锚杆锚固失效因素分析

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锚杆支护失效原因分析以及防范措施

锚杆支护失效原因分析以及防范措施
1 ) 9 2 1 5运 输 顺 槽 事 故 段 上 覆 岩 层 存 在 一 个 断 层构 造 , 锚 杆 支护 位 于地质 变化 区域 , 没 有及 时 根据
锚索悬 吊来支撑 ,长期使用就造成顶板 的整体塌落 而发 生严 重 的 冒顶 事故 。
3 防范措 施
3 . 1 强化技术保障
3 . 1 . 1 强化地质工作 煤矿企业应该成立专门的地质勘测部 门,并指 定一二名专业技术人员负责地质工作 ,负责监测矿 区 内地 质变 化 情况 ,同时 编制 全 矿井 的地 质 变化 分 布图等地质资料 ;同时地质勘测部门要利用这些资
收稿 日期 : 2 0 1 6 — 1 2 —1 2
具体巷道进行综合分析 ,及时向施工单位和技术部 门传递准确 的地质基础资料信息 ;生产技术部门在 收到这些资料之后 , 制定出相应的措施 , 及 时调整支 护参 数 , 针对 性选 择 支护 型号 , 确保 支护 有效 。 3 . 1 . 2 科学设计锚杆 锚 杆支 护 往往 根 据实 践经 验 进行 ,且 井 下பைடு நூலகம்的工
总第 1 6 7期 2 0 1 7年 第3期
机械管理开 发
MEC HANI C AL MAN AG EME NT AND DE VE LO P MEN T
T o t a l 1 6 7
No . 3, 2 01 7
DO I : 1 0 . 1 6 5 2 5  ̄ . c n k i . c n 1 4 - U3 4 / t h . 2 0 1 7 . 0 3 . 7 6
3 ) 地质资料显示 1 0 1 0 5运输 顺 槽 段 1 0号 煤 层 与 9号煤 层 相距 2 . 5 5 ~ 6 . 6 7 I l l , 而实 际 上事 故段 处 1 O 号 煤 层 与 9号 煤 层 相 距 2 . 2 0 0 1 T I 左 右 ,锚 杆 2 6 0 0

锚杆失效机理及其控制研究

锚杆失效机理及其控制研究
脱离失锚。
的冲击 , 部锚杆 出现 “ 墩” 局 塔 现象或 出现锚杆 失效 , 最终 导致 锚杆失效 。因此层 、 节理发育不能实现光爆及煤层风化脱落是 锚杆失效 的原 因之一。
( ) 四 施工质量因素的影响 锚 杆支护 的施工工艺 比较 繁琐 , 为因素很 多 , 人 如钻孔 直
径 、 固剂直径 、 锚 锚杆直径得合理搭配 , 帮锚杆孑 内粉末的处理 L
文章编号 :0 9 2 7 (0 0 0 - 1 10 10 — 3 4 2 1 )10 7 - 2
锚杆 密度 ( 杆问 、 铺 排距 )锚杆安装 角度 、 直径 、 、 钻孔 孔 锚杆支护是一 种兼有支架和 加固 围岩 ( 煤壁 ) 作用 的控制 学参数 、 铺 铺杆预紧力矩或预 紧力 、 锚杆锚 固力 技术 , 它技术含量高 、 施工成本低 、 支护效果好 、 操作方便快捷 , 深 、 固方式和铺 固长度 、
顶板淋水增 大 、 应力集 巾等情 况 , 板多数较 为破碎 , 顶 致 锚杆材 质选 择不 当、 杆支护设计参 数 的不合 理 、 质条件 的 刷带 、 锚 地
l I 当顶板 不断变化 、施工质量不能 满足设计 要求 等直接导致锚杆失效 , 使锚杆在岩体 『的锚同距离 内不能形成有效 的锚 固力。 受压后 , 巷锚杆失效造成顶板离层 , 煤 导致顶板事故。 若岩( ) 煤 造成顶板破坏 , 甚至引发事故。
2 1年 第 l 00 期 ( 第 16 ) 总 3期
巾 国 高新 技 术企 业
Ch n - e h En e o i i aHi T c tr rs
No.. 0 1201
( u l ie NO. 6 C mu t t av y 1 ) 3
锚杆失效机理及其控制研究

锚杆锚固失效因素分析

锚杆锚固失效因素分析

锚杆锚固失效因素分析第一篇:锚杆锚固失效因素分析锚杆锚固失效因素分析: [论文关键词]锚杆支护锚固锚固力失效[论文摘要]锚杆主要是通过置入围岩内部发挥其支护作用。

随着巷道围岩状态不同,锚杆支护也具有不同的作用基理。

文章介绍了锚杆支护基理,并对锚杆锚固失效因素进行了分析。

随着矿井支护技术的发展,锚杆支护已经成为井下最为普遍,效果高,操作过程比较容易的一种支护方式,但是这种支护在实际过程中也面临着一些问题,如,不清楚是悬吊作用还是组合梁作用,锚杆长度和锚固长度不够,导致锚杆失效。

一根锚杆失效而影响到周围锚杆,进而发生不良连锁反应,三径的不合理选择引起“手套反应”。

锚杆承载过程中预应力损失导致锚杆失效。

在作业过程中不合理的操作导致锚固失效。

1.锚杆支护的作用基理锚杆主要是通过置入围岩内部发挥其支护作用,随着巷道围岩状态不同,锚杆支护也具有不同的作用基理,经典的锚杆基理有悬.吊理论、组合梁(拱)理论。

现代的支护理论则强调锚杆与围岩共同作用原理,它们共同变形,由于锚杆的刚度远大于周围围岩,从而在锚杆对围岩施加作用时,一方面改善围岩应力状态,另一方面通过对裂隙岩体施加挤压作用,从而提高围岩抗剪,抗压强度、极大地提高了围岩自身承载能力。

巷道开掘后,巷道围岩中应力状态,由原来的三向应力变成二向应力,顶板下位岩层受水平应力作用,岩层容易失稳破坏,锚杆的作用就是在失去一向应力的方向上,给岩层提供一个约束力,来提高岩石强度,使岩层形成能承载的支护结构,锚杆对岩体的加固作用比较复杂,主要体现在:(1)锚杆与岩体组合在一起,提高了岩石的抗变形能力,增强了岩体的整体性。

提高了岩体承载作用。

(2)由于锚杆的抗拉作用,当锚杆穿破碎岩石,深入稳定层中,对不稳定岩层起悬吊作用。

(3)由于锚杆抗剪作用对岩层离层产生一定阻碍作用,增强了岩层间摩擦力,阻止岩层相对位移,使各岩层形成组合梁作用。

2.锚杆失效因素分析锚杆支护设计参数选定的不合理性、地质条件的变化、支护材质不合格、施工质量不达设计要求等都是造成锚杆失效的因素。

锚杆支护技术失效与防范

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。

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。

树脂锚杆锚固性能及影响因素分析

树脂锚杆锚固性能及影响因素分析

树脂锚杆锚固性能及影响因素分析摘要:通过采用理论分析与实验操作相结合的方法,对树脂锚杆锚固性能及影响因素进行了研究和分析。

分析了锚杆在不同影响因素下的锚固能力,并且在实验室中进行了相关实验,测定了不同的外部条件,如温度,水量和拉拔力对锚固力的影响效果。

而且模拟研究了预紧力锚杆密度,锚杆长度,锚杆角度等因素对锚杆支护与应力场分布的影响,并对相应数据进行了分析,得出了对锚固性能最好的控制范围,最后进行了一系列实地实验,进一步为锚杆的锚固性能提供了数据支持。

关键词:树脂锚杆;锚固性能;应力分布;影响因素首先对锚杆性能的研究是我国目前工业发展的趋势,由于我国煤矿的生产环境比较复杂,大多数情况下都需要在井下开采。

而井下开采就会带动一些支护技术的发展,因为地下开采是十分危险的,技术人员必须依靠支护技术来保证他们的人身安全。

近年来,尤其是树脂锚杆的支护技术得到了很大的发展,由于它的可靠度高,适应性强,逐步取代了其他类型的锚杆,成为了锚杆支护的主导形式。

这种工艺比较简便,而且安全性,可靠性很高,给矿给煤矿企业带来了巨大的技术经济效益,也成为我国地下开采的一大技术支持。

但是,随着全国经济化的发展,煤层开采深度的加大,再加上锚杆自身的复杂性和不确定性给树脂锚杆提出了更高的要求。

一、树脂锚杆的锚固性能分析1.1研究树脂锚杆锚固性能的背景随着我国煤矿产业的发展,对锚杆树脂锚固的性能有了更高的要求,虽然我国的树脂锚杆支护技术已经达到了很高的水平,但是由于一些新工艺,新方法的不断出现。

使我国的树脂锚杆也出现了很多的问题。

另外,由于自然环境的改变,对树脂锚杆锚固性能造成了很大的影响。

所以我们必须不断地对树脂锚杆进行改造,从这种树脂锚杆最初由德国发明到现在已经成为了全世界采煤国家井工煤矿巷道支护的主要方式,它必须要经过不断的改变才能适应社会的发展。

1.2树脂锚杆的锚固方式树脂锚杆的锚固方式对锚杆支护效果起着关键性的作用,锚杆的锚固方式主要有种类型,如加长锚固、全长锚固、端部锚固等。

树脂锚杆支护质量影响因素分析与对策

树脂锚杆支护质量影响因素分析与对策
影 响树 脂锚 杆 支 护质 量 的 因 素很 多 , 其性 按
般 来说 , 温度 越低 , 胶时 间越长 , 度越 高 , 凝 温 凝
质 可 分 为 内在 因 素和 外部 因素 。 内在 因素 有树 脂 锚 固剂 、 杆材 质 、 板材 质 等 ; 部 因素 有锚 杆 锚 托 外
眼 的质 量 、 杆 间排距 、 杆 的锚 固力等 。 锚 锚
() 4 固化剂 的影 响
2 1 1 树 脂锚 固剂质 量 的影响 .. 树 脂锚 固剂 主要 由树 脂 、 填料 、 固化 剂 、 装 包
纸 组成 , 证树脂 锚杆 支护 的质 量 。 保
C) I 包装 纸 的影响
树 脂锚 固剂 的包 装 纸 多是 醋 酸纤 维 纸 , 树脂 锚 固剂有 怕 潮 湿 、 阳光 , 性 大 , 水性 、 性 、 怕 脆 抗 韧 致 密性差 的缺 点 , 果存 贮时 间长 、 如 存贮 地 点温度
高, 运输或操作时不注意 , 都会导致锚 固质量下
降。
C ) 料 的影响 2填
为保 证树 脂锚 杆锚 固剂 的质 量应注 意 :
锚 固剂 的填料 , 一般为 天 然石英 砂 和 白云粉 。
() 1为保证树脂锚固剂的质量, 应把树脂锚 固
剂放 在 2 。 5 以下 无 阳光 照 晒 , 离 火源 , 燥 的环 远 干 境下保 存 。 ( ) 保证 树脂 锚 固剂在 有效期 内使 用 , 业 2要 作
2 1 影 响 锚 杆 支 护 质 量 的 内在 因 素 与 对 策 .
胶 时 间越 短 。 由于 井上 、 下 以及季 节 气温 变化 , 井
将直 接 影 响 到树 脂 锚 固剂 的质 量 , 其在 冬季 寒 尤 冷天 , 夏天 高温 天 , 现最 明显 。 表 在冬 季冷 天 , 固 锚 剂反 应速度 变 慢 , 胶 时间过 长 , 长了锚 杆施 工 凝 加 时 间 ; 高 温时锚 固剂反 应速 度加快 : 在 将会 导致 锚 固剂 没 来得 及 充 分搅 拌 就 已凝 固 , 果 使锚 固力 结 下 降或 注不 起锚 杆 的现象 时有发 生 。

桩锚支护中预应力锚杆锁定力损失分析及改进

桩锚支护中预应力锚杆锁定力损失分析及改进

桩锚支护中预应力锚杆锁定力损失分析及改进桩锚支护是土木工程中常用的一种支护方式,通过预埋锚杆锚固桩身,使其在受力时达到更好的稳定效果。

在桩锚支护中,预应力锚杆锁定力的损失是一项必须要考虑的问题,因为它会影响到整个支护的稳定性和安全性。

本文将介绍预应力锚杆锁定力损失的来源,并探讨一些改进方法,以提高桩锚支护的稳定性和安全性。

一、预应力锚杆锁定力损失的来源1. 懒弛现象懒弛现象指的是在锚杆预应力加载后,由于杆身的条件不是完美的受限制状态,锚杆会出现阶段性伸延,此现象导致预应力损失。

懒弛现象主要来源于锚杆杆身内的氧化、沉淀、污染、腐蚀等因素,以及杆身的几何形状和操作养护等。

2. 摩擦力损失摩擦力损失是指由于锚杆周围土壤的密实度不足、土体变形以及渗流等因素导致锚杆周围的土体存在相对滑动,从而导致锁定力减少。

因此,摩擦力损失也是预应力锚杆锁定力损失的一个重要来源。

3. 动力损失钻进锚杆过程中,由于孔壁与锚杆表面之间的摩擦力,会产生径向应力,这些应力有时达到了锚杆预应力的很大一部分。

正因为如此,孔壁周围的土体在锁定后有一定的疲劳强度下降,进而缩减锁定力。

二、改进方法1. 提高锚杆质量为了避免发生懒弛现象和摩擦力损失,可以提高锚杆的质量。

比如,利用专业锚杆设备进行制造,控制生产过程,保证杆身的表面光洁度、防锈防腐效果、锚杆应力不同,同时还要严格控制跑偏、变形等因素。

2.按规程要求设置锚杆结构锚杆结构的设置应根据规程要求进行设置,比如设置点内锚杆结构,锚杆与地面构造的锚杆结构,等都应根据要求实施。

在实施过程中操作时间、提桶、换皮、防护等都要符合规定。

3. 加强土体密实度为了减少摩擦力损失,可以加强土体密实度。

对于土石方锚杆支护,应选定力学性质好的骨料和砂子,以提高土体的密实度和稳定性。

此外,对于用于锚定的土体,也要进行良好的水泥浆渗透处理,以提高其密实度。

4.优化锁钻方式在锁钻的过程中,要注意方向是否正确,避免在操作时偏移,这样会导致预应力锚杆锁定力损失,进而影响到支护的效果。

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锚杆锚固失效因素分析:
[论文关键词]锚杆支护锚固锚固力失效
[论文摘要]锚杆主要是通过置入围岩内部发挥其支护作用。

随着巷道围岩状态不同,锚杆支护也具有不同的作用基理。

文章介绍了锚杆支护基理,并对锚杆锚固失效因素进行了分析。

随着矿井支护技术的发展,锚杆支护已经成为井下最为普遍,效果高,操作过程比较容易的一种支护方式,但是这种支护在实际过程中也面临着一些问题,如,不清楚是悬吊作用还是组合梁作用,锚杆长度和锚固长度不够,导致锚杆失效。

一根锚杆失效而影响到周围锚杆,进而发生不良连锁反应,三径的不合理选择引起“手套反应”。

锚杆承载过程中预应力损失导致锚杆失效。

在作业过程中不合理的操作导致锚固失效。

1.锚杆支护的作用基理
锚杆主要是通过置入围岩内部发挥其支护作用,随着巷道围岩状态不同,锚杆支护也具有不同的作用基理,经典的锚杆基理有悬.吊理论、组合梁(拱)理论。

现代的支护理论则强调锚杆与围岩共同作用原理,它们共同变形,由于锚杆的刚度远大于周围围岩,从而在锚杆对围岩施加作用时,一方面改善围岩应力状态,另一方面通过对裂隙岩体施加挤压作用,从而提高围岩抗剪,抗压强度、极大地提高了围岩自身承载能力。

巷道开掘后,巷道围岩中应力状态,由原来的三向应力变成二向应力,顶板下位岩层受水平应力作用,岩层容易失稳破坏,锚杆的作用就是在失去一向应力的方向上,给岩层提供一个约束力,来提高岩石强度,使岩层形成能承载的支护结构,锚杆对岩体的加固作用比较复杂,主要体现在:
(1)锚杆与岩体组合在一起,提高了岩石的抗变形能力,增强了岩体的整体性。

提高了岩体承载作用。

(2)由于锚杆的抗拉作用,当锚杆穿破碎岩石,深入稳定层中,对不稳定岩层起悬吊作用。

(3)由于锚杆抗剪作用对岩层离层产生一定阻碍作用,增强了岩层间摩擦力,阻止岩层相对位移,使各岩层形成组合梁作用。

2.锚杆失效因素分析
锚杆支护设计参数选定的不合理性、地质条件的变化、支护材质不合格、施工质量不达设计要求等都是造成锚杆失效的因素。

因为支护参数计的合理性直接影响到锚杆支护的效果。

所以本文只对锚杆支护设计参数选定的不合理性导致锚杆失效因素进行分析。

2.1锚杆支护参数设计不合理
锚杆支护参数设计包括:锚杆种类选择、锚杆几何参数、锚杆力学参数、锚杆密度(锚杆间、排距)、锚杆安装角度,钻孔直径、孔深、锚固方式和锚固长度、锚杆预紧扭矩等。

锚杆长度根据普通的梁的理论,梁越厚,单层的梁越牢固。

那么,通过层与层之间完美粘接的,具有界面的,由多层组成复合梁的结论也是如此。

实际中的顶板锚固是处在一个介于有着完善的粘合界面的梁和每一个分层都独立弯曲的梁之间的某个位置。

然而,在某种情况下,通过利用较长的锚杆来增加梁的厚度也许不会建立产生任何效果,依据已发现的研究结果,它也许能决定全部的顶板控制。

造成这个状态的两个原因:1.假如梁的厚超出某一限制,它就不再是一个正常的习惯上的梁,而且普通梁的概念也不再适用。

2.假如锚杆系统赖于长度的增加来提供载荷于顶板。

那么,锚杆越长,锚杆中的伸长量也越大,接下来于顶板。

那么,描杆越长,锚杆中的伸长量也越大,接下来,大的顶板的变形或分离便会产生,特别是在纹理发育的顶板中。

在锚杆的支护密度方面,岩层稳定程度、完整程度不同,支护密度也应该有所区别。

因为,锚杆在施工时,锚杆的锚固力还是有差别的,形成锚杆单个作用,在不同锚固力的锚杆的作用下,会使顶板受到剪切而损坏,不能形成完整的支护体。

在同等岩性的条件下,每根锚杆的支护半径不同,这就要求有合适的支护密度。

如果锚杆密度过大,不但不会加强锚杆的支护效果,还会对顶板造成破坏。

锚杆密度过小,则达不到应有的支护效果。

锚杆间排距确定的原则主要包括:巷道断面维持原设计不变,保证正常通风、运输;控制支护成本,在现有支护材料不变的前提下仅改变支护参数,确保支护稳定的基础上降低支护成本,提高经济效益;保持现施工方法不变,适当增加间排距,提高单进水平和工效;支护设计必须保证理论成熟、安全可靠、结构合理;
先进行方案、设计可行性研究,经研究同意后方可进行试验,分段进行;建立可靠的锚杆监测监控系统,观测锚杆支护体系的稳定性,以便及时修改锚杆支护系统。

锚杆直径的选择要做到“三径匹配”,即锚杆直径、钻孔直径、钻头直径三者匹配。

三径不匹配,锚杆的锚固长度、锚杆和围岩的结合程度就会偏离设计值,降低锚杆的承载力,当围岩来压时,锚杆易造成失效。

由此看出,锚杆支护设计不合理,很难保证锚杆的支护效果,同时,煤矿井下的地质条件是随时变化的,所以,在施工过程中要根据实际情况,及时地修定锚杆支护设计参数。

3.锚杆支护预应力导致锚杆失效的因素
(1)锚杆预应力小,预应力扩散效果差,支护刚度低,致使锚杆主动支护作用不能充分发挥,不能有效控制围岩离层与破坏锚杆螺纹加工精度低;
(2)不同程度地出现锚杆被拉断、剪断和弯曲断裂的现象,表明锚杆强度偏低锚杆受力状态不佳;
(3)锚杆虽然实现了加长与全长锚固预应力,不能实现全长预应力锚固,影响锚杆支护;
(4)组合构件强度、刚度被拉断、剪断、压穿等现象.但只有锚杆自由段施加、护表面积不够,出现被拉断、剪断、压穿等现象;
4. 锚固失效因素分析
锚固剂又称作胶泥,由不饱和高分子聚脂树脂、固化剂、填充材料等配比组成,可分为油基锚固剂和水基锚固剂2种,有很多因素导致锚固失效。

但本文只对油基树脂锚固剂和预应力锚杆在使用过程中造成锚固失效因素做分析。

锚固剂通常包装成圆柱状,内用聚脂薄膜分隔开来的两部分,只有充份搅拌后才能迅速固化,生成锚固力。

4.1 油基树脂锚固剂失效因素
(1)搅拌时间控制。

树脂锚固剂充分搅拌均匀后进行化学反应,并通过逐渐固化,体积有微量收缩,伴随着放热现象,当开始固化瞬间,锚固剂不能受外力搅拌,否则会彻底破坏了锚固剂的力学性能,形成碎砾状固化颗粒,没有粘结力,造成锚固失效。

(2)水对锚固剂的影响。

树脂锚固剂是一种不溶于水的化学物质,当锚固
剂中混入水后,在固化过程中,水由重力作用从胶泥中渗出,固化体中形成很多人小不等的细小气孔,这种气孔减少了锚固剂抗拉强度,抗弯强度、弹性模量和粘结力,氏时间经水浸泡,锚固剂逐步老化,造成失效。

因此井下巷适遇含水破碎带时不宜采川树脂锚杆支护。

4.2 预应力锚杆的锚固失效因素
预应力锚杆由杆体、托盘、螺纹圈组成,树脂锚杆用于巷道支护,除具有一般锚杆悬吊、加拱、围岩加固作用,主要作用是通过锚杆给围岩增加预应力。

(1)油脂对锚固剂影响,树脂锚固剂不溶于油脂,锚杆杆体表而由于制造过程中,被油脂污染,降低锚固剂的粘结强度,造成锚固失效。

因此,应该严格控制杆体中油脂含量。

(2)合理的安排锚杆间距、排距、材质、直径对锚杆支护效果起着决定性作用。

(3)钻孔直径,钻孔大,搅拌锚固剂时从钻孔中流出,造成锚固剂固化疏松,减少粘结强度,减少锚固力。

钻孔小,锚杆对锚固剂搅拌困难,难以推进药卷至钻孔底,甚至途中固化。

(4)“手套效应”锚固剂直径大于杆体直径,杆体插入药卷中,没能搅破外包膜而固化,药膜将孔壁与固化剂完全分开造成失效。

(5)安装后应从杆体尾部螺纹施加不小于100 N?m的预应力,保证顶板有足够承载能力,随着地质变化,螺母松弛,造成预应力损失,导致失效。

因此定期紧固螺母保持设计预应力。

结论
由于锚杆支护受多种因素影响,为达到锚杆对周围岩体的有效支护目的,设计时不仅要考虑地质构造还要考虑外在因素影响,锚固设计中基本采用经验、半经验方法,锚杆与围岩体等的相互作用理论等,各种锚杆的应力传递规律,锚杆与其他构件的相互作用等方面依然存在大量的不确定,我们应参照实际成功的经验,综合评价,进一步夯实基础,以使锚杆锚固支护达到完美,实现安全终极目标。

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