《煤巷锚杆支护理论与成套技术》以煤炭科学研究总院北京开采研究所近I5年来所取得的100余项与锚杆支护技术有关的科研成果为基础,结合国内外新发展动态与研究成果,全面、系统地阐述了煤巷锚杆支护理论与成套技术。具体内容包括煤巷锚杆支护理论、巷道围岩地质力学测试技术、锚杆支护设计方法、支护材料、施工机具和工艺、矿压监测仪器与技术、锚杆支护技术规范、煤巷快速掘进技术及现场应用实例。
《煤巷锚杆支护理论与成套技术》既有深入、系统的理论研究成果,又有成套的实用技术,并用大量篇幅介绍了煤巷锚杆支护技术的应用实例。这些实例几乎涵盖了我国煤矿的各种煤巷类型,有很强的示范性。
《煤巷锚杆支护理论与成套技术》可供采矿工程、岩石力学领域的科研、教学、设计及生产单位的工程技术人员参考使用。
掘进与回采是煤矿开采的两个关键环节。安全、有效、快速的巷道支护技术是保证矿井安全、高效生产的必要条件。我国国有大中型煤矿每年新掘进的巷道总长度高达数千公里(2005年度原国有重点煤矿巷道掘进总进尺为7598.4km,其中开拓巷道进尺l153.2km),80%以上是煤巷与半煤岩巷。如此巨大规模的地下工程在其他行业是不多见的。因此,巷道支护成本、速度、可靠性直接影响煤炭企业的经济效益与安全生产。
煤矿巷道支护经历了木支护、砌碹支护、型钢支护到锚杆支护的漫长过程。多年来国内外的实践经验表明,锚杆支护是煤巷经济、有效的支护技术。与棚式支架支护相比,锚杆支护显著改善了巷道支护效果,降低了巷道支护成本,减轻了工人劳动强度。更重要的是锚杆支护大大简化了采煤工作面端头支护和超前支护工艺,改善了作业环境,保证了安全生产,为采煤工作面的快速推进创造了良好条件。目前,锚杆支护技术已在国内外得到普遍应用,是煤矿实现安全、高效生产必不可少的关键技术之一。
我国煤矿于1956年开始在岩石巷道中使用锚杆支护,至今已有50多年的历史。锚杆支护技术经历了从低强度、高强度到高预应力、强力支护的发展过程。
我国早期采用的锚杆支护强度、刚度低,支护原理上仍属于被动支护,加之支护理论、设计方法、支护材料、施工机具、监测仪器等不成熟,导致煤巷锚杆支护技术发展缓慢。1990年,我国国有重点煤矿煤巷锚杆支护仅占3%~5%。在“八五”期间,将煤巷锚杆支护技术列为国家重点科技攻关项目,完成了一批较高水平的科研课题,并应用于多个矿区,取得较好的支护效果。在“九五”期间,原煤炭部又把煤巷锚杆支护技术列为重点课题,展开了更全面、深入、细致的研究与试验工作。特别是1996-1997年我国引进了澳大利亚锚杆支护技术,在邢台矿区进行了现场演示,并完成了与锚杆支护技术有关的15个项目,显著提高了我国煤巷锚杆支护技术水平。高强度螺纹钢锚杆并进行加长或全长树脂锚固、动态支护设计方法、小孔径树脂锚固预应力锚索等新技术、新材料、新方法得到广泛认可,应用于煤顶巷道、复合与破碎顶板巷道等困难条件,取得良好的支护效果和技术经济效益。
序
前言
第一章 概述
第二章 煤巷锚杆支护理论
第一节 锚杆支护构件的作用
第二节 锚杆支护的加固作用
第三节 现有锚杆支护理论评述
第四节 锚杆支护作用机理分析
第三章 巷道围岩地质力学测试技术
第一节 地应力测量
第二节 巷道围岩强度原位测试
第三节 巷道围岩结构观察
第四节 巷道围岩地质力学快速测试系统的现场应用
第四章 煤巷锚杆支护设计方法
第一节 锚杆支护工程类比设计法
第二节 锚杆支护理论分析设计法
第三节 锚杆支护动态信息设计法
第四节 锚杆支护预紧力设计
第五节 锚杆支护参数设计
第六节 煤巷锚杆支护设计软件
第五章 煤巷锚杆支护材料
第一节 锚杆种类与支护形式
第二节 常用金属锚杆型式
第三节 高强度锚杆杆体及附件
第四节 树脂锚固剂
第五节 组合构件与网
第六节 可切割锚杆
第七节 锚索
第八节 锚杆桁架
第九节 锚杆与注浆联合加固
第六章 煤巷锚杆支护施工机具与工艺
第一节 国内外锚杆钻机发展概况
第二节 单体顶板锚杆钻机
第三节 单体帮锚杆钻机
第四节 锚索施工机具
第五节 钻头与钻杆
第六节 锚杆施工预紧机具
第七节 锚杆与锚索施工工艺
第七章 煤巷锚杆支护工程质量检测与监测技术
第一节 锚杆支护工程质量检测技术
第二节 巷道表面位移监测
第三节 巷道顶板离层监测
第四节 巷道围岩深部多点位移监测
第五节 锚杆与锚索受力监测
第六节 煤柱应力监测
第七节 巷道矿压监测数据处理与信息反馈
第八节 巷道矿压监测数据处理软件
第八章 煤巷锚杆支护技术规范
第一节 煤巷锚杆支护技术规范编制的必要性与方法
第二节 煤巷锚杆支护技术规范的内容及实例介绍
第九章 煤巷快速高效掘进技术
第一节 国内外煤巷快速掘进技术概况
第二节 普通综合机械化掘进技术
第三节 掘锚一体化技术
第四节 连续采煤机快速掘进技术
第五节 煤巷快速掘进技术的改进与发展
……
第十章 煤巷锚杆支护技术的工程应用
第十一章 煤巷锚杆支护技术经济效益分析
参考文献