管缝式锚杆在岩巷穿煤或破碎带巷道施工中的应用混流泵
管缝式锚杆在岩巷穿煤或破碎带巷道施工中的应用
管缝式锚杆在岩巷穿煤或破碎带巷道施工中的应用 2011年12月02日 来源: ?一、引言
??? 管缝式锚杆支护作为井巷工程施工的一种支护手段,近年来在许多矿山井巷掘进中得到了较为广范的推广和应用。管缝式锚杆支护跟其它类型锚杆支护相比,预期锚固力在锚杆打进去的同时就能达到,具有减少巷道维修量又能当班支护到位等优势。在坑木来源日趋紧张、坑木价格高达780元/m3的当前,还有明显节约支护成本的优点。我矿推广应用管缝锚杆工作主要从2004年初开始在围岩较好的岩巷中试用,已逐步推广应用到半煤岩巷中。但是,在较破碎煤岩体、岩巷见煤时,按常规施工技术虽采用多种措施,还是经常发生冒顶垮帮事故,小则影响施工进度,大则造成无效进尺。为此,我矿通过开展科技攻关,大胆创新,在岩巷穿煤、松软煤岩体中施工巷道时,尝试采用管缝式锚杆作超前控顶控帮,实现了防止发生冒顶片帮事故,达到安全施工要求,并已在本矿中广泛应用。
??? 二、管缝锚杆的支护原理及技术参数
??? 管缝式金属锚杆是采用高强度金属板卷压成带纵缝的管状杆体,用凿岩机强行压人比杆径小的钻孔(配合差2~3mm),可立即在沿孔向80~100cm范围内对孔壁施加径向压力和产生穿层的阻止围岩下滑的摩擦力,加上锚杆托盘托板的承托力,从而使围岩处于三向受力状态,实现由于管壁弹性张力挤压孔壁而产生的磨擦锚固力,是主动加固层理发育围岩的新型自身锚固式锚杆。就象膨胀钉一样把层理发育的岩层紧紧地钉在周边稳定的岩层中,每米锚杆向钻孔内的压入力约25kN,产生的锚固力与压入力大致相等。同一外径和材质的锚杆,管壁越厚,金属管材的弹性应力越高;孔径压缩越小,锚固力越大。在坚硬的岩层中其锚固力更大,如砂岩中的锚固力可达60~100kN。在爆破振动围岩锚移等情况下或随着时间的推移,后期锚固力有明显增大的趋势。在煤系地层安装100天后,锚固力可由60kN增加到90kN。对地层横向错动,有良好的适应能力;钻孔变弯曲,锚固得更牢。
??? 锚杆支护一般配合有喷浆永久支护,锚杆作用以组合梁效果为主;在半煤岩巷道施工中,锚杆支护一般起悬吊岩石的作用,它必须配合煤层贴帮柱及相应背帮等支护措施。
??? 锚杆支护技术参数的确定:按照加固的拱梁理论,加固拱梁厚度与锚杆长度和间距之间的关系:
??? b=(Ltga—a)/tga
??? 式中
??? b——加固拱梁厚度,m;
??? L——锚杆的有效长度,m;
??? a——锚杆在松散体中的控制角;
??? A——杆的间距。
??? 锚杆的控制角如按45。计,则
??? b=La
??? 根据上式,锚杆长度L=1600mm,选定锚杆间距a=600mm,则加固拱梁厚度将为900mm,相当于二层料石拱梁的厚度。
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