浅议锚杆支护的作用
浅析锚杆在公路隧道施工支护中的作用

浅析锚杆在公路隧道施工支护中的作用摘要:本文首先讨论了锚杆支护的作用,以向家坝水电站左岸对外专用公路Ⅲ标江坳口隧道施工支护为例,阐述了系统锚杆和随机锚杆悬吊的作用机理及其运用,并对锚杆进行了无损或拉拔检测,指出最大限度地利用和发挥围岩的自承能力是隧道衬砌支护结构应遵循的基本原则。
关键词:隧道、锚杆、施工支护、作用、自承能力一、引言经过多年的研究和实践,锚杆支护作用机理已经形成很多研究成果。
系统锚杆支护作用主要有:锚杆悬吊作用、挤压加固作用、组合梁(拱)作用等,其作用机理锚杆悬吊作用:锚杆穿过软弱、松动和破碎的岩层,锚固在深层的岩层上;挤压加固作用:安装在围岩中的锚杆在其受力后,可在其周围一定范围内形成压缩区,在系统锚杆中,多个压缩区相互重叠从而形成一个连续的压缩带,使已破碎的围岩具有整体性或近似整体性,提高了其整体强度和承载力;组合梁(拱)作用:依托插入岩层内一定深度的锚杆径向力作用,将多层薄层状岩层挤紧组合起来,增大岩层间的摩阻力,形成组合梁(拱)结构,使该结构的抗弯刚度和强度得以提高,增强岩层的承载力。
随机锚杆根据围岩开挖局部出现的夹层等特殊地质状况时现状调整间距增加,施工方法参照系统锚杆施工。
以上锚杆作用是相互独立的,其适用范围有一定的局限性,即根据岩层的不同结构形式,选择不同形式规格的锚杆,发挥其不同的作用。
现以四川省宜宾市金沙江向家坝水电站左岸对外专用公路Ⅲ标江坳口隧道为例作为阐述。
二、公路隧道工程设计概况1.工程概述金沙江向家坝水电站左岸对外专用公路第Ⅲ合同段起止桩号为K7+780~K9+568.364,其中隧道长1704.149米。
2.工程地质概况围岩为侏罗系砂溪庙组的紫红色粉砂质泥岩,岩层平缓产状00~100 /SE∠50~100,多段少数层面有破碎夹泥。
优势节理有2组,分别为NEE和NNE向,其中NEE组更为发育,局部密集成带,裂隙基本卸荷张开,宽度10~30cm,充填岩块岩屑和黄泥。
煤矿快速掘进技术中锚杆支护分析

煤矿快速掘进技术中锚杆支护分析随着矿井采煤深度的不断增加和对煤矿安全要求的不断提高,煤矿快速掘进技术中的锚杆支护技术在矿山生产中扮演着越来越重要的角色。
锚杆支护技术能够有效地加固巷道和工作面的支护,保证煤矿安全生产,提高采煤效率。
本文将针对煤矿快速掘进技术中的锚杆支护进行分析,探讨其在煤矿生产中的重要意义和应用效果。
一、锚杆支护技术的基本原理锚杆支护技术是指利用预埋在矿岩中的锚杆和锚桩,通过锚杆与锚孔之间的摩擦力和锚杆与锚孔周围岩体之间的粘结力,以及锚杆自身的拉伸性能,将锚杆锚固在岩体中,形成整体支护结构,增加巷道和工作面的稳定性和承载能力。
锚杆支护技术一般包括预埋锚杆、锚孔钻孔、注浆灌浆、锚杆张拉、锚固锚杆等环节,通过这些技术手段将锚杆牢固地嵌入矿岩中,形成稳固的支护结构。
1. 提高支护稳定性煤矿快速掘进过程中,巷道和工作面处于持续开挖状态,地压变化大,如果不进行有效的支护,会导致岩体塌方、坍塌或者顶板、底板失稳,危及人员和设备的安全。
而锚杆支护技术能够提高支护结构的稳定性,通过锚杆将岩体牢固地固定住,防止岩体松动和滑落,保护巷道和工作面的完整性。
2. 提高支护承载能力煤矿巷道和工作面的支护承载能力直接影响着矿山的安全生产和采煤效率。
采用锚杆支护技术能够有效地增加支护结构的承载能力,使得巷道和工作面能够承受更大的地压力和冲击力,保证矿山设备和人员的安全,同时也有利于提高采煤效率。
3. 降低采煤成本相比传统的巷道和工作面支护方式,采用锚杆支护技术能够减少矿山开采成本。
锚杆支护技术的施工简便、工艺成熟、设备完善,能够大幅度提高工作效率,缩短施工周期,降低劳动力成本,从而在一定程度上降低煤矿的生产成本。
4. 增加煤矿采煤效率三、锚杆支护技术存在的问题及解决方案尽管锚杆支护技术在煤矿快速掘进中具有重要的应用价值,但是在实际应用中也存在一些问题,如锚杆支护结构稳定性不足、锚杆材料质量不合格、设备使用寿命较短等。
锚杆支护文档

锚杆支护锚杆支护是一种用于地下工程中的支护方式,通过锚杆将地下结构与地面固定连接起来,以增加结构的稳定性和抗力。
锚杆支护通常用于岩石工程、地下挖掘和隧道工程中,可以有效地控制地下的变形和沉降,提高工程的安全性和稳定性。
1. 锚杆支护的原理和作用锚杆支护的原理是利用锚杆与地下岩土层之间的摩擦力和粘结力来增加地下结构的稳定性。
锚杆支护可以防止地下的变形和沉降,减少结构的受力,提高工程的安全性。
锚杆支护的主要作用包括:•控制地下的变形和沉降:锚杆通过固定地下结构与地面连接,可以有效地减少地下结构的变形和沉降,保持结构的稳定性。
•增加结构的抗力:锚杆支护可以将地下结构与地面紧密地连接起来,增加地下结构的抗力,提高结构的安全性和稳定性。
•分担结构的受力:锚杆支护可以将地下结构的受力分散到锚杆和岩土层中,减少结构的受力,延长结构的使用寿命。
2. 锚杆支护的材料和施工方法2.1 锚杆的材料选择常见的锚杆材料包括钢筋、高强度钢丝绳和预应力锚杆。
钢筋锚杆适用于一般的岩土工程,具有较高的抗拉强度和刚度。
高强度钢丝绳锚杆适用于大规模地下挖掘和岩石工程,具有较高的承载力和抗拉强度。
预应力锚杆适用于对抗拉性能要求较高的工程,能够更好地控制地下结构的变形和沉降。
2.2 锚杆支护的施工方法锚杆支护的施工方法主要包括以下步骤:1.钻孔:根据设计要求,在地下结构边缘或需要支护的区域进行钻孔。
2.安装锚杆:将锚杆插入钻孔中,然后注入灌浆材料填充钻孔空隙,形成与地下结构紧密连接的锚杆。
3.张拉锚杆:根据设计要求,使用张拉设备对锚杆进行张拉,以达到设计要求的预应力。
4.固定锚杆:在锚杆张拉完成后,固定锚杆的张拉端,并采取防松措施,确保锚杆的稳定性和安全性。
5.后期处理:根据需要,对锚杆进行检测和监测,及时处理可能出现的问题,确保锚杆支护的效果和稳定性。
3. 锚杆支护的应用案例3.1 岩石工程中的锚杆支护在岩石工程中,锚杆支护广泛应用于坡面稳定、爆破法隧道开挖、防潜透隧道开挖等工程。
浅议锚杆支护的作用

煤矿快速掘进技术中锚杆支护分析

煤矿快速掘进技术中锚杆支护分析煤矿快速掘进技术是指通过采用一系列高效、快速的工艺和设备,实现矿井快速掘进的一种技术。
其中锚杆支护是煤矿快速掘进中的重要环节,它能够提高巷道的稳定性和安全性,是保障矿井工作正常进行的关键。
锚杆支护是指利用锚杆将巷道固定在周围的岩石中,使其保持稳定和坚固。
锚杆是由钢筋或玻璃钢制成的,具有一定的抗拉强度和韧性。
它通过与岩石紧密接触,将岩石与巷道连接起来,形成一个整体,从而增加巷道的承载能力和稳定性。
在煤矿快速掘进中,锚杆支护具有以下主要的作用:1.增加巷道的稳定性:锚杆能够将巷道与岩石连接起来,形成一个整体,使巷道具有较高的稳定性。
特别是对于软弱岩石和断裂带等复杂地质条件下的巷道,锚杆支护能够有效地提高巷道的稳定性,防止岩体塌方和巷道塌陷。
2.提高巷道的安全性:锚杆支护能够有效地防止巷道的坍塌和下垮,保护矿工的安全。
在巷道掘进过程中,锚杆起到了承担和分散岩体内应力的作用,减小了巷道岩体的变形和破坏,从而降低了巷道发生事故的概率。
3.缩短掘进周期:锚杆支护具有快速施工和便捷拆除的特点,能够大大缩短巷道的掘进周期。
传统的巷道支护需要时间和人力成本较高的浇筑混凝土来固定巷道,而锚杆支护只需要钻孔、安装锚杆等简单操作,能够快速完成,提高掘进效率。
锚杆支护的关键技术包括锚杆的选择、锚杆的布置和锚杆的固定等。
1.锚杆的选择:根据巷道的地质条件和使用要求,选择适合的锚杆材料和规格。
常见的锚杆材料有钢筋和玻璃钢,其中钢筋锚杆具有较高的抗拉强度,适用于对巷道承重要求较高的情况,而玻璃钢锚杆具有较好的耐腐蚀性能,适用于潮湿和腐蚀性较强的地质环境。
2.锚杆的布置:根据巷道的尺寸和要求,确定锚杆的间距和布置方式。
通常情况下,锚杆的间距为1-1.5米,根据巷道的不同部位和地质条件,可以采用不同的布置方式,如更加密集的布置在巷道的顶部和两侧,以增加巷道的支护稳定性。
3.锚杆的固定:锚杆固定是保证锚杆支护效果的关键。
浅析矿井巷道锚杆支护技术的运用

浅析矿井巷道锚杆支护技术的运用矿井巷道锚杆支护技术是指利用锚杆、锚索等材料将巷道壁面与锚杆连接在一起,以增加巷道的稳定性和承载能力的一种支护措施。
随着矿井开采深度的增加,巷道岩体变形与破坏的风险也相应增加,因此锚杆支护技术的应用显得尤为重要。
下面就矿井巷道锚杆支护技术的运用进行浅析。
首先,矿井巷道锚杆支护技术能够有效地加强巷道的稳定性。
由于锚杆与巷道壁面的连接,形成了一个有机的整体结构。
锚杆的加入可以增加巷道壁面的抗拉强度,阻碍巷道岩体的变形和破坏。
此外,锚杆的设置还可以通过分散和传递巷道岩体的应力,进一步提高巷道的稳定性。
其次,矿井巷道锚杆支护技术可以提高巷道的承载能力。
巷道通常承受着来自上覆岩层的巨大压力,容易出现压力变形和破坏。
锚杆的加入可以增加巷道壁面的支撑强度,分散和传递巷道的荷载,从而提高巷道的承载能力。
同时,锚杆还可以充当一种悬挂索,将巷道壁面的压力分散到锚杆上,减小了巷道壁面的受力面积,从而减小了巷道壁面的压力。
再次,矿井巷道锚杆支护技术具有较好的适应性。
巷道的变形和破坏通常是由于不同程度的岩体变形引起的,而锚杆可以根据巷道岩体的变形状态进行相应调整和强化。
针对不同的巷道形状、巷道岩体的力学性质和运营条件等进行设计和选择,以获得最佳的支护效果。
同时,锚杆还可以与其他支护材料结合使用,如锚索、喷浆、钢丝网等,形成多层次、多种方式的支护体系。
最后,矿井巷道锚杆支护技术的运用也需要注意一些问题。
首先是锚杆的合理布置和间距选择,根据巷道的尺寸、地质条件和设计要求进行合理布置,避免锚杆集中在一些区域,导致不均匀的力学作用。
其次是锚杆的质量控制,包括材料的选择和性能测试、安装质量的监控等,要确保锚杆的质量符合要求。
最后是锚杆的检测和维护,定期对锚杆进行检测,及时发现和处理存在问题的锚杆,对锚杆进行维护和加固。
综上所述,矿井巷道锚杆支护技术的运用能够加强巷道的稳定性和承载能力。
然而,锚杆支护技术的应用还需要进一步的研究和改进,特别是在巷道变形和破坏的机理、锚杆参数的优化和巷道支护系统的完善等方面,以提高巷道的安全性和可靠性。
锚杆支护浅谈

锚杆支护浅谈作者:刘立忠来源:《中国科技博览》2012年第26期[摘要]:锚杆支护实质上是把锚杆安装在巷道的围岩中,使层状的、块状的、整体的、软质的岩体以不同的形态得到加固,形成一个完整的支护结构,提供一定的支护抗力,共同阻抗其外部围岩的位移和变形。
支护抗力是支护结构约束围岩变形的作用力,任何支护结构都可提供一定的支护抗力。
无支护结构时,围岩是自由变形的,应力是自由释放的。
有了支护结构对围岩产生约束,因而就出现了一定的支护抗力,当其与围岩应力最后达成平衡时,就形成了一个边学上的稳定结构。
[关键词]:锚杆安装加固稳定结构中图分类号:S220.7 文献标识码:S 文章编号:1009-914X(2012)26-0089-011、锚杆支护的概念。
一般浇筑混凝土属于刚度支护结构,锚杆支护则属于柔性大的非线性变刚度的支护结构,常称为柔性支护,其余支护结构则介于两者之间。
刚性大的支护结构,其位移较小而支护抗力较大,即承受的压力较大。
柔性大的支护结构,其位移较大而支护抗力较小,即承受的压力较小。
过早地用刚度过大的支护来稳定围岩显然是不经济的,同时过大的支护抗力超过了支护本身的承载能力,支护仍将被破坏而失去支护作用。
所以井巷支护,要求施工初期尽早地进行支护,但又要具有一定的柔性,使之与围岩二起有控制的变形,调整围岩的应力,达成稳定的平衡,而锚杆支护正好具备这一重要特性。
锚杆支护结构,需要解决围岩与支护共同作用中的一系列矛盾。
如积蓄围岩中的变形能,既要调整又要释放。
既允许一定的变形位移以释放部分能量,调整围岩应力的重新分布,又不能位移过大,以防止有害的松动位移。
保持围岩的二次强度。
既要及时支护保护围岩强度防止松弛破坏,又要避免太早支护所产生的过大的支护抗力,更不能过晚支护产生松动破坏,导致巷道失稳。
既要使支护有足够的强度,又不能使刚度过大。
锚杆支护具有柔性特点,因其柔性使之与围岩共同作用,共同变形又限制变形,减小变形增长的速度。
锚杆在隧道支护中的应用研究

锚杆在隧道支护中的应用研究摘要:锚杆是锚喷支护的重要组成部分,目前广泛应用在隧道的初期支护中.本文分析了锚杆在隧道支护中的作用,并以实际工程为例探讨了锚杆在隧道初期支护中的应用技术。
关键词:锚杆;隧道;初期支护一、锚杆在隧道支护中的作用在当前的隧道支护体系中,锚杆是一种十分有效的支护方式,其运用非常广泛,类型也较多,但是锚杆在隧道支护体系中到底发挥怎样的作用还不十分清晰。
通常认为锚杆的加固效应有4种:悬吊效应、增强效应、成拱效应和内压效应。
锚杆的作用除了上述4种外,在地质条件较差的软弱围岩地段,还有稳定初期支护钢拱架作用。
由于锚杆的存在,不仅为钢拱架的现场安装提供了方便,而且在一定程度上稳定了承受较大压力的相对较薄的初期支护,不致使其产生局部或整体失稳,同时锚杆还可以减少初期支护与围岩之间产生的相对位移,防止初期支护产生过大的整体下沉。
实际上,锚杆的加固作用是多种效应同时产生作用的结果,不同的锚杆布置方式、在不同的地质条件下,将有某一效应起主导作用,而其他效应居次要地位。
对于相对完整的Ⅰ,Ⅱ级围岩地段的局部锚杆,其主要发挥悬吊作用,以加固不稳定块体为主;对于相对破碎的Ⅲ,Ⅳ级围岩地段的系统锚杆,其主要作用以形成具有一定承载能力的承载拱为主;而对于十分软弱的Ⅴ,Ⅵ级围岩,锚杆(锚管)的主要作用则以稳定初期支护钢拱架为主。
同时,锚杆的效应与锚杆的布置方式有关,如局部锚杆主要发挥悬吊效应,而系统锚杆主要发挥成拱效应。
本文的主要研究工程将结合公路隧道的设计和施工实践,深入分析系统锚杆的工作原理及其适应性。
二、锚杆在隧道支护中的应用(一)工程概况某隧道全长1385米;为H市连接新城区和旧城区的市政公路交通隧道。
进口段位于闹市区,洞身穿越火车站站前台阶、广场、车站、候车室、铁路轨道、游乐园等建筑,围岩类型主要以松散人工填土、卵砾泥结石层、泥岩层、泥质粉砂岩等为主,进口段153m在埋深10~16m的条件下,地表建筑物在施工中保还完好,不受损坏,施工难度极大,成为整个隧道控制中的难点地段。
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浅议锚杆支护的作用
摘要]近几年来,随着煤矿开采技术的不断发展,开采深度逐步增加。
矿井和巷道支护是煤矿安全生产的重要保证,我国煤矿以矿井开采为主,需要在井下开掘大量巷道,而且80%以上是煤巷、半煤岩巷,或为松软破碎围岩巷,或为遇水软化膨胀围岩巷。
确保巷道的安全、快速掘进,确保巷道使用期间的畅通、与围岩稳定,确保巷道的支护与维护成本较低等,是建设安全高效矿井的一项重要工作,具有重要意义。
煤矿矿井、巷道支护经历一系列的技术发展历程。
目前,锚杆支护应用较为广泛。
本文讨论了锚杆支护的分类、支护形式、作用、注意事项等方面阐述个人观点。
[关键词]煤矿锚杆支护作用
1 锚杆的分类
(1)木锚杆分为普通木锚杆、压缩木锚杆;(2)倒楔式金属锚杆;
(3)管缝式锚杆;(4)树脂锚杆
(5)快硬膨胀水泥锚杆;(6)锚索
2 锚杆支护的优越性
2.1 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,能够调动和利用围岩自身的稳定性,充分发挥围岩自身的承载能力,有利于保护巷道围岩的稳定,改善巷道维护状况。
2.2 劳动强度低、效率高与传统架棚式支护相比,由于锚杆支护所
采用的支护材料较少、重量较轻、巷道掘进时,极大地减少了支护材料的运输量,劳动强度也大为降低,有利于提高掘进工效。
工作面回采时,也省去了支架的回撤工作,既降低了工人劳动强度,又提高了安全系数。
锚杆施工操作简单,紧跟掘进面,有利于实现快速掘进工作。
2.3 经济效益明显采用锚杆支护可以减少支护材料投入,降低直接支护成本。
由于锚杆支护不占用巷道工作断面,因此在支护设计上,可相应减少巷道断面,节省大量材料。
还能减少巷道维修量,节约维护费用。
3 锚杆支护的结构形式
(1)单一锚杆+水泥托板;
(2)锚杆+网+水泥托板;
(3)锚杆+网+ w型钢板钢带
(4)锚杆+网+钢筋梁等形式。
形式的选择主要取决于巷道围岩的性质,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类较好的围岩巷道中一般选择锚杆+网+水泥托板,随着围岩条件的变化程度及断面增大,Ⅳ、Ⅴ类围岩巷道采用锚杆+网+ w型钢板钢带、锚杆+网+钢筋梁的支护形式。
4 锚杆支护的作用
4.1 悬吊作用
锚杆支护的悬吊作用,突出的表现在直接顶较薄,老顶较坚固的情况下,锚杆将下部不稳定的岩层悬吊在上步稳固的岩层上,由锚杆承担软岩或危岩的重量,以达到井巷稳定的目的。
实践证明,即使巷道上部
没有稳固的岩层,锚杆亦能发挥支护作用。
例如,在全煤巷道中,锚杆就锚固在煤层中也能达到支护的目的。
4.2 锚杆的组合梁作用
为了解决悬吊理论的局限性,在层状地层中提出了组合梁理论。
组合梁理论适用于顶板由多层小厚度连续性岩层组成的巷道,其原理是在没有稳固岩层提供悬吊支点的薄层状岩层中,可利用锚杆的拉力将层状地层组合起来,形成组合梁结构进行支护。
并借助锚杆本身提供一定的抗剪能力,阻止其层间错动,是防止分层在压力作用下发生整体弯曲变形,呈现出组合状态,从而提高顶板的抗弯刚度及强度。
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性质。
4.3 锚杆的减跨作用
如果把不稳定的顶板岩层看成是支撑在两帮的叠合梁,由于可视悬吊在老顶上的锚杆为支点,安设了锚杆就相当于增加了支点,从而减小了顶板的跨度,使顶板岩层的弯曲应力和挠度得到降低,维持了顶板稳定。
这就是锚杆的减跨作用,这套理论实际上来源于锚杆的悬吊作用。
4.4 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,而且能防止其上部围岩松动和变形的加固拱,从而保持巷道的稳定。
使用锚杆支护,可发挥其加固拱作用和悬吊作用,使复合顶板内的各煤岩体与锚杆紧固成一个所谓的组合梁,从而提高顶板岩层的抗弯强
度,减少各岩层层面滑移、离层和冒落的机率,从而保证巷道的稳定性。
锚杆支护能最大限度地保持围岩的完整性、稳定性,控制围岩变形、位移和裂隙的发展,充分发挥围岩自身的支承作用,变被动支护为主动支护,有效的改善矿井的支护状况。
同时代替了木支护,既有效的保护了森林,又响应了国家提出的节能减排的号召。
5 锚杆支护中应注意的问题
锚杆支护虽然具有即时承载、预紧力大、支护效果好、劳动强度低、支护成本低等等优点,大力推广锚杆支护技术是实现回采工作面高产高效的有效途径。
但采用该技术需要注意以下几个问题:
(1)锚杆必须充分利用锚杆的预紧力,锚杆的底部必须紧贴岩壁,否则锚杆无法起到加固梁和组合梁的作用。
(2)掘进煤巷时应保持巷道顶板和两帮的平整,最好以不破坏顶板完整和减少爆破震动巷帮煤体为原则,避免巷道周边形成应力集中,确保巷道的稳定性。
(3)顶板锚杆不亦全部垂直顶板方向布置,应以放射状为准,破碎的岩层间隙要以水泥注浆充满,确保锚杆要有足够的锚固力。
(4)锚杆必须要有托护结构并产生一定的托锚力,没有托锚力的注浆钢丝绳锚杆由于不能形成主动支护,因而不能用于煤巷支护。
(5)随着锚杆支护技术的普遍应用,锚杆的回收再利用工作也应当受到足够的重视,一套锚杆虽然价值不高,但积少成多,所带来的经济效益将比较可观。
小结
推行巷道支护改革,对于降低原煤生产成本,提高经济效益,有着巨大的促进作用。
总的来说,井巷支护必须根据实际地质条件综合考虑开采顺序、服务年限、使用要求等因素,充分掌握锚杆的作用,选择合理的支护方式,为安全生产做贡献。