高强度锚杆支护技术的发展与应用
锚杆支护技术的现状及发展方向
} — —— — — —
{
18 94
国防工程 喷锚支护技术暂行规定 CB 1—7 J 37 8
S 5 —8 DJ 7 5
中国解放军 总参谋部 中国水利部 中国工程建设 标 准 化 协 会
中 国水 利 部
18 水利水 电地下工程锚喷支护施工技术规范 95 1 9 90 土层锚杆设计与施工规范 C C 2 E S2 :0 9
撂锚 杆杆 i 查本 链锚 辐 牾 锚 移 嚣 f
-
杆 杆 浆 录 韬
辑 辐
9 9
锚杆 喷射混凝 土支护技术 规范 G 50 6 2 0 B 0 8— 0 1 水电工程预应力锚 固设计 规范 DL 57 — o 3 T l6 2 o 水 电水利 工程 预应力锚 索施 工规范
技 息
锚 市 支 护 技 术 1 t l 及 发 展方 向 干 t ml 3 C  ̄ /
长 江大 学工程 技 术 学院城 市建 设 系建 工 6 8 1 00 班 下 竹锚 杆 龚 军建
[ 摘 要] 作为 岩土 工程加 固的一种重要手段 , 固技术 以其独 有的技 术理论指导 着工程 实践 , 锚 并在 实践工程 的反复检验 下向着更成 伸长 锚杆 熟的方 向发展 。本文大致上 阐述 了锚 固技术的发展历 史, 简要 介绍 了锚 固技 术的理论研 究现状 、 并针对 当前存在 的问题提 出 了锚 杆
DL 5 8 —2 0 0 3 0 4
22 用 范 围 .适 不 同类型 的锚 杆 , 传力机制 、 其 工作性 能 、 固效 果和耐 久性是有 加 差异 的 , 根据地层形态 , 杆工作条件和服务 年限来 选择适宜 的锚杆 应 锚 类型 , 从而使 岩土锚固工程的设计与施工既经 济合 理 , 又安全可靠。 ( ) 久性岩石边坡 和大型岩石洞室工程 , 1永 宜采用高或较高预应力
国内外锚杆应用的现状与发展
前言:岩土锚固技术是近代岩土工程领域中的一个重要分支. 锚固技术,国内习惯统称为锚杆支护技术,国外一般称锚固技术或锚杆加固技术.它是一种结构简单的主动支护,它能最大限度地保持围岩的完整性、稳定性,能有效地控制围岩变形、位移和裂缝的发展,充分发挥围岩自身的支撑作用,把围岩从荷载变为承载体,变被动支护为主动支护,且具有运输施工方便、效率高,有利于加快施工进度,且施工成本低、支护效果好、施工噪音小等优点. 自1872 年英国北威尔士露天页岩矿首次应用锚杆加固边坡及1912 年德国谢列兹矿最先在井下巷道采用锚固技术以来,锚固技术至今已有100 多年的发展历史. 锚固技术作为一种技术经济优越的技术手段,越来越广泛地应用于各个工程领域,目前不仅广泛应用于世界主要产煤国家,而且也推广应用于冶金、水利水电、铁路公路、军工及建筑等工程之中,伴随着“21 世纪- 地下工程的世纪”的来临,可以预见,该技术必将得到更广泛深入的研究和推广应用。
1 锚杆锚固的特点锚杆支护是一种安全、经济的支护方式,它是以锚杆为主体的支护结构的总称,它包括锚杆、锚喷、锚喷网等支护形式。
其技术就是在土层中斜向成孔,埋入锚杆后灌注水泥(或水泥砂浆) ,依赖锚固体与土之间的摩擦力,拉杆与锚固体的握裹力以及拉杆强度共同作用来承受作用于支护结构上的荷载。
锚杆支护以其结构简单、施工方便、成本低和对工程适应性强等特点,在土木工程(包括采矿工程) 中得到了广泛应用。
锚杆锚固是在地层中,通过锚杆将结构物与地层紧紧连锁在一起,依赖锚杆与周围地层的抗剪强度传递结构物的拉力,使地层自身得到加固,达到保持结构物和岩体稳定的目的. 与传统的支护方式相比较,锚杆锚固技术有其自身的鲜明特点:1. 1 支护效果好锚杆支护在支护原理上符合现代岩石力学和围岩控制理论,属于“主动”支护。
锚杆安装以后,在围岩内部对围岩进行加固,迅速形成一个围岩—支护的整体承载结构,因而能够调动和利用围岩自身的稳定性,充分发挥围岩的自身承载能力,有效地控制巷道围岩变形,所以锚杆支护更有利于保护巷道围岩的稳定,改善巷道维护状况。
深井煤巷高强高预紧力锚杆支护技术的研究与应用
的 2 Mn i 0 S 全螺纹钢锚杆支护 已不 能满 足巷道稳定 要求 ,即
使 采取 锚 杆 加 长 措 施 后 ,支 护 效 果 仍 不 理 想 ,巷 道 出 现 两
2 1 支护机 理分析 .
高强高预应力锚 杆支护 克服 了普通 高强锚杆 使用 中存 在 的主要缺陷 ,通过及 时施 加高 预拉力可 以有效 阻止 围岩 的非连续变形 ,减小 锚 固区 内围岩强度 的降低 ,使锚 固区
的整体性 以及承载 能力 大幅 下降 ;@ 2 M S 全螺 纹钢锚杆 0 ni
采用 35号钢 材 ,支护 强度不 足 ,锚杆 约束 围岩裂 隙进一 3
步 扩 展 的 能 力 低 , 随 着 围岩 持 续 变 形 ,锚 杆 锚 固 力 很 快 进
阐述高强高预紧力锚杆 支护 的机理 ,并将 该技 高强锚杆 ;预 应力承 载结 构
中图分 类号 :T 3 3 6 D 5 .
文献标 识码 :B
文章编 号 :17 0 5 ( 0 0 0 .0 0( 6 1— 9 9 2 1 ) 1( 3 -3 ) )
通过对 一 5 m水平锚 杆支 护 的现 场实施情 况分 析 ,原 80
但其 中大部分巷道 的围岩 变形仍 然得不 到有效控 制 ,甚至 出现杆体断裂 的现象 ,造成 前掘 后修 、多次 翻修甚 至 冒顶
片 帮 的被 动 局 面 ,给 深 部 矿 井 的 安 全 开 采 带 来 巨 大 威 胁 。 本文将基于协庄 煤 矿深 井煤 巷锚 杆支 护失 效原 因的分 析 ,
于深井煤巷 的支 护工程实践 。
入衰减状 态 ,最 终导致 支护 失效 ;③锚 杆护表 构件 的强度 与刚度小 ,尤其 钢带 易出现撕 裂和 拉断现象 ,难 以发 挥预 应力及其扩散对巷道支护 的作用 ,护表效果差。
高强度锚杆支护成套技术在漳村煤矿的应用与发展
是 岩体 内部 含 有 各 种 各 样 的不 连 续 面 ,如 节 理 、
裂 隙 等 ,这些 不 连续 面 的存 在 显 著改 变 了岩 体 的强 度 特 征 和变 形特 征 ,致 使 岩块 与 岩体 的 强度 相 差悬
2 2 地 质 力 学测 试 .
与其 它 工程 材料 相 比 ,围岩 具有 两 大特 点 :其
一
年 ,与煤 炭科 学 研究 总 院北 京开 采 研究 所 展 开全 面
技 术合 作 ,使 全 公 司煤 巷 锚 杆 支护 技术 跃 上 了一 个 新 台阶 。 借此 良机 ,漳 村 煤矿 全 面 系统 地 进行 了高
19 9 0年 ,在 综 采 放 顶 煤 工 作 面 两 巷 超 前 支 护 中 开 始使用 锚 棚 联 合 支 护 ,并 解 决 了 10 4 7综 放 孤 岛 面 两 巷压 力 超 常控 制 问题 。同 时 。在 顶煤 巷 棚式 支 护 交 岔点 ,为满 足 单 轨 吊运 行需 要 ,使用 悬 吊锚 杆 组 对 交 岔点 支架 进 行 补强 加 固技 术 。煤 巷全 锚 网支 护 试 验 始 于 19 年 , 先 后 在 1 8 1 0 91 0 4 , 3 3,1 0 , 3 4 10 3 7瓦斯 巷 ,10 3 7放 水 巷 成 功 采 用 了锚 网 支 护 技 术 。但 这 时 的锚 杆 支护 还 处 于低 强 度 阶段 ,应 用 范 围小 ,解 决 的 支 护 问 题 简 单 ,研 究 与 试 验 是 局 部
点 ,比较适 合 煤 矿巷 道 的特 点 。动 态 信息 法 具有 两 大特 点 :其一 ,设 计 不 是一 次 完成 的 ,而是一 个 动 态 过程 ;其 二 ,设计 充 分利 用 每个 过 程 中提 供 的信 息 。该 设 计方 法包 括 5部分 ,即试 验 点调 查 和地 质 力 学评 估 、初 始 设计 、井下 监 测 、信 息 反馈 和 修正 设 计 、 日常 监 测 。 其 中 ,试 验 点 调 查 包 括 围 岩 强 度 、围岩 结构 、地应 力 及锚 固性能 测 试 等 内容 ,在 此 基础 上 进行 地 质力 学 评估 和 围岩 分 类 ,为 初 始设 计提 供 可 靠 的 参 数 。 初 始 设 计 以 数 值 计 算 方 法 为 主 ,结 合 解析 法 和经 验 法 ,根 据 围岩 参 数和 已有实 测 数据 确 定 出 比较 合 理 的初 始 设计 。然后 将 初 始设
国内锚杆支护技术的发展与展望
就目 前而言 , 国外锚杆支护技术以澳大 利亚、 美国发展最为迅速 , 国锚杆支护比重 两
已接 近 10 , 技术 水平 居于世 界前 列 。 0% 其
段, 锚杆技术被列为重大科技攻关项 目之一,
在锚杆 中采 用 高强 度 超 长锚 杆 , 架 锚杆 支 桁
2 我 国锚杆支护技术 的发展现 状
证体系 , 根除伪劣产品。同时 , 针对困难和特 殊条件 , 还应不断开发锚杆支护新材料和新 品种 , 满足生产要求。
・
步加紧研制与试验 , 以实现掘支平行作业 ,
5 ・ 9
d 完 善与提 高 锚 杆 支 护施 工 机 具 , 发 . 开 新产 品 。 我 国在 煤 巷 锚 杆 钻 机 方 面做 了大 量 工
f加强锚 杆 支护人 员培 训 。 .
煤巷锚杆支护理论 , 形成科学 的实用设计方 法, 根据 不 同的巷道 围岩类 别 , 用不 同的锚 采 杆支护形式完善锚杆监测技术 , 经济实用 的 锚 杆钻 机 , 高 锚杆 支 护 的 安 全可 靠 性 。 只 提
要 我们 认真对 待 , 注重研究 , 锚杆 支护将 会迎
难 以发 挥 。这 主要是施 工和 管理人 员 的理论 水平偏低 , 对监测的认识不足, 且缺少正确的
指导方 法 。
些问题 。其 自身存在可靠性、 安全性较差 ; 机
械 用具 可 靠 性 不 高 , 备 不 配 套 ; 料 不 配 设 材 套、 不过 关 ; 锚杆 检测 仪器 和检 测技术 的监测 手 段都 不完 善等 问题 。 a对锚 杆 支护 机理 的 认识亟 待提 高 。 . 目前 , 用锚 杆 的设 计 方法 , 沿 采用 悬 吊、
杆支护的合理性 、 安全性无法得到保证。在 我 国煤 矿应 积极 推 广 先 进 的设 计 方 法 , 现 使
锚杆支护的发展现状讲解
锚杆支护的发展现状讲解锚杆支护是一种常用的地下工程支护技术,广泛应用于隧道、地铁、矿山等工程中。
本文将从发展历程、应用领域、技术特点和未来发展趋势等方面,详细讲解锚杆支护的发展现状。
一、发展历程锚杆支护技术起源于20世纪60年代,最初主要用于煤矿巷道的支护。
随着工程技术的不断发展,锚杆支护逐渐应用于隧道、地铁等地下工程中。
在过去几十年的发展中,锚杆支护技术得到了不断改进和完善,成为一种成熟、可靠的地下工程支护技术。
二、应用领域锚杆支护技术广泛应用于各类地下工程中,主要包括以下领域:1. 隧道工程:锚杆支护可用于公路隧道、铁路隧道、城市地铁等隧道工程中,能有效增强地层的稳定性,提高隧道的安全性能。
2. 矿山工程:锚杆支护在矿山巷道、矿井巷道等工程中得到广泛应用,能够有效防止岩层塌方和滑坡等事故发生。
3. 地下室工程:锚杆支护可用于地下室的施工和支护,能够增强地下室的结构稳定性,提高工程的安全性能。
4. 基坑工程:锚杆支护在深基坑工程中起到了重要的支护作用,能够有效防止基坑塌方和地面沉降等问题。
三、技术特点锚杆支护技术具有以下几个显著的技术特点:1. 灵活性:锚杆支护技术适应性强,可以根据不同地质条件和工程要求进行灵活设计和施工,能够满足各种复杂地质条件下的支护需求。
2. 高效性:锚杆支护施工速度快,能够大幅缩短工期,提高工程进度,降低施工成本。
3. 安全性:锚杆支护能够有效增强地层的稳定性,提高工程的安全性能,降低事故风险。
4. 经济性:锚杆支护技术相对于传统的支护方法,成本较低,具有较高的经济效益。
四、未来发展趋势随着地下工程的不断发展和技术的不断进步,锚杆支护技术也在不断创新和发展,未来的发展趋势主要包括以下几个方面:1. 自动化技术的应用:随着自动化技术的发展,锚杆支护施工过程将更加智能化和自动化,提高施工效率和质量。
2. 新材料的研发应用:新型材料的研发和应用将进一步提高锚杆支护的性能和使用寿命,推动技术的发展。
林西矿业公司高强大预应力锚杆支护研究应用实践
林西矿业公司高强大预应力锚杆支护研究应用实践摘要:林西矿作为百年老矿,现已进入深部开采。
由于深部开采地应力大,矿压显现复杂,使得巷道支护问题一直是影响矿井正常生产的瓶颈。
多年来,虽然也在不断地进行支护改革,取得了一些成效,但是没有从根本上解决巷道支护的难题。
巷道压力大,变形量大,维修量大,施工慢,不仅影响工作面的正常掘进,也给安全生产带来隐患。
为解决大采深、高应力、强底鼓等复杂条件下巷道支护这一难题,经过实践总结出采用高强度、大预应力锚杆及其配套支护材料是解决深部大地压巷道支护成功的最有效的手段,并取得了良好效果。
关键词:高强大预应力锚杆支护研究实践1 高强度、大预应力锚杆及其配套支护材料1.1 支护机理巷道开挖后,围岩中的应力状态由原来的三向应力转变为二向应力状态或低围压下的三向应力状态,此时顶板中垂直应力大为减小,水平应力急骤增大,这种应力分布状态,使巷道顶板稳定性大大降低。
通过在顶板中镶入锚杆并对顶板施加一定的预紧力,使顶板岩层受水平应力作用时处于横向压缩状态,形成压力自撑结构,从而阻止顶板围岩体的破坏,消除离层,减缓两帮围岩的应力集中,达到维护围岩稳定的目的。
新的岩梁厚度成倍的增加,使顶板对煤帮的压力扩散到煤体深部,控制住片帮,维护顶板的稳定。
预紧力的大小之所以对顶板的稳定性具有决定性作用,是因为当预紧力增大到一定程度时,可以使顶板处于横向压缩状态,形成预应力承载结构,这种锚杆实现了真正意义上的“主动支护”。
充分强调和利用了预应力支护理念,利用高预应力支护手段,最大限度地控制顶板初期变形,消除或大大减缓了顶板离层,大大提高了围岩支护系统的安全可靠性和实际支护效果。
1.2 巷道基本情况该区域位于8-10暗井对应地表位置以北1400米左右有石榴河通过,在林西矿业公司井田单斜区域构造块内,两侧均已经回采,下伏9煤层无采掘工程,上覆7煤层均已回采。
顶板:老顶为粉砂岩,厚度3.2~4.2,黑灰色,以石英长石为主,具水平层理。
我国煤矿锚杆支护应用前景及发展技术途径
我国煤矿锚杆支护应用前景及发展技术途径煤矿锚杆支护是地下煤矿开采中重要的支护工艺之一,用于加固煤矿巷道和开采空间,保护矿工安全。
随着煤矿安全和生产效率的要求日益提高,煤矿锚杆支护的应用前景广阔,同时也对其发展技术提出了更高的要求。
本文将就我国煤矿锚杆支护的应用前景和发展技术途径展开讨论,并提出一些建议。
首先,煤矿锚杆支护的应用前景广阔。
随着煤炭资源的逐渐枯竭,煤炭开采逐渐向深部、斜层和复杂地质条件发展。
这些条件给煤矿锚杆支护提出了更高的要求,需要研发和应用更先进的技术。
同时,我国煤矿事故频发,尤其是顶板事故和煤与瓦斯突出事故,煤矿锚杆支护可以提高巷道和开采空间的稳定性,从而减少事故发生的可能性。
另外,随着煤矿开采规模的不断扩大和效益的提高,煤矿锚杆支护的应用也将更加广泛。
其次,煤矿锚杆支护的发展技术途径。
当前,国内外在煤矿锚杆支护方面的研究取得了一些成果,例如高强度锚杆的开发和应用、新型锚杆材料的研究、支护结构的优化设计等。
然而,煤矿锚杆支护仍然存在着一些问题,如锚杆粘结强度低、支护结构不够稳定等。
因此,需要进一步加大煤矿锚杆支护技术的研发力度,提高锚杆的强度和稳定性,同时开发新型的支护结构和材料,提高锚杆的粘结强度。
此外,还可以通过加强煤矿锚杆支护技术的推广应用来促进其发展。
当前,虽然我国的煤矿锚杆支护技术已经取得了一些成果,但在实际应用中,仍然存在着一定的局限性。
一方面,部分煤矿企业在选用锚杆支护技术时存在误区,未能充分考虑矿井特点和工程条件,导致支护效果不佳。
另一方面,一些中小型煤矿由于人力和资金的限制,无法引进先进的锚杆支护设备和技术,直接影响到矿工的安全和生产效率。
因此,需要加强对煤矿锚杆支护技术的推广,提供技术支持和培训,促使矿山企业更好地应用锚杆支护技术。
综上所述,我国煤矿锚杆支护应用前景广阔,但也面临一些技术挑战。
因此,需要加大煤矿锚杆支护技术的研发力度,提高锚杆的强度和稳定性,同时开发新型的支护结构和材料。
超高强度细锚杆的研究应用
脂药 卷 ,顶 、帮锚杆均 使用 2块树脂 药卷/ 。 1 1  ̄
(1 . m小 孔径 预应 力锚 索 为该 巷 道 的加强 支 I 52 m ) 4
护手段 。 间距 7m。 23 施 工器 具的选 择 . 32 巷 道 围岩变 形 观测 .
观测 地 点 选 在 距 一 5 80小 湖 系 西翼 采 区运 输
墙, 使采 空 区成为 一个 相对 封闭 的 区域 , 然后 再 对
3 结 语
由于使用 注氮气 方 白燃 发火 迹 象 不很 明显 的 区域 , 所 对
没有 必要 使用 该方 法进行 自燃 发火 防 治 ,用 常规
的防火措 施 即可 。而对 于 自燃 发火 迹 象 已很 明显 的区域 ,应考 虑使用 注 氮气 方法 进行 自燃 发火 防
大 巷开 窝点 向里 2 0 m处 , 测长 度 为 2 5 观 5m。现
顶板 锚杆 钻 眼选 用 2台 MQ 一 5型气 动 锚杆 J8 钻 机 , B 9六 棱 钻杆 打 眼 , 板 锚 杆 钻 头 选 用 配 1 顶 ‘ 6mm 的金钢 石 钻头 ,并选 用 该 锚杆 钻 机 安 装 p 2
L 18 0m 超高 强度 端部 螺纹 式树 脂 锚杆 , 套 = 0 m 配
使 用 10m I0m 8ml的 球 形 托 盘 和 球 形 2 mx 2 mx r l 快 速安装 式阻 尼螺 母 。 顶板 每排 布置 6根锚杆 、 一 两
帮 每排各 布置 3根 锚杆 。 固剂 为 MS 2 3 锚 K 3 5型树
场施 工完毕 随即设 点进 行观 测 ,表 2为 现 场连 续
不 问断观 测统 计结 果 。将 大量 观测 数据 输 入计 算
顶板 锚杆 。 帮锚杆 钻 眼和安 装使 用 MQI— 5型 手 33 持 式 气 动 煤 帮 钻 机 ,配 ‘ 3mm 麻 花 钻 杆 和 p 2
我国煤矿锚杆支护应用前景及发展技术途径
我国煤矿锚杆支护应用前景及发展技术途径煤矿是我国能源产业的重要组成部分,也是我国经济发展的关键支撑。
然而,煤矿开采过程中存在一系列的安全隐患,其中地质灾害是最主要的问题之一。
为了保障煤矿工人的生命安全和煤矿生产的持续稳定,煤矿支护技术得到了广泛应用和深入研究。
其中,锚杆支护技术作为一种重要的煤矿支护方式,具有广阔的应用前景和深远的发展意义。
锚杆支护技术是指利用锚杆将岩体固定在岩壁上,以增加岩体的稳定性和承载能力,从而保证矿井巷道的安全运行。
相比传统的支架支护技术,锚杆支护技术具有以下优势:首先,锚杆支护技术可以提高巷道的稳定性和安全性。
在煤矿开采过程中,地质条件复杂多变,巷道往往面临着岩层倾倒、冒顶、冲击地压等地质灾害。
采用锚杆支护技术可以有效地增加岩体的抗拉强度和抗剪强度,提高巷道的整体稳定性,减少地质灾害发生的概率。
其次,锚杆支护技术可以提高巷道的承载能力。
在煤矿开采过程中,巷道往往需要承受来自上方岩层和地压的巨大压力。
传统的支架支护技术在承受高压力时容易发生变形和失稳,而锚杆支护技术可以通过增加锚杆的数量和长度来增加巷道的承载能力,有效地抵抗高压力的作用。
再次,锚杆支护技术可以提高工作效率和降低成本。
传统的支架支护技术需要大量的人力和物力投入,而锚杆支护技术可以通过机械化施工来提高工作效率,减少人力投入。
此外,锚杆支护技术具有施工周期短、成本低的特点,可以降低煤矿开采成本,提高经济效益。
随着我国煤矿开采深度的不断增加和煤层资源的日益紧缺,锚杆支护技术在我国煤矿行业中的应用前景十分广阔。
首先,锚杆支护技术可以有效解决深部巷道冒顶、冲击地压等地质灾害问题,提高煤矿开采的安全性和稳定性。
其次,锚杆支护技术可以提高巷道的承载能力,满足深部巷道开采对承载能力的要求。
再次,锚杆支护技术可以提高工作效率和降低成本,提高煤矿开采的经济效益。
为了进一步推动我国煤矿锚杆支护技术的发展,需要从以下几个方面进行努力:首先,加强科学研究和技术创新。
煤矿巷道锚杆支护技术
锚杆支护技术可以根据巷道的实际情况进 行调整,适应不同的围岩条件和采掘要求 ,具有较强的灵活性和适用性。
成本较低
环保节能
锚杆支护材料成本较低,且易于加工和运 输,可以大幅度降低采煤成本。
锚杆支护技术可以减少对传统木材和钢材 的需求,降低资源消耗和环境污染,符合 绿色采煤的理念。
锚杆支护技术的缺点
技术要求高
将锚杆杆体插入钻孔,用锚固 剂或树脂等粘结剂进行锚固。
张拉与固定
根据设计要求,对锚杆进行张 拉,使其对围岩产生足够的预 紧力,然后进行固定和连接。
04
锚杆支护技术的优缺点
锚杆支护技术的优点
高效稳定
灵活适用
锚杆支护技术能够有效地提高巷道的稳定 性,减少围岩变形和破坏的风险,保证采 煤作业的安全进行。
02
锚杆支护技术的原理
锚杆支护的基本原理
锚杆支护是通过在巷道围岩中打入锚 杆,利用锚杆的拉力和锚固力将不稳 定的围岩锚固在稳定的岩层中,以保 持巷道的稳定性和安全性。
锚杆支护技术具有施工简便、快速、 安全可靠等优点,因此在煤矿巷道支 护中得到了广泛应用。
锚杆的受力分析
01
锚杆受力主要包括拉拔力和剪切力,其中拉拔力是 锚杆的主要受力形式。
02
锚杆的拉拔力应满足设计要求,并应进行必要的试 验验证,以确保锚杆的可靠性。
03
剪切力主要发生在锚杆中间部位,对锚杆的稳定性 有一定影响,但一般较小。
锚杆支护的力学性能
01
锚杆支护的力学性能主要包括抗拉拔力、抗剪切力和
抗弯矩等。
02
抗拉拔力是评价锚杆性能的重要指标,要求满足设计
要求,并具有良好的长期稳定性。
对于一些高边坡工程,锚杆支护技术可以有效地提高边坡的稳
1中国锚杆工程.锚杆支护技术现状
目录锚杆支护的技术优越性 (2)国内外锚杆支护的发展现状 (4)国外锚杆支护的发展现状及技术特点 (4)我国煤矿锚杆支护技术的发展现状及存在问题 (8)我国的煤炭资源丰富,煤炭产量居世界首位,而且煤炭在我国一次能源生产和消费中占75%左右。
据有关部门预测,在未来20~50年内,我国一次能源生产和消费以煤为主的格局不会改变[1][2]。
由于我国煤炭赋存条件复杂,绝大多数矿井采用井工开采。
巷道作为煤矿井下生产的脉络,每年巷道掘进和维护达千万米,保持其畅通和完好状态对改善井下的劳动条件和作业环境以及防止巷道顶板事故,保证矿井正常生产和安全生产具有重要意义。
锚杆支护作为一种有效的采准巷道支护方式,由于对巷道围岩强度的强化作用,可显著提高围岩的稳定性,加之具有支护成本较低,成巷速度快,劳动强度减轻,提高巷道断面利用率、简化回采面端头维护工艺,明显改善作业环境和安全生产条件等优点,可提高矿井的技术经济效益,因而成为世界各国矿井巷道的一种主要支护形式,代表了煤矿巷道支护技术的主要发展方向。
锚杆支护的技术优越性采用锚网支护技术不仅能够显著提高巷道支护效果,增加安全程度,而且可以节约大量的支护和维修费用,在减轻工人劳动强度的同时,能够改善井下作业环境,为矿井高产高效创造条件。
它与传统的棚式支护相比具有十分明显的技术优越性。
(1)改善围岩受力状态巷道开挖后,围岩的受力状态发生改变。
不同部位的岩体,由于其受力状态不同,所表现出的强度特性也各不相同。
当打入锚杆后,由于锚杆与围岩的相互作用,使得巷道围岩受力状态又发生改变。
主要表现在[3][4]:①锚杆与岩体粘结在一起,提高了岩体的整体刚度,增强了岩体的抗变形能力,加强了岩体的整体性;②由于锚杆的抗拉作用,当锚杆穿越破碎岩层深入稳定岩层时,对不稳定岩层起着悬吊作用;③对于层状岩体,由于锚杆的作用,对岩层离层的产生有着一定的阻碍作用,并增大了岩层间的摩擦力,与锚杆本身的抗剪作用阻止岩层间产生相对滑动,从而将各个岩层夹紧形成组合梁,提高了岩层的承载能力;④由于锚杆的作用,从而形成了 3作用面,改变了边界岩体的受力状态,使其由二维应力状态转化为三维受力状态,提高了岩体的承载能力。
超高强锚杆支护技术在沿空掘巷中的应用
岩 变形进 行分析 ,矿 压观 测表 明巷道 的 支护ห้องสมุดไป่ตู้ 果 良好 ,有 效的控 制 了巷道 变形 。
关键 词 :超 高强支护 体 系;沿空掘巷 ;矿 压观 测 ;围岩 变形 中 图分类号 :T 3 3 D 5
2 1 第 4期 00年
煤
炭
工
程
超 高 强锚 杆 支 护 技 术 在 沿 空 掘 巷 中 的 应 用
朱 锋 ,阚甲广 ,张冬华
2 10 ; 2 0 8 ( .中 国矿 业 大 学 矿业 工程 学 院 ,江 苏 徐 州 1
2 .中同矿 业大学 煤炭 资源与安全开采 国家重点实验室 ,江苏 徐州
2 巷道地 质条 件概 况
试 验 15 ( ) 道 顺 槽 位 于 一 1 m水 平 。 工 作 面 东 起 22 1 轨 60 西 翼 1 2煤 层 采 区下 山 ,西 至 F 边 界 断层 ,北 部 为 14 1— 5 22
锚 索 采 用 1. m 钢 绞 线 ,其 抗 拉 强 度 16 MP ,整 78 m 80 a
3 2 巷 道 支护 方案 与参数 选择 .
1 留设 小煤 柱宽度。经过 分析 ,讨 论确定 了谢 桥煤 矿 )
15 ( ) 空 巷 道 留 小 煤 柱 的 最 佳 宽 度 为 6 左 右 。 22 1 沿 m
伏 较大 ,总体上为两 端高 ,中间低 ;煤 层平 均倾 角 1. 。 45 。
1 概 述
文献标识 码 :B
文章编 号 :17 0 5 (0 0 0 .0 3( 6 1— 9 9 2 1 )4( 2 -3 ) )
锚杆支护技术应用与实践
锚杆支护技术应用与实践摘要:随着锚杆支护技术的发展,矿山对锚杆支护的认识也在不断提高,不断扩大应用范围,目前矿山施工的锚杆巷道包括准备巷道、回采巷道、大跨度综采切眼以及大跨度巷道交岔点等。
该文介绍了锚杆支护的优越性,并提出了关于锚杆组件的回收复用问题。
关键词:支护技术;巷道优化abstract: with the development of the bolt supporting technology, to the understanding of the mine bolt support also is rising ceaselessly, and constantly expand the scope of application, at present the mine construction of roadway bolt preparation roadway, including extraction roadway, big span fully mechanized cut into large span and eye of bifurcation points, etc. this paper introduces the superiority of the bolt supporting, and put forward concerning the recovery reuse components anchor.keywords: support technology; roadway optimization中图分类号:u455.7+1 文献标识码:a 文章编号:0 引言为了维持巷道的稳定性 ,防止围岩发生垮落或过大的变形 ,巷道掘出后 ,一般都要进行支护,如砌衬和木框架等。
随着采矿深度的增加和地压理论的发展 ,2 0世纪初 ,美国创造了矿山巷道的锚杆支护方法。
锚杆支护技术
锚杆支护技术锚杆支护技术一、锚杆支护技术现状和展望锚杆支护技术是煤矿支护技术改革的发展方向,是煤矿继推广综合机械化采煤技术又一重大推广技术。
我国在上世纪80年代开始研究应用锚杆支护技术以来,不论在理论上,还是在实践应有中已取得了长足的进展,促进了我国煤炭工业的发展。
锚杆支护是由锚固在巷道四周钻孔内的一系列杆件(木质件、金属件、钢筋混凝土件和聚合物件等)系统组成的。
这些杆件配以支撑件和背板(也可以不用),靠它们的锚固力和向岩体稳定部分的悬吊作用,防止破碎岩石冒落。
用预拉紧方法安装的锚杆,提高了岩石分层之间的摩擦阻力,同时将两支撑点间的岩层夹紧,以岩梁和岩拱的形式构成承载结构。
尽管加固的岩梁比未加固的岩梁呈现出明显的稳定性,但是仍不能准确量测出影响加固岩层稳定性单个分层缝合效果的量值。
现代锚杆支护理论认为,岩层分层之间的摩擦作用具有重要意义,主要有以下几个方面。
①巷道上方的松软岩层被锚杆固结到其上部坚固的岩层上,松软有裂隙岩层的几个分层,彼此之间被锚杆夹紧形成梁和拱形式的承载结构。
②松软不稳定的岩石分层,彼此之间夹紧并被锚杆固结在上部坚固岩层上。
③在掘进巷道时,被破坏的有裂缝的岩石分层被锚杆夹紧并被悬挂在自然平衡拱上。
④不稳定的有裂缝的岩层被锚杆的联接部件托住并被悬挂于自然平衡拱的拱脚。
⑤不稳定的岩石分层被锚杆夹紧并悬吊于自然平衡拱的拱脚。
在采矿实践中,锚杆支架分单体锚杆支架和组合锚杆支架两种。
单体锚杆支架指安设在巷道中的锚杆,彼此之间没有力学科系。
组合锚杆支架包括钢梁、钢带、角钢、槽钢等承托顶板元件,把两个或几个锚杆联成统一的整体。
锚杆支架按用途分为临时锚杆支架和永久锚杆支架。
按作用原理分为主动锚杆和被动锚杆。
主动锚杆预先X紧装入钻孔中,以提高抵抗被加固岩体拱曲性和分层之间相对位移的能力。
随着锚杆预应力的加大,相应增加了岩层分层面之间的摩擦力,提高了巷道的稳定性。
安装被动锚杆时不给杆体以预应力,因此就比主动锚杆安装密些,其典型的有全长锚固的螺纹锚杆、钢筋混凝土锚杆、膨胀式锚杆和玻璃钢锚杆等。
锚杆的发展历史
1、锚杆支护技术的发展历史1.1 外国锚杆支护技术的发展现状由于锚杆支护显著的技术经济优越性,现已发展成为世界各国矿井巷道以及其它地下工程支护的一种主要形式。
再在20世纪40年代,美国、前苏联就已在井下巷道使用了锚杆支护,以后再煤矿、金属矿山、水利、隧道以及其他地下工程中迅速得到了反战。
西欧、中欧一些主要产煤国家,过去巷道支护主要采用金属支架支护,随着巷道维护日益困难和支护成本的增加,各国均在积极发展锚杆支护。
几十年来,世界锚杆支护经历了如下发展过程:20世纪40年代,机械式锚杆研究与应用;50年代,采矿业广泛采用机械式锚杆,并开始对锚杆支护进行系统研究;60年代,树脂锚杆推出并在矿山得到应用;70年代,发明管缝式锚杆、胀管式锚杆并得到应用,同时产生了新的设计方法,锚索支护技术也开始在煤矿巷道支护中应用;80年代混合锚头锚杆、组合锚杆、桁架锚杆、特殊锚杆等得到应用,树脂锚固材料得到改进。
美国、澳大利亚等国由于煤层埋藏条件较好,加之锚杆支护技术不断发展和日益完善,因而锚杆支护适用很普遍,在煤矿巷道的支护比重几乎达到了100%。
1.2 我国煤矿锚杆支护技术的发展现状我国从1956年起在煤矿岩巷中使用锚杆支护,至今已有50年的历史。
20世纪60年代锚杆支护开始进入了采区,但由于煤层巷道围岩松软,采动影响后围岩变形量大,对支护技术要求很高,加之锚杆支护理论、设计方法、锚杆材料、施工机具、监测手段等还不够完善,因而发展缓慢。
煤巷锚杆支护不同于一般岩巷的锚喷支护,它的主要形式是单体锚杆、锚杆加金属网或锚杆加钢带加金属网,或者锚杆加钢筋量加金属网,简称锚网、锚带网、锚梁网支护。
在“八五”期间,原煤炭工业部把煤巷锚杆支护技术作为重点项目进行攻关,取得了一大批水平较高的科研成果,并应用于新汉、铁法、兖州、峰峰、淮南等多个矿区,基本山解决了一般条件下巷道支护的问题。
但是由于困难条件,如复合顶板、破碎顶板、倾斜煤层顶板巷道,以及沿空掘巷等,锚杆支护的可行性和适用性还没有得到深入细致的研究。
2024年锚杆支护及其分类
2024年锚杆支护及其分类____年锚杆支护及其分类,____字引言:锚杆支护是施工过程中广泛应用的一种地下工程支护方式,它通过使用锚杆将地下结构与锚固层连接起来,以增加地下结构的稳定性和承载能力。
随着经济的发展和城市化进程的加速,地下工程建设的需求也越来越大,锚杆支护技术得到了广泛的应用。
本文将对____年的锚杆支护及其分类进行详细的介绍。
一、锚杆支护的概述锚杆支护是指将钢筋混凝土锚杆嵌入围岩或基岩中,通过锚杆固结在岩层上方,以提供承载力和稳定性的一种支护方式。
它具有施工工艺简单、效果显著、适应性广等优点,在地下工程建设中得到了广泛的应用。
随着不断发展的技术,锚杆支护也不断创新和完善,不同的分类适用于不同的工程应用。
二、锚杆支护的分类根据施工材料的不同,锚杆支护可以分为以下几类:1. 钢筋混凝土锚杆支护钢筋混凝土锚杆是最常用的锚杆支护方式之一,它具有强度高、耐久性好等特点。
在施工过程中,首先将孔道钻进地下结构中的围岩或基岩中,然后注入混凝土,在固定在锚固层上方的锚杆中。
这种方式能够有效地增加地下结构的稳定性和承载能力,广泛应用于隧道、地下车库等地下工程。
2. 环氧树脂锚杆支护环氧树脂锚杆是一种新型的支护材料,具有粘接力强、耐久性好等特点。
在施工过程中,首先将孔道钻进地下结构中的围岩或基岩中,然后将环氧树脂注入孔道,通过化学反应固结锚杆。
与传统的钢筋混凝土锚杆相比,环氧树脂锚杆具有施工工艺简单、效果显著等优点。
3. 预应力锚杆支护预应力锚杆是一种通过在围岩中施加预应力来增加地下结构稳定性的支护方式。
在施工过程中,首先将孔道钻进地下结构中的围岩或基岩中,然后将钢丝绳固定在孔道底部,通过紧张钢丝绳来施加预应力。
这种方式能够有效地增加地下结构的承载能力,广泛应用于高速公路、铁路等地下工程。
4. 螺纹钢锚杆支护螺纹钢锚杆是一种通过螺旋转动的方式将锚杆嵌入围岩或基岩中来实现支护的一种方式。
在施工过程中,首先将孔道钻进地下结构中的围岩或基岩中,然后将螺纹钢锚杆旋入孔道,通过摩擦力来增加固结效果。
2023年锚杆支护技术管理规范
2023年锚杆支护技术管理规范一、绪论锚杆支护技术是一种重要的地下工程支护技术,在解决地下工程中的围岩失稳和地下水涌入等问题上起到了重要的作用。
为了规范和提升锚杆支护技术的管理水平,制定了本管理规范。
二、锚杆支护技术的基本原理和分类锚杆支护技术是将钢筋或钢绞线埋设到地下岩层中,并以锚杆头及固结材料固定在岩体中,以增强地下岩体的稳定性。
根据其使用的材料和固结方式的不同,可以将锚杆支护技术分为预应力锚杆、非预应力锚杆和压浆锚杆等几类。
三、锚杆支护技术的设计要求锚杆支护技术的设计要满足以下几个方面的要求:1. 技术方案合理,要根据地下工程的实际情况,选择适合的锚杆支护技术方案;2. 锚杆的材料选择合理,要根据岩体的特点和工程要求选择合适的材料;3. 锚杆的布置密度要适当,要根据地下岩体的稳定性要求和工程构造特点合理布置锚杆;4. 锚杆的预应力力值要合适,要根据地下岩体的稳定性和锚杆的受力特点确定锚杆的预应力力值。
四、锚杆支护的施工要求锚杆支护施工的要求有以下几个方面:1. 施工人员要具备相关资质,掌握锚杆支护技术的基本知识和操作技能;2. 施工现场要设置相应的施工标志和警示标志,保证施工人员的安全;3. 施工现场要进行相应的地质勘探和地质监测工作,及时发现和解决地质问题;4. 施工过程中要进行质量控制,确保锚杆的质量符合设计要求。
五、锚杆支护技术的验收标准锚杆支护技术的验收标准主要包括以下几个方面:1. 锚杆的材料是否达到了设计要求,包括钢筋或钢绞线的抗拉强度、预应力锚杆的预应力力值等;2. 锚杆的安装质量是否符合设计要求,包括预埋深度、预应力力值的准确度等;3. 锚杆固结材料的质量是否符合要求,包括固结效果、耐候性等;4. 锚杆支护的稳定性是否符合要求,包括锚杆的抗拉强度、滑动性能等。
六、锚杆支护技术的管理措施为了提高锚杆支护技术的管理水平,应采取以下管理措施:1. 建立健全锚杆支护技术管理制度,明确相应的责任与义务;2. 加强对施工人员的培训和管理,提高其技术水平;3. 建立健全施工现场的管理机制,确保施工过程的安全和质量;4. 加强与相关单位的沟通和协作,提高整个地下工程的整体管理水平。
锚杆支护技术及发展史讲解
锚杆支护技术及发展史讲解锚杆加固技术是近代岩土工程领域中一种重要的加固形式。
它是一种结构简单的主动支护,它能保持稳定最大限度地保持围岩的完整性、稳定性,能有效地控制围岩变形、位移和裂痕的发展,充分发挥围岩缓冲自身的支撑作用,把围岩从荷载变为承载体,变色被动支护为主动支护,其具有施工进度快、施工效率高、施工成本低、支护效果好等优点。
锚杆这项技术首先在井下巷道使用,以后在煤矿、金属矿山、水利、隧道以及其他地下工程中得到了发展。
5.1.1国外锚固发展战略技术的发展与软件系统自19世纪起,锚固专利技术首先在国外应用发展起来。
从1872年英国北威尔士的一家露天板岩采石场首次应用起重铺锚杆,锚杆技术便逐渐被推广。
美国于1911年开始选用采用岩石锚杆支护矿山巷道。
1912年,德国谢列兹矿最先采用锚杆对井下巷道进行支护。
1924年,锚喷支护在苏联顿巴斯矿上开始应用软件。
1934年在阿尔及利亚切尔伐斯坝的二期工程加高工程中,首先采用承载力为10000kN的预应力岩石锚杆来保持后坝体的稳定。
这是世界上所第一次使用紧固锚杆来加固坝体并获得成功,随后预应力锚杆在坝体加固上得到了广泛应用。
从20世纪50年代到70年代是锚固技术应用领域迅速扩展的时期。
1958年西德的Bauer公司在慕尼黑巴伐利亚广播公司深基坑中使用了土层锚杆,60年代时,捷克斯洛伐克的Lipno电站主厂房等大型地下铜室采用了高预应力长锚索和低预应力短锚杆相结合的围岩加固方式。
从此,顶板技术不仅限于硬岩,而且也用于土层、风化岩、软岩等。
1969年在墨西哥召开的第七届国际土力学和基础工程会议上,曾把土层锚杆技术作为一个粘土专门的问题来讨论。
1974年,纽约厚世界贸易中心深开挖工程采用锚固核心技术,950m长,0.9m厚的地下连续墙,穿过有机质粉土、砂和硬基岩直达基岩,开挖从地面以下到2lm深,由6排锚杆背拉,锚杆倾角为45°,工作荷载为3000kN。
锚杆支护的发展及锚杆支护方式的选择
支护 适 用条件 及优 缺 点 、 杆支 护分 类及选 择 。 锚 关 键词 : 锚杆 支护
1 言 前
等 。且在锚杆尾部均增加 了托板和螺母 , 松软破
碎 条件 下还增 设 金属 网和 混凝 土 喷射 层 。动 压影 锚 杆支 护 是巷 道 掘 进后 向 围岩 中钻锚 杆 眼 , 响严 重 的场 合 则 进 一 步 增 加 钢 带 、 架 等 , 成 钢 形 然后 将 锚 杆安 设 在锚 杆 眼 内 , 巷道 围岩 予 以人 组合锚杆支护结构体系。国内外研究表明锚杆不 对 工 的加 固 , 而维 护 巷道 的稳 定 。锚 杆 支 护 已问 仅 能起 到 悬 吊作 用 , 且具 有 组 合 拱 和组 合 梁 的 从 而 世几 十 年 , 杆在 本 世 纪初 起 源 于美 国 , 2 锚 到 0世 作 用 , 载能 力 明显 增 强 。组 合 锚 杆 比单 体 锚 杆 承 纪 3 代 成 为一 种 独 立 的支 护 形式 ,第 二 次世 更 有利 于 松 软破 碎 顶板 的安 全 维护 , O年 并发 展 了锚 界大 战 后 在美 国各 矿 山得 到广 泛 应 用 , 同时 在其 网喷 、 梁 网及 锚带 网等 多种 组 合 锚杆 联 合 支 护 锚 它 一些 国家 也 先 后 推 广 使 用 。 喷射 混 凝 土 在 2 形式 并 广泛用 于 矿 区支 护 实践 。更 多具体 用 途及 0 世纪 5 0年 代 初 首 先 在 澳 大 利 亚 水 工 隧 道 中使 结构 形 式 的锚 杆 也层 出不 穷 。此 阶 段相应 的支护
24强力 锚杆 支护 阶段 _
充 分 , 没 有 一 种 完 善 的 支 护 理论 被公 认 , 护 还 支
近 年来 , 随着 煤 矿 开 采 深 度 不 断 增 加 , 质 参数 不 易准 确确 定 。 地 环 境更 加 复 杂多 变 , 致 突发 性 工 程 灾 害 和重 大 4锚杆 支 护的 分类 和选 择原 则 导
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高强度锚杆支护技术的发展与应用
作者:陈红雷闫文迪
来源:《装饰装修天地》2016年第11期
摘要:高强度锚杆支护技术广泛地应用于矿区作业活动中,对于保证矿区劳动人员安全、维护采矿活动的正常进行有重要意义。
高强度锚杆必须要符合一定的力学性能测试要求,其屈服强度、延伸率和抗拉伸强度应该符合矿区井下作业施工环境的需要。
为了保证高强度锚杆支护系统的有效性得到提高,不同长度锚杆产生的预应力场应该满足一定的分布需求。
本文从高强度锚杆支护技术的细节展开讨论,提出几点有利于支护效果广泛提高的可行性措施。
关键词:锚杆支护;发展前景;矿下作业;应用效果
推行高强度锚杆支护技术的有效应用,技术人员应该采取科学的设计方法,实现巷道围岩结构的整体性加固。
锚杆支护的方法设计应该立足于矿井巷道的地质条件来展开。
采取工程类比法能够保证高强度锚杆支护方法,促使结构材料的使用更贴合实际施工环境的需要。
一、高强度锚杆支护技术的安全施工细节控制
对于在软基底层施工区域开挖过程中的倾斜角度较大的施工土方,为了提高其支护的定额效率,必须要采用强度更高的锚杆材料,采用立体加固技术和人工注浆技术,对加护锚杆进行安装。
进行土层锚杆钻孔施工时,技术人员需要对深基坑墙面和还没有开挖的基坑立壁面进行查看,在满足是施工要求之后,在进行打孔。
在打土钉钻孔施工过程中,施工管理人员必须要严格要求成孔实际的深度,具体可以安排操作工人在孔口进行具体标注。
在土木工程施工的过程中,如果符合深度要求,可以将其作为成孔操作。
在边坡支护技术中的土木工程钢筋结构施工之前,工程监理人员应该对深基坑支护方案对应的图纸以及工艺流程进行详细了解,控制好深基坑支护中混凝土材料的注浆量。
与此同时,工程项目的监理方应该做足功课,应该组织相关技术人员开展图纸的审查工作,针对实际施工环境及时纠正施工图纸中坑道支护项目中出现的错误和纰漏。
二、高强度锚杆支护技术的发展与应用
1.稳定巷道围岩结构的支护方法选择
高强度锚杆支护的方式选择,应该根据巷道围岩分类情况进行设计。
对于矿下巷道支护非常稳定的情况,技术人员往往可以采取不支护或者单体锚杆支护的方式,进行矿下巷道施工安全方面的处理。
此时的端锚杆的固力设计应该体现在大于64KN的水平。
部分巷道作业区的围岩结构为坚硬的花岗岩材质,它的支撑性效果比较好,因此工作人员只需要选择简单的支护方法,便能够完成巷道框架的支护工作。
其中,在巷道结构的顶板比较完整条件下,技术人员一般可以采用单体锚杆结构和大型托班材料,对巷道顶层结构和巷道壁作业区域进行有效支护。
端锚的锚固力水平F应该大于设计规范值64KN为宜。
其中,巷道结构比较稳定的情况下,有的时候巷道顶板会出现破碎的现象,针对这种结构的巷道围岩开展支护工作,技术人员应该采用锚杆加上铁质防护网的形式,实现支护方式锚固应力的提高。
2.巷道破碎不稳定环境的支护方法选择
有些地方的顶板破碎的现象过于严重,主要是由于本地区的土层结构不够稳定造成的。
技术人员可以采用锚杆和W钢带加强桁架的配合施工方法,实现巷道结构的整体性支护。
更多的地区巷道围岩和顶板结构处于中等稳定或者是不稳定的状态,需要技术人员展开高强度支护方面的有益探索,从而完全实现巷道围岩区域的整体支护。
巷道结构处于中等稳定或者不稳定的状态之下,支护的整体压力比较大,巷道的顶板一般是支离破碎的状态,此时需要技术人员采取高强力型的端锚和加长锚材料,进行巷道支护结构的优化设计。
这种特殊的巷道顶板和壁结构,支护材料面临的压力很大,需要技术人员立足于整个支护环境,开展更加深入的支护方式设计,从而显著提高高强度锚杆支护技术的应用效果。
端锚的锚固力大于64KN时,其加长锚的锚固力应该设计为大于95N的水平,全长锚的锚固力F应该大于130KN的水平。
为了维持巷道结构围岩四壁的支护效果稳定,使用新技术能够促进支护效果的最大化实现。
采用高强度锚杆配合金属可缩支架的方式,防止底层支撑承受力量过大造成的地块破碎现象发生。
三、施工环境地质信息采集和高强度锚杆设计分析
1.巷道现场施工环境地质信息采集
在高强度锚杆支护设计活动中,技术人员必须要准备好设计时必备的地质原始资料,按照原始资料的情况进行支护方法的选择。
在巷道地质原始资料的采集过程中,技术人员一般要选取1.5倍巷道宽度范围内的顶板岩层层数与厚度进行测算,并且要由地质柱状图或者钻孔的资料来确定支护的方法。
在各个层节理裂隙间距的设计中,技术人员可以采用沿结构面法线方向上的平均间距确定的方法,在巷道内完成各层节理裂隙的间距设计。
高强度锚杆支护技术在运用过程中,以开采煤矿为例,技术人员应该考虑到煤层的厚度、煤层的倾角以及煤层单向抗压的强度,从而决定地表到巷道的垂直距离设计。
锚网支护中需要使用一定强度的MnSI螺纹钢材料,作为巷道壁和顶板部分的包裹式设计的支撑材料。
锚网技术人员应该控制螺纹钢化学成分和力学性能,确保巷道支护中的锚网结构满足国家标准设计的需要。
2.提高锚杆支护强度的质量控制分析
高强度支护锚杆的螺纹钢的化学成分中C添加的比例应该控制在国家标准的0.17%-0.25%之间,S含量应该满足标准的0.4%-0.8%的设计需要,Mn元素的化学成分应该控制添加量在1.2%-1.6%的合理范围内。
其力学性能的实测结果,也应该符合巷道支护用的设计指标需要。
技术人员不仅要控制锚杆材料的质量,还应该对材料的力学特征进行规范要求。
其中,Q235型号的圆钢锚杆材质,其公称直径应该不小于16mm,屈服强度大于240MPA的设计范围,在土质较为松软的条件下,锚杆网的抗压极限强度应该大于410MPA,屈服载荷不低于48KN。
锚杆支护结构的极限载荷应该控制在82KN左右,在受顶部结构高压的情况下,高强度锚杆材料会发生变形,变形之后的伸长率不小于26%。
高强度螺纹钢其公称直径应该不小于22mm,屈服强度大于410MPA的设计范围,在土质较为松软的条件下,锚杆网的抗压极限强度应该大于600MPA,屈服载荷不低于156KN。
锚杆支护结构的极限载荷应该控制在228KN 左右,在受顶部结构高压的情况下,利用高强度螺纹钢材料的弯折性力学特征,依旧能够实现对于巷道整体结构的有效支护。
高强度锚杆材料会发生变形,变形之后的伸长率不小于17%。
四、结束语
高强度锚杆支护技术的有效运用,能够显著提高矿井作业的施工安全性。
为了保障现场施工效率得到提高,作业人员应该仔细查看施工现场,对于巷道围岩结构比较稳定的作业区域,需要技术人员观察巷道顶板部分的完整度水平,对锚杆支护作业的情况进行调整。
采矿行业的巷道顶板结构很容易发生坍塌等现象,保证顶板结构的整体稳定,对于提高作业区域的安全性有重要意义。
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