1对LDZ-200矿用锚杆拉力计的认识与应用彭先林谭圣德陶贤森赖飞峰王李萍﹙江西煤业集团萍乡分公司青山煤矿江西萍乡337000﹚摘要:本文介绍了青山矿为加强顶板管理,杜绝顶板事故发生,积极组织锚杆拉力监测,确保了锚杆锚固力达要求,从而维护和改善工人劳动环境。并在系统上进行了原理剖析,以及主要故障的处理方法,对矿山井巷的管理具有一定的参考性和适应性。关键词:锚固力;控制参数;方法效果;故障处理;安全1前言锚杆支护是一种结构简单的主动支护,它具有操作简单、成本低、效果好,能有效地控制围岩变形,由于井巷受采动压力影响,巷道围岩变形十分严强烈,因此要求锚杆支护必须具备较高的锚固力和支护强度,才能有效约束围岩变形。青山矿多年来就对锚杆支护工艺进行了研究与实践,并在锚杆支护设计、施工应用、监测技术、材料加工等及其它与其相关技术和管理方面取得了许多成果,成功地解决了井巷大断面、围岩松软破碎,受地质构造和采动影响的井巷支护难题,有效拓宽了其使用范围,为实现矿井安全生产创造了良好的环境。2井巷锚杆拉力计的技术研究掌握好矿井巷道的压力分布,及时监测分析锚杆拉力是确保巷道锚固力的重要依据,直接关系到巷道支护的安全可靠性及经济成本等重要问题。青山煤矿结合国内外先进技术经验和该矿的岩层特点,采用LDZ-200矿用锚杆拉力计进行了对井巷锚杆支护研究。煤矿用锚杆拉力计由液压缸、手动泵、拉力指示表、高压胶管及各种附件构成。2.1基本参数及原理2拉力计的基本参数包括额定拉力、活塞形成、液压系统工作原理、精确度等级及拉力质量。(1)额定拉力:200千牛(LN)(2)活塞行程:60㎜(3)液压系统工作压力:55Mpa(4)拉力指示值精确度等级≥1.5级(5)拉力计质量18.3kg2.2液压系统原理图671385410111232191、储油管7、高压胶管2、滤油网8、快速接头3、低压进油单向阀9、手动泵4、低压限压阀2MPa10、高压出油单向阀5、低压出油单向阀11、高压限压阀61.6MPa6、手动放油阀12、液压缸液压工作原理图3使用工作方法首先应检查手动泵油量:拧开注油口盖,可加注N20号液压油。然后3再进行排气:液压系统组装后,储油筒,高压胶管及液压缸中常混有空气,为使液压系统正常运行,这些空气必须排出,方法是柠松注油口盖,以便储油筒内空气排出。首先操作手动泵,使液压缸活塞伸出至最大行程时再打开卸荷阀,使活塞连续运行几次即可。其次要检查拉力指示表:(1)在手动泵没开始工作时拉力指示表应是“0”位。(2)在卸荷阀关闭后,给液压缸加压,活塞全部伸出后再加压至拉力指示表显示5MPa时,说明拉力指示表和液压管路都处正常。4千牛、兆帕、吨位参数对照表计算公式:F=S×P。其中:F为锚固力(KN);S为活塞面积;P为拉力指示表读数(MPa)。计算方法:例如:拉力指示表值为55MPa则:F=S×P=36.12㎝2×55MPa×0.09806=194.8KN≈200KN(20T)注:活塞面积为:36.12㎝2千牛、兆帕、吨位对照表PFPFPFMPaKNtMPaKNtMPaKNt13.60.42072.47.439141.114.427.20.72176.07.840144.714.8310.91.12279.68.141148.415.1414.51.52383.28.542152.015.5518.11.82486.88.943155.615.9621.72.22590.59.244159.216.2725.32.62694.19.645162.816.6828.93.02797.710.046166.417.0932.63.328101.310.347170.017.341036.23.729104.910.748173.717.71139.84.130108.611.149177.318.01243.44.431112.211.450180.918.51347.04.832115.811.851184.518.81450.75.233119.412.252188.219.21554.35.534123.012.553191.819.61657.95.935126.612.954195.419.91761.56.336130.313.355199.020.31865.16.637133.913.756202.620.71968.77.038137.514.0青山煤矿五水平硬西大巷时间2011.3.14测试人吴金林备注说明测点(号)12345锚杆间距(㎜)590615593585583锚杆孔深(㎜)17701780177517901785垂直度(°)8795889189外露长度(㎜)3732353133拉力表数(MPa)24.825.024.224.924.1达标与否达到要求达到要求达到要求达到要求达到要求5注意事项锚杆拉力计作业时应两人操作,一人负责操作液压缸,另一人负责操作手动泵,操作人员应熟悉仪器的结构后方可操作。液压缸下方450范围内严禁站人,防止发生意外事故。高压胶管总成属安标管理部件,禁止随意更换,注意应经常保持液压系统清洁,液压缸用完应将活塞缩回,及时在活塞杆内外径上加油,防止生锈,油嘴接头应注意防尘和防磕碰。常用干净的煤油清洗液压缸及管路以保证该拉力计正常工作,延长寿命。使用完毕戴上防尘帽。要注意保护好接头,不要碰伤,以免影响密封和正常工作。高压胶管每年要做一次打压试验,防止软管老化发生意外。5加注机油要干净,必须用150目过滤网过滤20#液压油。工作液为20#机械油或20#液压油,严禁用酒精、水、甘油、刹车油、普通发动机油等作为工作液压油。为提高拉力指示表的使用寿命,液压系统工作压力一般不超过58MPa。6结语由于锚杆支护巷道围岩活动状况的隐蔽性,因此对所有进行了锚杆支护的巷道都需进行日常巷道矿压与支护监测,其目的是为便于井下作业人员随时观测巷道围岩活动的情况,一旦发生异常可及时采取措施,保证矿井安全生产。另外通过监测获得围岩稳定状况的数据,为今后修改、完善设计布局提供了有力依据。结合现场实际情况确定锚杆支护测定的内容主要为:巷道表面收敛、顶板下沉、锚杆受力及分布情况、锚杆的锚固力及预紧力等。青山煤矿通过使用具有体积小、重量轻、携带方便、操作简单、安全可靠的LZD200煤矿用锚杆拉力计,获得了较好的效果。对锚杆支护技术的研究与实践,是一个长期实践积累的过程,其目的是围绕提高锚杆支护技术、保证锚喷质量,确保巷道更好地服务矿井安全生产。作者简介:彭先林﹙1971–﹚,男,江西萍乡人,毕业于江西应工程职业学院采矿工程系,现在萍乡矿业集团公司青山煤矿从事技术管理工作。联系电话:彭先林13979988340恳请来电或回信指导!