锚杆支护技术发展中出现的问题
锚杆支护技术的现状及发展方向
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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
煤巷锚杆支护理念及常见的煤矿锚杆支护问题
坏总是先从某个薄弱环节开始。
理念七:支护生命期理念
▪ 支护生命期是指巷道从开挖和报废的全过程。 ▪ 在支护生命期内,围岩的松动圈从小到大 动态变化;
支护结构和围岩的相互作用关系也在变化。 ▪ 在煤巷锚杆支护的早期、中期和后期要根据矿压监
早期:加强顶帮的支护
由于有帮锚杆的有效锚固, 巷道围岩中最为不利的 极限自稳隐性拱消失
帮锚杆使极限自稳隐形拱缩小 unstable surroundings
早期:加强顶帮的支护
没有形成 厚层刚性梁
无锚杆支护或有锚杆支护但没有预应力或很小时
形成了 厚层刚性梁
有锚杆支护且预应力很大时
早期:既要重视“支”也要重视“护”
高预应力锚杆);
高预应力锚杆
高预应力锚杆
1 超高强锚杆杆体 2 螺母 3 预应力标示杆 4 应力松弛自补偿弹簧 5 弹簧护筒 6 减摩垫圈 5 7 应力扩散托盘 8 高强树脂锚固剂 9 围岩
理念三:锚杆支护的 “悬吊理论”很容易使人产生误
解,影响锚杆支护的推广。 为此我们提出了固压理论。 悬吊理论的局限性 (1)从理念上影响锚杆的推广,给人“没有坚硬岩层, 就不能使用锚杆支护的印象” ; (2)仅把不稳定岩层作为“被悬吊岩体”; (3)忽略锚杆初始工作阻力的作用; (4)用悬吊理论解释锚杆支护,锚杆还是被动支护; (5)只能解释顶板的锚固。
▪ 锚杆、 W钢带、金属网等形成统一的人工支 护体系,与巷道围岩形成统一的支护系统。 支护系统使锚固体成为一个整体。
▪ 早期,围岩完整时,金属网和W钢带可以起 到扩散应力的作用;后期,围岩破碎时,金 属网、W钢带对锚固体形成次生承载圈起关 键作用。
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
谈我国煤矿锚杆支护技术的几个问题
黧!塑.苎凰.谈我国煤矿锚杆支护技术的几个问题佟国栋(龙煤集团双鸭山分公司集贤煤矿,黑龙江双鸭山155100)喃要】本文主要阐述了新的锚杆支护作用机理、我国锚杆支护技术发展中出现的问题、对我国锚杆支护技术发展的方向等问题。
巨跨建词煤矿;锚杆支护;技术目前,锚杆支护已得到较广泛的推广和应用。
在一些矿区的锚杆支护巷道比例达到90%以上,有些矿井甚至达到了100%,取得了较好的技术与经济效益。
国内现有楔缝、涨壳、倒楔锚杆、钢丝绳或钢筋砂浆锚杆、木锚杆、竹锚杆、内涨锚杆、管缝锚杆、树脂}昔杆、水泥锚杆、爆扩锚杆、预应力注浆大锚索等十几个系列品种。
由于各种锚杆的构造不同,锚杆作用机理差异甚大,国内外大量工程实践证明,各种不同种类锚杆,在不同的地质条件下,有不同的“支护”效果。
1新的锚杆支护作用机理近年来,锚杆支护机理研究有了进一步发展,根据围岩变形破坏的特点,提出了新的锚杆支护作用机理,即扩容—稳定理论,进一步揭示了锚杆支护的实质,扩大了锚杆支护技术的应用范围,特别是为煤巷的锚杆支护提供了理论指导。
其要点为:1)巷道围岩变形和破坏的规律在不同阶段具有明显差别,因此,锚杆支护的作用在巷道不同受力阶段有其不同的特点。
2)锚杆的早期作用主要是阳止破碎岩块掉落并抑制浅部围岩扩容和离层,减小岩层压曲和弯曲失稳的可能性。
锚杆安装越及时,预紧力越大,支护效果越好。
3)随着时间的推移和受到采动影响,巷道围岩的破坏范围会逐渐扩大。
当锚杆能伸八稳定岩层中时,其作用主要是将破坏区岩层与稳定层相连,阻止破坏岩层垮落。
同时,锚杆提供径向和切向约束力,可阻止破坏区岩层扩容、离层、滑动,从而提高其承载能力。
4)锚杆不能伸入稳定岩层时,其作用主要是在破坏区内形成次生承载层,它可以阻止上部破坏岩层的进—步扩容和离层,同时使围岩深部的应力分布趋于均匀和内移。
5)次生承载层厚度的影响因素很多,而且是不断变化的。
当其远小于巷道尺寸时,必须考虑压曲失稳和弯曲失稳。
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。
锚杆支护技术失效与防范
锚杆支护技术失效与防范姚海全(龙煤集团双鸭山分公司集贤煤矿,黑龙江双鸭山155100)哺要】本文对巷道锚杆支扩的作用进行了分析,研究了铸杆支护技术失效的原因,提出了有效的防范技术措施.。
【关键阃锚杆;支护技术;失效锚杆支护作为一种积极主动的支护技术,具有简便快捷的施工方法,良好的支护效果。
随着锚杆支护技术的发展,在井工采矿实践中,使其得到了广泛的应用。
经过多年的实践与研究,巷道锚杆支护率岩巷已达到90%,煤巷也超过800/'o。
但在现场的实践中,由于多方面的原因导致锚杆支护失效,甚至引起安全事故。
因此,必须采取有效的防范措施。
锚杆支护效果的好坏取决于多方面的因素,无论哪一个环节出现问题,都有可能造成锚杆支护失效。
因此,必须综合考虑多方面的因素对锚杆支护的影响,保证有效的支护。
1巷道锚杆支护的作用分析1)锚杆可不同程度地提高锚固区煤岩体强度、弹性模量、凝聚力和内摩擦角等力学参数。
对于中等强度以E岩石,锚杆对岩石破坏前的强度和变形影响不大:对于强度较低的煤体,锚杆在煤体破坏前对其强度有较明显的影响。
锚仟的主要作用是改善发生塑性变形和破碎煤岩的力学性质,显着提高其刷最强度,改变屈朋后煤岩变形特,EEo2)锚杆对节理、层理、裂隙等不连续面的本质作用在于:通过锚杆提供的轴向力与切向力,提高不连续面的抗剪强度,阻止不连续面产生离层与滑动。
通过提高结构面的强度,提高节理煤岩体的整体强度、完整性与稳定性。
3)通过锚杆给围岩施加一定的压应力,可以改善围岩应力状态。
对于受拉区域,可抵消部分拉应力,提高围岩抗拉能力:对于受剪区域,通过压应力产生的摩擦力,提高围岩的抗剪能力。
4)在深部巷道中,锚杆支护主要作用在于控制锚固区围岩的离层、滑动、张开裂隙等扩容变形与破坏,在锚固区内形成次生承载层,最大限度地保持锚固区围岩的完整性,避免围岩有害变形的出现,提高锚固区围岩的整体强度和稳定性。
5)在冲击矿压巷道中,锱杆支护可葛殳善锚固区煤岩体的冲击倾向性指标:通过保持锚固区围岩的完整性,提高围岩承载能力,使巷道围岩应力分布趋于均匀化,同时提高了对深部围岩的约束能力。
土木工程知识点-预应力锚杆柔性支护的局限性
土木工程知识点-预应力锚杆柔性支护的局限性
就像大多数支护方法一样,预应力锚杆柔性支护技术不是普遍适用的,必须清楚的了解其局限性。
在通常情况下,通过恰当的设计或施工预防措施,从技术上可以解决这些局限性,但这样又往往导致该方法不再具有经济实用的特点。
(1)锚杆施工要求在土体中形成一般为2m左右高的路堑。
因此,土体必须有一定程度的天然粘结和胶结,否则就需要进行掏槽、护道或减少路堑开挖层高度以稳定开挖面,这就增加了施工的复杂性和施工费用。
(2)现场需要有允许设置锚杆的地下空间。
在城市中心地带,拟开挖基坑邻近的建筑有地下室或建筑物基础且水平距离较小,锚杆无法设置,这时可用桩锚技术来完成支护,通过下调锚杆的位置和加大倾角使锚杆在地下室或建筑物基础下穿过。
(3)对钻孔困难的地层或限于当地设备条件而钻孔困难的地层,钻孔费用过高,导致整体造价提高。
(4)在软粘土或易发生蠕变的粘土等土层,由于锚杆在这些土层中的摩阻力低,锚杆不可能有效的发挥其支撑能力,为了保持足够的稳定水平,需要较长和高密度的锚杆,这在经济上是不合理的。
有人认为建立新形式的标准化始走向建筑和谐的唯一道路,并且能用建筑技术加以成功地控制.而我的观点不同,我要强调的是建筑最宝贵的性质是它的多样化和联想到自然界有机生命的生长.我认为着才是真正建筑风格的唯一目标.如果阻碍朝这一方向发展,建筑就会枯萎和死亡.要使建筑结构适合于环境,要注意到气候,
地位和四周的自然风光,在结合目的来考虑的一切因素中,创造出一个自由的统一的整体,这就是建筑的普遍课题,建筑师的才智就要在这个可提到完满解决上体现。
锚杆支护技术存在的关键问题及解决方案
锚杆支护技术存在的关键问题及解决方案锚固技术,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。
自187 2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。
锚固技术是一种技术经济优越的技术手段,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。
尽管国内锚固技术与理论研究在近10余年取得了丰硕的研究成果,但还远不适应我国锚固技术推广与发展的需要,因此有必要在全面总结国内外锚固技术与理论发展现状的基础上,提出新的研究思路去研究和解决锚固技术推广与发展中的问题。
1国外锚固技术与理论研究的发展现状就目前而言,国外锚固技术以澳大利亚、美国发展最为迅速,两国锚杆支护比重已接近100 %,其锚固技术水平居于世界前列。
到20世纪80年代以后,一些曾以U型钢或工字钢支架为煤巷主要支护形式的国家(如英国、法国、德国、前苏联、波兰、日本等),也大力发展并应用了锚固技术。
1 1关于锚杆加固围岩的作用机理美国因其巷道埋深较浅、岩层强度高且地应力比较低,因此倾向于悬吊理论和组合梁(加固岩梁)理论,而英国、澳大利亚巷道以受水平应力影响为主,尤其是澳大利亚相对英国其巷道围岩变形量及最大水平应力更剧烈,一般而言,英国、澳大利亚锚杆支护的设计理论倾向于加固拱(挤压支承拱)理论。
1 2关于锚杆加固设计方法美国目前有两种基本设计方法:一为经验法,即是建立在以往解决岩层控制的经验基础上的设计方法。
该方法的主要缺点是强调了顶板控制问题的本身,而缺乏对引起顶板不稳定的内在原因的注意,即由于顶板条件的不同,经验法并不全都有效。
二为理论法,亦称客观法,即是建立在解决顶板支护问题的顶板和岩石力学理论基础上的设计方法。
浅析锚杆支护技术存在的问题及改进措施
浅析锚杆支护技术存在的问题及改进措施摘要:锚杆支护技术是一项貌视简单,实则复杂的系统工程,影响的因素很多,这就要求我们应根据不同的地质条件,采取合适的支护技术,改变和预防巷道变形,提高巷道的稳定性和安全性。
随着我国社会经济的发展,科技的进步,锚杆产品的规范化、精细化以及锚杆支护检测技术的完善,锚杆技术必将发挥巨大的潜能,只要我们认真对待,注重研究,锚杆支护技术将会迎来更加迅速发展的时期。
关键词:锚杆支护技术;问题;改进措施1煤矿巷道支护技术的概述1.1煤矿巷道支护技术的理论在实际开采时具有极高危险性的煤矿开采工作,如果不能正确使用所匹配的巷道开采技术,很多情况下都会造成严重的经济负担。
所以我国在煤矿巷道上的支护技术必须确保安全,这也是提升我国煤矿巷道技术的重要途径。
经过众多实践足以证明:锚杆支护不仅可以缩减支护时的支出成本,同时也减轻了工人劳动压力,是有效提升工作效率的支护技术。
此外,我国煤矿开采的主要途径是大量挖掘巷道,而支护技术在巷道挖掘中的应用,可以降低事故发生率并提升工程的安全系数,所以当今煤矿产业研究探讨的重点是如何在最安全的状态下提高煤矿的经济效益,同时也能提升煤矿巷道技术的发展与改善。
1.2煤矿巷道支护技术的种类在开采煤矿的过程中,巷道支护技术有很多种类,从不同的角度来分析,即从支护方式或者从控制围岩变形的角度来进行划分:①能够改善巷道围岩力学方面的性质;②所研究的巷道新技术可以发挥其作用,作用在巷道围岩的周围;③除此之外,还能够作用在围岩的内部表面,而且这种新技术还可以降低巷道开掘过程中产生的应力。
在上述划分前提下,煤矿巷道支护技术主要可以分为以下几种:砌碹支护技术、锚杆支护技术以及应力控制技术。
砌碹支护技术是在煤矿开采历史中应用最早的一种技术,但是由于这种技术成本太高、效率较低加上工作量太大等导致这项技术在实际的应用过程中有着一定的局限性。
锚杆支护技术是从棚式支护技术发展而来的,由于这项技术的安全性能较高,能提高煤矿巷道的稳定性,还可以有效抑制巷道的变形。
煤矿锚杆支护应用过程中存在问题浅析
l ■
煤 矿 锚 杆 支 护 应 用 过程 中存 在 问题 浅析
廉 保 伟
( 山 西高 平科 兴新 庄煤 业有 限 公司 山西 高平 0 4 8 4 0 0 )
[ 摘 要】 本文列 举 了锚杆 支护 常规 概念 、 设 计制 作 等方面 存在 的 问题 , 通过 理论 分析 、 现 场实 践和 材料试 验 , 提 出 了解 决 问题 的一些 观点及 方 法 。 [ 关键词 】 锚 固力 拉拔 力 预 紧力 预紧 力矩 锚杆 制 作及 检测 中图分类 号 : T D 4 2 1 . 4 文 献标识码 : A 文章编 号 : 1 0 0 9 —9 1 4 X( 2 0 1 3 ) 0 7 —0 2 0 0 - 0 1
一 .
施 工机 具 的限制 , 3 5 k N的预紧 力较 难达到 。 所 以定 性说 : 锚 杆预 紧力矩 越 大越
好, 以获得 较大 的预 紧力 。
④锚杆 能够有 效 发挥 主 动支护作 用 , 只有 当预紧 力达到一 定程 度后 , 才能 使 受支 护岩层 形成 组合梁 或组合 拱结 构 。 合 适 的预紧力 范 围为 : 下限大 于被支 护 围岩 的重 量 , 上 限为锚 杆屈 服强 度的 7 0 %。 ⑤ 施 工过 程 中常见 问题 : 由于存 在人 工手 动安 装和 机械 安装 两种 方式 , 导致锚 杆预 紧力大 小相差 悬殊 , 造成 锚杆 受力不 均 , 发挥不 了锚 杆主动 支护作 用。 所 以提 倡使 用机械 安 装工艺 , 从 根本 上避免 上 述 问题 的存 在 。
③ 锚杆 锚固力 检测 使用锚 杆测力 计 , 检 测锚 固力 是为 了监测锚 杆受力 状 况。 锚 杆拉 拔 力检测 使 用锚杆 拉力 计 , 检测 拉拔 力是 为 了查验 锚杆 杆体 、 锚 固
锚杆支护失效原因与支护策略研究分析
锚杆支护在具体应用期间会受到水文、地质、安装等各项因素影响,这会导致默锚杆支护会出现失效情况,会引起片帮、冒顶等问题。
因此,要采取合理防范措施,避免锚杆支护出现失效情况。
1 锚杆支护在应用期间失效主要原因(1)未严格依据具体情况的具体情况,对采用的锚杆进行选择,对锚杆的具体参数进行设计。
若设计的锚杆的强度较低时,支护体系,以及相应的围岩都无法形成一个相对稳定的承载结构,这会导致巷道发生变形情况无法得到控制,这会对矿井生产作业造成较大影响。
但是,若过于注重锚杆安全性,盲目的提高安全系数,这样最终建设的锚杆虽然在应用过程中不会出现安全问题,这会提高支护成本,降低经济效益。
(2)锚固无法达到期望效果。
如果覆岩层存在大量结构弱面,会导致顶板上端围岩部分出现损伤情况,这会使锚固力随着时间推移不断降低,最终会导致锚固失去原有效果,会发生大区域冒顶情况。
(3)粘结失去效果。
锚杆可以通过对锚固剂和围岩进行应用,进而形成以一个合理的整体,若锚杆杆体与粘结材料间出现了的滑移错位问题,这会导致围岩无法得到合理加固,这会使粘结遭受破坏。
采用锚杆的锚固力大小主要受锚杆与粘结材料两者间粘锚力影响,不同类型围岩与不同类型的锚杆间的锚固大小也会存在一定差异,可见,在设计巷道支护中各项参数时,要充分考虑围岩力学性质,在全面分析基础上,最终选择一种有效的锚杆,提升和控制锚固力,进而使支护水平能够得到进一步提升,满足应用需求。
(4)托盘失效效果。
在进行锚杆安装时要利用托盘提升预应力,锚杆中常用的托盘如图1所示。
在锚杆安装时对托盘进行应用可以提升预应力,而且能够使岩体受力状态发生积极转变,进而形成一个完整的承载体,进而使锚杆在具体应用过程中的作用能够得到全面发挥。
若采用的托盘安装存在问题,这将会使锚杆支护效果造成一定的不良影响。
锚杆支护失效原因与支护策略研究分析□ 陈晓杰 挖金湾煤业公司技术科 山西大同 037000锚杆支护是巷道支护中常用的一项主动支护技术,其应用范围不断扩大,在实际应用期间具有支护效果好、施工简单、施工快捷等多项特点,因此,得到了广泛应用,也缺取得了不错的应用效果。
锚杆支护技术存在的问题与发展策略探讨
12 设计 方 面的 问题 .
12 1 锚杆 支 护 的机 理 . . 现有锚杆支护 理论存 在一 定 的局 限性 , 还不 能满
足复杂条件 下特别是全煤及软岩条件下巷道 围岩支护 设 计的要 求。传统 的锚杆支护理论有 : 吊理论 、 悬 组合 梁理 论 、 组合拱 ( 压缩 拱 ) 论。它们 以一定 的假 说为 理
护的实质 , 扩大了锚杆支护技术 的应用范 围 , 其是为 尤
煤巷 和软岩 巷道 的锚杆支 护提供 了理 论指导。然而 ,
} 收稿 日 :01 0 — 3 期 21 - 8 0 作者简介 : 贾焕福 (98一 , , 16 )男 汉族 , 北唐 山人 , 河 黑龙 江科技 大
学采矿工程本科毕业 , 程师 , 工 哈尔滨理 工大学 在读 工程硕 士研 究
锚杆支护质量 与巷道 地质工 作密 切相 关 , 煤矿 地 质 环境复杂 、 础信 息匾乏 。我 国煤矿 有 围岩稳定 的 基 l2 、 类巷道 , 也有 围岩不 稳定 和 极不 稳 定 的 4 5类 巷 、 道 。特别是 回采巷道 , 不仅 围岩 的强度条件较 差 , 还受
到采动 的强烈 影响 。所 以 , 固结 构要具 有 相应 的变 锚 形适应性并保持足够 的承载能力及对 围岩变形 的约束 力 , 围岩重新形成平衡状态 , 使 这给锚杆支护 技术 的应 用带来 了较大 的困难 。地应力实测技 术是煤巷锚 杆支 护技术体 系的核 心技术 之一 , 实施地 应力实 测是煤 巷 锚杆支护设计的基础 。我 国在一些煤 矿仅进行 了局部 地应力 的实测和研究 , 因测量技术 、 测量仪器 和相关配 套设备的 限制 , 地应力实测和研究进展缓慢 , 未系统 并 进行矿 区地应力实测 。 通过地质勘察设计 , 仅给出矿区地质格局 , 能完 不 全 明确给 出某条巷道 的具体地质状况 。没有从 整个矿 山系统分析地 质状 况 , 不能正 确反 映地压 的来 源 。若 从 整体考虑巷道在矿 山中所处 的周 围围岩状 况及与周 围巷道之 间的相互关系 , 就能正确地判 断来 压方 向, 切 断来压源 , 较大程度地缓解支护 困难 。
煤矿井下掘进过程中巷道锚杆支护技术
煤矿井下掘进过程中巷道锚杆支护技术摘要:改革后,受社会发展的影响,促进了科学技术水平的进步。
现阶段,锚杆支护是煤矿井下掘进开采中的重要安全防护方法,以钢筋、锚索为原材料,在开采现场设置稳定可靠的锚栓结构,提供有效的支撑力,优化受力条件后,有效维持巷道周边岩体的稳定性。
但煤矿井下掘进环境特殊,锚杆支护技术应用中存在诸多难点,需加强探讨,以便更为合理地采取支护措施。
关键词:矿井生产;巷道支护;锚杆支护;技术分析引言锚杆安全支护设备是焦煤矿井安全设备生产的重要技术保证,是矿井安全运行的先决条件。
煤矿道路巷道安全支护施工技术的广泛运用,是保证煤矿安全经营生产的重要技术保证,对矿井的稳定、优化支护、节约支护成本、提高矿井的产量、提高矿井的质量都具有重要意义。
随着国家环保意识的提高,煤炭的洁净度和使用效率越来越受到重视。
我们在保证矿井生产安全的前提下,使其在矿井生产中得到了广泛的应用,并取得了较好的经济效益。
与常规的支护相比,采用锚杆支护方法具有更好的优越性,能极大地减少矿井的投资,从而提高矿井的经济效益。
1煤矿掘进巷道锚杆支护技术概述该技术主要对煤矿巷道进行支护,成本低且操作简单。
通过实施该技术可以加强巷道支撑力,对其产生保护作用,维护煤矿生产环境的安全性。
在该技术的实施过程中,螺纹钢是主要材质,可以保证支护承载力。
在开展技术施工前,施工人员要根据地下环境的具体情况选择不同类别锚杆。
如果围岩稳定,可以选择直径小的锚杆;如果围岩处于不稳定状态,则可以选择直径大的锚杆;如果施工区域内的煤矿较为松软,则选择长度长的锚杆施工。
但该技术后期开展维护与检修工作较麻烦,在具体应用过程中无法对事故做出预判,在地形条件极为复杂的巷道中存在较多安全隐患。
另外,在实施该技术时,其对设计人员及施工人员的技能水平要求极高,唯有结合工程实际所需,设计合理的施工图纸,才可确保施工人员顺利施工,充分发挥锚杆的支护作用。
传统煤矿开采时,施工人员使用不同类型的金属支架对巷道进行支护,但该形式参与人员过多,使工程人力成本上升,工程整体经济效益下降。
浅析锚杆支护技术存在的问题及改进措施
民营科技2018年第7期工程技术(转下页)引言煤矿地下开采是一个复杂的生产过程,巷道掘进后一般要进行支护,而安全可靠有效的巷道支护技术是煤矿开采的关键。
目前,就锚杆支护技术的发展水平以及支护效率等方面还需要进一步的提高,因此,锚杆支护技术还需要不断改进。
1锚杆支护技术施工时存在的问题1.1锚杆自身及施工环境问题。
在巷道支护打锚杆的过程中,会经常出现一些问题。
这些问题有的是因为锚杆本身的缺陷,有的受地质条件的影响。
比如目前生产锚杆支护材料的厂家比较多,加工的工艺不够精细及产品的质量各有不同,在锚杆支护的过程中很有可能出现支护强度不够,影响对围岩的控制效果;在软岩巷道等复杂的环境条件下以及受到锚杆支护理论的局限性,在锚杆支护时会出现支护强度高或支护强度不够的情况,支护强度高,成本太大还影响掘进效率,支护强度不够影响正常的生产,甚至出现巷道的坍塌。
1.2锚杆施工与管理方式不当。
在巷道支护中使用锚杆支护技术已经有几十年的历史,在此基础上一些新技术、新材料、新方法逐渐开始被使用。
但是由于煤矿工作者专业知识和支护经验的不足,很容易影响支护效果和经济效益。
比如在机具施工锚杆支护时,由于钻机的扭矩小,钻头和钻杆的质量不够高或使用寿命短的原因,影响锚杆施工的质量和施工的速度。
在大面积锚杆支护时,不仅造成锚杆材料的浪费,还会造成围岩巷道不同程度的破裂,使巷道失稳破坏。
除此之外,失效的锚杆材料还会增加井下的运输工作量,浪费人力和财力。
1.3支护技术不够先进。
随着科学技术的不断创新和发展,科技正在不断深入到各个领域。
而锚杆支护技术想要进一步的发展,就必须运用技术的力量,比如可以去世界先进国家引进更加成熟的锚杆支护技术和设备。
新技术的引进是实现安全、高产、高效必不可少的环节之一。
除此之外,我们还必须引进一些锚杆支护施工组织与管理机制,完善锚杆支护技术,为解决支护时的复杂问题打下基础,从而提升管理人员的素质,发现施工时的问题,并总结原因,然后通过技术的手段提高锚杆支护的技术含量,加固巷道围岩的稳定性。
锚杆支护安装工隐患排查范文
锚杆支护安装工隐患排查范文锚杆支护是一种常见的地下工程支护方式,它能够有效地抵抗地下岩层和土壤的侵蚀,保护工程的安全运行。
然而,在锚杆支护安装过程中,由于各种原因,可能存在一些潜在的安全隐患。
为了确保工程安全和施工质量,必须对锚杆支护安装工进行隐患排查。
本文将通过对锚杆支护安装工隐患的排查,详细介绍一些常见的问题和预防措施。
首先,工人操作不规范是导致锚杆支护安装隐患的主要原因之一。
在实际施工过程中,由于工作压力和时间限制,有些工人可能会急于求成,忽略了一些操作规程。
例如,在锚杆支护安装过程中,有些工人可能会不注意锚杆和锚具之间的连接是否牢固,这样容易导致安全隐患。
此外,在选择锚杆和锚具时,有些工人可能会忽略其质量和规格,从而影响了支护的稳定性和安全性。
为了预防这些问题,应该加强对工人的技术培训和操作规程的宣传。
首先,施工单位应该对工人进行必要的培训和考核,确保他们具备足够的技术水平和操作能力。
其次,在施工现场应设置相应的操作规程和安全提醒标识,引导工人正确认识和掌握施工规范和操作要点。
此外,监理单位和质检部门应加强对施工现场的监管,对不符合规定的操作进行及时纠正和整改。
其次,材料质量不合格是导致锚杆支护安装隐患的另一个重要原因。
在实际施工过程中,施工单位采购的锚杆和锚具质量参差不齐,有些甚至存在质量问题。
例如,有些锚杆因为材料不符合要求或制造工艺不合理,导致其强度和耐久性不足,无法满足工程要求。
此外,有些锚具的连接件存在缺陷,容易出现松动或脱落的情况,从而影响了支护的稳定性和安全性。
为了解决这些问题,施工单位在采购材料时必须严格把关,确保材料的质量和规格符合要求。
首先,施工单位应该选择正规的材料供应商,并与其签订合同,明确质量要求和责任义务。
其次,施工单位应该加强对材料的抽样检测和质量监管,确保材料的质量符合要求。
此外,监理单位和质检部门应加强对材料的把关,对不符合规定的材料进行退货和整改。
另外,设备设施不完善也会导致锚杆支护安装工隐患。
煤矿巷道锚杆支护技术的发展与现状
煤矿巷道锚杆支护技术的发展与现状【摘要】本文着重介绍了锚杆支护成套技术,包括地质力学测试、锚杆支护设计、支护材料、施工机具与工艺、工程质量检测及矿压监测、特殊地质条件支护技术等。
实践表明:锚杆支护已经成为我国煤矿巷道首选的、安全高效的主要支护方式,显著提高了巷道支护效果,保证了采煤工作面的安全、快速推进,促进了煤炭产量的大幅度增长。
【关键词】煤矿;巷道支护;锚杆支护我国煤矿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。
目前,我国很多矿区煤巷锚杆支护率达到60%,有些矿区超过了90%,甚至达到100%。
我国煤矿已经形成了有中国特色的煤巷锚杆支护成套技术体系,锚杆支护已经成为煤矿巷道首选的、安全高效的主要支护方式。
1 锚杆支护理论的发展目前的锚杆支护理论归纳起来有3种模式:被动地悬吊破坏或潜在破坏范围的煤岩体;在锚固区内形成某种结构(梁、层、拱、壳等);改善锚固区围岩力学性能与应力状态,控制围岩变形与破坏。
通过不断深入的研究发现,锚杆支护的本质作用以第3种模式为主。
同时,借鉴美国煤矿锚杆支护理论与实践经验,发现巷道开挖后立即支护,并施加足够高的安装力,即锚杆预应力,提高锚固体的刚度非常重要。
根据锚杆受力大小来分型,可将锚杆受力模型分成5级,即从锚杆预应力很低,支护不明显到高预应力、强力支护之间划分出五个档次,根据对锚杆受力变化特征的分析,得出锚杆支护围岩响应曲线,如图2所示,曲线1~5分别5级受力模型相对应。
曲线5对应的高预应力、强力锚杆支护能有效控制围岩位移;曲线2锚杆破断之前围岩变形较小,锚杆破断后,围岩位移急剧增大;曲线3围岩发生较大位移后能趋于稳定;曲线4围岩发生较大位移后不能稳定,而且后期由于锚固力明显降低,围岩位移进一步加大,甚至失稳。
图1 锚杆支护围岩响应曲线根据上述分析,提出高预应力、强力支护理论。
(1)锚杆支护主要作用在于控制锚固区围岩的离层、滑动、裂隙张开、新裂纹产生等扩容变形,将这种不连续变形控制到最小,保持煤岩体的完整性、连续性,使围岩处于受压状态,减小煤岩体强度降低。
锚索支护存在问题及改进措施
锚索支护存在问题及改进措施锚索支护作为一种常见的地下工程支护方式,在挖掘大型隧道、地铁等工程中得到广泛应用。
虽然锚索支护具有施工方便、适应性强等优点,但同时也存在一些问题,例如:1.锚索杆贯入不足锚索杆的贯入深度是保证锚杆支护稳定性的重要因素之一。
但有时由于破碎带、软弱夹带等地质因素,可能导致锚索杆贯入深度不够,从而影响了支护稳定性。
改进措施1.引入地质雷达等探测技术及先进的空间位移监测系统,深入研究地质环境,提前评估问题地段的情况,增加钻孔密度,减少不必要的主观判断,以免出现锚杆钻孔贯入深度不足的情况。
2.对于在施工过程中发现的环境变化,需要及时响应和调整,根据地质条件调整锚杆的间距和埋置深度,并在管理上加强对该地段的监控。
2.锚索杆施工质量不高锚索杆的施工质量直接关系到支护稳定性以及杆锚的承载能力。
而在实际施工中,存在锚索杆深度不到位、灌浆不充实、钢筋连接不够牢固等情况。
改进措施1.提高施工质量检查的严格程度。
增加不同层次的检查人员及丝杠位移传感器等技术手段的应用,确保对施工实际情况的真实反映,及时发现并纠正施工中的问题。
2.建议开展专门的培训班,加强对铁路、公路等领域锚索支护的施工质量要求、施工工艺等知识的普及和培训,提高施工人员的水平和素质,避免施工人员沉迷于半机械锚索施工方式,而缺乏对技术要求及精度的充分认识。
3.锚杆受力断裂由于施工过程中存在钢筋接头连接不够牢固、混凝土浇灌质量不佳等问题,或者是由于锚索支护产生的一定的相对位移,不当的设计以及选材等原因,可能导致锚杆受力部位出现断裂现象。
改进措施1.在锚杆的采用方面,多考虑高强度锚杆、双金属锚杆等高强度、高耐久锚杆的应用,以及合适的预应力水平,保证锚杆具有足够的强度和韧性。
2.在施工过程中严格控制各环节,做到招投标的实名制,明确工程质量验收及其标准,确保在施工质量监管方面达到相对完善的管理措施,并完善相对应的质量考评和激励机制,促进锚索支护的工作质量水平的提升。
锚杆、锚索支护存在的问题
本矿从2000年开始大力推广锚杆、锚索支护,锚杆、锚索支护便作为主要支护方式被推广应用:岩巷、半煤岩巷以锚网喷支护为主,煤巷以锚网带(梁)支护为主,特殊地点(如顶板破碎、交叉点等跨度较大断面)加打锚索,架棚仅作为一种补强手段。
锚杆、锚索支护效果好、成本低的优点得到较好体现,对新峪煤矿高产高效建设产生了巨大影响和作用。
然而,从目前看,所揭露的巷道围岩赋存条件复杂,具有不确定性,地质预报手段落后,不能完全满足锚杆、锚索支护设计的需要,加上施工过程中控制及锚杆、锚索支护的隐蔽性,锚杆、锚索支护的安全质量必须有足够的保证。
一、影响锚杆、锚索支护的质量的主要因素:1、锚杆、锚索支护设计不够科学。
锚杆、锚索支护设计时绝大多数采用工程类比法,支护形式和参数不尽合理,有可能支护强度太高,造成支护强度过剩,浪费了材料;再者在松、散、软等特殊地质条件下支护强度可能不足,出现片帮、冒顶事故。
2、锚杆、锚索支护材料的质量不能完全达到要求。
如钢材质量、加工的螺纹质量、树脂药卷质量均直接影响支护质量。
3、锚杆、锚索支护监测仪器与技术不能满足现场施工需要。
常用仪器的精确度、实用性不尽完善,不能完全真实反映锚杆、锚索支护效果。
4、现有技术条件下,施工因素是直接影响锚杆、锚索支护质量的关键环节。
施工人员对锚杆、锚索支护理论的系统认识不够,对锚杆安装质量不到位,不能完全按设计施工。
施工中常见的巷道成型差,锚杆托板不切岩面,造成锚杆失效;安装过程采用的机具、工艺不同,导致临近锚杆安装后预紧力不同,支护阻力增长不同均影响了支护效果。
5、由于高强预应力锚索和全螺纹锚杆的延伸率的不同,致使迎头在施工完锚杆后,补强锚索支护,造成局部锚杆被压出,托盘松动,预紧力丧失,作为锚杆、锚索支护的效果较差。
而锚索成为主要支护,造成锚索的破坏。
6、现场顶板锚索施工过程中,顶板多为倾斜方向,不平整,水平度较差,而锚索的安装方向多为铅直方向,造成锚索托梁安装方向与锚索的安装方向不一致,致使分解了锚索的承载力,并受剪切而破坏。
浅谈锚杆钻机在煤矿生产建设中存在的问题及发展方向
浅谈锚杆钻机在煤矿生产建设中存在的问题及发展方向摘要:随着我国经济水平的不断提高,对能源的需求也越来越大。
煤炭作为一种重要的能源资源,在我国一次性能源结构中占据着重要地位。
但是由于受到地质条件和开采技术等因素的影响,目前国内大部分矿井都面临着煤层松软、瓦斯含量高、顶板破碎等难题,严重制约了煤矿企业的安全高效生产。
因此,如何有效解决这些问题成为当前亟待研究的课题之一。
其中,采用锚杆支护可以很好地改善煤矿生产建设的力学特性,从而达到提升煤矿生产建设稳定性的目的。
本文重点研究锚杆钻机在煤矿生产建设中存在问题,并提出若干建议,旨在逐步提高锚杆钻机工作水平。
关键词:锚杆钻机;煤矿生产;存在问题;发展方向引言:随着我国经济社会的快速发展,对能源需求量不断增加。
为了满足日益增长的煤炭资源开采需要,必须加快机械化、自动化和智能化矿井建设步伐。
目前,国内外各大矿区已经广泛使用各种类型的掘进设备进行煤矿生产建设作业,其中最主要的是锚杆钻车。
它能够实现钻孔、装药、注浆等功能于一体,具有结构简单、操作方便、安全可靠等优点,被广泛应用于煤矿井下煤矿生产建设施工过程中[1]。
一、我国锚杆钻机的发展现状目前,国内外锚杆钻机主要有以下几种:第一,机械式。
该类型钻机是通过人力或者电力来驱动钻机进行钻进作业;第二,液动或电传动式。
该类钻机采用了液压、电气等技术对其进行操作和控制;第三,机电液一体化。
该类钻机将机械、电子以及液压等技术结合起来形成一个整体,实现了自动化运行;第四,智能化。
随着科技水平不断提高,智能化已经成为未来发展的必然趋势,因此,很多企业都开始研发智能型设备。
例如,某公司研制出一款新型锚杆钻机,可以自动完成钻孔工作,并且能够有效地降低劳动强度。
同时,还具有较高的安全性与可靠性。
此外,该设备配备了先进的传感器装置,可实时监测施工过程中的各项参数,一旦出现异常情况就会立即报警,从而避免事故发生。
另外,该设备还具备远程操控功能,只需要安装相应软件即可实现远程操控,不仅方便快捷,而且大大提升了效率。
锚杆质量通病防治
锚杆质量通病防治锚杆被拔出桩折断排桩倒塌1.现象当挖土到基坑底,发现桩顶部挡土小墙倾侧甚多,顶部地面裂缝并延伸至围墙,旋即排桩倒塌,上部土体滑动,下水道塌陷,水涌入基坑,有的塌至街道,第一层锚杆从土中完全拔出,护坡桩折成三段,折点分别在二、三层锚杆处、折点处混凝土破碎,钢筋弯曲,第二、三层锚杆锚头拉脱,腰梁扭断开裂。
2.原因分析(1)(1) 从事故现象看:第一层锚杆被拔出足以说明锚固长度显然不够,开始产生桩顶的大量位移和裂缝并延伸,足以说明其前兆。
当第一层锚杆的有效锚固长度不能胜任桩受的水平推力时,锚杆被拔出,此时桩受的水平推力集中到第二层锚杆支点,桩受到过大的不能胜任的弯矩而折断,而锚头拉脱、腰梁扭断、裂开是受到复杂的招矩拉力所致,直至整排桩被巨大力所推倒.(2)(2) 从事故发生后核算中发现,原计算错误在于第一层锚杆间距为2m一根,第二层锚杆间距为1.5m一根,但计算桩受水平力系按单位长度(1m)计算,因此出现第一层锚团长度差1倍的误差。
作为设计计算者必须记住由于一时的疏忽而造成严重的后果。
3.防治措施(1)锚团长度的计算应反复核算,避免错误.(2)在工程现场必须作测试,以发现计算上可能出现的错误.(3)(3)从事故发生的情况看,第一层锚杆的锚团长度非常关键。
因此认为多层锚杆支护体系的第一层锚扦锚因力特别重要,设计施工者应特别重视。
6.2.2 锚杆不起作用,桩折断,支护结构倒塌1.现象基坑较深,采用∮1.0m灌注桩、两层锚杆支护。
基坑挖到设计标高后不久,发现局部破坏,先是锚杆端部脱落,横梁掉下,桩间土开裂,继而裂缝增大,桩顶地面较远处发生裂缝,最后,桩断、支护结构倒塌,邻近自来水管断裂,基坑受泡,再次塌方,基坑内一片汪洋.2.原因分析锚杆端部脱落,说明预应力张拉后锚头没有错固住,横梁掉下说明这一排锚杆在桩端没有受力,也就是锚杆不起拉结作用,使1m的大直径桩变成悬臂桩,受力后倾侧,桩间土开裂,位移大时桩顶地面开裂并发展较远,最后桩因受弯矩太大而折断。
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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采用锚杆支护井下巷道以来,锚杆支护技术至今已有一百多年的历史。
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,两国锚杆支护比重已接近100%,其技术水平居于世界前列。
我国于20世纪50年代开始试用锚杆支护技术,至70年代前期还处于探索阶段,直到1978年才开始重点推广,80年代开始向英国学习锚杆支护技术后推广到煤巷支护,90年代又向澳大利亚学习引进成套先进的锚杆支护技术,目前已得到较广泛的推广和应用。
在一些矿区的锚杆支护巷道比例达到90%以上,有些矿井甚至达到了100%,取得了较好的技术与经济效益。
国内现有楔缝、涨壳、倒楔锚杆、钢丝绳或钢筋砂浆锚杆、木锚杆、竹锚杆、内涨锚杆、管缝锚杆、树脂锚杆、水泥锚杆、爆扩锚杆、预应力注浆大锚索等十几个系列品种。
由于各种锚杆的构造不同,锚杆作用机理差异甚大,国内外大量工程实践证明,各种不同种类锚杆,在不同的地质条件下,有不同的“支护”效果。
国内外锚杆支护成功的经验表明,合理的锚杆支护设计及详细的监测分析,不仅可保证回采巷道的安全可靠,而且可取得显著的技术经济效益和社会效益。
1、我国锚杆支护技术发展中出现的问题1.1 对锚杆支护机理的认识亟待提高目前,沿用锚杆的设计方法,采用悬吊、组合梁、加固拱等理论进行计算,均是针对一般巷道提出的,还没有能针对煤巷的特定条件建立符合其特点的支护原理及设计方法,尤其是全煤及软岩条件下巷道围岩支护设计的要求。
因此,目前的技术标准主要是经验性的,设计和施工中还有许多盲目性。
所以有必要在进一步深入研究巷道围岩矿压显现规律的基础上,探索锚杆支护理论。
1.2 锚杆与锚固剂的产品质量不过关,锚杆机具不配套锚杆的材质、结构与其力学性能紧密相关,锚固剂的质量指标更是决定支护可靠性的关键。
我国煤矿井下使用的锚杆型式很多,但其强度、延伸率均偏低,在不能为巷道围岩提供较大的支护阻力的同时,也不能适应巷道围岩的变形,易使巷道顶板产生离层或错动。
此外,因使用低性能的锚杆,不可避免地使每米巷道安装的锚杆数量偏多,而影响巷道的掘进进度。
1.3 锚杆机具不配套锚杆机具性能是决定锚杆安装质量与施工速度的关键。
澳大利亚不仅重视研制各种具体用途的锚杆结构型式,而且极为重视锚杆钻装机的不断研制更新。
我国目前虽然电动、风动和液压锚杆钻机都有,但性能结构不尽合理,零部件质量和整机性能都急需进一步完善与提高,至于掘锚联合机组,更有待进一加紧研制与试验,以实现掘支平行作业,提高成巷速度。
1.4 锚杆监测仪器与监测技术需要提高监测是监督施工质量、保证锚杆支护安全可靠的重要手段。
我国十分重视锚杆支护的监测工作,先后研制出了一些监测与监测仪器(锚固力测定仪、超声波围岩裂缝探测仪等),但性能不高、功能不全,还未形成系列配套的综合检测技术。
另外尽管监测工作已有所开展,但其所起的反馈和指导作用却难以发挥。
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。
2、对我国锚杆支护技术发展的展望2.1 进一步完善锚杆支护理论和技术锚杆支护有诸多种理论,但这些理论与实际应用技术的发展适应性较差。
所以有必要在进一步深入研究巷道围岩矿压显现规律的基础上,探索锚杆支护理论。
完善煤巷锚杆支护理论,提高煤巷锚杆形式和参数选择的科学性、实用性是促进采准巷道锚杆技术发展的一个重要因素。
为此,我们要学习先进国家的煤巷锚杆支护的工程监控设计方法,消化吸收国外先进的锚杆支护理论和设计方法,结合我国具体情况,建立适合我国由地质调查——初始设计——工程监测——修改设计的设计方法,从而提高煤巷锚杆支护设计方法的科学性、实用性。
2.2 发展掘锚新机具就目前的施工工艺而言,影响快速掘进的主要因素有两方面:一是掘进机割煤速度;二是锚杆机打眼及安装速度。
当前煤巷快速掘进的施工方法为:掘进机割煤——桥式胶带转载机和固定皮带机运煤——敲帮问顶——顶锚杆机打顶眼并安装、帮锚杆机打帮眼并安装,实现一次成巷,及时支护。
这种方法的主要矛盾是掘进工作面的开机率较低,一般在30%以下,支护时间过长,跟不上机掘速度,影响单进水平的提高。
因此发展掘锚联合机组,实现“掘支锚一体化”平行作业,将是加快煤巷锚杆支护单进速度的必要手段。
它将是我国煤巷快速掘进的又一发展方向。
2.3 锚杆支护监测技术及设计方法的研究锚杆支护实施于井下后,要进行综合监测,以验证初始设计的合理性和可靠性,并为修正初始设计提供依据。
目前锚杆支护的综合监测内容有:采用十字布点法监测表面位移、采用顶板离层指示仪测试顶板岩层锚固范围内外位移值、锚杆测自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采用锚杆支护井下巷道以来,锚杆支护技术至今已有一百多年的历史。
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,两国锚杆支护比重已接近100%,其技术水平居于世界前列。
我国于20世纪50年代开始试用锚杆支护技术,至70年代前期还处于探索阶段,直到1978年才开始重点推广,80年代开始向英国学习锚杆支护技术后推广到煤巷支护,90年代又向澳大利亚学习引进成套先进的锚杆支护技术,目前已得到较广泛的推广和应用。
在一些矿区的锚杆支护巷道比例达到90%以上,有些矿井甚至达到了100%,取得了较好的技术与经济效益。
国内现有楔缝、涨壳、倒楔锚杆、钢丝绳或钢筋砂浆锚杆、木锚杆、竹锚杆、内涨锚杆、管缝锚杆、树脂锚杆、水泥锚杆、爆扩锚杆、预应力注浆大锚索等十几个系列品种。
由于各种锚杆的构造不同,锚杆作用机理差异甚大,国内外大量工程实践证明,各种不同种类锚杆,在不同的地质条件下,有不同的“支护”效果。
国内外锚杆支护成功的经验表明,合理的锚杆支护设计及详细的监测分析,不仅可保证回采巷道的安全可靠,而且可取得显著的技术经济效益和社会效益。
1、我国锚杆支护技术发展中出现的问题1.1 对锚杆支护机理的认识亟待提高目前,沿用锚杆的设计方法,采用悬吊、组合梁、加固拱等理论进行计算,均是针对一般巷道提出的,还没有能针对煤巷的特定条件建立符合其特点的支护原理及设计方法,尤其是全煤及软岩条件下巷道围岩支护设计的要求。
因此,目前的技术标准主要是经验性的,设计和施工中还有许多盲目性。
所以有必要在进一步深入研究巷道围岩矿压显现规律的基础上,探索锚杆支护理论。
1.2 锚杆与锚固剂的产品质量不过关,锚杆机具不配套锚杆的材质、结构与其力学性能紧密相关,锚固剂的质量指标更是决定支护可靠性的关键。
我国煤矿井下使用的锚杆型式很多,但其强度、延伸率均偏低,在不能为巷道围岩提供较大的支护阻力的同时,也不能适应巷道围岩的变形,易使巷道顶板产生离层或错动。
此外,因使用低性能的锚杆,不可避免地使每米巷道安装的锚杆数量偏多,而影响巷道的掘进进度。
1.3 锚杆机具不配套锚杆机具性能是决定锚杆安装质量与施工速度的关键。
澳大利亚不仅重视研制各种具体用途的锚杆结构型式,而且极为重视锚杆钻装机的不断研制更新。
我国目前虽然电动、风动和液压锚杆钻机都有,但性能结构不尽合理,零部件质量和整机性能都急需进一步完善与提高,至于掘锚联合机组,更有待进一加紧研制与试验,以实现掘支平行作业,提高成巷速度。
1.4 锚杆监测仪器与监测技术需要提高监测是监督施工质量、保证锚杆支护安全可靠的重要手段。
我国十分重视锚杆支护的监测工作,先后研制出了一些监测与监测仪器(锚固力测定仪、超声波围岩裂缝探测仪等),但性能不高、功能不全,还未形成系列配套的综合检测技术。
另外尽管监测工作已有所开展,但其所起的反馈和指导作用却难以发挥。
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。
2、对我国锚杆支护技术发展的展望2.1 进一步完善锚杆支护理论和技术锚杆支护有诸多种理论,但这些理论与实际应用技术的发展适应性较差。
所以有必要在进一步深入研究巷道围岩矿压显现规律的基础上,探索锚杆支护理论。
完善煤巷锚杆支护理论,提高煤巷锚杆形式和参数选择的科学性、实用性是促进采准巷道锚杆技术发展的一个重要因素。
为此,我们要学习先进国家的煤巷锚杆支护的工程监控设计方法,消化吸收国外先进的锚杆支护理论和设计方法,结合我国具体情况,建立适合我国由地质调查——初始设计——工程监测——修改设计的设计方法,从而提高煤巷锚杆支护设计方法的科学性、实用性。
2.2 发展掘锚新机具就目前的施工工艺而言,影响快速掘进的主要因素有两方面:一是掘进机割煤速度;二是锚杆机打眼及安装速度。
当前煤巷快速掘进的施工方法为:掘进机割煤——桥式胶带转载机和固定皮带机运煤——敲帮问顶——顶锚杆机打顶眼并安装、帮锚杆机打帮眼并安装,实现一次成巷,及时支护。
这种方法的主要矛盾是掘进工作面的开机率较低,一般在30%以下,支护时间过长,跟不上机掘速度,影响单进水平的提高。
因此发展掘锚联合机组,实现“掘支锚一体化”平行作业,将是加快煤巷锚杆支护单进速度的必要手段。
它将是我国煤巷快速掘进的又一发展方向。
2.3 锚杆支护监测技术及设计方法的研究锚杆支护实施于井下后,要进行综合监测,以验证初始设计的合理性和可靠性,并为修正初始设计提供依据。
目前锚杆支护的综合监测内容有:采用十字布点法监测表面位移、采用顶板离层指示仪测试顶板岩层锚固范围内外位移值、锚杆测力计测量锚杆(索)锚固端部和全长的工作阻力。
日常监测的内容有:锚杆锚固力抽检、顶板离层、锚杆预紧力矩检测。
但在日常生产中,一些必要的监测工作没有很好开展,使其应有的作用没有得到很好的发挥。
因此,应在大力宣传的基础上,进行必要的强制约束,进一步加强这方面的研究工作,以保证安全生产。
2.4 支护的人员的操作培训人是一切工作计划的制定者和执行者,无论从结构合理、质量上乘的锚杆到性能优良的锚固剂,还是从灵活高效的锚杆钻装机具到灵敏精密的监测仪器仪表,都需要人来操作。
我国煤矿施工队伍人员素质偏低,加上监督管理不到位,往往施工质量难以保证。
因此,重视和加强锚杆支护技术人员和施工工人的技术培训和岗位训练,必然有助于我国煤矿锚杆支护技术的发展和锚杆支护的普及。
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