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锚杆支护技术应用与实践

锚杆支护技术应用与实践
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

浅论锚杆支护的作用机理和适用条件

浅论锚杆支护的作用机理和适用条件 【摘要】众所周知,由于锚杆支护方式具有其独特的优越性,矿井支护中经常用到锚杆支护方式。本文简要地介绍了锚杆支护的优越性、锚杆支护的作用机理,以及锚杆的类型、结构和适用条件。 【关键词】锚杆;支护 1 引言 锚喷支护跟棚子和石材支架支护等相比较,具有明显的优越性。棚子和石材支架是在巷道围岩的外部对岩石进行支撑,它只是被动地承受围岩产生的压力和防止破碎的岩石冒落。而锚杆支护则是通过锚入围岩内部的锚杆,改变围岩本身的力学状态,在巷道周围形成一个整体而又稳定的岩石带,利用锚杆与围岩共同作用,达到维护巷道稳定的目的。它是一种积极防御的支护方法,是矿山支护技术的重大变革。 实践证明,锚杆不但支护效果好,且用料省,其用钢量仅为U形钢支架的1/12~1/15。另外,施工简单,有利于机械化操作,施工速度快。但是锚杆不能封闭围岩,以防止围岩风化;不能防止各锚杆之间裂隙岩石的剥落,因此,在围岩不稳定情况下,往往需配合其他支护措施,如喷水泥砂浆、挂金属网、喷射混凝土等通常称为锚喷支护或锚喷网联合支护。随着高产高效矿井建设的加快、采准巷道大量应用锚杆支护技术、施工速度大大提高。 2 锚杆支护的作用原理 锚杆维护巷道的作用机理尚在探讨中,目前主要有以下几种理论。 1)加固拱作用 对于被纵横交错的弱面所切割的块状或破裂状围岩,如果及时用锚杆加固,就能提高岩体结构弱面的抗剪强度,在围岩周边一定厚度的范围内形成一个不仅能维持自身稳定、而且能阻止其上部围岩松动和变形的加固拱,从而保持巷道的稳定。 通过光弹性试验,证实了加固拱的形成。在弹性体上安装具有预张力的锚杆后,在弹性体内便形成以锚头和紧固端为顶点的锥形体压缩区。挤压加固拱的形成关键在于对锚杆施加预张应力。由于锚杆预应力的作用,一方面在锥体压缩区内产生压应力,从而增大了岩块之间的内聚力(粘结力),提高了岩体强度;另一方面使压缩带内的岩石处于三向受压状态,使岩体强度得到提高。 2)悬吊作用 悬吊作用是利用锚杆将软弱岩层或危岩吊挂于上部坚固稳定的岩层上,由锚杆来承担其重量。 3)组合梁作用 将平顶巷道的层状顶板看作是以巷道两帮为支点的叠合梁,在荷载作用下,每层板的上下缘分别处在受压、受拉状态。但用锚杆将各层板紧固后,在荷载作用下,各层之间基本上不发生离层、错动,就如同一块板的变曲,大大提高了板系的抗弯强度。在层状顶板中安设锚杆后,各岩层由迭合梁变为组合梁,从而提高了顶板岩层的承载能力;锚杆本身也起着抗剪销钉的作用,有效地阻止了岩层的层间错动。 4)围岩补强作用 巷道围岩深部的岩石处于三向受压状态。靠近巷道周边的岩石则处于二向受

锚杆支护施工方案及附图

锚杆支护施工方案 一、施工工艺 (1)锚杆的构造要求 1)锚杆采用Φ48钢管,长度6米。 2)锚杆单排距离垫层底部0.8m,水平间距1.5m。 3)锚杆倾角为30°。 4)灌注混凝土厚度10cm。 5)钢筋网片φ6@200mm×200mm。 (2)工艺流程 1)锚杆施工工艺流程:土方开挖→修整边壁→测量、放线→钻机就位→接钻杆→校正孔位→调整角度→钻孔(接钻杆)→钻至设计深度→插锚杆→裸露主筋除锈→上横梁 2)灌注混凝土面层施工工艺流程:立面子整→焊接钢筋网片→干配混凝土料→模板支装→进行灌注混凝土作业→混凝土面层养护。 (3)操作工艺 (1)钻孔与锚杆制作 1)钻孔时要保证位置正确(上下左右及角度),防止高低参差不齐和相互交错。 2)钻进时要比设计深度多钻进100~200mm,以防止孔深不够3)锚杆应由专人制作,接长应采用直螺纹对接,为使锚杆置于钻孔的中心,应在锚杆上每隔1500mm 设置定位器一个;钻孔

完毕后应立即安插锚杆以防塌孔。 (2)灌注混凝土 1)在灌注混凝土前,面层内的钢筋网片牢固固定在边坡壁上并符合规定的保护层厚度的要求。钢筋网片可用插入土中的钢筋固定,在混凝土灌注时应不出现移动。 2)钢筋网片绑扎而成,网格允许偏差为10 mm ;钢筋网铺设时每边的搭接长度不小于一个网格的边长。 3)为加强支护效果,在灌注混凝土时用平板振捣器振捣密实,此后应连续喷水养护5-7d 。 (7)成品保护 1)锚杆的非锚固段及锚头部分应及时作防腐处理。2)成孔后立即及时安插锚杆, 防止塌孔。 3)锚杆施工应合理安排施工顺序,夜间作业应有足够的照明设施。 4)施工过程中, 应注意保护定位控制桩、水准基点桩,防止碰撞产生位移。 二、工程施工组织 (1)建立现场安全生产领导组织:在本项目文明安全施工领导小组的领导下,成立本工程施工现场领导小组。由经理任组长,对本工程安全生产全面负责。 3m 。0.3m 2C16 0.2m 1 9m 1.5m 1.5m 1.5m 1

锚杆支护技术管理

锚杆支护技术管理第一节 总则 第1条锚杆、锚喷支护(以下简称锚杆支护)是煤矿井巷工程一种重要的支护形式,它以快速、主动、有效的支护特性已得到广泛推广应用。 第2条锚杆的种类 根据xx矿区开采的实际情况,规定允许使用的锚杆种类包括以下 6 种: 1、MSGLD-335 等强螺纹钢式树脂锚杆; 2、MSGLW-500 无纵肋螺纹钢式树脂锚杆,适用于埋深大于 600 米的巷道; 3、MSGLW-600 无纵肋螺纹钢式树脂锚杆(原高强度高韧性抗冲击锚杆)适用于埋深大于 800 米及地压较大的巷道; 4、MSGLD-400/600(X)等强螺纹钢式树脂锚杆(原热轧细牙等强螺纹钢式树脂锚杆),屈服强度 400MPa 适用于埋深不大于 800 米的巷道或埋深大于800 米的巷道两帮;屈服强度 600MPa 及其以上适用于埋深大于 800 米及地压较大的巷道; 5、缝管锚杆(只限于回采巷道护帮或断层破碎带临时支护); 6、玻璃钢锚杆(允许在使用时间较短的,围岩稳定的切眼两帮及条件适宜的煤帮使用); 7、使用本规定以外规格型号的锚杆,必须经过论证、安全性能检验和鉴定,并制定安全措施,报集团公司备案后进行试验。 第3条锚杆的锚固方式 1、端锚:锚杆的锚固长度不大于钻孔长度的1/3。

2、加长锚:树脂锚固段长度介于端锚和全锚之间。 3、全锚:锚杆的锚固长度不小于钻孔长度的90%;水泥锚固段长度为钻孔长度的100%。 一般情况下应采用加长锚;Ⅲ~Ⅴ类煤巷顶板和深部全岩巷道、有冲击地压危险的巷道严禁使用端锚;推广应用全长锚固技术。 第4条锚杆支护材料规格、性能 1、树脂锚杆金属杆体及其附件应符合中华人民共和国煤炭行业标准MT146.2-2011 要求。 规格说明: MS G L 口—口/口×口(X) (热轧细牙) 杆体长度,mm 杆体公称直径,mm 材料屈服强度,MPa D 代表等强;W 代表无纵 肋螺纹钢式 杆体 树脂锚杆 2、MSGLD-335 等强螺纹钢式树脂锚杆成套外形见图 1,杆体外形见图2,技术性能及外形尺寸规定见表 1、表 2。

(完整版)第四讲锚杆支护理论

第四讲锚杆支护理论 本讲主要介绍锚杆常用支护理论(包括一些近年来比较流行和活跃的理论)、锚杆支护设计方法和国外锚杆支护主要经验,以及巷道容易冒顶的十种情况和五种应对措施。 锚杆支护的作用机理尚在探讨之中。目前己提出的观点较多,其中影响较大的有悬吊作用、组合梁(拱)作用、组合拱、减跨理论、加固(提高C、φ值)作用等几种。这几种观点都是以围岩状态和利用锚杆杆体受拉(力)为前提来解释锚杆支护作用机理的,因此,围岩状态及锚杆受拉力这两个前提的客观性是判定上述理论正确性的标准。 一、锚杆支护理论 支护:就是指为了地下巷道掘进、硐室开挖后的稳定及施工安全,而采取的支持、加强或改善围岩应力状态而打设的构件或采取的措施的总称。支护包括两个方面,一是支,就是顶住顶板,防止顶板出现大量的下沉,使顶板下沉控制在可控、安全的状态,二是护,就是保持顶板的完整性,防止出现漏矸、漏顶、巷道掉渣等现象。支和护是一个有机统一的整体,它们共同组成了支护系统。 (一)锚杆支护理论综述 1、悬吊理论

1)机理:将巷道顶板较软弱岩层悬吊在稳定岩层上,以避免较软弱岩层的破坏、失稳和塌落,锚杆所受的拉力来自被悬吊的岩层重量。 图4-1 锚杆悬吊作用原理示意图 2)缺点:没有考虑围岩的自承能力,而且将被锚固体与原岩体分开。 3)适用条件:在锚杆的长度范围内有一层坚硬而稳定的岩层,锚杆可以锚固到顶板坚硬稳定岩层。 图4-2 a拱形巷道的锚杆悬吊作用b软弱岩层的锚杆悬吊作用 2、组合梁理论 1)机理:将锚固范围内的岩层挤紧,增加岩层间的摩

擦力,防止岩石沿层面滑动,避免各岩层出现离层现象,提高其自撑能力。将几层薄岩层锁紧成一个较厚的岩层(组合梁)。在上覆岩层载荷的作用下,这种组合厚岩层内的最大弯曲应变和应力都将大大减小,组合梁的挠度亦减小。在于通过锚杆的预拉应力将原视为叠合梁(板)的岩层挤紧,增大岩层间的摩擦力; 同时,锚杆本身也提供一定的抗剪能力,阻止其层间错动。锚杆把数层薄的岩层组合成类似铆钉加固的组合梁,这时被锚固的岩层便可看成组合梁,全部锚固层能保持同步变形,顶板岩层抗弯刚度得以大大提高。 决定组合梁稳定性的主要因素是锚杆的预拉应力及杆体强度和岩层的性质。 2)缺点:将锚杆作用与围岩的自稳作用分开;在顶板较破碎、连续性受到破坏时,难以形成组合梁。这一观点有一定的影响,但是其工程实例比较少,也没有进一步的资料供锚杆支护设计应用,尤其是组合梁的承载能力难以计算,而且组合梁在形成和承载过程中,锚杆的作用难以确定。另外,岩层沿巷道纵向有裂缝时粱的连续性问题、梁的抗弯强度等问题也难以解决。 3)适用条件: 层状地层,如图4-3中2所示; 顶板在相当距离内(锚杆长度范围内)不存在稳定岩层,

锚杆支护的安全措施

锚杆支护的安全措施一、施工前的准备工作: 1、施工队按计划准备锚杆、树脂药卷、托板、螺帽、金属网(金属网采用12#元丝加工而成)、临时支护材料等。 二、施工顺序: (1)敲帮问顶→临时支护→打锚眼→锚固。 (2)随掘进头掘进方向由北向南进行。 四、锚杆支护技术措施: 1、锚杆支护

①、锚杆及构件:锚杆用¢18螺纹钢制成,锚杆尾螺纹段长0.05m;金属弧形方托板规格:长×宽×厚=120㎜×120㎜×8㎜;每根锚杆上1颗M16㎜的螺帽。 ②、锚杆支护参数: 锚杆长度:2m/根。树脂药卷规格:长350㎜,直径¢23㎜。 锚固形式:端头锚固,每根锚杆用3卷树脂锚固剂。 锚固力:60KN。 锚杆布置:方形布置。锚杆垂直于巷道轮廓线,锚杆不得布置在岩 缝中。 锚杆间、排距:0.7m,局部较破碎段缩小间、排距为0.6m。

每张金属网规格:长×宽=2.0m×1.0m,金属网网孔规格:100㎜×100㎜。 2、锚杆支护参数验算 ①、锚杆长度 L≥a+b+h=0.4+0.1+1.5=1.4(m) 式中L——锚杆长度; a——锚杆锚入坚固稳定的悬吊岩层深度(一般0.25~0.4m,取0.4m); b——锚杆外露长度。有托板的≯0.1m; h——被悬吊岩层厚度(分层厚度为1.2m,破层段取1.5m)。

选择锚杆有效长度为2.0m符合要求。 ②、锚杆直径 式中d——锚杆直径,mm; Q——设计锚固力,60KN; Rt——螺纹钢屈服强度,335KN。 选择d=18mm的螺纹钢制作锚杆。

③、锚杆间距:每根锚杆承担岩石的重量小于或等于锚杆锚固力,锚固力小于杆体拉断力。查资料可知,直径¢18mm的螺纹钢屈服强度为335mpa,杆体承载力即为85KN。 式中Q——设计锚固力,60KN; K——安全系数(取2); H——锚固厚度(h=1.0m); r——容重(r=24.5KN/m?;)。 设计最大间距0.7m小于理论值0.845m,符合要求。 以上锚杆间距设计也符合按经验公式D≤0.5L=0.5×2.0=1.0m(D——锚杆间距,m;L——锚杆长度,m)确定的锚杆参数。

锚杆支护技术样本

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。中国在上世纪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, 促进了中国煤炭工业的发展。 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( 也能够不用) , 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, 可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。主动锚杆预先张紧装入钻孔中, 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。 按工作特性锚杆又分为刚性延伸和有限延伸锚杆。延伸锚杆靠套管能够伸长500~700毫米。有限延伸锚杆与延伸锚杆不同, 只能伸长60~140毫米。 按杆体材料锚杆又分为木锚杆、竹锚杆、金属锚杆、混凝土锚杆和树脂锚杆等。而按杆体构造型式分为管式锚杆、杆式锚杆、钢丝绳锚杆、组合锚杆和多条杆的锚杆等。 以煤巷和半煤巷为主的采准巷道, 其断面一般为矩形、梯形或近似梯形的四边形, 不能形成近似自然冒落拱的支撑体系。这些巷道均要受到采动影响, 巷道位置改变的余地很小, 巷道围岩强度低, 顶板岩石一般是层状特征。以前采准巷道多采用棚子支护, 棚子支护不可能紧贴围岩, 形成等来压, 即所得的被动支护, 锚杆支护是完全不同的一种支护方式, 它利用锚固剂、

预应力锚杆支护的实践与认识

预应力锚杆支护的实践与认识 文章介绍了预应力锚杆支护在阜新市地方弘霖煤矿9#煤层应用,针对煤层巷道的情况,抛旧推新地及时采取了锚杆设计支护方式,使原有的被动支护转变为积极的主动支护,结合实践的经验和理论的计算,最终达到了支护设计的成功,保证了安全生产。 标签:预应力锚杆,支护设计,成功 1 概况 弘霖煤矿地质条件复杂,随着开采深度的增加和地质条件的复杂变化,巷道煤质松软破碎,节理裂隙比较发育,围岩不稳定,矿压显现比较明显,围岩变形大,同时又受到采动的影响,自掘之日起到现在已经大面积的翻修了几次,特别9#煤层属不稳定煤层,局部地段与8下煤层合并,局部分开,直接顶板平均厚度0.75~1.85米,为灰色泥岩与泥质粉砂岩,具菱铁质条带,坚固性系数为2.5~2.9,质软,属软岩,易垮落,因此还未使用过锚杆进行支护,为了保证矿井的正常安全生产,应抛旧推新及时采取先进的巷道支护方式,同时降低支护成本。 2 预应力锚杆的提出 锚杆支护就是以维护和利用围岩的自承能力为基点,及时地进行支护,控制围岩的变形和松弛,使围岩成为支护体系的组成部分。通过锚入围岩内部的杆体,改变巷道围岩的本身的力学状态,在巷道周围形成一个整体而又稳定的承载环,和围岩共同作用,达到维护巷道的目的。 3 工程设计 基于以上理论,我矿对9#煤层顶板采取预应力锚杆进行支护。锚杆参数设计: 3.1 锚杆长度L计算 L=L1+L2+L3 L1:锚杆外露长度,取0.1m 软岩分类见下表 根据上表及弘霖煤矿提供的地质资料,围岩松动圈L2取中松动圈值1500mm 可满足要求。 L3:锚杆端部锚固长度一般取300-400mm,这里取400mm,

锚杆施工安全技术措施(新版)

( 安全技术 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 锚杆施工安全技术措施(新版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes

锚杆施工安全技术措施(新版) 一、工程概况 矿井主平硐、一提升巷、二提升巷,因巷道使用时间较长,巷道局部为裸巷未进行支护,严重影响了矿井的安全生产。经矿委研究决定对该巷进行锚杆支护,为确保施工期间安全,特制定本安全技术措施,望认真贯彻执行。 二、施工组织 为加强对矿井整改工作的组织领导,成立整改领导小组。 组长:鲁道全(矿长) 副组长:刘绍学、陈燕彬、陈中海、曾毅、 成员:李建国、雷银章、邓德富、易以海、胡学华、雷德超、周长碧、姚正友、何红光、刘绍金、陈生云。 领导小组下设办公室,办公室设在安监科,办公室24小时由小

组成员轮流值班。 三、施工措施 1、施工队要对施工地点及运输路线认真检查并处理一切不安全因素,并对施工作业地点附近20米进行的顶板帮壁进行叼放,打好临时支护后,确保施工人员安全后施工。 2、施工前,施工队要将各类支护材料准备齐全,并保持原巷道正常通风,严防有害气体超限作业。 3、施工时,必须将施工地点及附近的杂物清理干净,并将风、水管等设施保护好,以免损坏。 4、每循环施工作业结束后,施工队要将巷道内的碴块、杂物清理干净。 四、工程施工要求 1、临时支护 采用单体液压支柱戴帽作为临时支护,工作面10米临时支护柱距1.0米,,局部危岩采用点柱或点柱加挑梁加密支护。先对顶板帮壁进行叼放后先打临时支护,然后打锚杆,待永久支护到位后取下

锚杆支护的发展现状

锚杆支护技术的应用现状及发展趋势 摘要 基于国内外大量而广泛的锚杆支护技术的应用与研究,锚杆支护的优越性越来越得到认可,本文阐述了锚杆支护技术及其分类,总结了锚杆支护技术的作用原理,并对国内外锚杆支护的现状做了初步分析。运用支护设计中常用理论及方法,对锚杆支护的优缺点进行了分析和评价,高效机械化掘进与支护技术是保证矿井实现高产高效的必要条件,也是巷道掘进技术的发展方向。同时对实际支护工程中的某些不足进行了具体讨论,并对未来的发展趋势进行了初步分析。 关键词:锚杆支护;支护原理;应用现状;发展趋势

摘要 ··································································································· I 一、概述 (1) 二、锚杆支护技术的概念及其分类 (1) (一)锚杆支护技术 (1) (二)锚杆的分类 (2) (三)锚杆支护适用条件及优缺点 (6) (四)锚杆支护的设计与施工 (6) 三、锚杆的支护原理 (7) (一)目前,已经被广为接受的锚杆支护理论主要有如下几种: (7) (二)近年来,又提出了新的支护理论,主要有以下几种: (9) 四、国内外锚杆支护技术的应用现状 (10) (一)国外锚杆支护技术的现状 (10) (二)国内锚杆支护的现状 (12) (三)国内外锚杆支护技术的对比 (12) 五、锚杆支护技术发展趋势 (13) (一)锚杆支护技术的改进 (13) (二)锚杆支护技术的发展趋势 (15) 参考文献 (16)

一、概述 锚杆支护作为岩土工程加固的一种重要形式,由于其具有安全、高效、低成本等优点,在国际岩土工程领域得到了越来越多的应用。1872年,英国北威尔士的煤矿加固工程中首次采用钢筋加固页岩之后,1905年美国矿山中也出现了类似的加固工程。到了20世纪40年代,锚杆支护在地下工程中的应用在国外得到了迅猛发展。 目前,在澳大利亚和美国等国的地下工程支护中,锚杆支护已经占到了接近100%。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。 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。 二、锚杆支护技术的概念及其分类 (一)锚杆支护技术 锚杆支护技术就是在土层或岩层中钻孔,埋入锚杆后灌注水泥(或水泥砂浆、锚固剂),依靠锚固体与岩层之间的摩擦力、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。通过锚杆的轴向作用力,将杆体周围围岩中一定范围岩体的应力状态由单向(或双向)受压转变为三向受压,从而提高其环向抗压强度,使压缩带既可承受其自身重量,又可承受一定的外部载荷,使其有效地控制围岩变形。 锚杆支护是在边坡、岩土深基坑等地表工程及隧道、采场等地下施工中均广

锚杆支护安全措施(新)

18002下分层回风顺槽改矿工钢支护为锚杆 支护作业安全技术措施 一、概况: 18002下分层回风顺槽工作面现已掘进566米,上分层18002工作面正在开采,工作面推进方式采取后退式,下分层顺槽正在掘进,掘进方向和上分层工作推进方向正好相反,顺槽采用工字钢棚支护。 2、巷道相对位置及回采情况: 工作面位于3#下分层煤层,为方位角为32度,顶部是3#煤层上下分层的中间夹石,厚度7-8米。为泥沙质页岩和炭质页岩,整体性和附着力差,极易垮落,底部为15#煤层(未开采),距15#煤层平均90m。18002回风顺槽工作面位于18001(已采)工作面东侧,工作面东侧为未开采区域,南侧为三部皮带运输大巷,西侧为18001 采空区,北侧为矿区边界。18002上综采工作面已回采至310米处。

18002下回风顺槽会随着采动影响巷道来压。工作面及巷道位置关系附错误!未找到引用源。 3、改变支护原因 老顶周期来压,受此影响使巷道压力逐渐增大,巷道支护变形。 1.原有断面:呈梯形,采用矿用11#工字钢、木串杆、金属拉钩、金属网联合支护,0.6米棚距。原断面:上净宽2.6m,下净宽3.4m,净高2.8m,净断面8.4㎡。 工作面为三八制进行作业,其余机运队配合。 三、工艺流程 安全检查→延伸皮带→割煤(出煤、备料)→安监→铺网→临时支护→安设顶锚杆→安装帮锚杆→打设安装顶锚索→架设工钢永久支护→验收合格后进入下一循环 四、作业形式及要求 1、处理隐患

施工前后及施工过程中,跟班队长、组长必须带领相关人员对作业地点的安全状况进行详细检查,发现问题必须及时处理,确认无危险后方可施工。 2、正常掘进 3、风钻打眼 采用MQT--110/25高频风钻,通过Φ19液压胶带管、巷压风管供风,钻孔采用B19中空六方接长式钻杆、Φ28mm-- 30mm钻头用锚杆机在巷道钻孔,施工人员必须按照设计图表规定打眼。 4、锚杆支护原理及技术要求 (1)顶板支护: 锚杆布置:每排5根顶锚杆,锚杆间距850mm,排距800mm。 锚杆:左旋螺纹钢高强锚杆,型号SMG500,屈服强度不小于500MPa,极限强度不小于670MPa,极限拉断力超过25kN,延伸率17%-20%,Φ22×2400mm,长度2.4m,杆尾螺纹规格M24。 锚固方式:树脂药卷锚固剂Φ23mm,钻孔Φ28mm,采用:一支超快树脂锚固剂,规格为K2350,凝胶时间26--40S,一支中速树脂锚固剂规格为Z2350,凝胶时间41--90S,锚固长度1760mm。 梯子梁规格:Φ10mm×12mm×10000mm,布满巷道一整圈。 锚杆配件:采用拱型托盘、高强螺母,托盘规格为150mm×150mm ×10mm。 锚杆角度:靠近巷帮的顶锚杆安设角度为与垂线成150外偏角,其它顶锚杆垂直顶板。 网片规格:采用金属网护顶,采用8#铅丝编制,网孔规格40mm ×40mm,网片规格10000mm×1000mm。相邻网搭接约100mm--200mm,用16#铅丝联接,双丝双扣,隔一孔相联。 锚索布置:顶板按设与垂线成150外偏角,沿巷帮距顶板中800mm,布置2排锚索,排距为2.4米,滞后锚杆支护30--50m施工。

锚杆锚索支护安全技术措施

锚杆、锚索支护安全技术措施 1、临时支护: 掘进工作面迎头到永久支护之间应设临时支护,临 时支护也即贴帮柱和护身柱,临时支护应打金属带帽的点柱,排距0.5-0.8m,若顶板破碎可缩小到0.3-0.5m。进行临时支护时要严格 执行敲帮问顶制度,及时清理活矸、危岩。 2、永久支护: 根据该掘进工作面煤层及围岩特征及顶底板类型, 该掘进巷道的永久支护采用锚杆+锚索+金属菱形铁丝网+钢带+托盘,永久支护距掘进工作面的距离不得大于3m。锚杆间排距为 800×800mm呈“四四”排正方形布置,锚索间排距视顶板情况在2000-2500mm范围内布置,两帮采用木锚杆配合木托板并加挂金属菱形网支护,锚杆间距900×800呈矩形布置。 (1)顶锚杆支护:

使用左旋无纵筋高强度螺纹钢锚固锚杆,锚杆规格:Ф×L=16×1800mm,使用两个MLCK2356型树脂锚固剂,钻孔直径 20mm,每排,,靠边两帮煤壁的锚杆安 装角度与垂线成30。安设角锚,其他锚杆垂直于顶板布置,锚杆眼 直径20mm,深1.6-1.8m并配套Ф16圆钢钢带和12号铁丝编织的菱形金属网支护打锚杆使用MQT-110C2型气动锚杆机Ф20mm16mm长 1.0m和1.5m中空内六角钢杆套杆打眼,且用MQT气动锚杆机搅拌树脂锚固剂,搅拌时间30-35秒,锚杆安装5分钟后,必须使用扭力扳手检查紧固力,要求紧固力不小于75KN/M2,锚杆外露长度不大于 30mm。

(2)铺网工艺: 在顶板与钢带之间铺设单层金属菱形网规格: L×B=1100×5000mm,金属网平行掘进工作面铺设,网与网搭接重叠不小于100mm,用双股14#铁丝呈“三花”型连接。连接扣间距不大于200mm要铺设平整,贴顶相互要拉紧。 (3)锚索施工: 使用高强度低松驰,预应力钢绞线锚索,钢绞线规格为6000--Ф15.24-7股,其中有效锚固长度5.80-5.85m,外露长度150m-200mm,用3卷MSCK2356型树脂锚固剂,端头锚固,使用MQT-110C2型气动锚杆机Ф20mm16mm长1.0m和1.5m中空内六角内丝,外丝接长钎杆打锚索孔,孔深5.80-5.85m。 (4)锚索安装: a、检查锚索孔深度和锚固剂质量。

锚杆支护规范

矿区锚杆支护技术规范 .1 本规范是专门针对潞安矿区现有生产矿井所开采的3#煤层的地质与生产条件而编制的,旨在促进潞安矿区煤巷锚杆支护技术健康发展,为矿井实现安全高效创造良好条件。 1.2 根据《潞安矿区巷道围岩地质力学测试与分类研究报告》和《潞安矿区煤巷锚杆支护成套技术研究》的结论,在潞安矿区的煤巷中可以并应积极推广应用锚杆支护技术。 指导思想是:解放思想,实事求是,因地制宜,积极推广应用。 工作原则是:以科学的理论依据为指导,以严谨的态度抓好设计、施工和管理。 1.3 本规范适用于潞安矿区以锚杆支护作为主要手段的煤巷,包括: (1) 回采巷道(运输巷,回风巷,开切眼,瓦排巷等); (2) 采区集中巷; (3) 煤层大巷; (4) 各类煤巷交岔点和峒室。 1.4 在进行煤巷锚杆支护设计前,必须有全面、准确、可靠的巷道围岩地质力学参数,包括地应力的大小和方向、围岩强度、围岩结构等。否则,不能进行锚杆支护设计。 1.5 煤巷锚杆支护设计采用动态信息设计法。设计是一个动态过程,充分利用每个过程提供的信息。设计应严格按五个步骤进行,即巷道调查和地质力学评估、初始设计、井下施工与监测、信息反馈分析和修正设计、日常监测。 1.6 煤巷锚杆支护材料的尺寸规格、力学性能与产品质量必须满足锚杆支护设计的要求,并符合煤矿安全有关规定。否则,不能下井使用。 1.7 煤巷锚杆支护施工应严格按照设计和作业规程要求进行,确保施工质量。 1.8 与煤巷锚杆支护技术有关的各级管理和技术人员,以及操作工人,都应进行锚杆支护技术培训。 1.9 本规范未涉及的煤巷锚杆支护技术问题,应按煤炭行业有关规定执行。 第二章巷道围岩地质力学评估与现场调查 2.1 巷道围岩地质力学评估与现场调查是煤巷锚杆支护设计的基础依据和先决条件,必须在进行支护设计之前完成。 2.2 地质力学评估与现场调查首先应确定评估与调查的区域,考虑巷道服务期间影响支护系统的所有因素,随后的锚杆支护设计应该限定在这个区域内。 2.3 地质力学评估与现场调查主要包括以下内容 (1) 巷道围岩岩性与强度 煤层厚度、倾角和强度;顶、底板各岩层的岩性、厚度、倾角和强度。 (2) 围岩结构与地质构造 巷道围岩内节理、裂隙等不连续面的分布,对围岩完整性的影响;巷道附近较大断层、褶曲等地质构造与巷道的位置关系,以及对巷道围岩稳定性的影响程度。 (3) 地应力

锚杆支护参数设计

煤巷锚杆支护参数设计方法 煤巷的突出特点就是承受采动支承压力,围岩破碎,变形量大。巷道锚杆支护设计,首先要对巷道所经受采动影响过程及影响程度进行准确的评估,对巷道使用要求和设计目标要予以准确定位。比如,是按采动影响时的支护难度设计支护,还是按照采动影响前的使用要求设计,不同的设计思想,结果大不相同。 目前,我国煤巷支护设计方法大致分为三类,即工程类比法、理论计算法及实例法。 1)工程类比法 工程类比法是当前应用较广的方法。它是根据已经支护的类似工程的经验,通过工程类比,直接提出支护参数。它与设计者的实践经验有很大关系。然而,要求每一个设计人员都具有丰富的实践经验是不切实际的。为了将特定岩体条件下的设计与个别的工程相应条件下的实践经验联系起来进行工程类比,做出比较合理的设计方案,正确的围岩分类是非常必要的。进行围岩分类后,就可根据不同类别的岩层,确定不同的支护形式和参数。 (1)巷道围岩分类方法 围岩分类方法的研究工作历史悠久,早在18世纪,在采矿及各地下工程已开始用分类的方法研究围岩的稳定性。随着采矿和人们对岩石物理力学性质认识的不断深入,国内外围岩分类研究得到了迅速发展,据不完全统计,有影响的围岩分类有五六十种之多。 a. 普氏岩石分级法 该法用岩石坚固性系数f(普氏系数)来对围岩分类,f值等于岩石的单向抗压强度除以10。坚固性系数是岩石间相对的坚固性在数量上的表现,它最重要的性质在于不论是何种抗力,以及这种抗力是如何引起的,而给予岩石相互之间进行比较的可能性。普氏岩石分级法来自实践,并且有抽象概括的程序可取,所提出的岩石坚固性系数值简单明确,到目前仍有一定的使用价值。 b. 煤矿锚喷支护围岩分类 为了适应巷道锚杆支护的需要,原煤炭工业部颁布的《煤炭井巷工程锚喷支护设计试行规范》制定了煤矿锚杆支护围岩分类,见表1。该分类综合考虑了岩石的单向抗压强度、岩体结构和结构面发育状况、岩体完整性系数、围岩稳定时间等多种因素,是一种典型的多指标分类方法。 c. 围岩松动圈分类 围岩松动圈是一个定量的综合指标,它是建立在对巷道围岩实测的基础上,几乎不作任何假设,用现场实测和模拟试验,研究围岩状态,找出围岩松动圈这一综合指标,用来作为围岩分类的依据。这一分类方法简单、直观性强、易于掌握,受到众多煤矿巷道设计与施工人员的欢迎。 经过大量的现场松动圈测试及其与巷道支护难易程度相关关系的调研之后,依据围岩松动圈的大小将围岩分成小松动圈,中松动圈、大松动圈三大类六小类,如表2所示。

锚杆支护理论

锚杆支护理论 Document number:PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998

第四讲锚杆支护理论本讲主要介绍锚杆常用支护理论(包括一些近年来比较流行和活跃的理论)、锚杆支护设计方法和国外锚杆支护主要经验,以及巷道容易冒顶的十种情况和五种应对措施。 锚杆支护的作用机理尚在探讨之中。目前己提出的观点较多,其中影响较大的有悬吊作用、组合梁(拱)作用、组合拱、减跨理论、加固(提高C、φ值)作用等几种。这几种观点都是以围岩状态和利用锚杆杆体受拉(力)为前提来解释锚杆支护作用机理的,因此,围岩状态及锚杆受拉力这两个前提的客观性是判定上述理论正确性的标准。 一、锚杆支护理论 支护:就是指为了地下巷道掘进、硐室开挖后的稳定及施工安全,而采取的支持、加强或改善围岩应力状态而打设的构件或采取的措施的总称。支护包括两个方面,一是支,就是顶住顶板,防止顶板出现大量的下沉,使顶板下沉控制在可控、安全的状态,二是护,就是保持顶板的完整性,防止出现漏矸、漏顶、巷道掉渣等现象。支和护是一个有机统一的整体,它们共同组成了支护系统。 (一)锚杆支护理论综述 1、悬吊理论

1)机理:将巷道顶板较软弱岩层悬吊在稳定岩层上,以避免较软弱岩层的破坏、失稳和塌落,锚杆所受的拉力来自被悬吊的岩层重量。 图4-1锚杆悬吊作用原理示意图2)缺点:没有考虑围岩的自承能力,而且将被锚固体与原岩体分开。 3)适用条件:在锚杆的长度范围内有一层坚硬而稳定的岩层,锚杆可以锚固到顶板坚硬稳定岩层。 图4-2a拱形巷道的锚杆悬吊作用b软弱岩层的锚杆悬吊作用 2、组合梁理论 1)机理:将锚固范围内的岩层挤紧,增加岩层间的摩擦力,防止岩石沿层面滑动,避免各岩层出现离层现象,提高其自撑能力。将几层薄岩层锁紧成一个较厚的岩层(组合梁)。在上覆岩层载荷的作用下,这种组合厚岩层内的最大弯曲应变和应力都将大大减小,组合梁的挠度亦

锚杆支护理论

第四讲锚杆支护理论本讲主要介绍锚杆常用支护理论(包括一些近年来比较流行和活跃的理论)、锚杆支护设计方法和国外锚杆支护主要经验,以及巷道容易冒顶的十种情况和五种应对措施。 锚杆支护的作用机理尚在探讨之中。目前己提出的观点较多,其中影响较大的有悬吊作用、组合梁(拱)作用、组合拱、减跨理论、加固(提高C、φ值)作用等几种。这几种观点都是以围岩状态和利用锚杆杆体受拉(力)为前提来解释锚杆支护作用机理的,因此,围岩状态及锚杆受拉力这两个前提的客观性是判定上述理论正确性的标准。 一、锚杆支护理论 支护:就是指为了地下巷道掘进、硐室开挖后的稳定及施工安全,而采取的支持、加强或改善围岩应力状态而打设的构件或采取的措施的总称。支护包括两个方面,一是支,就是顶住顶板,防止顶板出现大量的下沉,使顶板下沉控制在可控、安全的状态,二是护,就是保持顶板的完整性,防止出现漏矸、漏顶、巷道掉渣等现象。支和护是一个有机统一的整体,它们共同组成了支护系统。 (一)锚杆支护理论综述 1、悬吊理论

1)机理:将巷道顶板较软弱岩层悬吊在稳定岩层上,以避免较软弱岩层的破坏、失稳和塌落,锚杆所受的拉力来自被悬吊的岩层重量。 图4-1锚杆悬吊作用原理示意图2)缺点:没有考虑围岩的自承能力,而且将被锚固体与原岩体分开。 3)适用条件:在锚杆的长度范围内有一层坚硬而稳定的岩层,锚杆可以锚固到顶板坚硬稳定岩层。 图4-2a拱形巷道的锚杆悬吊作用b软弱岩层的锚杆悬吊作用 2、组合梁理论 1)机理:将锚固范围内的岩层挤紧,增加岩层间的摩擦力,防止岩石沿层面滑动,避免各岩层出现离层现象,提高其自撑能力。将几层薄岩层锁紧成一个较厚的岩层(组合梁)。在上覆岩层载荷的作用下,这种组合厚岩层内的最大弯曲应变和应力都将大大减小,组合梁的挠度亦减小。在于通过锚杆的预拉应力将原视为叠合梁(板)的岩层挤紧,增大岩层间的摩擦力;

锚杆支护技术的应用现状与发展前景

锚杆支护技术的应用现状与发展前景 于富才1)杨宏2)冉启发3) 摘要:针对我国锚杆支护的现状做了初步分析。运用支护设计中常用理论及方法,( 对其中的优缺点进行了分析和评价,同时对实际支护工程中的某些不足进行了具体讨论,并对未来的发展趋势进行了初步分析。 关键词锚杆支护;应用现状;发展趋势 锚杆支护作为岩土工程加固的一种重要形式,由于其具有安全、高效、低成本等优点,在国际岩土工程领域得到了越来越多的应用.1872年,英国北威尔士的煤矿加固工程中首次采用钢筋加固页岩之后,1905年美国矿山中也出现了类似的加固工程.到了20世纪40年代,锚杆支护在地下工程中的应用在国外得到了迅猛发展.目前,在澳大利亚和美国的地下工程支护中,锚杆支护已经占到了将近100%.我国的锚杆加固技术于20世纪50年代开始起步,在最近20年得到了快速发展,目前已经得到了广泛的应用.据估计,在1993年至1999年间,我国仅在边坡工程和深基坑工程中的锚杆年用量就达到了3000-3500KM.目前,我国正在进行大规模的基础设施与各类矿山及隧道工程建设,锚杆支护得到了普遍应用[1-11]. 1.锚杆支护的现状 锚杆加固技术在工程中的应用十分广泛.目前,它已经在地下工程、边坡工程、结构抗浮工程、深基坑工程、重力坝加固工程、桥梁工程以及抗倾覆、抗震工程的地层锚固应用中得到了发展.近年,我国正在进行的高速铁路、跨海大桥、海底隧道、地铁等在内的大规模基础设施建设中所遇到地基处理、边坡加固、地下空间结构加固、水下空间结构坚固等各方面的问题中,将锚杆加固方式得到了很大的扩展. 1.1 锚杆支护理论 岩土体在工程开挖之后,其初始的应力平衡状态会遭到破坏,为了达到新的平衡状态,应力场将重新分布,从而导致岩土体在一定范围内出现弹塑性变形、地层膨胀变形,使岩土体出现碎裂带;若地层开始处于高应力状态,还可能发生岩爆,严重的影响工程质量,威胁施工人员的安全.锚杆加固技术是一种柔性加固技术,它能充分利用岩土体自身的承载力保持岩体的稳定,使加固体不被破坏.它本质就是通过锚固加强岩土体的整体性,控制开挖后岩土体的变形,避免应力的突然释放,从而保证工程顺利、安全地进行. 1)目前,已经广为接受的锚杆支护理论主要有悬吊理论、组合梁理论和组合拱(压缩拱)理论.①悬吊理论认为锚杆的作用是将松散、软弱的岩土体悬吊在坚硬、稳定的岩土体上,从而起到加固作用.②组合梁理论将锚杆看做螺栓,将各薄层岩土体看作是叠合在一起的梁结构,通过锚杆的锚固将其紧固成一个组合梁,且锚固力越大,梁之间的摩擦力越大,岩土体也就越稳定.③组合拱理论是在光弹试验的基础上提出的,试验证实了锚杆对地层的挤压加固作用.锚杆进入岩土体后,会使岩土体出现以锚杆两头为顶点的塑性压缩区,若有一排锚杆适当排列,则会形成一定厚度的连续压缩带,从而起到加固岩土体的作用. 1.2 锚杆类型、选择及作用机理 从锚杆的初次使用到现在,锚杆作为一种支护方式已经发展出了多种型.按

现阶段锚杆支护技术发展情况简介

现阶段锚杆支护技术发展情况简介 寸录 一,技术原理介绍。 二,锚杆支护的优缺点。 三,锚杆支护技术的发展历史及国外主要产煤国锚杆支护技术概况。 四,我国锚杆支护技术的现状及改进方法。 (一),我国锚杆技术发展历史。 (二),煤巷锚杆支护快速掘进技术的缺点。 (三),锚杆支护技术的改进方法。

锚杆支护技术是现在最流行的围岩支护技术。为了更好地了解该 项技术,服务于工程技术人员和与锚杆支护技术相关产品制造者、服务提供者,本文以煤矿锚杆支护技术为例,介绍了锚杆支护技术的原理、优缺点、国内外技术状况等。另外,本文还分析了我国煤巷锚杆支护技术现存的主要问题,并结合自己的工作实 际探讨了今后锚杆支护技术的发展途径和对策。 一,技术原理介绍。 在巷道开掘后,由于岩体内部应力重新分布即围岩出现应力集中,岩体的物性状态有一个由弹性状态向塑性状态转变的过程,巷道周边围岩产生塑性变形,并从周边向岩体深部扩张,出现塑性变形区,同时引起应力向围岩深部转移,导致周边围岩松散、破碎和发生位移,从而导致巷道变形。 软岩中,岩石的膨胀和崩解主要是其所表现的主要特征。软岩围岩里多为松软的粘土质岩层,巷道开掘后,粘土岩经不同程度的浸水或风化,体积增大和相应的引起压力增大,围岩松动圈和塑性变形发展很快,给巷道稳定性带来影响,不同软岩影响程度不同即围岩性质对巷道变形和破坏有决定性的影响。所以软岩巷道 掘进时受松动圈及塑性变形的影响,巷道稳定性较差。

锚杆支护对象是围岩松动发展过程中的碎胀变形,它起到阻止变形的作用。锚杆作用于围岩松动圈或塑性区中,正常情况下,锚杆能在巷道周围被加固地段内形成一定厚度的压缩带,这不仅可防止受节理等弱面切削的岩快产生滑动,而且锚杆本身也有抗剪 销钉的作用,能有效的防止层间滑动。在这种情况下,锚固层不仅能保持自身的稳定性,而且还有可能在一定程度上承受上位岩层的载荷和抑制变形和松动。根据围岩性质和结构不同,锚杆可起到悬吊、组合梁、挤压加固拱等作用。 二,锚杆支护的优缺点。 锚杆支护技术是集理念、理论、方法、软件、材料、机具、施工工艺、监测仪器和技术规范于一体的巷道支护成套技术创新体系。现在该技术已广泛应用于煤巷、岩巷、半煤岩巷、全煤巷道、冲击地压巷道、软岩巷道、深部动压巷道、无煤柱巷道、复合和松软破碎顶板等困难条件下的支护。 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,

锚杆支护的作用机理和适用条件经验总结

锚杆支护的作用机理和适用条件经验总结 要】众所周知,由于杆支护方式具有其独特的优越性,矿井支护中经常用到杆支护方式。本文简要地介绍了杆支护的优越性、杆支护的作用机理,以及杆的类型、结构和适用条件。 关键词】杆;支护 1 引言 喷支护跟棚子和石材支架支护等相比较,具有明显的优越性。棚子和石材支架是在巷道岩的外部对岩石进行支撑,它只是被动地承受岩产生的压力和防止破碎的岩石落。而杆支护则是通过入岩内部的杆,改变岩本身的力学状态,在巷道周形成一个整体而又稳定的岩石带,利用杆与岩共同作用,达到维护巷道稳定的目的。它是一种积极防御的支护方法,是矿山支护技术的重大变革。 实践证明,杆不但支护效果好,且用料省,其用钢量仅为U形钢支架的1/12~1/15。另外,施工简单,有利于机械化操作,施工速度快。但是杆不能封闭岩,以防止岩风化;不能防止各杆之间裂隙岩石的剥落,因此,在岩不稳定情况下,往往需配合其他支护措施,如喷水泥砂浆、挂金属网、喷射混凝土等通常称为喷支护或喷网联合支护。随着高产高效矿井建设的加快、采准巷道大量应用杆支护技术、施工速度大大提高。 2 杆支护的作用原理 杆维护巷道的作用机理尚在探讨中,目前主要有以下几种理论。 1)加固拱作用 对于被纵横交错的弱面所切割的块状或破裂状岩,如果及时用杆加

固,就能提高岩体结构弱面的抗剪强度,在岩周边一定厚度的范内形成一个不仅能维持自身稳定、而且能阻止其上部岩松动和变形的加固拱,从而保持巷道的稳定。 通过光弹性试验,证实了加固拱的形成。在弹性体上安装具有预张力的杆后,在弹性体内便形成以头和紧固端为顶点的锥形体压缩区。挤压加固拱的形成关键在于对杆施加预张应力。由于杆预应力的作用,一方面在锥体压缩区内产生压应力,从而增大了岩块之间的内聚力(粘结力),提高了岩体强度;另一方面使压缩带内的岩石处于三向受压状态,使岩体强度得到提高。 2)悬吊作用 悬吊作用是利用杆将软弱岩层或岩吊挂于上部坚固稳定的岩层上,由杆来承担其重量。 3)组合梁作用 将平顶巷道的层状顶板看作是以巷道两帮为支点的叠合梁,在荷载作用下,层板的上下缘分别处在受压、受拉状态。但用杆将各层板紧固后,在荷载作用下,各层之间基本上不发生离层、错动,就如同一块板的变曲,大大提高了板系的抗弯强度。在层状顶板中安设杆后,各岩层由迭合梁变为组合梁,从而提高了顶板岩层的承载能力;杆本身也起着抗剪销钉的作用,有效地阻止了岩层的层间错动。 4)岩补强作用 巷道岩深部的岩石处于三向受压状态。靠近巷道周边的岩石则处于二向受力状态,故易于破坏而丧失稳定性。巷道周安设杆后,相当于岩

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