【正文】 滿足 ，就需要修改初始設(shè)計(jì)。 ? 預(yù)緊力優(yōu)先修改原則 ? 對(duì)于高預(yù)應(yīng)力錨桿、錨索支護(hù)系統(tǒng)，預(yù)緊力是支護(hù)系統(tǒng)的決定性參數(shù)。因此，首先應(yīng)根據(jù)巷道圍巖變形與支護(hù)體受力狀況判斷初始設(shè)計(jì)確定的錨桿、錨索預(yù)緊力是否合理。預(yù)緊力過(guò)低和擴(kuò)散效果差可能導(dǎo)致以下現(xiàn)象 ： ? 頂板出現(xiàn)明顯的彎曲變形，錨固區(qū)內(nèi)外離層值超出反饋指標(biāo)值； ? 兩幫破壞范圍大，相對(duì)移近量大； ? 錨桿受力不大，很少出現(xiàn)破斷，但與圍巖一起向巷道內(nèi)移動(dòng)； ? 錨桿之間的圍巖破碎、鼓出； ? 針對(duì)上述問題， 最有效的方法是合理地提高錨桿、錨索的預(yù)緊力，并使兩者相互匹配。同時(shí)優(yōu)化托板、鋼帶、金屬網(wǎng)等護(hù)表構(gòu)件的幾何尺寸與力學(xué)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)預(yù)緊力的有效擴(kuò)散，以明顯改善巷道支護(hù)狀況。 根據(jù)我國(guó)錨桿支護(hù)材料的力學(xué)性能和現(xiàn)有的施工機(jī)具，初步確定錨桿預(yù)緊力的范圍為 桿體屈服強(qiáng)度的 30％ ~50％。 因此，設(shè)計(jì)的預(yù)緊力越大，要求桿體的強(qiáng)度越高、直徑越大。只有在錨桿桿體強(qiáng)度和直徑不能滿足預(yù)緊力要求時(shí)，才考慮減小錨桿的間排距，增加支護(hù)密度，以及改變其他支護(hù)參數(shù)。 ? 其他參數(shù)修改原則 頂板支護(hù)： ? 如果 A1A，每排增加 1根錨桿，或縮小排距 100mm。 ? 如果 A1A、 D1D或 E1（頂錨桿），加大錨桿直徑或改用高強(qiáng)度材質(zhì)。 ? 如果 A1A、 D1D或 E1 （頂錨桿），加大錨桿直徑或改用強(qiáng)度更大的材質(zhì)；或每排增加 1根錨桿或縮小排距 100mm。 ? 如果 B1B，加大頂錨桿長(zhǎng)度，增加 200mm。若錨桿太長(zhǎng)不利于安裝，則原來(lái)無(wú)錨索時(shí)加打錨索，有錨索時(shí)加大錨索密度，錨索排距降低 1排錨桿排距。 兩幫支護(hù)： ? 如果 C1C，加大幫錨桿長(zhǎng)度，增加 200mm；每排增加 1根錨桿。 ? 如果 D1D、 E1(兩幫錨桿 )，加大幫錨桿直徑或改用強(qiáng)度更大的材質(zhì)。 ? 如果 C1C、 D1D、 E1(兩幫錨桿 )，加大幫錨桿直徑或改用強(qiáng)度更大的材質(zhì)；加大幫錨桿長(zhǎng)度，增加 200mm；每排增加 1根錨桿。 ? 上述各項(xiàng)目中的修改支護(hù)設(shè)計(jì)可以采用一種或同時(shí)采用數(shù)種。修改后的支護(hù)設(shè)計(jì)方案實(shí)施后， 還應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè) ，評(píng)價(jià)支護(hù)效果和巷道的安全程度。對(duì)于局部特殊條件，如斷層、破碎帶，需采取特殊的方法處理。 有以下幾個(gè)因素： 預(yù)緊力 合理的“三徑”匹配 支護(hù)材料 施工質(zhì)量 水對(duì)錨固性能的影響 改善頂板淋水區(qū)域錨固效果的措施 5 影響錨桿支護(hù)效果的關(guān)鍵因素 預(yù)緊力 ? 錨桿支護(hù)對(duì)圍巖強(qiáng)度、圍巖結(jié)構(gòu)及圍巖應(yīng)力都有不同程度的影響，究竟什么是影響錨桿支護(hù)作用的關(guān)鍵因素， 怎樣才能充分發(fā)揮錨桿主動(dòng)、及時(shí)支護(hù)的能力，提高巷道支護(hù)效果？ ? 通過(guò)理論分析、數(shù)值模擬與井下試驗(yàn)得出， 提高錨桿支護(hù)系統(tǒng)的剛度非常重要 。 ? 提高支護(hù)剛度的途徑主要有兩方面 ：一是及時(shí)給錨桿施加較大的預(yù)緊力，并通過(guò)托板、鋼帶等構(gòu)件實(shí)現(xiàn)預(yù)緊力有效擴(kuò)散；二是采用加長(zhǎng)錨固或全長(zhǎng)錨固，使桿體對(duì)圍巖離層、錯(cuò)動(dòng)非常敏感，能及時(shí)抑制離層與錯(cuò)動(dòng)的產(chǎn)生。特別是錨桿的預(yù)緊力在支護(hù)系統(tǒng)中起決定性作用。 5 影響錨桿支護(hù)效果的關(guān)鍵因素 ? 關(guān)于錨桿預(yù)緊力，需要清楚幾個(gè)概念： ? 錨桿預(yù)緊力 ：在錨桿安裝過(guò)程中，對(duì)錨桿桿體施加的軸向拉力； ? 錨桿預(yù)緊力矩 ：在錨桿安裝過(guò)程中，對(duì)錨桿螺母施加的力矩； ? 錨桿預(yù)應(yīng)力 ：在錨桿安裝過(guò)程中，對(duì)錨桿桿體施加的軸向拉應(yīng)力，等于錨桿預(yù)緊力與桿體橫截面積的比值。 ? 美國(guó)的礦井十分重視錨桿預(yù)緊力的作用。在 20世紀(jì) 70年代末，美國(guó)首次將 漲殼式錨頭與樹脂錨固劑聯(lián)合使用 ，實(shí)現(xiàn)了錨桿的高預(yù)緊力。此外， 采用抗摩擦塑料墊圈 也是提高錨桿預(yù)緊力的重要手段。目前，美國(guó)礦山巷道的錨桿預(yù)緊力一般為100 kN，可以達(dá)到錨桿桿體屈服載荷的 50％ — 75％。美國(guó)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，高預(yù)應(yīng)力錨桿顯著提高了復(fù)雜條件頂板的穩(wěn)定性，大大降低了冒頂事故。 ? 但是，我國(guó)煤礦很多礦區(qū)對(duì)錨桿預(yù)應(yīng)力的認(rèn)識(shí)還很不夠，往往通過(guò) 增加錨桿密度提高支護(hù)效果 ，導(dǎo)致錨桿支護(hù)密度過(guò)大，支護(hù)系統(tǒng)的作用不能充分發(fā)揮，而且影響巷道施工速度。此外，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有 錨桿螺紋加工精度低、施工機(jī)具扭矩小 ，不能實(shí)現(xiàn)高預(yù)應(yīng)力也是一個(gè)重要原因。由此導(dǎo)致了錨桿預(yù)應(yīng)力普遍偏低， 一般預(yù)緊力矩為 100~150Nm，預(yù)緊力為 15~20kN，有的甚至為 0，嚴(yán)重影響了錨桿支護(hù)效果。因此，有必要從理論上進(jìn)一步深入研究高預(yù)應(yīng)力支護(hù)體系的作用機(jī)理，為支護(hù)設(shè)計(jì)提供可靠依據(jù)。同時(shí)應(yīng)開發(fā)研制高預(yù)應(yīng)力施工機(jī)具與高加工精度的錨桿材料，使錨桿支護(hù)真正實(shí)現(xiàn)主動(dòng)、及時(shí)支護(hù)， 實(shí)現(xiàn)從低強(qiáng)度、高強(qiáng)度到高剛度、高預(yù)應(yīng)力支護(hù)的跨越 。 ?我國(guó)學(xué)者研究初步得出增大錨桿預(yù)緊力的途徑有： ? 盡可能地增加安裝錨桿時(shí)的預(yù)緊扭矩 。根據(jù)錨桿桿體材料和錨固劑的力學(xué)性能、錨固劑與鉆孔的粘結(jié)特性，在允許的情況下，可采用大扭矩扳手、大扭矩錨桿鉆機(jī)、扭矩倍增器或氣動(dòng)扳手進(jìn)行錨桿預(yù)緊。 ? 合理選擇錨桿直徑 。由于預(yù)緊力與錨桿直徑成反比，因此為了提高預(yù)緊力，在滿足支護(hù)強(qiáng)度的前提下，優(yōu)先使用小直徑錨桿。 ? 減小錨桿尾部螺紋與螺母之間的摩擦，提高錨桿預(yù)緊力與螺母預(yù)緊力矩的轉(zhuǎn)換系數(shù) ?？梢酝ㄟ^(guò)控制錨桿的加工工藝或在 尾部螺紋段涂抹潤(rùn)滑油脂 等辦法實(shí)現(xiàn)。 合理的“三徑”匹配 ?“三徑”指錨桿（索）孔直徑、錨桿（索）直徑和樹脂藥卷直徑。 ?我國(guó)錨桿支護(hù)使用的 鉆頭直徑一般為 φ2 φ3 φ42，形成的鉆孔直徑一般為 φ2 φ33 、 φ43。如果鉆孔直徑過(guò)大，不能保證樹脂藥卷的均勻混合，導(dǎo)致錨固力較低。 ?錨桿的直徑 也是影響錨固效果的一個(gè)主要因素。錨固劑粘結(jié)力、錨桿材質(zhì)和錨孔直徑相同時(shí)，錨桿直徑越大，錨桿的工作阻力越高，但錨桿直徑加大后，錨桿的材料成本亦隨之加大，樹脂藥卷用量及成本則相應(yīng)減少。 ?錨桿全長(zhǎng)錨固，且錨孔直徑一定時(shí)，錨桿直徑由 14mm增加到22mm時(shí)，錨桿的錨固力可提高 147%，而錨固成本僅增加 13% 。因此， 適當(dāng)增加錨桿直徑，在技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上是十分有利的。 ?相關(guān)文獻(xiàn)研究表明：鉆孔直徑與錨桿直徑之差為 6～ 10mm之間時(shí)，可以獲得較大的錨固力與較好的支護(hù)效果；樹脂錨固劑直徑應(yīng)比鉆孔直徑小 3～ 6mm時(shí)，最佳！ ?即： 直徑 28mm的鉆孔，可使用直徑為 23mm或25mm的樹脂藥卷， 18～ 22mm的錨桿； 支護(hù)材料 （ 1）錨固劑失效。 超有效期或保管不善，錨固劑將會(huì)結(jié)塊發(fā)硬失效。作業(yè)人員在使用錨固劑前應(yīng)該認(rèn)真檢查，若有上述現(xiàn)象應(yīng)嚴(yán)禁使用。 （ 2）錨固劑反應(yīng)速度不符合設(shè)計(jì)要求。 比如反應(yīng)速度加快，將會(huì)導(dǎo)致錨固劑沒來(lái)得及允分?jǐn)嚢杈鸵涯?，結(jié)果使錨固力下降。遇到這種情況應(yīng)及時(shí)調(diào)整錨固劑的反應(yīng)速度 （ 3）錨桿桿體不符合要求。一是桿體及螺母的材質(zhì) 達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求或是尾部絲扣及螺母絲扣的精度和強(qiáng)度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求，當(dāng)巷道壓力較大時(shí)，將從最薄弱的環(huán)節(jié)處破壞。 二是焊接桿體的焊口及左旋麻花錨桿的擋圈焊口處破壞了桿體原來(lái)的韌性，桿體受拉時(shí)最易被損壞。應(yīng)盡量不用焊接桿體，焊擋圈時(shí)不得燒壞桿體。 （ 4）錨固構(gòu)件強(qiáng)度低，與錨桿桿體強(qiáng)度和錨固力的設(shè)計(jì)不相適應(yīng)。如托板、鋼帶（托梁）和網(wǎng)等。 施工質(zhì)量 （ 1）錨孔深度超過(guò)要求。 導(dǎo)致裝入孔內(nèi)的錨固劑有一段得不到攪拌，白白浪費(fèi)在孔底，相當(dāng)于錨固長(zhǎng)度減小，錨固力也相應(yīng)減小，影響到錨固效果。實(shí)際操作中，應(yīng)在鉆桿上做一標(biāo)記，嚴(yán)格控制鉆孔深度。 （ 2）截短錨桿（索）。 有時(shí)由于頂板上位巖石堅(jiān)硬或含金屬結(jié)核，出現(xiàn)鉆孔困難，將錨桿（索）截短。 （ 3）孔內(nèi)有粉塵和積水。 在安裝攪拌中相當(dāng)于在錨固劑配料中加入了粉塵和水，也會(huì)削弱錨固劑的強(qiáng)度。安裝錨桿前應(yīng)先清凈孔內(nèi)的粉塵和積水，以保證錨固劑的強(qiáng)度。 （ 4）放錯(cuò)錨固劑順序。 有時(shí)錨桿采用加長(zhǎng)錨固，分別采用不同反應(yīng)速度的錨固劑，速度快的放在孔底，若安裝時(shí)錨固劑放入的順序不正確，將會(huì)導(dǎo)致錨桿安裝不到底或沒有充分?jǐn)嚢瓒^固劑已凝固，影響到錨固長(zhǎng)度和錨固力。作業(yè)人員安裝錨固劑時(shí)應(yīng)認(rèn)真負(fù)責(zé)，看清錨固劑的型號(hào)和速度標(biāo)記。 （ 5）錨固劑充填不密實(shí)。 樹脂錨桿一般采用左旋麻花圓鋼錨桿或左旋無(wú)縱筋高強(qiáng)度螺紋鋼錨桿，在裝入錨孔內(nèi)攪拌時(shí)應(yīng)按順時(shí)針方向攪拌 。若因攪拌工具的限制或其他原因使攪拌方向錯(cuò)誤將會(huì)導(dǎo)致錨固劑充填不實(shí)，錨固效果將大大降低。 （ 6）多次或間斷攪拌。 在攪拌錨固劑的過(guò)程中應(yīng) 持續(xù)均速按規(guī)定的時(shí)間攪拌到底 ，這樣錨固劑才能被允分?jǐn)嚢?。施工中?yīng)嚴(yán)格控制攪拌時(shí)間，嚴(yán)禁多次攪拌。 （ 7）錨桿安設(shè)角度。安裝角度 通過(guò)計(jì)算使圍巖受力最合理而設(shè)計(jì)出來(lái)的，若施工中太隨意，不嚴(yán)格按要求角度打設(shè)錨桿，將使錨桿的整體支護(hù)效果降低，造成巷道嚴(yán)重變形，甚至出現(xiàn)冒頂。 一般錨桿（索）垂直巖面，兩角錨桿（索）應(yīng)傾斜20176。 。 水對(duì)錨固性能的影響 ? 錨固巖層含水，從兩個(gè)方面影響錨固性能：（ 1）影響錨固劑的固化性能；（ 2）弱化鉆孔周圍巖石，乃至錨固層的力學(xué)性能。 ? 圖中示出現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的 錨桿鉆孔涌水量與錨桿的拉拔力值 的關(guān)系曲線（勾攀峰教授， 2023），可以看出 :在一定范圍內(nèi)，頂板淋水對(duì)錨桿的錨固力影響不大，即當(dāng)鉆孔的涌水量小于 128mL/min時(shí)，樹脂錨桿的錨固力均能達(dá)到 120kN，但隨著錨桿支護(hù)頂板淋水量的逐步增加，頂板錨桿錨固力逐漸下降，當(dāng)鉆孔的涌水量大于 583 mL/min時(shí)，樹脂錨桿的錨固力比鉆孔無(wú)淋水時(shí)的錨固力下降 35%以上。 改善頂板淋水區(qū)域錨固效果的措施 （ 1）集中排放，降低或者消除鉆孔附近的涌水量。 在巷道施工中要特別注意加強(qiáng)防、排水工作。 對(duì)于涌水量不大的巷道， 沿巷道軸向布置卸水孔，采用集中排放，在集中排放孔內(nèi)不安裝錨桿。 對(duì)于井下涌水量很大， 突水嚴(yán)重的巷道，采用打深孔注漿堵水技術(shù)，切斷裂隙及斷層帶水的外泄通路。 （ 2）選取合理的錨桿支護(hù)方式及錨固參數(shù)。 由于頂板淋水降低了錨桿的錨固力，為保證巷道支護(hù)安全，嚴(yán)禁采用單體錨桿，應(yīng) 采用組合錨桿支護(hù) ，除此之外，應(yīng)根據(jù)頂板淋水量的大小，縮小錨桿間排距，加大錨桿支護(hù)密度，并采用全長(zhǎng)錨固或加長(zhǎng)錨固方式。 （ 3）研究能抗水的親水性樹脂藥卷，保持錨桿 (索 )的錨固力不衰減。 6 我國(guó)煤礦錨桿支護(hù)技術(shù)的發(fā)展方向 （ 1）積極開展巷道圍巖地質(zhì)力學(xué)測(cè)試。地應(yīng)力、圍巖性質(zhì)、強(qiáng)度和結(jié)構(gòu) 等是錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)參數(shù)，是保證錨桿支護(hù)合理、有效、可靠和安全的前提條件。目前，我國(guó)僅有少數(shù)礦區(qū)進(jìn)行了比較全面、系統(tǒng)的測(cè)試工作。今后，應(yīng)該把巷道圍巖地質(zhì)力學(xué)測(cè)試放在十分重要的位置，當(dāng)作錨桿支護(hù)技術(shù)必不可少的工作。 （ 2）研究易于現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員掌握的錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方法。 煤巷錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方法已從剛過(guò)去簡(jiǎn)單的 經(jīng)驗(yàn)法、計(jì)算法，發(fā)展到現(xiàn)在以數(shù)值計(jì)算、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)為基礎(chǔ)的動(dòng)態(tài)信息反饋設(shè)計(jì)法 。由于數(shù)值計(jì)算僅為科研和高校部分研究人員所掌握，所以許多礦區(qū)還是以經(jīng)驗(yàn)法為主，錨桿支護(hù)的合理性、安全性無(wú)法保證。因此應(yīng)積極推廣先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，使現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員能夠掌握和實(shí)際應(yīng)用。 （ 3）錨桿支護(hù)材料系列化與標(biāo)準(zhǔn)化，開發(fā)新品種。 我國(guó)錨桿支護(hù)材料生產(chǎn)廠家很多，制定錨桿支護(hù)材料系列及相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，建立比較完善的產(chǎn)品質(zhì)量保證體系，根除偽劣產(chǎn)品。同時(shí)，針對(duì)困難和特殊條件，還應(yīng)不斷開發(fā)錨桿支護(hù)新材料和新品種，滿足生產(chǎn)要求。 （ 4）完善與提高錨桿支護(hù)施工機(jī)具，開發(fā)新產(chǎn)品。 我國(guó)已開發(fā)了多種新產(chǎn)品，氣動(dòng)、液壓和電動(dòng)錨桿鉆機(jī)都比較成功，但性能與質(zhì)量需進(jìn)一步提高。 掘錨聯(lián)合機(jī)組 在國(guó)外已經(jīng)應(yīng)用，國(guó)內(nèi)也應(yīng)根據(jù)國(guó)情開展掘錨聯(lián)合機(jī)組方面的研究與開發(fā)工作。 （ 5）完善錨桿施工質(zhì)量檢測(cè)與監(jiān)測(cè)工作。 錨桿支護(hù)是隱蔽工程，必須進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)。目前普遍應(yīng)用錨桿拉拔計(jì)、扭矩扳手等進(jìn)行錨桿支護(hù)質(zhì)量檢測(cè)，有必要 開發(fā)非接觸、無(wú)損傷質(zhì)量 檢測(cè)儀器，以達(dá)到快速、準(zhǔn)確、大面積檢測(cè)的目的。應(yīng)用巷道圍巖動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方面的儀器主要是頂板動(dòng)態(tài)儀，要逐步推廣在線、全方位監(jiān)測(cè)方法與儀器。 （ 6）加強(qiáng)困難條件下的錨桿支護(hù)方法與技術(shù)研究。 如頂板淋水、斷層、陷落柱等地質(zhì)構(gòu)造區(qū)段，特厚煤層綜放沿空掘巷、沿空留巷等條件下和錨桿支護(hù)材料與技術(shù)。 （ 7）加強(qiáng)錨桿支護(hù)巷道快速掘進(jìn)和施工方面的技術(shù)研究。 包括快速鉆孔、快速安裝和掘進(jìn)工作面長(zhǎng)距離臨時(shí)支護(hù)等。 （ 8）加強(qiáng)深井高應(yīng)力條件下的錨桿支護(hù)理論、方法、材料、施工，以及巷道合理布置等方面的研究。 擴(kuò)大錨桿支護(hù)的使用范圍和應(yīng)用的安全性。 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. 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