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马念杰1基本概念1.1煤炭工业概况1.2煤巷在煤矿生产中的地位1.3开拓方法图6-2不同倾角矿体的露天开采示意图图6-3露天开采总平面图中国山西平朔安太堡露天煤矿(单斗—汽车工艺15Mt/a)露天矿用的WABCO公司生产的120C(109t)电动轮汽车 中国辽宁海州露天煤矿(单斗—铁道工艺5Mt/a) 1.4矿井开拓与巷道布置箕斗 罐笼 皮带运输2采掘工艺2.1采煤方法的分类矿房 矿柱房柱空场法采矿法(典型方案)走向长壁采煤法使用锚杆支护2.2采煤工艺分类炮采是建国初期最主要的采煤工艺 统配煤矿炮采产量1991年占31.31% 地方国营煤矿炮采占60%以上 集体煤矿则基本上都是炮采。 (2)机采采煤机采煤过程(3)综合机械化采煤(综采)自移支架2.3掘进凿岩机掘进机装岩机3矿山压力及其显现采煤作业时的顶板管理方式矿山压力的基本概念回采工作面上覆岩层分区与分带不同类型覆岩开采后的破坏情况矿山压力的基本概念2)煤巷特点木支架破坏形式工字钢梯形支架破坏形式U型钢拱形支架破坏形式金属支架支护巷道变形严重金属支架支护巷道变形严重拱形金属支架巷道变形录象4.巷道支护常用概念松脱压力变形压力变形压力理论膨胀压力冲击压力巷道原岩松动圈塑性圈巷道影响区巷道围岩稳定性1-围岩位移曲线;2–支架工作特性曲线;3–围岩松动破坏后的位移曲线;A、B、C–支架可能的工作点; Pmax、Pmin——支架承受的最大承载力和最小承载力;Δumax——允许围岩最大位移量合理利用巷道围岩的自承力合理选择支架工作点提高围岩自承能力选择合理的支护方式与参数5煤巷锚杆支护5.1煤巷锚杆支护作用机理(1)悬吊理论(2)组合梁理论(3)组合拱(压缩拱)理论(4)最大水平应力理论(1)机械式锚杆(2)管缝式锚杆(3)粘结式锚杆高强锚杆国外高强锚杆高强锚杆系统组成及加工工艺锚固剂树脂锚固剂(1)固化时间(2)不同时期的抗压强度(3)锚固力(4)可靠性锚固形式托梁托梁护网钢(铁)丝网钢筋网塑料、聚脂网锚杆钻机液压锚杆钻机风动锚杆钻机钻头钻杆快速安装器开槽销钉式快速安装器的安装过程小孔径预应力锚索加强支护注水泥浆及树脂胶泥锚固用普通树脂药卷加长锚固现场监测内容巷道表面收敛围岩深部位移锚杆的受力顶板下沉量顶板锚固区内力的离层值顶板锚杆受力的大小及分布测力锚杆的组成安装测力锚杆的目的离层指示仪的组成安装离层指示仪的目的顶板离层指示仪与测力锚杆6煤巷锚杆支护取得的创新成果1)揭示了煤巷围岩的破坏机理将地质力学评估、计算机数值模拟、施工监测、信息反馈作为一个系统,在动态中修改完善的设计方法; 自动设计和分析处理的锚杆支护专用设计软件; 5个反馈信息指标和围岩稳定性判别准则. 3)开发了高(超高)强度锚杆支护体系4)研制了ф28小孔径煤巷锚索技术5)完善了一系列配套技术巷道围岩变形量减少了42.32%~63.1%; 杜绝了冒顶、瓦斯、火灾事故; 锚杆支护比重从37%提高到了83.6%; 掘巷速度提高了3倍,成本下降了54.5%; 3年少掘岩巷10300m,简化了巷道布置; 三年累计增收节支25615万元; 对实现高产高效、连续三年获得全国煤炭行业盈利排名第二作用显著。(2)在全国推广应用情况