① 支护参数设计
根据本工作面的回采需要,煤帮和顶、底板预留变形量100mm,锚杆外露100mm,运输巷的掘进跨度为4.2m、中高为2.8m。
据顶板工程地质条件,2~3m内的直接顶易冒落,一般锚杆处于冒落范围以内,只用锚杆支护顶板难以保证稳定。锚索长度较大,可锚固于老顶上,实现将支护载荷传递至深部稳定岩层的目的。顶板表面铺金属网和梯子梁可改善岩层的完整性和韧性,控制锚杆之间岩石块体的冒落。因此顶板采用锚网索梁联合支护。
两帮布置的锚杆与板裂化裂缝垂直,可阻碍裂缝的形成和扩展,控制板裂化现象的发生、发展,维护两帮稳定。
9.4.2.1顶板锚杆支护离散元模拟
1.力学模型
数值模拟目的是对锚杆支护碎裂结构的稳定性和变形、破坏机理开展研究,为选择合理的支护形式提供依据。因此,直接顶是主要研究对象,对老顶、煤帮及底板则作简化处理。模型几何尺寸为12×15m,巷道高度为2m,跨度为4.2m,底板总厚度1m,两帮和底板不做进一步地块体划分。直接顶总厚度6m,为碎裂结构岩体,总体分为两层,近顶板表面4m为第一层,其上2m为第二层,第一层分为13个分层,节理为对缝布置,第二层分为7个分层,节理错缝布置。老顶总厚度6m,分为6层。
施加锚杆和锚索联合支护的模型见图9.19所示。顶板锚杆长度为2.4m,直径为20mm,材质为20MnSi钢,间距为0.9m。锚索采用高强度的预应力钢绞线,直径为15.24mm,全长为7m,锚固在老顶内1m深处,锚索间距为0.9m。图9.19中去掉锚索,即为仅施加锚杆支护的模型。
图9.19锚杆支护力学模型
模型底部为固定边界,两侧及上部施加载荷。模拟埋深为500m,侧压力系数为1。围岩力学性质见表9.8。
表9.8模型材料和节理力学特性
2.模拟结果
无支护、锚杆支护、锚杆锚索联合支护顶板冒落形态分别见图9.20,图9.21,图9.22所示。
图9.20无支护模型顶板冒落形态
图9.21锚杆支护模型顶板冒落形态
图9.22锚杆、锚索联合支护顶板冒落形态
图9.20表明不施加锚杆支护时直接顶冒落高度达到4m,说明顶板围岩不能自稳,施加工字钢棚式支架时即是此种失稳形式。冒落高度达到4m时,冒落岩石作用在工字钢支架顶梁的载荷集度可达到100kN/m,顶梁必然发生显著下沉。图9.21表明施加锚杆支护后冒落高度为2.5m,由于锚杆长度为2.4m,没有穿过破碎顶板进入稳定的顶板层,因此中部锚杆与岩石块体一起冒落。角锚杆锚固于煤帮上部的直接顶中,受煤体支撑作用,该部位的直接顶处于稳定状态,因此角锚杆保持稳定,使得顶板冒落成拱形,冒落范围较不施加锚杆支护时有所减小,这也说明煤体稳定对于顶板稳定具有重要意义。图9.22为施加锚索支护后锚杆间的岩石块体冒落形态,局部掉块高度最大为0.6m,由于锚索穿过不稳定的直接顶锚固于稳定的顶板层位,保证了顶板中部整体稳定,并与角锚杆协同作用使得顶板总体上处于稳定状态。受离散元软件功能的限制,在建立离散元分析模型时顶板表面没有施加模拟钢带等护表材料的杆单元,这是导致局部掉块的原因,这说明在煤巷顶板锚杆支护技术中,施加钢带、钢筋梁、金属网等护表材料对于维护顶板稳定具有重要作用。
9.4.2.2顶板锚杆设计
1.锚索长度
选用锚索为低松弛级φ15.24mm,强度级别为1860MPa的钢绞线。钢绞线由7根φ5mm的钢丝组成,屈服载荷为221.5kN,破坏载荷为260.7kN。
锚索长度由下式计算:
l=l1+l2+l3式中:l1为锚索外露长度,取0.3m;l2为锚索自由段长度,根据地质条件,顶板直接顶厚度为6.0m,老顶作为锚索的锚固点,锚索自由段长度按6.0m计算;l3锚索锚固长度,根据国内外成功经验,取1.5m,代入上式计算得l=7.8m,取锚索长度为8.0m。根据锚索锚固长度,每根锚索配备1个CK2335和5个Z2335型树脂药卷,托板为400mm×400mm的钢板。
2.锚杆长度
角锚杆要向外倾斜,与水平面夹角为α,借鉴拉杆支架角锚杆倾角优化研究成果取α=60°。
锚杆长度按下式计算:
基于岩体结构分析的煤巷锚杆支护技术
式中:l为锚杆长度;s为巷道跨度,为4.2m;η为锚杆外露长度,取为0.1m,代入上式得:
基于岩体结构分析的煤巷锚杆支护技术
取锚杆长度为2.4m。
3.锚杆间排距
锚杆间排距用下式计算:
a=b=(1/2~1/3)l
式中:a、b为锚杆间排距;l为锚杆长度,计算得a=b=0.8~1.2m,取0.8m。
4.锚杆直径
潜在冒落区岩石重量由锚杆和锚索共同承担,因此锚杆直径与锚索间排距有关。按每排布置2根锚索,考虑到锚杆的布置,取锚索排距为2.4m,锚索距相临煤帮1.2m。锚杆直径由下式计算:
基于岩体结构分析的煤巷锚杆支护技术
式中:k——安全系数,取k=1.7;
α——角锚杆倾角,α=60°;
γ——不稳定岩层平均容重,取25kN/m3;
[σ]——锚杆的屈服强度,选用20MnSi螺纹钢锚杆,[σ]为340MPa;
Gm——锚索承担不稳定岩层重量,Gm=nGb/B,n、G、b、B分别为每排锚索根数、锚索屈服载荷、锚杆排距、锚索排距,Gm=2×221.5×0.8/2.4=148kN;
h——不稳定岩层厚度,根据地质调查结果巷道冒落高度为3m,取h=3m。
将各值代入式(9.4)得:
d=19.2mm。选用φ20mm的螺纹钢锚杆。
每根锚杆配备1卷CK2335型和2卷Z2335型树脂药卷锚固剂,φ120铸钢托盘。
5.钢带、钢筋梁
从上述分析中可见,钢带、钢筋梁等护表材料在煤巷顶板支护中起着重要作用,其支护作用可简化为图9.23所示的力学模型,模型中的支点表示锚杆对钢带、钢筋梁的固定作用,模型跨度为锚杆的间距,并将锚杆间冒落的岩石块体的自重简化为均布载荷q,在均布载荷作用下钢带或钢筋梁发生下沉。从工程实践看,钢带或钢筋梁下沉的位移较大,一般大于钢带的截面高度或钢筋梁的直径。下沉后钢带、钢筋梁形态如图9.24(a)所示,取跨度l的二分之一作受力分析,如图9.24(b)所示,图中T为钢带、钢筋梁的拉力,δ为下沉位移。对A点作弯矩平衡分析可建立如下平衡方程:
图9.23钢带、钢筋梁力学模型
图9.24钢带、钢筋梁平衡分析
基于岩体结构分析的煤巷锚杆支护技术
推导得:
基于岩体结构分析的煤巷锚杆支护技术
取T为钢带或钢筋梁的屈服载荷。以宽度为250mm的钢带为例,T为83.5kN,根据工程实践取a=0.8m。根据离散元模拟结果(图9.22),均布载荷q按冒落岩块高度为0.6m计算:
基于岩体结构分析的煤巷锚杆支护技术
式中:h为冒落高度,为0.6m;γ为容重,取为25kN/m3;b为锚杆排距,根据工程实践取为0.8m,则q计算为12kN/m。将q和T值代入(9.5)式,计算得δ为14.55mm。
上述计算表明,钢带下沉达到14.55mm,钢带受力达到屈服载荷时可承担0.6m高度的冒落岩石重量。钢带进入屈服后如果冒落高度更大,钢带受力保持屈服载荷不变,可发生更大的伸长,导致钢带下沉量增大,即δ值增大至式(9.5)的计算结果,实现钢带与冒落岩石的整体平衡。
9.4.2.3煤帮锚杆设计
根据经验,选用直径18mm、长度2.0m的帮锚杆,材质为Q235钢,锚杆排距与顶板一致,为0.8m,下帮锚杆间距为0.8m,上帮锚杆间距为0.85m。
每根煤帮锚杆配备两卷K2835型树脂锚固剂,并配备300×300×40mm竹托板和φ120铸钢托盘各一个。巷道支护参数见图9.25所示。
图9.213272工作面运输巷锚杆支护参数图
② 轮胎概念股一览 轮胎概念上市公司有哪些
轮胎概念上市公司:
A、S佳通(600182)
S佳通在世界轮胎巨头佳通集团入主之后,竞争实力显着提升。公司持有福建佳通51%股权,福建佳通是佳通集团在中国的五大轮胎生产基地之一,其半钢胎生产能力在佳通轮胎五个工厂中排名第一,同时也是中国目前最大的半钢胎生产企业。
B、ST黄海(600579)
公司通过一家老牌国有企业改制上市,主要经营橡胶轮胎的制造、销售和橡胶化工产品的开发、生产及销售以及相关汽车零配件和服务。
轮胎设备:
A、巨轮股份(002031)
公司是国内规模最大、技术水平最先进的子午线轮胎活络模具制造公司,在产品设计、制造、工艺、装备和质量等方面均已达到或接近国际先进水平,连续五年销售收入和市场占有率全国第一。产品质量位居世界前三,并且是我国新版《轮胎外胎模具》行业标准起草单位。
B、青岛软控(002073)
公司是国内轮胎设备企业的信息化龙头,涵盖了整个轮胎设备的产业链,在《欧洲橡胶》杂志2008年的排名中名列世界第5位。公司可提供轮胎制造各工序橡胶机械装备,是世界上橡胶轮胎装备产品链最完整的企业之一,是目前国内唯一具有较强的软件自主开发能力的轮胎橡胶设备企业,其配料系统设备市场份额优势最为明显,市占率达到约85%。
③ 预应力钢绞线为什么有自由段要求
这主要是因为要为千斤顶张拉留出足够的长度,现在一般采用的千斤顶都是穿心式千斤顶,如果不预留一定长度,千斤顶将无法安装,也就没法预应力了。
5米长的钢绞线一般可以张拉出三公分多一点,设置这个长度的目的是防止锚具回缩损失太大,建筑规范中锚具回缩是7mm,一共才拉出来三十几毫米,如果长度太短,就全回缩光了。
预应力钢筋是在结构构件使用前,通过先张法或后张法预先对构件混凝土施加的压应力。钢筋混凝土结构,构件受拉会有裂缝,虽然不影响安全,但是感官不好。采用先给钢筋施加拉力,然后浇筑混凝土,待强度达到要求松开钢筋,使钢筋回缩,与正常使用荷载的拉力抵消(先张法)后张法则是浇筑混凝土预留孔洞,成型后加受拉力的钢筋,然后用器械锚固在构件两头。
④ 预应力钢绞线的使用的具体位置有哪些
预应力钢绞线种类繁多,大体有普通钢绞线、镀锌钢绞线、环氧树脂钢绞线、无粘结钢绞线等等。就以使用最广泛的普通钢绞线为例,小做盘点:
1、桥梁。无论是公路、铁路、市政工程,涉及到桥梁的,绝大部分是需要使用钢绞线的。桥梁的梁体里主要依靠钢绞线提供应力,用以抵消部分自重力、荷载力、动载力等力学结构。以延长桥梁使用寿命。
2、边坡支护。大面积斜坡,为了加固以防止滑坡,通常采用预应力钢绞线或者预应力钢筋,钻孔、张拉、注浆后,辅助格构梁、挡土墙、植被等加强斜坡的稳定及牢固。
3、基坑支护。目前房建涉及底下车库的,都需要基坑支护,基坑深度不深的可采用混凝土喷浆加壹支护,深度较深的,需要用预应力钢绞线或者预应力钢筋加强锚固支护。
4、矿井支护。矿井支护用量普遍的是煤矿,需要用公称直径15.2mm以上的大规格钢绞线加强安全支护。
目前预应力钢绞线使用最多的是桥梁工程,由于钢绞线种类繁多,使用方式和部位涉及多种施工工艺,无法短时间一一例举,有兴趣可以多收集一些资料看看。
⑤ 边坡支护钢绞线的Tp、Na是什么
Tp为锁定张拉力、Na为设计张拉力。
⑥ 基坑支护1s21.6 2s21.6锚索啥意思
给你比方一下,就是你拿个橡皮筋,用手捏住尾部一段(此段在锚索中就是压浆锚固与岩石或者土体内的那一段就是锚固段)然后在另外一端提供拉伸(拉伸的这一段没有固定的就是自由段,锚索中预留后期张拉提供预应力),在锚索施工中一根锚索是几股钢绞线,锚索放入孔里时,自由段需要采取措施防止后期压浆固结。
⑦ 清单投标中,预应力钢绞线锚杆支护怎么套定额
锚杆:比如48的脚手管做的。锚索:一般采用钢绞线。目前锚索似乎没定额——看你哪个省份的。
⑧ 深基坑支护桩加固用锚索的种类与规格。
深基坑支护桩加固用锚索的种类与规格分类:
1、按断面结构分为四种:1X3,1X7,1X19,1X37
2、按公称抗拉强度分为四级:1270 MPa,1370 MPa,1470 MPa和1570 MPa。
还有1720MPa,1860MPa, 1960MPa。深基坑支护最常用的就是1860MPa级别的钢绞线。
通过对某位于深厚软土地基的船坞深基坑在预应力锚索加固前后其支护结构位移与预应力锚索轴力现场监测,分析了桩锚支护结构位移与预应力锚索轴力大小的变化规律.现场监测结果表明,采用预应力锚索加固之后,支护桩桩顶位移水平得以减小.预应力锚索轴力经历了损失阶段、增长阶段和稳定阶段等三个阶段.支护桩桩顶位移变化模式与预应力锚索轴力的增长模式相一致。
⑨ 做基坑支护的锚索锚固段和自由段是什么意思
锚固段:用水泥浆固定在土中的部分。
自由段:将锚杆头处的拉力传至锚固体区域,作用是对锚杆施加预应力。
给你比方一下,就是你拿个橡皮筋,用手捏住尾部一段(此段在锚索中就是压浆锚固与岩石或者土体内的那一段就是锚固段)然后在另外一端提供拉伸(拉伸的这一段没有固定的就是自由段,锚索中预留后期张拉提供预应力)。
在锚索施工中一根锚索是几股钢绞线,锚索放入孔里时,自由段需要采取措施防止后期压浆固结。
为了减少预应力损失。锚杆张拉时是自由段的钢筋或钢绞线产生弹性变形,锚杆自由段长度越长,预应力损失越小,锚杆拉力越稳定。
自由段长度过小或没有自由段,锚杆张拉锁定后的弹性伸长较小,锚具变形、预应力筋回缩等因素引起的预应力损失较大。足够长的杆体自由段也可防止由于地层位移增大而引起传递荷载的显著增大。
(9)支护钢绞线上市公司扩展阅读:
张拉锚索前需对张拉设备进行标定。标定时,将千斤顶、油管、压力表和高压油泵联好,在压力机上用千斤顶主动出力的方法反复试验三次,取平均值,绘出千斤顶出力(KN)和压力表指示的压强(MPa)曲线,作为锚索张拉时的依据。
因国产压力表初始起动压强不完全相同,所以,标定曲线上必须注明标定时的压力表号,使用中不得调换。压力表损坏或拆装千斤顶后,要重新标定。
若锚索是由少数钢绞线组成,可采用整体分级张拉的程序,每级稳定时间2~3 min;若锚索是由多根钢绞线组成,组装长度不会完全相同,为了提高锚索各钢绞线受力的均匀度,采用先单根张拉,3天后再整体补偿张拉的程序。
为了将拉力传递到锚固体内。如果自由段长度过小或没有自由段,使得一部分锚固段处于滑裂面内主动区,在基坑开挖过程中,当坑壁在主动土压力作用下出现变形时,主动区内的锚固段将产生向基坑内方向的摩阻力,削弱了锚固效果,所以破坏面处的抗力是很小的或有限的。
只有当锚杆锚固段离潜在破坏面足够的远,才能有效发挥锚杆的抗力作用和保证地层开挖面与滑裂面间有足够的压应力区。
⑩ 预应力钢绞线一般用在哪里·现在哪里用的比较多
预应力钢绞线用途十分广泛,多用于预应力混凝土结构中,诸如桥梁、屋架梁、框架梁、大型渡槽、边坡治理都会涉猎到,桥梁是用的比较多的。