摘要:本文主要结合作者自身多年实践经验,重点对锚杆锚索支护技术的原理和此技术的优缺点问题进行了详细分析,并且又对常见的锚杆锚索支护的形式以及在井工矿种的应用加以详细阐述。希望可以为读者提供更多有价值的参考和借鉴。
1前言
锚杆锚索支护技术指的是在掘进煤巷中常会应用到的一种支护形式。并且,通过实践证明,又可和钢带、工字钢梁等联合予以使用。所以,锚杆参数和锚杆支护形式的科学、合理选择,对提高煤矿经济效益和支护质量、降低生产成本方面发挥巨大的作用。
2锚杆锚索支护的原理分析
锚杆锚索支护技术指的是借助围岩内部结构所起到支护的作用。换言之,把巷道的被动式支护转变为主动式,以便提升巷道整体承载能力。但是,因巷道围岩的分布情况大不相同,从而导致锚杆锚索支护技术所产生的作用机理也不完全相同。其中,最常见的锚杆锚索支护机理以下几种,例如:悬吊理论、组合梁理论以及锚杆锚索支护理论等多种。但是,在现代诸多支护理论当中,对锚杆锚索和围岩的共同作用作用原理应用非常重视,此种支护和围岩构成了一完整体,一同发生变形。但因锚杆锚索的支护强度要比围岩变形强度大得多,因此,当利用锚杆锚索支护技术对围岩施加一定的作用力时,不仅可以改善围岩的应力状态,而且又可以大幅度提升围岩抗压强度和整体承载能力。而在掘进巷道过程中,其巷道围岩的应力状态由最初的三向应力转化成两向应力,但是,由于顶板岩层受水平应力的影响,从而极易使岩层遭到破坏。然而,锚杆锚索支护技术就是在失去某一向应力方向上,提供为围岩一强大的约束力,进一步提升岩石的强度与承载力。事实上,利用锚杆锚索对围岩产生的加固作用极其复杂,通常表现在以下几点:
第一,锚杆锚索直呼和围岩连接在一起,既能提升围岩的抗变形能力,又能使围岩整体稳定性得到增强。
第二,锚杆锚索支护的抗拉作用是极强的,在将锚杆锚索穿过破碎岩石后,便会进入到围岩的稳定层,可对那些不稳定岩层起到悬吊的作用。
第三,因锚杆锚索直呼的抗剪作用较强,因此,对围岩的离层产生一定阻碍影响,进而增大岩层间攀校力,不会使围岩发生互动,这样一来,不同的围岩层便形成了一个完整的组合梁形式。
3锚杆锚索支护的优缺点分析
3.1优点
和传统的棚式支架相比来说,锚杆锚索支护具有很多的优势:在顶板暴漏后,要快速安装锚杆锚索支架,对顶板进行主动式加固,同时再借助力矩扳手,增大顶板的拧紧力。然而,除了要增大顶板围岩之下的屈服应力外,尽管岩层遭到损坏,也会有一定的承载力的。所以,当前锚杆锚索支护应用十分的广泛。
3.2缺点
1)当前锚杆锚索支护设计还不够合理,尽管已经制定了较为完善的支护规范,但是在设计阶段,常常都是应用工程类比方法,这样一来,导致锚杆锚索支护参数以及支护形式都不够科学;有时候会使支护强度大大增加,变相的增加支护成本。另外,如果地质条件十分的松软,那么极易引发一系列的安全事故。
2)锚杆锚索支护技术和施工现场的仪器精度要求不完全相符,最终不能达到预期的效果。
3)在当前技术条件下,施工人员关于锚杆锚索支护的理论体系认识不够充分,因此,没有及时将操作管理落实到位,难以达到施工设计要求。
4常见的锚杆锚索支护的几种形式
现如今,最为常见的锚杆锚索支护主要包含以下几种:
第一,锚杆锚索支护和金属网的配套使用;
第二,锚杆锚索和金属网以及钢带的配合使用;
第三,锚杆锚索和金属网以及钢梁的配合使用;
第四,锚杆锚索和金属网、钢带以及钢梁的配套使用。
5关于锚杆锚索支护在井工矿中应用分析
在运输巷以及回风巷中,都是采用锚杆与钢带的配套使用。自工作面距离上半段停采线约6m的位置处,不能使用顶网或者是通过设置钢丝绳对支架顶板予以控制,则是锚杆锚索与钢带配套支护对顶距离以及出架通道进行控制。也就是说,当采煤机械设备在割第一刀时,需要在每隔1m位置处的单体支柱上设置一临时支护结构,应用两台锚杆钻机间排距开始打眼,再沿着工作面的斜方向设置锚索,从而达到支护顶板的目的。再距离停采线1.8m时,利用锚杆和锚索配合使用设置停止拉架。而通过实践证明,锚杆锚索和金属网等构件的配套使用,可以起到很好的加固作用,这样一来,被锚固的岩层便会构成一个完整的结构体系,彻底改变围岩下部的受力状态,进而全面提升了围岩的整体承载力,有效控制巷道围岩发生变形,使支护结构更可靠、稳定。并且,在应用锚杆锚索支护技术后,能够加快施工进度,同时巷道顶板围岩下沉现象得到有效控制,以免对巷道进行再次翻修,确保围岩稳定性,这样一来,可以确保巷道既定的支护需求,使其获得良好的支护效果。锚杆锚索支护可以大大降低支护成本,减轻劳动强度,为施工人员营造一良好的工作环境。除此之外,锚杆锚索支护流程过于简单,便于操作,在巷道支护中应用非常的广泛。
6应用锚杆锚索支护需要注意的几点问题
6.1时效性
在掘进巷道过程中,要快速将锚杆锚索支架予以安装,避免顶板出现早期的离层现象。一般来说,通常间隔100m,需要安装一顶板离层仪器,便于对巷道的稳定性进行观察,这主要是由于锚杆安设质量和巷道的围岩的稳定性有一定的隐蔽性,导致在巷道顶板出现位移变化时,没有明显的预兆,所以,关于巷道安全性的监测是非常重要的。
6.2紧固性
在完成锚杆和锚索支架后,必须确保预紧力满足既定标准,才能发挥更好的预防功能,这样一来,悬吊作用也会变得更加的明显,因此,强化检查与维护是非常重要。
7结束语
总体来说,锚杆参数和锚杆支护形式的科学、合理选择,对提高煤矿经济效益和支护质量、降低生产成本方面发挥巨大的作用。本文主要结合作者自身多年实践经验,重点对锚杆锚索支护技术的原理和此技术的优缺点问题进行了详细分析,并且又对常见的锚杆锚索支护的形式以及在井工矿种的应用加以详细阐述。希望可以为读者提供更多有价值的参考和借鉴。
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