煤矿井下巷道锚杆支护技术分析
煤矿井下巷道支护技术类型分析和选择

煤矿井下巷道支护技术类型分析和选择矿井中巷道支护是矿井生产和建设的重点,本文主要通过介绍巷道支护类型,根据围岩稳定情况、顶板软岩情况和回采巷道步骤进行分析,重点介绍锚杆支护、支护材料和特殊地质条件下支护技术等,并根据特殊地质条件下的环境例如软岩巷道与深部空留巷等进行分析。
目前,随着不断加大的开采深度,巷道支护越来越重要,煤矿选择安全高效的锚网支护为首选支护方式,本文主要介绍支护方式对推进采煤工作面安全生产和高效生产提供意见。
标签:煤矿;支护方式;巷道支护;围岩0 引言煤炭作为我国国民经济的传统能源,在现代矿井建设中有举足轻重的地位,随着我国开采深度和强度的不断增加,我国煤矿井下开采需要通过大量的巷道完成,地质条件的不断复杂化、高地应力使得巷道逐渐变得松软和脆弱,特别是大断面的巷道越来越严重,这就对巷道支护技术提出了更高的要求,在漫长的应用研究历程中,锚杆和锚网支护方式成为保障安全生产、降低劳动强度、快速高产的关键技术。
1 地质情況分析随着开采的不断深入和强度的增加,在井下采煤后,出现顶板暴露的情况,当顶板出现抗压能力较小时需要及时进行支护,以避免顶板下向弯曲,当拉力超过岩石承受能力时会出现岩石崩裂和脱落,对人员安全造成很大的威胁,及时做好巷道支护可以防止顶板受高地压力而变形崩落,又可以防止巷道生产中对人员安全的威胁,为安全生产提供可靠保障。
2 巷道支护类型根据巷道用途,巷道可以分为开拓、采准和回采三种巷道类型,不同巷道需要选择不同的支护方式,目前较为常用的支护方式主要有棚式支架、注浆加固、砌碴支护、复合支护和锚网支护。
支护作用主要用于改善巷道围岩稳定性和控制围岩变化,选择正确的支护方式是决定围岩稳定程度的关键,下面主要重点分析几种不同类型的支护方式。
2.1 棚式支护方式这种支护方式是多用于大断面巷道的一种支护方式,历史悠久,方式操作简单,此种支护方式可以在各种地压条件下使用,大部分使用材料为木质、钢筋或金属支架,表面切面多为拱形、圆形或梯形,这种支护方式对支架质量有严格要求,支架与巷道难以密切切合,控制变形能力差,从而导致在复杂地质条件下难以达到预期支护效果。
关于M6、M16煤巷道支护锚杆(锚索)支护设计技术参数分析

关于苍海煤矿M6、M16煤巷道支护锚杆(锚索)支护设计技术参数分析 一、锚索设计承载力钢绞线直径为φ15.24mm时230kN ,钢绞线直径为φ17.8mm时320kN ,钢绞线直径为φ21.6mm 时454kN 。
二、锚索设计破断力钢绞线直径为φ15.24mm时260kN ,钢绞线直径为φ17.8mm时355kN ,钢绞线直径为φ21.6mm 时504kN 。
三、锚杆(锚索)支护参数校核已知:M6、M16煤顶板为粉砂岩:以深灰色,薄层状粉砂岩为主,粉砂状结构,夹粉砂质泥岩,菱铁质细砂岩,细砂岩等,沙纹层理发育,局部显水平层理及斜层理。
顺槽巷道毛宽4.7米,高帮3.3米,采用锚网+锚索支护。
1、顶锚杆通过悬吊作用,帮锚杆通过加固帮体作用,达到支护效果的条件,应满足:L ≥L 1+L 2+L 3式中L ——锚杆总长度,m ;L 1——锚杆外露长度(包括钢带、托板、螺母厚度),0.1m ; L 2——有效长度(顶锚杆取围岩松动圈冒落高度b ,帮锚杆取帮破碎深度c ),m;L 3——锚入岩(煤)层内深度,按树脂锚固剂长度1.2m 计算。
其中围岩松动圈冒落高度顶f H B b ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=︒245tan 2ω式中B 、H ——巷道掘进荒宽、荒高;巷宽4.7米,巷高3.3米。
顶f ——顶板岩石普氏系数;粉砂岩取5ω——两帮围岩的似内摩擦角,ω=()︒=3.57arctan 顶f 。
967.0)34.16tan(245tan =︒=⎪⎭⎫ ⎝⎛-︒=H H c ω米66.05967.035.2245tan 2=+=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=︒顶f H B b ω米L ≥L1+L2+L3=0.1+0.66+1.2=1.96米,顶锚杆长度2.2米满足要求2.锚杆的直径计算锚杆的直径按杆体的承载力与锚固力等强度原则确定,即d 14.35mm === 式中:d ——锚杆杆体直径,mm;Q ——锚固力,按选取直径大于16mm 的树脂锚杆和施工初期职工的锚固工艺掌握程度,按80kN 计算;t σ——杆体抗拉强度,按选取锚杆的技术参数取为490MPa 。
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。
煤矿巷道支护技术现状及发展趋势分析

煤矿巷道支护技术现状及发展趋势分析引言:煤矿巷道的安全性关系着整个煤矿开采工程的安全,随着煤矿开采深度的不断加深,也就对煤矿巷道支护技术所起到的安全作用提出了更高的要求。
因此,要分析现在应用的煤矿巷道支护技术,解决当前煤矿巷道支护存在的问题,探究煤矿巷道支护技术今后的发展。
1.煤矿巷道支护技术应用分析1.1煤矿巷道棚式支护技术棚式支护技术曾经得到过很广泛地应用,按其使用的材质主要分为木结构,混凝土和金属材料等几种形式。
现在应用的主要是金属材料的支架支护。
在支架使用过程中,金属材质的支架的长,宽,高等要符合一定的比例,才能达到理想的支护作用。
但是这种棚式支护技术的缺点是岩石表层和支架之间不能很好地进行连接且金属支架的成本比较高,而且在地质环境比较复杂的地方还不能起到很好的支护作用,所以目前这种支护技术并没有得到广泛地应用,已经逐渐被比较先进的支护技术所取代。
1.2煤矿巷道砌碴支护技术在如今的煤矿巷道支护技术中,砌碴技术属于比较早应用到煤矿巷道支护中去的。
这种支护技术应用起来方便简单,在一些大巷中加固作用比较好。
砌碴支护技术大致可以分为现浇混凝土,混凝土砌块等方式。
使用煤矿巷道砌碴支护技术成本比较高,如果要岩层发生改变,砌碴技术能发挥的作用就会比较小,不能起到很好的支护作用。
所以在一些岩层比较固定的特殊的煤矿巷道中可以采用这一支护技术,对于其他情况,使用这种支护技术就会用很多限制,不适合大规模广泛地使用。
1.3U型钢支架支护技术U型支架支护技术的承载能力比较好,一般会在比较深的矿井中使用,能发挥比较好的支护作用。
在使用这种支护技术时,要对卡缆进行合理的调质和处理,岩石的支护壁要填充好,这样才能更好地发挥U型钢支架的支护作用。
注意如果出现岩土巷道破碎和剥落的现象,最好不要单独使用这种支护作用,可以采取锚喷和U型钢联合支护技术,可以弥补单独使用U型钢支架支护的缺陷。
由于承载能力比较好,适用范围比较广,是一种典型的巷道支护技术。
GBT35056-2018煤矿巷道锚杆支护技术规范201812

1)巷道用途及服务年限;
8)地质与生产条件及巷道围岩地质力学评估结果;
2)喷射混凝土参数设计;
9)支护材料选择和施工机具设备配套;
技术要求
2.2.12 巷道支护应优先采用预应力螺纹钢树脂锚杆。软岩巷逍、煤层顶板巷适、破碎围 岩巷道、深部高应力巷道、采动影响明显的巷道及大断面巷道等复杂困难巷道,宜采用高预 应力(大于锚杆屈服力的 30%)、高强度(杆体屈服强度大于500 MPa)螺纹钢树脂锚杆。必 要时,可采用锚杆、锚索联合支护,锚杆与锚索的力学性能与支护参数应相互匹配。
技术要求
2.2.16 锚杆支护施工设计应包括施工工艺、施工设备与机具、施工质量指标和安全技术 措施等。
2.2.17 锚杆支护矿压监测设计应包括监测内容、监测仪器、测站布过、测站安设方法、 数据测读方法、测读频度等。综合监测应给出反馈指标和锚杆支护初始设计修改准则,日常 监测应给出监测方法、合格标准和异常情况的处理措施。
水文地质条件
巷道涌水量、水质等参照工作面地质说明书;水对围岩物 理力学性质的影响通过实验确定
巷道埋深
地表到巷道地板的垂直距离
技术要求
2 技术要求 2.1 现场调查与巷道围岩地质力学评估
2.1.1 锚杆支护设计前应进行现场调查与巷道围岩地质力学评估。巷道围岩地质力学评估基
础参数见表 1。
续上表
表 1 巷道围岩地质力学评估基础参数
2.1.11 在现场调查与巷道围岩地质力学参数测试完成后进行巷道围岩地质力学评估。首先确定 评估区域,铺杆支护设计应限定在该区域内,并分析巷道服务期间影响锚杆支护性能其他因素。
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。
煤矿锚杆支护技术规范(新)

煤矿锚杆支护技术规范一、术语和定义1、煤巷:断面中煤层面积占4/5或4/5以上的巷道。
2、半煤岩巷:断面中岩石面积(含夹石层)大于1/5到小于4/5的巷道。
3、锚杆支护:以锚杆为基本支护形式的支护方式。
4、锚杆杆体破断力:锚杆杆体能承受的极限拉力。
5、锚杆拉拔力:锚杆锚固后,拉拔试验时,锚杆破断或失效时的极限拉力。
6、锚固力:锚杆的锚固部分或杆体在拉拔试验时,所能承受的极限载荷。
7、设计锚固力:设计时给定的锚杆应能承受的锚固力。
8、树脂锚杆:以树脂锚固剂配以各种材质杆体及托盘(托板)、螺母与减磨垫圈等构件组成的锚杆。
9、树脂锚固剂:起黏结锚固作用的材料称锚固剂,树脂锚固剂由树脂胶泥与固化剂两部分分隔包装成卷形。
混合后能使杆体与被锚固体煤岩黏接在一起。
10、锚固长度:锚杆的锚固剂或锚固装置与钻孔孔壁的有效结合长度。
11、端头锚固:锚杆的锚固长度不大于钻孔长度的1/3。
12、全长锚固:锚杆的锚固长度不小于钻孔长度的90%。
13、加长锚固:锚杆的锚固长度介于端头锚固与全长锚固之间。
14、拉拔试验:测试锚杆拉拔力的试验。
15、搅拌时间:安装树脂锚杆时,从开始搅拌树脂锚固剂到停止搅拌所用的时间。
16、等待时间:安装锚杆时,搅拌停止后到可以上紧螺母托板的时间。
17、预紧力:安装锚杆(锚索)时,通过拧紧螺母或采用张拉方法施加在锚杆(锚索)上的拉力。
18、预紧力矩:拧紧螺母使锚杆达到设计预紧力时,施加到螺母上的力矩。
19、锚杆快速安装:使用锚杆钻机连续完成搅拌树脂锚固剂、拧紧螺母的全过程。
20、初始设计:根据已有资料提出的巷道支护形式与参数。
21、信息反馈:对支护监测信息进行解释,并据此对支护设计进行验证和修改的过程。
22、正式设计:根据监测信息,对初始设计进行验证或修改,在技术性、经济性以及安全性等方面均能满足生产要求的支护设计。
23、巷道顶板离层临界值:支护设计或工程实践分析确定的巷道顶板允许的最大离层值。
煤巷高强预应力锚杆支护技术与应用

煤巷高强预应力锚杆支护技术与应用在煤矿开采过程中,巷道支护是保障矿井安全的重要措施之一。
其中,煤巷高强预应力锚杆支护技术因其具有的高强度、高刚度和高稳定性而得到了广泛的应用。
本文将围绕煤巷高强预应力锚杆支护技术的原理、特点、应用及探讨等方面进行阐述。
煤巷高强预应力锚杆支护技术是一种以锚杆为主体,通过施加预应力,将锚杆与巷道围岩牢固地连接在一起,以提高巷道围岩的稳定性和完整性的一种支护方法。
该技术具有以下特点:高强度:通过采用高强度材料和先进的加工工艺,确保锚杆具有较高的抗拉强度和延伸率,能够承受较大的围岩压力。
高刚度:高强预应力锚杆支护技术通过施加较大的预应力,使锚杆与围岩紧密接触,形成整体受力结构,提高了巷道的整体刚度。
高稳定性:由于高强预应力锚杆支护技术的自锁性能较好,能够有效避免围岩的变形和破坏,保证了巷道的稳定性。
煤巷高强预应力锚杆支护技术的应用主要涉及以下几个方面:施工工艺:在煤巷施工前,需要根据地质条件和工程要求制定详细的施工方案。
在施工过程中,需要严格控制锚杆的加工、安装和张拉等环节,确保锚杆的质量和安装效果。
监测与维护:在煤巷高强预应力锚杆支护技术的应用过程中,需要对巷道进行实时监测,及时掌握巷道的变形和受力情况。
针对出现的问题,采取相应的维护措施,确保巷道的安全稳定。
煤巷高强预应力锚杆支护技术的研究和应用对于提高矿井的安全性具有重要意义。
在实际应用中,需要结合工程实际,从施工工艺、监测和维护等方面入手,不断优化技术方案,提高支护效果。
需要新技术的应用和发展,积极引进和创新先进的支护技术,以适应不断变化的矿山环境。
煤巷高强预应力锚杆支护技术以其高强度、高刚度和高稳定性的特点,在煤矿开采中得到了广泛应用。
为了保证矿井的安全和稳定,我们需要不断加强对该技术的研究和应用,以期为煤矿的安全生产提供更加有力的保障。
随着矿井开采深度的增加,采煤工作面回采巷道处于高应力软岩环境中,巷道围岩稳定性控制成为煤矿生产中面临的重要问题。
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煤矿井下巷道锚杆支护技术分析
发表时间:2019-06-25T14:50:55.663Z 来源:《基层建设》2019年第7期作者:赵仪强李航张海[导读] 摘要:随着我国经济的不断发展,能源需求越来越旺盛,对于煤炭的需求也是不断增加,由此,则带动着对于煤矿相关技术的大发展,而煤矿井下巷道锚杆支护技术就是其中较为重要的一项技术。
内蒙古科技大学内蒙古自治区包头 014000摘要:随着我国经济的不断发展,能源需求越来越旺盛,对于煤炭的需求也是不断增加,由此,则带动着对于煤矿相关技术的大发展,而煤矿井下巷道锚杆支护技术就是其中较为重要的一项技术。
本文从煤矿井下巷道锚杆支护的理论入手,简要描述煤矿井下巷道锚杆支护理论,为煤矿安全生产提供理论支持。
关键词:煤矿井下巷道;锚杆支护对于我国各地的煤矿而言,其主要是采取的井工开采,大多数而言的生产环境较为复杂。
在我国的特厚煤层煤炭资源开采工作中,工作人员通常都会在煤层底板部位掘进一条巷道,以促进特厚煤层煤炭资源的顺利开采,而这些巷道的围岩则可能因为其松软破碎的岩质,而导致离层问题的出现,从而对煤炭资源的生产造成了极大的阻碍。
此外,随着煤矿开采强度不断增加,开采技术出现巨大进步,巷道布置发展方向出现转变为:岩巷向煤巷发展、巷道拱形断面向矩形断面发展、岩石顶板煤巷向煤层顶板巷道和全煤巷道发展、巷道从小断面向大断面发展、巷道埋深从浅部向深部发展、单巷布置向多巷发展、简单地质条件巷道向复杂地质条件发展等。
一、锚杆支护理论对于传统的锚杆支护,其理论上有诸如组合梁、悬吊、加固拱等,它们在实际的生产生活中都发挥着巨大的作用,但是,其也有着不小的局限性。
在井下实测、数值计算等基础上,针对复杂困难巷道条件,提出高预应力、强力支护理论,要点是:巷道围岩变形主要包括两部分:一是结构面离层、滑动、裂隙张开及新裂纹产生等扩容变形,属于不连续变形;二是围岩的弹性变形、峰值强度之前的塑性变形、锚固区整体变形,属于连续变形。
由于结构面的强度一般比较低,因此开巷以后,不连续变形先于连续变形。
合理的巷道支护型式是大幅度提高支护系统的初期支护刚度与强度,有效控制围岩不连续变形,保持围岩的完整性,同时支护系统应具有足够的延伸率,允许巷道围岩有较大的连续变形,使高应力得以释放。
与传统的“先柔后刚、先让后抗”的支护理念相比,深部及复杂困难巷道支护应该是“先刚后柔、先抗后让”,最大限度地保持围岩完整性,尽量减少围岩强度的降低。
对于预应力锚杆支护,它发挥的主要功效在于控制锚固区围岩滑动、离层、产生新裂纹、裂隙张开等,从而达到让围岩受压的状态,更好的抑制围岩弯曲变形、拉伸与剪切破坏,让围岩成为承载主体。
锚固区内形成刚度较大的预应力承载结构,阻止锚固区外岩层产生离层,同时改善围岩深部的应力分布状态。
锚杆预应力及其扩散对支护效果起着决定性作用。
根据巷道条件确定合理的预应力,并使预应力实现有效扩散是支护设计的关键。
单根锚杆预应力的作用范围是很有限的,必须通过托板、钢带和金属网等构件将锚杆预应力扩散到离锚杆更远的围岩中。
特别是对于巷道表面,即使施加很小的支护力,也会明显抑制围岩的变形与破坏,保持顶板的完整。
锚杆托板、钢带与金属网等护表构件在预应力支护系统中发挥极其重要的作用。
对于预应力锚杆支护系统而言,其也是有着临界支护刚度,纵然锚固区不会有明显的离层和拉应力区所需支护提供刚度。
如果支护刚度在临界支护刚度以下,则围岩将会长期在变形与不稳定的形态下;相反,支护系统刚度如果达到或超过临界支护刚度,围岩变形得到有效抑制,巷道处于长期稳定状态。
支护刚度的关键影响因素是锚杆预应力,因此,存在锚杆临界预应力值。
当锚杆预应力达到一定数值后,可以有效控制围岩变形与离层,而且锚杆受力变化不大。
锚杆支护对巷道围岩石的弹性变形、峰值强度之前的塑性变形、锚固区整体变形等连续变形控制作用不明显,要求支护系统应具有足够的延伸率,使围岩的连续变形得以释放。
对于深部及复杂困难巷道,应采用高预应力、强力锚杆组合支护,应尽量一次支护就能有效控制围岩变形与破坏,避免二次支护和巷道维修。
二、锚杆支护设计方法
1、动态信息设计法我们依照煤矿巷道自身的特点,参考国外的先进技术,提出锚杆支护动态信息设计。
此种方法有两大特点:设计是动态过程而非一次完成;设计充分用好每个信息,实时做好信息的收集、分析与反馈。
此种设计可以分为五部分:巷道围岩地质力学评估、初始设计、井下监测、信息反馈与修正设计。
我们围绕着岩地质力学评估包括围岩结构、围岩强度、地应力、井下环境评价及锚固性能测试等内容,为初始设计提供可靠的基础参数;初始设计以数值计算方法为主,结合已有经验和实测数据确定出比较合理的初始设计,目前应用效果比较好的数值计算程序为有限差分软件FLAC和离散单元法软件UDEC;将初始设计实施于井下,进行详细的围岩位移和锚杆受力监测;根据监测结果判断初始设计的合理性,必要时修正初始设计。
正常施工后应进行日常监测,保证巷道安全。
2、描杆支护形式和参数选择原则对于不少井下巷道,其生产条件和地质条件都较为复杂,为此,为了能够更为有效地发挥锚杆支护功效,我们需要遵循以下原则:一次支护。
对于锚杆支护,其需要尽可能的在第一次支护时就可以有效的控制住围岩的变形,以免出现二次(多次)支护或者是巷道维修。
同时,其还能够更好地实现矿井高效、安全生产。
而对于回采巷道,加快推进采煤工作面,服务于回采顺槽需要在使用期内稳定;对于大巷和俐室等永久工程,更需要保持长期稳定,不能经常维修。
另一方面,这是锚杆支护本身的作用原理决定的。
巷道围岩一旦揭露立即进行锚杆支护效果最佳,而在已发生离层、破坏的围岩中安装锚杆,支护效果会受到显著影响;高预应力和预应力扩散原则。
预应力是锚杆支护中的关键因素,是区别锚杆支护是被动支护还是主动支护的参数,只有高预应力的锚杆支护才是真正的主动支护,才能充分发挥锚杆支护的作用。
一方面,要采取有效措施给锚杆施加较大的预应力;另一方面,通过托板、钢带等构件实现锚杆预应力的扩散,扩大预应力的作用范围,提高锚固体的整体刚度与完整性;“三高一低”原则。
即高强度、高刚度、高可靠性与低支护密度原则。
在提高锚杆强度、刚度,保证支护系统可靠性的条件下,降低支护密度,减少单位面积上锚杆数量,提高掘进速度;临界支护强度与刚度原则。
锚杆支护系统存在临界支护强度与刚度,如果支护强度与刚度低于临界值,巷道将长期处于不稳定状态,围岩变形与破坏得不到有效控制。
因此,设计锚杆支护系统的强度与刚度应大于临界值;相互匹配原则。
锚杆各构件,包括托板、螺母、钢带等的参数与力学性能应相互匹配,锚杆与锚索的参数与力学性能应相互匹配,以最大限度地发挥锚杆支护的整体支护作用;可操作性原则。
提供的锚杆支护设计应具有可操作性,有利于井下施工管理和掘进速度的提高;在保证巷道支护效果和安全程度,技术上可行、施工上可操作的条件下,做到经济合理,有利于降低巷道支护综合成本。
三、结论
加强煤矿井下巷道锚杆支护技术的研究,对其功能的发挥和使用寿命的长短有着重要的影响。
锚杆支护技术不仅保证煤矿井下巷道自身技术合理与安全,还减少了对施工周边环境的影响。
施工过程中,一定要加强质量控制,做好监督与检测工作,同时,加强煤矿井下巷道理论研究,改进施工工艺与施工方法,发展施工监测技术,将是提高煤矿井下巷道施工水平的核心与关键。
参考文献
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