井巷工程論文(錨桿支護)(編輯修改稿)
2025-02-09 12:34 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 桿 , 初始徑向支護力一般低于 10 k N , 和圓鋼錨桿維持在同一水平 ,同屬于低初錨力的支護技術(shù) 。 而煤巷復(fù)合頂板通常有 12 m 厚的松動層 (頂板煤巖互層 )， 其負荷大致為 20 一40 kN /m2。 這種低初錨力的支護尚不足于平衡松動巖體自重 , 更談不上有效地加固頂板 , 控制弱面離層 , 因而不能形成有效的主動支護 。 針對這種情況 , 研制出能夠通過高扭矩鉆機安裝的新型高性能預(yù)拉力錨桿閉 , 可以實現(xiàn) 2030 k N 以上的初始徑向張力 , 輔以其他能夠?qū)崿F(xiàn)較高預(yù)張力的預(yù)應(yīng)力錨索、鋼絞線預(yù)拉力析架等加強支護手段 , 不僅能夠平衡頂板松動巖體 , 而且對頂板弱面形成有效約束 , 離層顯著減少 , 支護效果和安全狀況隨之大大改善 。 由此 , 形成煤巷高強預(yù)應(yīng)力支護技術(shù)的概念 , 是指能夠在支護構(gòu)件和頂板間實現(xiàn)明顯超過松散巖體自重的預(yù)張力、形成頂板預(yù)應(yīng)力承載結(jié)構(gòu) , 并有效控制頂板離層的高強支護技術(shù) 。 這是有別于低強度低初錨力的錨桿支護階段和高強度低初錨力的錨桿支護階段的一個相對的階段性概念 , 是錨桿類支護技術(shù)發(fā)展的一個新階段 , 近幾年高性能錨桿等新型支護手段的研制和應(yīng)用、大扭矩鉆機的開發(fā)和推廣等相關(guān)技術(shù)正是按照這一思路迅速發(fā)展的 , 并初步形成高預(yù)拉力、高可靠性和大間排距的新技術(shù)特征 。 [2] . 4 工程實例 白集礦位于徐州礦區(qū)東部 , 開采夏橋系 3 號煤層 , 煤層平均厚度 6. 05 m, 開采深度 830 m。 3 號煤層煤質(zhì)松軟破碎 , 頂?shù)装寰蓮姸群艿偷捻搸r與砂質(zhì)頁巖組成。表 2 為井下錨桿支護段圍巖力學(xué)性能實測值 , 其頂板為2. 0 3. 0 m 厚不穩(wěn)定砂質(zhì)頁巖 , 掘巷時易發(fā)生冒頂和片落 , 底板為 4. 0 m 厚煤體。因煤體強度太低 , 取樣困難 , 僅做試驗獲取了單軸抗壓強度 , 為 2. 3 MPa , 另測量其硬度系數(shù) f 為 0. 22。 表 2 巷道圍巖物理力學(xué)性能表 支護方案及參數(shù) 支護方案 : 頂板采用全長樹脂錨固高強錨桿、 W鋼帶及菱形金屬網(wǎng)聯(lián)合支護 , 兩幫煤體采用加長錨固型可拉伸錨桿與菱形金屬網(wǎng)聯(lián)合支護 , 底角加強錨桿支護。頂板錨桿材料選用 20 SiMn 建筑螺紋鋼 ,其較高的強度和桿體表面紋理能夠滿足全長錨固的要求 , 但這種螺紋鋼并非為加工錨桿而設(shè)計的 , 不能夠直接安裝螺母 , 錨尾必須加工成螺紋才能使用 ,這就削弱了錨尾的抗拉能力。試驗表明 , 這種錨桿 破斷都發(fā)生在螺紋部位 , 對其進行熱處理 , 可大大改善錨桿性能 , 見表 3
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