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1、对接长锚杆在煤矿中的应用,-回采巷道全锚杆支护，杜绝冒顶事故发生,1,对接长锚杆在煤矿中的应用,锚杆-锚索联合支护在煤矿中应用广泛，其设计思想是：以锚杆作为及时支护用以加固巷道周围浅部围岩,提高围岩的承载能力和自稳性；通过预应力锚索作用,在锚杆支护的基础上进一步提高支护强度,当围岩的破坏松动范围超过锚杆的锚固范围时,通过锚索的悬吊作用,将顶板松动区垮落体岩石悬吊于深部稳定的岩层之上,防止顶板失控冒落。,2,这种设计思想是很完善的，但在实际工程中确实很难实现。多年的实践表明，只有在顶板非常理想的情况下，这种支护方式可以有效地控制顶板。在大多数情况下，尤其在软岩或回采巷道应用很不理想,主要表现在：
2、锚杆和锚索受力不均衡，锚索承担过多的载荷，局部冒顶（掉顶）难以控制、锚索失效和破断等。,对接长锚杆在煤矿中的应用,3,锚杆支护巷道冒顶机理与致因,巷道冒顶机理：在巨大地应力和采动应力作用下，巷道顶板出现剧烈破坏和离层，产生顶板边界为拱形、椭圆形、梯形和多边折线形等类松散垮漏体；锚杆（索）支护失效，丧失对这种顶板类松散垮漏体的控制，导致顶板冒落。,4,锚索失效三种形式导致的巷道冒顶,1.锚索与围岩的锚固失效被拉出 2.锚索延伸率过低被各各击破断裂 3.锚索尾部局部顶板应力过于集中造成碎裂漏顶,5,对接长锚杆防治巷道冒顶新技术,（1）由于锚杆延伸率大大高于锚索，允许顶板离层量高达300600mm，
3、可以与顶板围岩协调变形，避免了因锚索（允许顶板离层量小于100mm）被各各击破引起的冒顶。 （2）长锚杆可以直接锚固在顶板易垮漏体之外的稳定岩层上，避免锚杆因长度过短锚固失效。 （3）长锚杆可在顶板类散体形成倒梯形锚固体，其楔形挤紧作用可以有效防止巷道顶板松散跨漏体的冒落。 （4）使用长锚杆替代锚索更经济，掘进速度更快。,对接长锚杆形成的楔形锚固体,6,2021/1/20,7,锚杆结构优化,煤层直接顶比较破碎并且厚度较大，锚索的延伸率很低，不能有效的支护顶板.设计了可接长锚杆。,由杆体、锚头和锚尾组成，在锚头和锚尾之间设置有至少一个连接部，通过所述连接部，将所述锚头和锚尾固定连接或分开.,可接
4、长锚杆,2021/1/20,8,锚杆锚索协调作用机理研究,巷道变形破坏遵循自身规律 锚杆适应巷道变形破坏规律可保持巷道稳定 锚索应适应锚杆支护巷道变形破坏规律,4m长锚杆、锚索承载力变形性能试验,9,4m长锚杆、 4m锚索拉力破坏试验,锚杆： 长度4000mm,直径20的左旋螺纹钢，拉力达到184kN时，在尾部螺纹处破断，伸长577mm，延伸率为15.15% 。 锚索： 直径17.8mm、长度4000mm的，拉力在300kN以下时，只发生弹性变形，变形量50mm。,10,国家安全生产北京矿山井巷设备与矿用油品检查检验中心,超长锚杆性能,现场实际拉拔试验结果，最大在19吨，一般在17-19吨之间
5、。,11,煤帮试验使用长螺纹接长锚杆,长螺纹接长锚杆长度大，与煤体的锚固力可靠，能有效控制煤帮变形。 可以在扩帮后缩短，或更换锚尾后重复使用，解决了扩帮后煤帮重新打锚杆的难题。,12,煤帮可再生锚杆,煤帮可再生锚杆长度大，与煤体的锚固力可靠，能有效控制煤帮变形。 煤帮可再生锚杆可以在扩帮后缩短，更换锚尾后重复使用，解决了扩帮后煤帮重新打锚杆的难题,13,2021/1/20,14,巷道冒顶判定准则及其阈值研究,(a)锚杆支护的回采巷道,(b)巷道顶板产生离层,(c)离层达到极限值时 诱发冒顶事故,（1）顶板离层临界值的大小受煤层赋存条件以及锚杆支护参数等众多因素的影响。 （2）不同巷道的顶板离层
6、临界值应当根据其自身的围岩环境及支护形式进行计算。,现场实施方案,15,现场实施方案,顶板采用4m的可接长锚杆代替锚索； 可接长锚杆逐排间隔布置；,16,沈阳焦煤股份公司蒲河煤矿长锚杆支护参数图,17,锚杆长度不足造成冒顶,18,19,锚索脱落,锚杆与顶板不垂直时尾部的破坏状态,倾斜角度30,倾斜角度15,倾斜角度25,锚尾受力方向和锚杆杆体成一定的角度时，夹角越大弯曲程度也越大。 锚杆破断位置不在锚尾，而是正常杆体中间某一位置。,20,81305二号回顺顶板台阶下沉,300-400mm,21,81305一二号回顺顶板台阶下沉,22,对接长锚杆在煤矿中的应用,总之，长锚杆支护以安全可靠、快速高效、费用低廉的优势，从新回到煤矿回采巷道支护的主力军中来，取代锚索后，使生产更加安全可靠； 它的可接长功能克服了常规锚杆的缺陷，完善了锚杆支护功能； 它具有的大延伸率，较好地适用了煤矿围岩的变形，牢牢地控制顶板，最大限度地保证了施工安全。,23,