安全自查報(bào)告-錨桿大全(參考版)
2024-11-02 12:02本頁(yè)面
【正文】 。當(dāng)錨桿預(yù)緊力達(dá)到一定數(shù)值后，可以有效控制圍巖變形和離層，而且錨桿受力變化不大。支護(hù)系統(tǒng)剛度小于臨界支護(hù)剛度，圍巖將長(zhǎng)期處于變形和不穩(wěn)定狀態(tài)；相反，支護(hù)系統(tǒng)的剛度達(dá)到或超過(guò)臨界支護(hù)剛度，圍巖變形得到有效抑制，巷道處于長(zhǎng)期穩(wěn)定狀態(tài)。護(hù)表構(gòu)件在預(yù)應(yīng)力支護(hù)系統(tǒng)中發(fā)揮極其重要的作用。單根錨索預(yù)緊力的作用范圍是很有限的，必須通過(guò)托板、剛度和金屬網(wǎng)等構(gòu)件將錨桿預(yù)緊力擴(kuò)散到離錨桿更遠(yuǎn)的圍巖中。錨桿支護(hù)系統(tǒng)的剛度十分重要，錨桿預(yù)緊力及其擴(kuò)散起著決定性作用。在錨固區(qū)內(nèi)形成剛度較大的預(yù)應(yīng)力承載結(jié)構(gòu)，阻止錨固區(qū)外巖層產(chǎn)生離層，同時(shí)改變圍巖深部的應(yīng)力分布狀態(tài)。這種支護(hù)方式的提出極大地拓寬了錨桿支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用范圍。認(rèn)為軟巖巷道圍巖的破裂范圍及變形量都很大，傳統(tǒng)的剛性支護(hù)難以適應(yīng)，而單純的錨桿支護(hù)或組合錨桿支護(hù)欲使破裂巖體處于擠緊狀態(tài)，從而形成平衡拱也難以實(shí)現(xiàn)。其主要內(nèi)容包括：①煤巷軟弱頂板巖層在礦山壓力作用下經(jīng)歷壓縮變形的過(guò)程；②錨固巖層沒(méi)有整體達(dá)到塑性破壞之前，頂板巖層仍可視為巖梁；③錨固巖層整體進(jìn)入破壞階段后，巖層已經(jīng)不是一個(gè)連續(xù)體；④錨固支架是否具有較大的承載能力和變形能力，取決于頂板巖層的力學(xué)性質(zhì)和錨桿的成拱作用大??；⑤錨固支架形成錨固平衡拱的關(guān)鍵是通過(guò)錨桿的作用保持錨固巖層的整體性。桁架預(yù)緊力引起的主動(dòng)作用將與拱座處的水平推力疊加，增大了該危險(xiǎn)部位巖石或不連續(xù)面的摩擦阻力，從而提高頂板裂隙體梁在拱座處的剪切強(qiáng)度。當(dāng)巷道開(kāi)挖在層狀巖體中時(shí)，頂板的破壞和變形可以用“巖梁”理論來(lái)分析，它的穩(wěn)定性取決于裂隙體梁的成拱作用； ③提高頂板裂隙體梁拱座處的抗滑動(dòng)性能。錨桿桁架支護(hù)理論 出現(xiàn)于20世紀(jì)60年代，人們通過(guò)對(duì)其支護(hù)機(jī)理的研究認(rèn)為桁架錨桿的作用原理屬于擠壓加固一類，錨桿桁架對(duì)巷道圍巖的加固作用主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：①改變巷道頂板的應(yīng)力狀態(tài)。巷道錨桿支護(hù)的實(shí)質(zhì)是錨桿和錨固區(qū)域巖體相互作用，并形成統(tǒng)一的承載結(jié)構(gòu)；錨桿支護(hù)可以提高錨固體強(qiáng)度破壞前、后的力學(xué)參數(shù)，改善錨固體的力學(xué)性能；錨桿作用可以提高圍巖各狀態(tài)下的強(qiáng)度值，使巷道圍巖強(qiáng)度得到強(qiáng)化。認(rèn)為在矩形巷道圍巖中，錨桿除了可以發(fā)揮懸吊作用以外，形成組合拱是其主要的支護(hù)作用，即破裂頂板在錨桿錨固力作用下可以形成具有一定強(qiáng)度和厚度的錨固層，隨著頂板的下沉變形，錨固層將達(dá)到新的平衡狀態(tài)，形成壓力拱或稱之為裂隙體梁式的平衡結(jié)構(gòu)。同時(shí)，應(yīng)充分重視垂直應(yīng)力對(duì)兩幫的影響：頂板錨固后，兩幫垂直應(yīng)力集中區(qū)更靠近巷幫表面，控制兩幫破壞，防止頂板有效跨度超過(guò)頂板錨桿的有效支護(hù)范圍，對(duì)圍巖穩(wěn)定極為重要。在這種作用下，錨桿的作用應(yīng)當(dāng)是在頂板變形的早期階段提高其穩(wěn)定性，以控制頂板后期變形的嚴(yán)重程度。最大水平應(yīng)力理論巷道圍巖的水平應(yīng)力有時(shí)會(huì)大于垂直應(yīng)力，此時(shí)，巷道頂、底板的穩(wěn)定性主要受水平應(yīng)力的影響；水平應(yīng)力具有明顯的方向性，巷道軸向與最大水平應(yīng)力之間的夾角不同，水平應(yīng)力對(duì)頂、底板穩(wěn)定性的影響程度也會(huì)有所差異：①與最大水平應(yīng)力方向平行的巷道受其影響最小，頂、底板穩(wěn)定性最好；②與最大水平應(yīng)力方向成銳角的巷道的頂、底板變形破壞偏向巷道的某一幫； ③與最大水平應(yīng)力方向垂直的巷道受其影響最大，頂、底板穩(wěn)定性最差。對(duì)此可將錨桿沿與弱面相交的方向布置，并借助錨桿的抗拉、抗剪、抗彎等作用防止圍巖發(fā)生滑動(dòng)甚至脫離巖層而冒落，從而保持巷道圍巖的整體穩(wěn)定性。楔固理論主要是針對(duì)巷道圍巖中的圍巖有時(shí)會(huì)沿其中的弱面滑移而提出的圍巖加固理論。對(duì)于平頂巷道的層狀連續(xù)性頂板而言，擠壓加固理論等同于組合梁理論，此時(shí)，錨桿的擠壓加固作用既可使層狀頂板形成組合梁結(jié)構(gòu)，從而提高了其抗彎強(qiáng)度，又可改善巖層的應(yīng)力狀態(tài)，使巖層沿平行于巖層層理方向的抗壓強(qiáng)度得到提高。巷道幫、底不能應(yīng)用。組合梁理論通過(guò)錨桿的軸向作用力將頂板各分層壓緊，以增強(qiáng)各分層間的摩擦作用，并借助錨桿自身的橫向承載能力提高頂板各分層間的抗剪切強(qiáng)度以及層間粘結(jié)程度，使各分層在彎矩作用下發(fā)生整體彎曲變形，呈現(xiàn)出組合梁的彎曲變形特征，從而提高了頂板的抗彎強(qiáng)度。從以上兩種情況可以看出，減跨理論中的錨桿作用機(jī)理以及適用條件與懸吊理論等同，即需要以穩(wěn)定巖層或穩(wěn)定巖層結(jié)構(gòu)為依托。當(dāng)跨度較大的軟巖巷道中普氏拱高往往超過(guò)錨桿長(zhǎng)度，或頂板軟弱巖層較厚，圍巖破碎區(qū)范圍較大時(shí)，無(wú)法將錨桿錨固到上面堅(jiān)硬巖層或者未松動(dòng)巖層上，懸吊理論就不適用了。只適用于巷道頂板，不適用于幫、底。懸吊理論錨桿上端錨固在圍巖內(nèi)部較堅(jiān)硬的巖石中，把一層或幾層穩(wěn)定(或不穩(wěn)定)且比較平而薄的直接頂板通過(guò)錨桿下端的托板及螺栓，錨固在比較堅(jiān)硬的巖層上，從而起到了懸吊作用。這些理論都是以一定的假說(shuō)為基礎(chǔ)的，各自從不同的角度、不同的條件闡述錨桿支護(hù)的作用機(jī)理，而且力學(xué)模型簡(jiǎn)單，計(jì)算方法簡(jiǎn)便易懂，適用于不同的圍巖條件，得到了國(guó)內(nèi)外的承認(rèn)和應(yīng)用。第二節(jié)錨桿支護(hù)理論錨桿支護(hù)是一種主動(dòng)支護(hù)形式，它是通過(guò)錨桿及其輔助構(gòu)件與錨固范圍的圍巖形成錨固結(jié)構(gòu)體，利用錨桿的橫向作用提高錨固范圍巖體的強(qiáng)度參數(shù)，錨桿的軸向作用改變錨固范圍巖體的應(yīng)力狀態(tài)，從而達(dá)到提高巷道穩(wěn)定性的目的。網(wǎng)不僅能有效控制巷道淺部圍巖的變形和破壞，而且對(duì)深部圍巖也有良好的支護(hù)作用。緊貼巷道表面，提供一定的支護(hù)力，一定程度上改善巷道表面巖層受力狀態(tài)。均衡錨桿受力，提高整體支護(hù)作用。其作用主要表現(xiàn)在以下3方面：錨桿預(yù)緊力和工作阻力擴(kuò)散作用。這是端部錨固錨桿與全長(zhǎng)錨固錨桿的根本區(qū)別。在錨固范圍內(nèi)，任何部位巖層的離層都均勻地分散到整個(gè)桿體的長(zhǎng)度上，導(dǎo)致桿體受力對(duì)圍巖變形和離層不敏感，支護(hù)強(qiáng)度低。當(dāng)巖層發(fā)生錯(cuò)動(dòng)
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