【正文】 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. BY FAITH I BY FAITH 。 （ 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。 （ 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。 （ 6）加強(qiáng)困難條件下的錨桿支護(hù)方法與技術(shù)研究。目前普遍應(yīng)用錨桿拉拔計、扭矩扳手等進(jìn)行錨桿支護(hù)質(zhì)量檢測，有必要 開發(fā)非接觸、無損傷質(zhì)量 檢測儀器，以達(dá)到快速、準(zhǔn)確、大面積檢測的目的。 （ 5）完善錨桿施工質(zhì)量檢測與監(jiān)測工作。 我國已開發(fā)了多種新產(chǎn)品，氣動、液壓和電動錨桿鉆機(jī)都比較成功，但性能與質(zhì)量需進(jìn)一步提高。同時，針對困難和特殊條件，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。 （ 3）錨桿支護(hù)材料系列化與標(biāo)準(zhǔn)化，開發(fā)新品種。由于數(shù)值計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)驗法為主，錨桿支護(hù)的合理性、安全性無法保證。 （ 2）研究易于現(xiàn)場工程技術(shù)人員掌握的錨桿支護(hù)設(shè)計方法。目前，我國僅有少數(shù)礦區(qū)進(jìn)行了比較全面、系統(tǒng)的測試工作。 6 我國煤礦錨桿支護(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)測試。 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，并采用全長錨固或加長錨固方式。 對于井下涌水量很大， 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。 在巷道施工中要特別注意加強(qiáng)防、排水工作。 ? 圖中示出現(xiàn)場實測的 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)，頂板淋水對錨桿的錨固力影響不大，即當(dāng)鉆孔的涌水量小于 128mL/min時，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，樹脂錨桿的錨固力比鉆孔無淋水時的錨固力下降 35%以上。 。安裝角度 通過計算使圍巖受力最合理而設(shè)計出來的，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。施工中應(yīng)嚴(yán)格控制攪拌時間，嚴(yán)禁多次攪拌。 （ 6）多次或間斷攪拌。 樹脂錨桿一般采用左旋麻花圓鋼錨桿或左旋無縱筋高強(qiáng)度螺紋鋼錨桿，在裝入錨孔內(nèi)攪拌時應(yīng)按順時針方向攪拌 。作業(yè)人員安裝錨固劑時應(yīng)認(rèn)真負(fù)責(zé)，看清錨固劑的型號和速度標(biāo)記。 （ 4）放錯錨固劑順序。 在安裝攪拌中相當(dāng)于在錨固劑配料中加入了粉塵和水，也會削弱錨固劑的強(qiáng)度。 有時由于頂板上位巖石堅硬或含金屬結(jié)核，出現(xiàn)鉆孔困難，將錨桿（索）截短。實際操作中，應(yīng)在鉆桿上做一標(biāo)記，嚴(yán)格控制鉆孔深度。 施工質(zhì)量 （ 1）錨孔深度超過要求。 （ 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)計不相適應(yīng)。 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的韌性，桿體受拉時最易被損壞。遇到這種情況應(yīng)及時調(diào)整錨固劑的反應(yīng)速度 （ 3）錨桿桿體不符合要求。 （ 2）錨固劑反應(yīng)速度不符合設(shè)計要求。 超有效期或保管不善，錨固劑將會結(jié)塊發(fā)硬失效。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。錨固劑粘結(jié)力、錨桿材質(zhì)和錨孔直徑相同時，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。如果鉆孔直徑過大，不能保證樹脂藥卷的均勻混合，導(dǎo)致錨固力較低。 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。 ? 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) 。 ? 合理選擇錨桿直徑 。 ?我國學(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的預(yù)緊扭矩 。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)計提供可靠依據(jù)。此外，國內(nèi)現(xiàn)有 錨桿螺紋加工精度低、施工機(jī)具扭矩小 ，不能實現(xiàn)高預(yù)應(yīng)力也是一個重要原因。美國的實踐經(jīng)驗表明，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。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。 ? 美國的礦井十分重視錨桿預(yù)緊力的作用。特別是錨桿的預(yù)緊力在支護(hù)系統(tǒng)中起決定性作用。 有以下幾個因素： 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、及時支護(hù)的能力，提高巷道支護(hù)效果？ ? 通過理論分析、數(shù)值模擬與井下試驗得出， 提高錨桿支護(hù)系統(tǒng)的剛度非常重要 。修改后的支護(hù)設(shè)計方案實施后， 還應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測 ，評價支護(hù)效果和巷道的安全程度。 ? 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)；加大幫錨桿長度，增加 200mm；每排增加 1根錨桿。 兩幫支護(hù)： ? 如果 C1C，加大幫錨桿長度，增加 200mm；每排增加 1根錨桿。 ? 如果 B1B，加大頂錨桿長度，增加 200mm。 ? 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)。只有在錨桿桿體強(qiáng)度和直徑不能滿足預(yù)緊力要求時，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)。 根據(jù)我國錨桿支護(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％。預(yù)緊力過低和擴(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； ? 錨桿之間的圍巖破碎、鼓出； ? 針對上述問題， 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。 ? 預(yù)緊力優(yōu)先修改原則 ? 對于高預(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)。 ? 初始設(shè)計不需修改的準(zhǔn)則 同時滿足以下 6個條件，支護(hù)初始設(shè)計不需要修改： A1≤A； B1≤B； C1≤C； D1≤D； E1≤； F1≤。 一般采用巷道圍巖穩(wěn)定性分類、數(shù)值模擬計算分析、井下已有監(jiān)測數(shù)據(jù)規(guī)律總結(jié)分析等相結(jié)合的方法確定 。 ? 不同巷道圍巖和支護(hù)條件下的反饋指標(biāo)值是不相同的。反饋指標(biāo)值的確定是信息反饋的關(guān)鍵。 E—— 端錨錨桿的設(shè)計錨固力， kN； F—— 錨索的設(shè)計錨固力， kN。 總之，共確定 6個指標(biāo)，測量時間為 掘巷影響期 。 ? 錨索 ，一般為端部錨固，類似于端錨錨桿。因此，用 測力錨桿桿體測點屈服數(shù)與桿體測點總數(shù)的比值 作為全長錨固錨桿的受力指標(biāo)。 ? 全長錨固錨桿 ，由于整個桿體受到黏結(jié)劑與圍巖的約束，圍巖稍有變形，錨桿桿體上的力量增加很大，中部產(chǎn)生屈服。錨桿支護(hù)參數(shù)設(shè)計的合理性在一定程度上也表現(xiàn)在錨桿的受力狀況上。 ? 兩幫 的穩(wěn)定狀況用 兩幫相對移近量 作為反饋指標(biāo)。 ? 根據(jù)上述反饋指標(biāo)選擇的原則，選用 頂板離層值、兩幫相對移近量、錨桿與錨索受力 3個方面的 6個指標(biāo) 。 ? 對于回采巷道，圍巖變形一般可分為 3個階段： 掘進(jìn)影響期、掘后穩(wěn)定期和采動影響期 。 ①監(jiān)測數(shù)據(jù)反饋指標(biāo)選擇 ? 井下監(jiān)測數(shù)據(jù)很多，必須從眾多數(shù)據(jù)中選取修改、調(diào)整初始設(shè)計的反饋信息指標(biāo)。 （ 5） 井下監(jiān)測與信息反饋及修正設(shè)計 ? 初始設(shè)計實施于井下后，必須進(jìn)行全面、系統(tǒng)的監(jiān)測，這也是動態(tài)信息法中的一項主要內(nèi)容。 ⑦可操作性原則 提供的錨桿支護(hù)設(shè)計應(yīng)具有可操作性，有利于井下施工管理和掘進(jìn)速度的提高。 ⑤相互匹配原則： 錨桿各構(gòu)件，包括托板、螺母、鋼帶等的參數(shù)與力學(xué)性能應(yīng)相互匹配，錨桿與錨索的參數(shù)與力學(xué)性能應(yīng)相互匹配，以最大限度地發(fā)揮錨桿支護(hù)的整體支護(hù)作用。在提高錨桿強(qiáng)度與支護(hù)整體剛度，保證支護(hù)系統(tǒng)可靠性的條件下，降低支護(hù)密度，減少單位面積上的錨桿數(shù)量，提高掘進(jìn)速度。一方面，要采取有效措施給錨桿施加較大的預(yù)應(yīng)力；另一方面，通過托板、鋼帶、金屬網(wǎng)等構(gòu)件實現(xiàn)錨桿預(yù)應(yīng)力的擴(kuò)散，提高錨固體的整體剛度與完整性。 （ 4）錨桿支護(hù)形式和參數(shù)選擇應(yīng)考慮的主要原則 ①一次支護(hù)原則 錨桿支護(hù)應(yīng)盡量一次支護(hù)就能有效控制圍巖變形，避免二次或多次支護(hù)。 離散元法充分考慮結(jié)構(gòu)的不連續(xù)性，適用于解決節(jié)理化巖石力學(xué)問題。 有限元法、有限差分法、邊界元法等數(shù)值方法是建立在連續(xù)性假設(shè)基礎(chǔ)上的。對于數(shù)值模擬不太好反映的參數(shù)，如鉆孔直徑、組合構(gòu)件參數(shù)等采用其他方法確定。 （ 2） 初始設(shè)計方法 ? 錨桿支護(hù)初始設(shè)計采用數(shù)值模擬計算結(jié)合其他方法確定 。測試應(yīng)采用施工中所用的錨桿和樹脂藥卷，分別在巷道頂板和兩幫設(shè)計錨固深度上進(jìn)行三組拉拔試驗。 采用錨桿拉拔計確定樹脂錨固劑的黏結(jié)強(qiáng)度。 巷道與采掘工作面、采空區(qū)的 空間位置關(guān)系 ，層間距大小及煤柱尺寸；巷道掘進(jìn)與采動影響的 時間關(guān)系 (采前掘進(jìn)、采動過程中掘進(jìn)、采動穩(wěn)定后掘進(jìn) )；采動次數(shù)，一次采動影響、二次或多次采動影響等。 水文地質(zhì)條件，涌水量，水對圍巖強(qiáng)度的影響，瓦斯涌出量，巖石風(fēng)化性質(zhì)等。 包括垂直主應(yīng)力和兩個水平主應(yīng)力，其中最大水平主應(yīng)力的方向和大小對錨桿支護(hù)設(shè)計尤為重要。巷道圍巖中不連續(xù)面的分布狀況，如分層厚度和節(jié)理裂隙間距的大小，不連續(xù)面的力學(xué)特性等。 ②地質(zhì)構(gòu)造和圍巖結(jié)構(gòu)。 （ 1） 巷道圍巖地質(zhì)力學(xué)評估 ? 包括以下幾方面： ①巷道圍巖巖性和強(qiáng)度。 錨桿支護(hù)動態(tài)信息設(shè)計法 ? 動態(tài)信息法具有兩大特點：其一， 設(shè)計不是一次完成的，而是一個動態(tài)過程； 其二， 設(shè)計充分利用每個過程中提供的信息，實時進(jìn)行信息收集、信息分析與信息反饋。該拱 (帶 )具有較大的承載能力和一定的可縮性，能夠起到有效支護(hù)巷道的作用?？紤]頂板各巖層 間摩擦作用對梁應(yīng)力和彎曲的影響， 引入隨巖層數(shù)目變化的慣性矩折減系 數(shù) η，則錨桿有效長度的表達(dá)式為 式中 σh—— 原巖水平應(yīng)力分量， MPa； η—— 巖層數(shù)為 3時， η分別為 、 ，巖層數(shù)大于 3時， η=。 設(shè)巖石抗拉強(qiáng)度為 σt，則頂板穩(wěn)定時應(yīng)滿足 即 式中 K1—— 安全系數(shù)，一般取 3~5。 L2為錨桿有效長度， 即組合巖梁厚度，根據(jù)滿足頂板最下一層巖石外表面抗拉強(qiáng)度條件確定。設(shè)組合梁上部受均布載荷 q作用，在平面應(yīng)變狀態(tài)下， 計算錨桿長度與錨桿間排距 。 通過計算組合梁所必需的承載能力確定錨桿支護(hù)參數(shù) 。 3）組合梁理論分析設(shè)計方法 ? 組合梁理論認(rèn)為，在 層狀巖層 中，錨桿的作用是 提供軸向和切向約束 ，阻止巖層產(chǎn)生 離層和相對滑動 ，將若干薄巖層錨固成一個較厚的巖層，形成 組合梁 。m3。 煤幫擠壓力： 當(dāng) C為正值時，作用在破壞煤幫上的水平擠壓力 Q/kN ? 頂板巖層的破壞深度 b，按相對于巖層層理的法線計： 式中 a— 巷道的半跨距， m； α— 煤層傾角， 176。 。 巷幫破壞深度 C(m)由下式確定： 式中 Kcx—— 巷道周邊擠壓應(yīng)力集中系數(shù)，按巷道斷面形狀與寬高比確定； γ—— 巷道上方至地表間地層的平均重力密度， kN可見，自然平衡拱理論對錨桿支護(hù)作用的分析 實質(zhì)上是懸吊作用 ，并提供了計算圍巖破壞范圍的方法。自然平衡拱以上的巖體是穩(wěn)定的，錨桿的作用主要是防止破壞區(qū)圍巖垮落 。 ③錨桿間排距： 當(dāng)錨桿間排距相等時，即 a1=a2，間排距為 14??Qd ??2KLQa ?2）自然平衡拱理論分析設(shè)計法 ?自然平衡拱理論認(rèn)為，巷道開掘后，圍巖失去了 層間聯(lián)系 。 ②錨桿錨固力與直徑 ：錨桿錨固力應(yīng)不小于被懸吊不穩(wěn)定巖層