可重复使用式膨胀锚杆支护机理及应用分析.pdf

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1、能源技术与管理2012年第1期doi：10396％issn．1672—9943．201201．025可重复使用式膨胀锚杆支护机理及应用分析张殿飞，李德忠，周宏范，齐万利(1．国投新集能源股份有限公司新集三矿，安徽淮南232100；2．安徽理工大学能源学院，安徽淮南232001)[摘要]矿山短期服务的锚杆支护巷道，因不能或不便于回收，直接影响综合机械化采矿设备的安全作业。在矿井岩石开拓掘进巷道工作面迎头，因安全生产需要进行的临时支护或固定吊挂工作，一次性作业需求量小，但是准备工作量和需要的工具设备较多，浪费大量人力、材力和工时，可重复使用

2、式膨胀锚杆在安装工艺、材料投入、工时利用及支护能力上相对普通支护锚杆，进行了有效的优化和提高，在简化工艺、节约成本和安全生产方面进行了有益的探索和尝试。[关键词]膨胀锚杆；端锚；可重复使用：抗拔力[中图分类号]TD353+．6[文献标识码]B[文章编号]1672-9943(2012)01066_O2其使用原理：主杆体插入副杆体内，通过紧固0引言螺栓的作用，主杆体带动锥头进入副杆体钢条片在煤矿开采过程中部分巷道服务期限很短，内，造成副杆体膨胀而达到加固目的；需要卸除如回采工作面的开切眼等，而其支护的锚杆类材时，退出螺帽，冲击主杆体，使其相

3、对副杆体外出料因难以回收，影响采煤机截齿的正常割煤作业。一定距离，锥头完全推出钢条片之外，拉动副杆体还有一些生产场所因安全生产需要，会用到临时并带动主杆体，即可整体取出。或一次性的吊挂起吊，而采用普通锚杆吊挂支护，从支护方式看该锚杆属于端锚支护，采用螺施工工序繁杂，由于井下生产的特殊性，点多面栓紧固拉动作用，造成副杆体尾部膨胀，膨胀区段广，量少次数多，施工的准备工作量大、需要工具与岩石钻孔内壁之问形成过盈配合，根据钻孔内设备多，费工费时，通用性差。本文结合国投新集壁岩石物理力学性能的不同，一定扭矩下，膨胀系r二矿的具体工程实例对可重复使

4、用式膨胀锚杆在数不同，过盈配合公差不同。岩石硬度越小，公差岩巷开拓掘进工作面的应用进行研究分析。值越小，反之亦然。端部非膨胀区至岩石钻孑L口处，副杆体与岩石钻孔为间隙配合，配合公差原则1可重复使用式膨胀锚杆的结构、原理及上不得小于3mm，以便于不使用时取出整套锚杆支护控制机理件。但是由于岩石性质的不同，当遇到软岩或岩层可重复使用式膨胀锚杆是采用普通左旋加强发育、破碎时，该段间隙配合的公差可能因围岩应螺纹钢，配合厚壁、特定外径的钢管、锥头及其它力作用而变小，甚至为零，会发生少量膨胀锚杆不附件组成，如图1所示。具体分为主、副杆体、锥易取出的

5、现象。但是副杆体采用外表面镀锌或不头、托板、紧固螺栓。主杆体一端与锥头固定，另一锈钢材料，并保持光滑，并在外端口设专用拉钩，端为螺纹紧固端；副杆体为一端有钢条片的钢管。即可完全取出。该型膨胀锚杆安装工艺简单，回收便捷，通用性好，整套锚杆件可同时回收复用，从根本上达到节省锚杆、锚固剂等材料，达到降低成本的目的，改善了临时支护工艺的操作流程。2巷道地质条件概况试用巷道为国投新集三矿一340m西三～西五集中回风巷和⋯550480m西六上山。一340m图1可重复使用式膨胀锚杆结构示意图西三～西五集中回风巷位于一340m水平，地面标2012年第1

6、期张殿飞，等可重复使用式膨胀锚杆支护机理及应用分析67高一般在+22m，工作面起点标高一327．3m。掘进因，支护时采取增大扭矩的办法，抗拔力均达到9t过程中，进行试用区段巷道的的主要地质情况为：以上，且能正常安装和完全卸除复用。灰～灰黑色中间夹有细砂岩条带的砂质泥岩；银5结论灰色、含有紫红色小花斑的花斑泥岩；灰～灰黑色、中间夹有细砂岩条带的砂质泥岩。(1)因为采用了膨胀式端锚技术，锚杆抗拔⋯550480m西六上山在使用时，该工作面力随着围岩应力的增加，其膨胀尺寸愈大，锚杆端已施工至上部车场的平斜交界线前5m，该段巷部与围岩契合的程度愈

7、高，实际测试其抗拔力随道岩性分别为：砂质泥岩，灰～深灰色，薄层状，致之增加。在普通岩性上，通过试验抗拔力达到9t密，性脆，断口平整；细砂岩，灰白色，中厚层状，致以上，岩性硬度愈高，抗拔力在锚杆自身力学性能密、坚硬，断口平整；砂质泥岩，灰～灰白色，厚层范围内随之升高。状，致密，坚硬，断口平整。(2)在施工工艺上，岩石钻孑L按照一定尺寸钻好后，在端部非膨胀的状况下，轻轻推人钻孔内3岩巷开拓掘进工作面支护形式及原有适当位置，采用扳手直接拧紧达到80N·m即可，临时支护参数对钻孑L的质量要求不高，只要能够将锚杆推人孑L一340m西三～西五集中回

8、风巷围岩岩层发内即可。安装工艺相对目前应用极为广泛的树脂育，局部泥岩遇水迅速软化，围岩压力明显，支护锚杆，大幅简化，大部分必要的风动工具准备工作形式为U型棚并喷浆，断面12．2m；⋯550480m均得以取消