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钻锚一体化新型注浆锚杆实验研究及应用

煤炭工程 2021年第6期53卷 46-50页

作者：张振峰煤炭科学研究总院开采研究分院北京100013 中煤科工开采研究院有限公司北京100013 天地科技股份有限公司开采设计事业部北京100013

针对松散、破碎巷道围岩的支护问题,开发出钻锚一体化新型注浆锚杆,该锚杆具有钻杆、锚杆以及注浆管多重功能,在一次完成钻孔与锚固的基础上,通过中心孔对松散围岩进行注浆加固,简化破碎围岩注浆加固与支护工艺,提高掘进支护施工速度。... 详细信息

针对松散、破碎巷道围岩的支护问题,开发出钻锚一体化新型注浆锚杆,该锚杆具有钻杆、锚杆以及注浆管多重功能,在一次完成钻孔与锚固的基础上,通过中心孔对松散围岩进行注浆加固,简化破碎围岩注浆加固与支护工艺,提高掘进支护施工速度。对新型涨壳式锚杆进行了实验室实验,确定了锚杆选材、结构设计、工艺参数等。力学性能实验表明,杆体的拉断载荷平均值为286kN,约是普通中空注浆锚杆的5倍。在煤矿进行了现场工艺性试验,锚杆钻进与锚固性能可靠,可快速打入巷道围岩中,施加预紧扭矩后,锚杆预紧轴力达到51.5~85.3kN,具有较高的预应力。锚杆安装后,可实现带压注浆,实现全长锚固,为松软、破碎围岩巷道及时提供高强度、高预应力支护,为掘进工作面的快速高效推进创造了条件。

关键词：锚杆支护钻锚一体化注浆锚杆围岩加固

软弱围岩掘锚一体化快速掘进关键技术与工程实践

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煤炭科学技术 2024年第1期52卷 280-287页

作者：王虹李发泉张小峰中国煤炭科工集团有限公司北京100013 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司山西太原030006 煤矿采掘机械国家工程实验室山西太原030006

软弱围岩掘锚一体化快速掘进关键技术与装备是煤矿安全高效开采以及智能化建设的迫切需求。以具备膨胀性、节理化等软岩特征的煤矿回采巷道工程为背景,梳理了国内外掘锚一体机快速掘进技术发展现状,剖析了软弱围岩条件下掘锚一体机快速... 详细信息

软弱围岩掘锚一体化快速掘进关键技术与装备是煤矿安全高效开采以及智能化建设的迫切需求。以具备膨胀性、节理化等软岩特征的煤矿回采巷道工程为背景,梳理了国内外掘锚一体机快速掘进技术发展现状,剖析了软弱围岩条件下掘锚一体机快速掘进面临3个方面的难题,包括全宽截割对围岩的扰动控制,软弱围岩及时高效永久支护,软弱围岩快速掘进煤帮临时支护。提出了软弱围岩掘锚一体化快速掘进的5项关键技术,包括:(1)低扰动截割技术。主要包括椭型全宽截割滚筒、截齿排布优化、截割动力学优化等。(2)减小空顶空帮距的及时支护技术。该技术是在掘锚一体化技术基础上,研制了集双圆柱导向、多连杆升降、支护油缸撑顶撑底、随动挡矸帘防护于一体的多钻机整体滑移平台,将掘锚一体机作业空顶距由2.5 m降至1 m,作业空帮距由3.5 m降至1 m。(3)软弱围岩多维度协同支护技术。综合考虑锚杆锚索支护参数间的时空协同效应和支护体与围岩的协同效应,掘进工作面采用低密度强力锚杆支护控制顶板,后部同步实施增强永久支护。(4)钻锚一体化技术。主要包括锚杆结构和力学特性、锚固剂材料及泵注技术等。(5)煤帮喷涂临时支护技术。主要包括快反应高延伸率喷涂材料、高比例精度喷涂泵送、不规则煤壁表面自适应轨迹控制、矿用防爆高精度机械臂、喷涂材料配套补给等。基于以上内容,研制了可控作业空顶距掘锚一体机,并进行了井下试验。试验表明,该装备有效缩短了作业空顶距和空帮距,实现了作业空顶距“可控”,适应于软弱围岩巷道快速掘进,掘进效率提高了1倍。

关键词：软岩巷道快速掘进掘锚一体化钻锚一体化协同支护

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煤巷锚杆支护施工装备现状及发展趋势

中国煤炭 2023年第S2期49卷 359-362页

作者：袁兴康国能神东煤炭集团有限责任公司石圪台煤矿陕西省榆林市719315

在煤巷施工过程中,使用适配性较高的锚杆支护施工装备可以避免施工质量问题。介绍了单体锚杆钻机、机载锚杆钻臂、锚杆钻车、掘锚机、掘锚一体机、锚杆转载机等锚杆支护施工装备的发展现状及应用优势,借助智能化技术、传感器等先进技术... 详细信息

在煤巷施工过程中,使用适配性较高的锚杆支护施工装备可以避免施工质量问题。介绍了单体锚杆钻机、机载锚杆钻臂、锚杆钻车、掘锚机、掘锚一体机、锚杆转载机等锚杆支护施工装备的发展现状及应用优势,借助智能化技术、传感器等先进技术,展望了智能煤巷锚杆支护装备发展趋势。

关键词：煤巷施工锚杆支护发展趋势钻锚一体化

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煤巷锚杆支护施工装备现状及发展趋势

工矿自动化 2023年第1期49卷 1-18页

作者：康红普姜鹏飞刘畅王子越罗超郭吉昌陈志良曹晓明中煤科工开采研究院有限公司北京100013 天地科技股份有限公司开采设计事业部北京100013 煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室北京100013

锚杆支护施工装备是煤巷锚杆支护成套技术的重要组成部分,直接影响锚杆支护速度与质量。经过长期发展,我国煤矿开发出多种形式的锚杆支护施工装备,包括单体锚杆钻机、锚杆钻车、掘锚机、掘锚一体机、锚杆转载机及跨骑式锚杆钻车等。系... 详细信息

锚杆支护施工装备是煤巷锚杆支护成套技术的重要组成部分,直接影响锚杆支护速度与质量。经过长期发展,我国煤矿开发出多种形式的锚杆支护施工装备,包括单体锚杆钻机、锚杆钻车、掘锚机、掘锚一体机、锚杆转载机及跨骑式锚杆钻车等。系统分析了6类锚杆支护施工装备的发展历程、技术性能、技术参数、适用条件及最新进展。单体锚杆钻机轻便、灵活、技术成熟,形成系列化产品,得到广泛应用。机载锚杆钻臂可集成于不同平台,形成各种集成化施工装备:锚杆钻车形成了从两臂到九臂的多种机型,可紧跟掘进装备、与掘进装备交替作业,多臂协同、多臂平行作业完成锚杆支护施工;将机载锚杆钻臂配置于悬臂式掘进机上,开发出多种形式的掘锚机,实现了掘进与锚杆支护施工2个功能;掘锚一体机实现了国产化,研制出支护平台前移的掘锚一体机、护盾式掘锚一体机及钻锚一体化掘锚一体机;研制出从两臂到七臂的锚杆转载机、十臂跨骑式锚杆钻车,实现了锚杆支护与掘进、运输分区作业。介绍了钻锚一体化锚杆支护技术与装备,包括钻锚一体化锚杆、泵注锚固剂、钻锚一体化钻臂、钻箱、锚杆仓、锚固剂泵注系统及智能控制系统,将传统锚杆施工6道工序简化为1道连续工序,实现了“一键打锚杆”自动化作业,显著提高了锚杆支护速度和自动化程度。指出了煤巷锚杆支护施工装备发展趋势:数智化锚杆钻臂;锚杆钻臂定位、位姿自主调节及多钻臂协同控制技术;锚杆(索)结构与材料优化、锚注材料升级及施工设备完善;环境动态感知及随掘围岩稳定性判别;锚杆支护施工装备故障诊断技术;巷道围岩变形与支护体受力在线监测;建立大数据平台,实现锚杆支护自动化、智能化。

关键词：锚杆支护施工装备锚杆钻机掘锚一体机钻锚一体化

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