料５井下

3、施工工藝和安全措施６礦壓監(jiān)測(cè)37天地科技股份有限公司開(kāi)采所事業(yè)部伊東集團(tuán)扶貧煤礦大巷及首采面回采巷道錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)2005年7月前言伊東集團(tuán)扶貧煤礦位于內(nèi)蒙古鄂爾多斯市準(zhǔn)格爾旗境內(nèi)，是一座正在建設(shè)中的大型現(xiàn)代化礦井，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力150萬(wàn)t/a。為提高礦井的現(xiàn)代化程度，扶貧煤礦設(shè)計(jì)采用綜掘機(jī)掘進(jìn)和放頂煤一次采全高回采方式，掘進(jìn)、回采、運(yùn)輸設(shè)備功率高、體積大，為保證掘進(jìn)、回采、運(yùn)輸?shù)囊?，巷道斷面積顯著增大。該斷面巷道支護(hù)，如果使用傳統(tǒng)的金屬棚支護(hù)方式，無(wú)法適應(yīng)巷道支護(hù)要求，降低了巷道的安全程度，不僅巷道支護(hù)費(fèi)用很高，而

4、且支護(hù)效果也不理想，嚴(yán)重影響礦井高產(chǎn)高效的建設(shè)。為解決上述問(wèn)題，伊東集團(tuán)委托天地科技股份有限公司開(kāi)采所事業(yè)部進(jìn)行研究和試驗(yàn)，以確定扶貧煤礦整個(gè)井下巷道的合理支護(hù)方式及施工工藝?！　「鶕?jù)開(kāi)采所采礦研究室的《扶貧煤礦6號(hào)煤層煤巖樣物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)報(bào)告》，以及6號(hào)煤層埋藏深度130米和在井下看到的煤層情況，結(jié)合理論計(jì)算及計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬，現(xiàn)提出扶貧煤礦井大巷及首采面回采巷道錨桿支護(hù)初始設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：地質(zhì)力學(xué)測(cè)試，支護(hù)形式和參數(shù)設(shè)計(jì)，支護(hù)材料選擇，井下施工工藝和安全措施，礦壓監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)等內(nèi)容。該設(shè)計(jì)實(shí)施于井下后，

5、還應(yīng)進(jìn)行礦壓監(jiān)測(cè)，以驗(yàn)證或修改本設(shè)計(jì)，保證巷道安全。1錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方法介紹現(xiàn)有的錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方法很多，如基于以往經(jīng)驗(yàn)和圍巖分類的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法，基于某種假說(shuō)和解析計(jì)算的理論設(shè)計(jì)法，以現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的監(jiān)控設(shè)計(jì)法。大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，單獨(dú)采用任何一種方法都不符合巷道圍巖復(fù)雜性和多變性的特點(diǎn)，因而達(dá)不到理想的設(shè)計(jì)效果。只有采用包括試驗(yàn)點(diǎn)調(diào)查和地質(zhì)力學(xué)評(píng)估、初始設(shè)計(jì)、井下監(jiān)測(cè)和信息反饋、修正設(shè)計(jì)和日常監(jiān)測(cè)的動(dòng)態(tài)信息設(shè)計(jì)方法,才是符合井下巷道圍巖特性的科學(xué)的設(shè)計(jì)方法。其中試驗(yàn)點(diǎn)調(diào)查包括圍巖強(qiáng)度、圍巖結(jié)構(gòu)、地應(yīng)力及錨固性能測(cè)試等

6、內(nèi)容，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行地質(zhì)力學(xué)評(píng)估和圍巖分類，為初始設(shè)計(jì)提供可靠的參數(shù)。初始設(shè)計(jì)采用數(shù)值計(jì)算和經(jīng)驗(yàn)法相結(jié)合的方法進(jìn)行，根據(jù)圍巖參數(shù)和已有實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)確定出比較合理的初始設(shè)計(jì)。然后將初始設(shè)計(jì)實(shí)施于井下，并進(jìn)行詳細(xì)的圍巖位移和錨桿受力監(jiān)測(cè)，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果驗(yàn)證或修正初始設(shè)計(jì)。正常施工后還要進(jìn)行日常監(jiān)測(cè)，保證巷道安全。本設(shè)計(jì)包括試驗(yàn)點(diǎn)調(diào)查和地質(zhì)力學(xué)評(píng)估，錨桿支護(hù)初始設(shè)計(jì)，井下施工所需材料、設(shè)備和工藝，礦壓監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)和儀器等內(nèi)容。2試驗(yàn)點(diǎn)調(diào)查和地質(zhì)力學(xué)評(píng)估采區(qū)地質(zhì)柱狀圖如圖1所示。37天地科技股份有限公司開(kāi)采所事業(yè)部伊東集團(tuán)扶貧煤礦大

7、巷及首采面回采巷道錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)2005年7月圖1采區(qū)綜合柱狀圖2.1巷道圍巖巖性和強(qiáng)度37天地科技股份有限公司開(kāi)采所事業(yè)部伊東集團(tuán)扶貧煤礦大巷及首采面回采巷道錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)2005年7月6#煤層平均厚度為13.5m，傾角不大于5°。煤層平均單軸抗壓強(qiáng)度為7.12MPa～26.08MPa不等；偽頂為黑色炭質(zhì)頁(yè)巖，平均厚度0.3m，夾煤線或煤屑，隨采隨冒。直接頂為風(fēng)化粘土巖，厚度3.16m，上部為棕色，下部為黑褐色，主要礦物成分為粘土礦物，含大量黑色有機(jī)質(zhì)，巖石松軟，平均單軸抗壓強(qiáng)度為28.9MPa；煤層直接底為炭質(zhì)泥巖

8、，厚度為0.85m，黑色，主要礦物成分為粘土礦物，含炭質(zhì)較高污手階梯狀斷口，水平薄層節(jié)理發(fā)育，平均單軸抗壓強(qiáng)度為56.87MPa。2.2地質(zhì)構(gòu)造和圍巖結(jié)構(gòu)該礦區(qū)無(wú)大型地質(zhì)構(gòu)造和圍巖結(jié)構(gòu)。2.3地應(yīng)力由于未進(jìn)行地應(yīng)力測(cè)量，本設(shè)計(jì)根據(jù)煤層埋藏深度，按照公式δ＝γ*H，得出大致地應(yīng)力大小。2.4環(huán)境影響該地區(qū)水文地質(zhì)較簡(jiǎn)單，涌水量不大。2.5粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)試采用錨桿拉