“锚杆与锚索圈层防冲支护结构”防冲原理浅析.pdf

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1、煤矿现代化2010年第3期总第96期“锚杆与缁蚤圜层冲支掏"冲原理浅衍王英德。金思德，范爱文(南屯煤矿，山东济宁2735~)摘要目前煤矿开采深度日趋增加，由于煤体内的应力几乎与采深成正比，采深越大，煤体内的应力越高，发生冲击地压的可能性就越大，特别是工作面顺槽发生冲击地压的危险性也越大，因此，研究工作面顺槽支护结构的防冲原理具有重要的意义，而目前工作面顺槽的支护形式大多采用锚杆、锚索耦合支护，了解其防冲支护结构，可更好的优化工作面顺槽的防冲支护设计。关键词冲击地压；锚杆；锚索；支护结构；防冲原理中图分类号：TD324文献标志码：B文章编号：10

2、09—0797(2010)03—0101—02锚杆与锚索支护作为一种有效地煤层巷道支护方式，由k一安全系数，一般大于2；于对巷道围岩结构的改变和强度的强化作用，可显著提高围h一巷道松动圈，实测得到；岩稳定性，改善巷道受力状况，减少了巷道围岩变形，加之具r一岩石容重，煤一般为1．3dm，岩石为2．5fm，左右。有降低工人劳动强度，支护成本较低，以及提高巷道断面利用根据P值和所选锚杆的强度，可以计算出支护密度：率、改善作业环境等优点。目前已成为一项成熟的技术，并得Ps=qRr(2)到了广泛的应用。式中Ps一锚索支护体系强度，kN／m~；在具有冲击地

3、压矿井的应用中，研究该支护方式的防冲q一安全系数，一般大于2；原理，其意义十分重大，了解了其中原理，可以更好的做好巷r--一岩石容重，煤一般为1．3fm，岩石为2．5fm，左右；道的防冲支护设计，减少巷道冲击地压事故的发生。现结合生R一冲击后松动圈厚度，由经验估计，或实测得到。产实际情况，对“锚杆与锚索圈层防冲支护结构”防冲原理做锚索长度S要大于R，即：S>R(3)以下探讨1．2变形协调准则假设巷道开掘后，形成松动圈的变形量为B，则锚杆允许1“锚杆与锚索圈层防冲支护结构”防冲支护设计准最大变形量s必须满足公式(4)，即锚杆变形与围岩变形的则协调

4、：防冲支护设计准则需要考虑支护强度和变形协调两个方￡2>B。(4)面。且随着变形量的增加，锚杆阻力增加，能够抑制围岩的变1．1强度准则形。锚杆支护圈层的支护强度准则(悬吊准则)：冲击发生后，如果巷道总变形量为B：，则锚索与锚杆支护Pg=khr(1)系统的总变形量必须满足公式(5)，即锚索与锚杆支护系统变式中Pg一锚杆支护体系强度，kN／m；形与围岩变形的协调：做硬化处理，且道路南侧电缆沟上方已筑有高墙，故原过路电(1)为保证济三矿车站东咽喉照明充足，尽快恢复济三矿缆沟路径不能再采用。解决方法：从信号楼二楼济三信号工区车站东灯塔照明设施，新电缆敷

5、设之前，首先修复原有东灯塔东门外侧沿二楼地平向北墙相对电缆井通道处，开凿适当大照明供电线路的电源电缆。小孑L洞，由此向南跨越楼前道路，架设电缆桥架至1股道北侧(2)按照图纸设计要求，从济三矿车站变电所，沿济三矿同电缆沟相连接。储煤仓建筑物、钢结构运煤皮带走廊，敷设钢绞线，安装钢绞(4)在3、4股道间开挖主干电缆沟(至S5G送端坐标处开线卡子、钢绞线拉紧装置。挖其分支电缆沟)，至5#岔后向南至3#岔后，然后沿线路南(3)皮带走廊以东至济三矿车站东灯塔，脱离建筑物部侧至D1信号机，敷设180型电缆槽。从D1信号机沿线路南侧分，在铁路南侧矸石路基边坡

6、，开挖电缆沟。至)(JG送电端，敷设80型电缆槽。(4)吊挂、地埋VV22—1KV4X35的电源电缆，埋地部分(5)安装1lmX进站、8．5mXY预告信号机柱。采用水泥电缆槽防护，漏出地面2m以下部分穿钢管防护。(6)更换道岔安装装置、电动转辙机及三杆，并利用原电(5)修复灯塔机械传动装置、灯塔配电系统及照明灯具缆线路进行临时过渡。等。(7)在设计坐标位置安装信号机、轨道电路、道岔各种箱兖矿济三下沉区铁道线路、通信过渡、信号过渡工程、电盒，配线、校核、低压送电，为交割做好准备。力过渡工程全面恢复改造，为保障兖矿铁路运输安全生产打(8)新旧信号设

7、备交割：①设备安装完毕，申请要点交割；下了坚实的基础。②接入新安装信号设备，拆除原下沉区临时过渡信号设备，室作者简介内外反复确认、校核；③新设备投入运营。阴红，1991年毕业于山东矿业学院，现在兖矿集团铁运处(9)做好工程收尾，信号设备加固等工作。工作。任工程师。3．4铁路电力部分(收稿日期：2010—2—11)·】01·煤矿现代化2010年第3期总第96期B2<0I．-m-3(5)作曲线；曲线3为圈层支护结构的工作曲线。图5(b)中，圈层合理的“锚杆与锚索圈层防冲支护结构”设计准则需要同支护结构的三个工作区段为：时满足公式(1)、(2)、(3

8、)、(4)和(5)。锚固另外，需要特别指出的是，要实现上述设计准则，需要支力护体具有增阻型特性曲线，即随着变形量的增加，支护阻力也随之增加。R舟R-R