礦山壓力與支護(hù)演示文件

1、 掘 進(jìn) 科- 宋 勤 發(fā)第一節(jié)：礦山壓力一、巷道礦山壓力的基本概念 1、巷道礦山壓力：地下巖體未被開挖時(shí)，在巖體內(nèi)的各種力處于平衡狀態(tài)。開挖以后，在巖石自重應(yīng)力、構(gòu)造應(yīng)力以及采掘引起的附加應(yīng)力等各種應(yīng)力作用下的巖體，失去了原來力的平衡，使巖體內(nèi)應(yīng)力發(fā)生重新分布。作用在巷道周圍巖體中及支護(hù)體上重新分布的力就是巷道礦山壓力，或簡(jiǎn)稱為巷道礦壓。 2、圍巖壓力：地下工程開挖以后，巷道（或硐室）邊界上的巖體失去原有支承力而向巳開挖的空間變形。為了防止圍巖過度變形或塌坍，就要對(duì)圍巖設(shè)置支護(hù)體，這時(shí)支護(hù)體將受到圍巖的作用力。這種作用在支護(hù)體上的圍巖的變形擠壓力或塌落巖體的重力統(tǒng)稱為圍巖壓力。根據(jù)圍巖變形破

2、壞機(jī)理的不同，圍巖壓力可分為松脫壓力，變形壓力、沖擊壓力和膨脹壓力等四類。 3、松脫壓力：由于地質(zhì)弱面的切割，采動(dòng)引起的離層或巖塊冒落等原因所造成的松散巖體作用于支護(hù)結(jié)構(gòu)物上的壓力，稱散體地壓或松脫壓力。當(dāng)支護(hù)結(jié)構(gòu)不能有效地限制圍巖變形的發(fā)展，而在周圍巖體內(nèi)形成松動(dòng)圈時(shí)，往往導(dǎo)致松動(dòng)圍巖壓力的出現(xiàn)。松脫壓力可采用松散介質(zhì)極限平衡理論或塊體極限平衡理論進(jìn)行分析和估算 4、變形壓力：是指由于圍巖產(chǎn)生指向巷道（硐室）的位移時(shí)擠壓支護(hù)體而造成的壓力。它在圍巖與支護(hù)體相互作用過程中施加于支護(hù)體上。在“圍巖一支架”力學(xué)體系中，只要圍巖變形而支護(hù)體又限制其變形，圍巖就對(duì)支護(hù)體施加變形壓力。 此外變形壓力又和

3、支護(hù)體的剛度有關(guān)。在一定的條件下，支護(hù)體剛度越大，變形壓力也越大。圍巖變形不僅包括彈性變形，塑性變形，而且還包括與時(shí)間有關(guān)的流變變形，對(duì)于松軟巖體尤為明顯，其值遠(yuǎn)比彈，塑性變形大，而且隨時(shí)間而不斷增加，因而支護(hù)體所受到的變形壓力也不斷增加。5、膨脹壓力： 是指由于圍巖吸水發(fā)生膨脹而對(duì)支護(hù) 體產(chǎn)生的壓力。這種壓力實(shí)質(zhì)上是變形壓力的一種，只是它因含有大量蒙脫石等膨脹性礦物的粘土巖所特有的一種圍巖壓力。 6、沖擊壓力： 又稱礦山?jīng)_擊、沖擊地壓、巖爆等，是礦壓顯現(xiàn)的動(dòng)力現(xiàn)象之一。它是在集中應(yīng)力作用下，煤，巖體內(nèi)積聚的彈性應(yīng)變能在一定條件下突然釋放，使煤、巖體發(fā)生急劇脆性破壞或大塊煤體突然向已采空間拋射

4、的現(xiàn)象。 7、松動(dòng)圈：巷道周圍巖體發(fā)生破裂和松動(dòng)的區(qū)域，通常稱為松動(dòng)圈。其范圍一般為0.5-1.5米，它與巖體性質(zhì)及抗壓強(qiáng)度等有關(guān).8、塑性圈：在集中應(yīng)力作用下，當(dāng)巷道圍巖所受應(yīng)力超過其屈服強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生塑性變形，在巷道周圍形成一個(gè)塑性變形區(qū)，其邊界稱為塑性圈。圈內(nèi)巖體的基本特征是裂隙增多。由于塑性圈內(nèi)巖石逐漸松弛，而喪失部分承載能力，使原來巷道周邊附近巖石承受的一部分應(yīng)力轉(zhuǎn)移給鄰近的一定深度的巖體，因而塑性圈也隨之逐步擴(kuò)展到巖體內(nèi)的一定深度。9、巷道影響區(qū)： 是指巷道周圍巖體中由于掘進(jìn)巷道而使應(yīng)力比原巖應(yīng)力發(fā)生明顯變化（大于5% ）的地區(qū)。該區(qū)的范圍與礦山巖石的性質(zhì)、開采深度、巷道的形狀和

5、尺寸等有關(guān)，一般影響范圍的直徑為巷道最大線性尺寸的2-4倍。一、巷道支架與圍巖相互作用和 共同承載原理 1、圍巖是一種天然承載結(jié)構(gòu) 在開掘巷道、架設(shè)支架以后形成的“支架一圍巖”力學(xué)平衡系統(tǒng)中，圍巖通常承受著大部分巖層壓力，而支架卻只承擔(dān)其中一小部分。這說明，地下巷道中架設(shè)的支架，與承受固定靜載的地面結(jié)構(gòu)不同，給支架施載的圍巖同時(shí)又是承載體，可以把圍巖看作是一種天然的承載結(jié)構(gòu)。因此，要重視巷道圍巖自身具有承載能力即自承力這個(gè)事實(shí)。 2、合理利用巷道圍巖的自承力 為了利用圍巖的自承力，就要容許圍巖產(chǎn)生某些變形。這種變形會(huì)使圍巖中的能量得到一定釋放，從而起到一定的“卸載作用”，這將有利于減輕支架受載

6、。但應(yīng)當(dāng)注意的是，這種變形應(yīng)是有限制的。 3、合理選擇支架工作點(diǎn) 合理利用圍巖自承力的途徑是使支架與圍巖在相互約束的狀態(tài)下共同承載，即在不導(dǎo)致圍巖松動(dòng)破壞的前提下，既充分利用圍巖的自承力，又使支架提供的支護(hù)阻力最小。 1、巷道布置在應(yīng)力降低區(qū)巷道布置在應(yīng)力降低區(qū)的主要措施A：應(yīng)用沿空巷 根據(jù)支承壓力沿煤層傾斜方向的顯現(xiàn)規(guī)律，在采空區(qū)邊緣掘進(jìn)和維護(hù)巷道可以達(dá)到減輕巷道受壓的目的。沿空巷道主要有兩種形式，即沿空掘巷和沿空留巷。B：跨巷回采： 是指回采工作面從底板巖石巷道上方連續(xù)采過去，不在被跨越的巷道上方留設(shè)保護(hù)煤柱。這是根據(jù)采空區(qū)下方通常是低壓區(qū)的原理而采取的改善巷道支護(hù)的一種措施?？缦锘夭砂?/p>

7、跨越大巷，采區(qū)上（下）山、采區(qū)石門及區(qū)段巖石集中巷等。 2、將巷道布置在較穩(wěn)定的巖層 中第一節(jié) 無煤柱開采的優(yōu)點(diǎn) 無煤柱護(hù)巷的基本原理 1、提高煤炭回收率一般可使采區(qū)回收率提高10%-20%，有些甚至提高25%-30%。 2、改善巷道維護(hù)條件應(yīng)用無煤柱開采，可使巷道維護(hù)條件得到不同程度的改善。如銅川鴨口礦，應(yīng)用沿空掘巷后，使回采巷道維修量降低了25%。 3、降低巷道掘進(jìn)率 一般情況下，沿空掘巷可使巷道掘進(jìn)率降低5-10%;沿空留巷可降低25-33%，個(gè)別礦井降低幅度達(dá)40%以上。 4. 促進(jìn)安全生產(chǎn):由于無煤柱開采減少煤炭損失，在很大程度上消除了自然發(fā)火根源, 無煤柱開采對(duì)降低沼氣涌出和突出也

8、有明顯作用。如能進(jìn)行正確通風(fēng)管理，無煤柱工作面回風(fēng)流中的瓦斯含量可減少30-50%。 5. 改善礦井技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 1. 在回采工作面兩側(cè)煤體邊緣，存在比原巖應(yīng)力低的應(yīng)力降低區(qū)，而且在回采工作面推進(jìn)并經(jīng)過相當(dāng)時(shí)間以后，這個(gè)區(qū)仍能較穩(wěn)定地長(zhǎng)期保存下來。處在這個(gè)區(qū)域中的巷道承受的礦山壓力較小。在這個(gè)區(qū)域掘進(jìn)的巷道，支架所受載荷也較小。 2. 工作面兩側(cè)支承壓力從開始形成到向煤體深部轉(zhuǎn)移和逐漸均勻化，有一個(gè)時(shí)間過程。因此，要使沿采空區(qū)邊緣開掘的順槽在掘進(jìn)后保持穩(wěn)定，必須在時(shí)間上避開未穩(wěn)定的支承壓力作用期，也就是應(yīng)使沿空掘巷相對(duì)于上區(qū)段的回采工作面有一個(gè)合理的帶后時(shí)間。 一、沿空掘巷的基本方式與適用條件

9、 1.完全沿空掘巷：在上工作面運(yùn)輸巷或回風(fēng)巷 廢棄以后，待采空區(qū)上覆巖層移動(dòng)基本穩(wěn)定時(shí)，緊貼原廢棄的巷道在煤體內(nèi)重新掘巷。 優(yōu)點(diǎn)： 巷道靠煤壁邊緣掘進(jìn)，處于應(yīng)力降低區(qū)內(nèi)，巷 道受壓不大，便于維護(hù).煤體邊緣為煤層松弛區(qū)，可使 瓦斯得到自然釋放，大大減少煤層發(fā)生沖擊地壓和煤與瓦斯突出的危險(xiǎn)，有利于掘巷安全。與留煤柱護(hù)巷相比，以提高煤炭資源回收率；與沿空留巷相比，可以減少巷道維護(hù)時(shí)間。 2. 留小煤柱沿空掘巷： 為使巷道與采空區(qū)隔離，巷道與采空區(qū)之間留1-3米的小煤柱, 留小煤柱主要不是以其支承頂板，而是防止采空區(qū)竄矸和采空區(qū)積水流入巷道。 1. 確定合理的沿空掘巷時(shí)間:沿 空掘巷相對(duì)于上區(qū)段回采應(yīng)

10、有合理的滯后間隔時(shí)間。間隔時(shí)間過短，采動(dòng)影響尚未消失，對(duì)沿空巷道的維護(hù)不利,還易引起自然發(fā)火；間隔寸間太長(zhǎng)，將造成采掘接續(xù)緊張,一般4-6個(gè)月。 2. 為沿空掘巷創(chuàng)造條件: 上區(qū)段回采時(shí)，要為下區(qū)段沿空掘巷創(chuàng)造一定的條件： 在廢棄上區(qū)段的運(yùn)輸（或回風(fēng)）巷時(shí)，應(yīng)盡量將坑木回收干凈，工作面放頂要徹底 頂板堅(jiān)硬時(shí)，應(yīng)強(qiáng)制放頂，以減少懸伸巖梁長(zhǎng)度 為使頂板冒落矸石更易膠結(jié)，通常采用預(yù)注泥漿的方法 在被廢棄巷道靠煤體一側(cè)，預(yù)掛擋矸笆片，沿空掘巷時(shí)可起到導(dǎo)向作用。 3.合理選擇支架及參數(shù):要理選擇支架形式，支架可縮量，支護(hù)密度及工作面前后采動(dòng)影響帶加固段長(zhǎng)度。而且要注意使巷道斷面積留有必要的預(yù)留量，以適應(yīng)

11、圍巖的變形 4. 控制小煤柱的寬度:沿空掘巷需要留設(shè) 小煤柱時(shí)，必須控制煤柱寬度。一般，不宜超過1-3米。 一、沿空留巷的基本方式一般走向長(zhǎng)壁工作面沿空留巷的基本方式是將上區(qū)段工作面的輸送機(jī)巷，在工作面采過之后留下作為下區(qū)段的回風(fēng)巷。 錨桿支護(hù)是通過圍巖內(nèi)部的桿體，改變圍巖本身的力學(xué)狀態(tài)，提高圍巖的強(qiáng)度，從而在巷道周圍巖體內(nèi)形成一個(gè)完整穩(wěn)定的承載圈，與圍巖共同作用，達(dá)到維護(hù)巷道的目的。因此，錨桿支護(hù)起到了主動(dòng)加固圍巖的作用。如何正確認(rèn)識(shí)錨桿及錨桿系統(tǒng)的作用機(jī)理，對(duì)于正確地設(shè)計(jì)和應(yīng)用錨桿支護(hù)，最大限度地發(fā)揮錨桿系統(tǒng)的主動(dòng)支護(hù)能力，具有非常重要的意義。 各種錨固支護(hù)理論的研究都是以一定的假說為基礎(chǔ)

12、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)明易懂，適用于不同的圍巖條件，得到了國(guó)內(nèi)外的認(rèn)可和應(yīng)用。 近年來，隨著錨桿支護(hù)理論的研究不斷深入，各種新的錨桿支護(hù)理論不斷提出，并在工程實(shí)踐中得到完善和發(fā)展，極大推動(dòng)了錨桿支護(hù)技術(shù)在巷道支護(hù)中的應(yīng)用。第一節(jié) 傳統(tǒng)錨桿支護(hù)理論傳統(tǒng)的錨桿支護(hù)理論有:懸吊理論、組合梁理論、組合拱（壓縮拱）理論。懸吊理論認(rèn)為：錨桿支護(hù)的作用就是將巷道頂板較軟弱巖層懸吊在上部穩(wěn)定巖層上，以增強(qiáng)較軟弱巖層的穩(wěn)定性。懸吊理論只適用于巷道頂板，不適用于巷道幫、底。如果頂板中沒有堅(jiān)硬穩(wěn)定巖層或頂板軟弱巖層較厚，圍巖破碎區(qū)范圍較大，無法將錨桿錨固

13、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。 組合梁理論認(rèn)為：在層狀巖體中開挖巷道，當(dāng)頂板在一定范圍內(nèi)不存在堅(jiān)硬穩(wěn)定巖層時(shí)，錨桿的懸吊作用居次要地位。如果頂板巖層中存在若干分層，頂板錨桿的作用，一方面是依靠錨桿的錨固力增加各巖層間的摩擦力，防止巖石沿層面滑動(dòng)，避免各巖層出現(xiàn)離層現(xiàn)象； 另一方面，錨桿桿體可增加巖層間的抗剪剛度，阻止巖層間的水平錯(cuò)動(dòng)，從而將巷道頂板錨固范圍內(nèi)的幾個(gè)薄巖層鎖緊成一個(gè)較厚的巖層（組合梁）。這種組合厚巖層在上覆巖層荷載的作用下，其最大彎曲應(yīng)變和應(yīng)力都將大大減小，組合梁的撓度也減小，而且組合梁越厚，梁內(nèi)的最大應(yīng)力、應(yīng)變和梁的撓度也就越小. 組合梁理論，是對(duì)錨桿將頂板

14、巖層鎖緊成較厚巖層的解釋。在分析中，將錨桿作用與圍巖的自穩(wěn)作用分開，與實(shí)際情況有一定差距，并且隨著圍巖條件的變化，在頂板較破碎、連續(xù)性受到破壞時(shí)，組合梁也就不存在了。組合梁理論只適合于層狀頂板錨桿支護(hù)的設(shè)計(jì)，對(duì)于巷道的幫、底不適用。組合拱理論認(rèn)為：在拱形巷道圍巖的破裂區(qū)中安裝預(yù)應(yīng)力錨桿時(shí)，在桿體兩端將形成圓錐形分布的壓應(yīng)力，如果沿巷道周邊布置錨桿群，只要錨桿間距足夠小，各個(gè)錨桿形成的壓應(yīng)力圓錐體將相互交錯(cuò)，就能在巖體中形成一個(gè)均勻的壓縮帶，即承壓拱（也稱組合拱或壓縮拱），這個(gè)承壓拱可以承受其上部破碎巖石施加的徑向荷載。在承壓拱內(nèi)的巖石徑向及切向均受壓，處于三向應(yīng)力狀態(tài)，其圍巖強(qiáng)度得到提高，支撐

15、能力也相應(yīng)加大。 錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)關(guān)系到巷道錨桿支護(hù)工程的質(zhì)量?jī)?yōu)劣、是否安全可靠以及經(jīng)濟(jì)是否合理等重要問題，因而廣泛被國(guó)內(nèi)外學(xué)者所重視。 目前的巷道錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方法基本 上可歸納為四大類：第一類是工程類比法，包含簡(jiǎn)單的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行設(shè)計(jì)；第二類是理論計(jì)算法；第三類是以計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法；第四類是監(jiān)測(cè)法。 工程類比法在中國(guó)巷道錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)中應(yīng)用相當(dāng)廣泛，主要有以回采巷道圍巖穩(wěn)定性分類為基礎(chǔ)的錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方法和巷道圍巖松動(dòng)圈分類與支護(hù)沒計(jì)建議等。 理論計(jì)算方法很多，主要有懸吊理論法、冒落拱理論法、組合梁理論法、組合拱理論法等。由于各種理論計(jì)算方法所依據(jù)的理論基礎(chǔ)不問，加以計(jì)算中的一些參數(shù)難于

16、確定，因此計(jì)算結(jié)果存在局限性，在某些條件下能夠應(yīng)用，某些條件下則難以應(yīng)用。隨行汁算機(jī)的廣泛應(yīng)用，借助數(shù)值模擬進(jìn)行錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)得到了較大發(fā)展，盡管仍存在不同的觀點(diǎn)，但人們逐步認(rèn)識(shí)到數(shù)值模擬應(yīng)力應(yīng)變分析是地下巖石結(jié)構(gòu)設(shè)汁和分析的重要手段。 目前，中國(guó)地下工程錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方法主要是工程類比法和經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算法。特別是礦山井巷錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)，面對(duì)巖性和巖體結(jié)構(gòu)變化大，荷載影響因素多，采準(zhǔn)巷道維護(hù)時(shí)間短，支護(hù)材料和結(jié)構(gòu)可能選擇的范圍小等實(shí)際情況，在設(shè)計(jì)時(shí)，使用工程類比法和經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算法，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、推廣容易、實(shí)用性強(qiáng)、效果較好。 一一、 經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算法錨桿長(zhǎng)度L=N(1.3+W/10) N-圍巖影響系數(shù)0.9

17、1.2 W-巷道或硐室的跨度M 錨桿間距 M小于等于0.4Ll二、 工程類比法1、錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)形式選擇分析 （ 1）單體錨桿單體錨桿是錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)中最簡(jiǎn)單的支護(hù)結(jié)構(gòu)形式，每根錨桿是一個(gè)個(gè)體，單獨(dú)對(duì)頂板起作用，但通過巖體的聯(lián)系又把每根錨桿的作用聯(lián)合起來，每根錨桿集合作用的結(jié)果，控制了不規(guī)則弱面的發(fā)展、危石的掉落，增強(qiáng)了巖體強(qiáng)度，形成了加固巖梁，共同支撐外部荷載。 2）錨梁結(jié)構(gòu)錨梁結(jié)構(gòu)是指錨桿和鋼筋梯梁或W形鋼帶組合的支護(hù)結(jié)構(gòu)。錨桿通過鋼筋梯梁或W形鋼帶擴(kuò)大錨桿作用力的傳遞范圍、把個(gè)體錨桿組合成錨桿群共同協(xié)調(diào)加固巷道圍巖，這種組合大大增強(qiáng)了錨桿群體的作用和護(hù)表功能。（ 3）錨梁網(wǎng)結(jié)構(gòu)錨梁網(wǎng)結(jié)構(gòu)是錨

18、桿托梁、梁壓網(wǎng)、網(wǎng)護(hù)頂?shù)慕M合錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)。它是在錨梁結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，除具有錨梁結(jié)構(gòu)的支護(hù)功能和作用外，由于使用金屬網(wǎng)把錨梁間裸露的巖體全部封閉起來，護(hù)表功能更強(qiáng)。 （ 4）錨梁網(wǎng)索結(jié)構(gòu)錨梁網(wǎng)索結(jié)構(gòu)是在錨梁網(wǎng)支護(hù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上增加錨索的組合支護(hù)結(jié)構(gòu)。它凸現(xiàn)了錨索對(duì)錨梁網(wǎng)的補(bǔ)強(qiáng)作用，增大了支護(hù)強(qiáng)度，改善了巷道受力條件，提高了巷道維護(hù)的安全可靠程度。 在選擇錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)注意各類錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性和特點(diǎn)：?jiǎn)误w錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)主要適應(yīng)：一是巖石穩(wěn)定、層厚較厚、堅(jiān)固性系數(shù)大于6、節(jié)理裂隙不發(fā)育的頂板條件；二是巖石穩(wěn)定、層厚較厚、堅(jiān)固性系數(shù)4-6、頂板節(jié)理裂隙不發(fā)育，且采深較淺、圍巖應(yīng)力較小的條件。

19、單體錨桿支護(hù)的特點(diǎn)：巷道支護(hù)施工方便，工序簡(jiǎn)單，有利于單進(jìn)水平提高；對(duì)圍巖的護(hù)表功能較弱，用于較差圍巖條件，圍巖表層容易首先破壞，由表及里，導(dǎo)致錨桿失效。 錨梁支護(hù)結(jié)構(gòu)主要適用于：圍巖強(qiáng)度較大，節(jié)理裂隙較發(fā)育的2、3類圍巖條件。 錨梁支護(hù)的特點(diǎn)：支護(hù)操作方便， 施工簡(jiǎn)單，有利于單進(jìn)水平提高。 錨梁網(wǎng)支護(hù)結(jié)構(gòu)主要適用于：厚煤層沿底板掘進(jìn)的煤層頂板、巖煤交替沉積層厚較薄的復(fù)合頂板和巖體松軟、壓力大的巷道圍巖條件。 錨梁網(wǎng)支護(hù)的特點(diǎn)：適應(yīng)性強(qiáng)，護(hù)表效果好，加固巖體性能穩(wěn)定。支護(hù)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù) 雜，操作工序增多，對(duì)掘進(jìn)速度有一定影 響。 錨梁網(wǎng)索支護(hù)結(jié)構(gòu)主要適用于：復(fù)雜地質(zhì)開采條件下的巷道支護(hù)，包括厚煤層

20、沿底板掘進(jìn)的煤層頂板、巖煤交替沉積、層厚較薄的復(fù)合頂板和巖體松軟、壓力大的巷道圍巖條件，以及巷道斷面加大、位于采空區(qū)側(cè)巷道、孤島開采的工作面兩巷、受構(gòu)造影口向區(qū)域的巷道等。 錨梁網(wǎng)索支護(hù)的特點(diǎn)：支護(hù)強(qiáng)度大，護(hù)表效果好，適 應(yīng)范圍寬，安全可靠性高，支護(hù)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，施工工 序和難度相對(duì)較大，對(duì)掘進(jìn)速度有一定影響，支護(hù)成本較高。 2、錨桿支護(hù)參數(shù)合理選擇錨桿支護(hù)參數(shù)選擇應(yīng)在理論指導(dǎo)下進(jìn)行，且應(yīng)經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)和確認(rèn)。 四、樹脂錨桿與其支護(hù)構(gòu)件的選擇1、桿體的選擇錨桿桿體是錨桿支護(hù)的主要受力構(gòu)件，它的強(qiáng)度和性能優(yōu)劣對(duì)錨桿支護(hù)效果起著重要作用。因此，在錨桿桿體開發(fā)上，煤炭系統(tǒng)的專家和工程技術(shù)人員開發(fā)出了多

21、種錨桿桿體，現(xiàn)介紹如下： （1）左旋帶縱筋建筑螺紋鋼錨桿桿體左旋帶縱筋建筑螺紋鋼錨桿桿體是樹脂錨桿早期發(fā)展的產(chǎn)物，當(dāng)時(shí)沒有專用樹脂錨桿螺紋鋼，只能用建筑螺紋鋼來代替，基本滿足了當(dāng)時(shí)錨桿支護(hù)發(fā)展的要求。由于它不是專用樹脂錨桿螺紋鋼，在使用中顯現(xiàn)出了明顯的缺點(diǎn)。一是端部螺紋加工，需要扒皮成圓滾絲，使桿體出現(xiàn)加工弱面，導(dǎo)致桿體強(qiáng)度低，力學(xué)性能差，二是帶縱筋螺紋鋼在攪拌樹脂錨固劑時(shí)，影響攪拌質(zhì)量，錨固劑混合不夠均勻和不易充滿兩縱筋處，這將降低錨固強(qiáng)度。隨著錨桿專用螺紋鋼的開發(fā)和利用，左旋帶縱筋建筑螺紋鋼錨桿桿體己逐步淘汰。（2）右旋無縱筋螺紋鋼錨桿桿體右旋無縱筋螺紋鋼錨桿桿體端部螺紋可直接為螺母緊固用

22、，不需任何加工，減少了加工工序，沒有加工弱面，桿體強(qiáng)度相等，稱之為等強(qiáng)錨桿。它力學(xué)性能好，錨固強(qiáng)度大，材料利用高，安裝使用方便快捷。由于該錨桿桿體直接利用桿體螺紋作為端部緊固螺母螺紋，成材對(duì)螺紋要求高，成材率相對(duì)較低，螺母與螺紋的優(yōu)良配合控制難度大。 （3）普通圓鋼錨桿桿體普通圓鋼錨桿桿體是樹脂錨桿早期發(fā)展和不規(guī)范使用的產(chǎn)物，錨固端和螺紋端兩端都需加工，加工工序多，工作量大；兩端多由企業(yè)自行加工，設(shè)備簡(jiǎn)陋，質(zhì)量難以保證；該類錨桿桿體應(yīng)列入淘汰產(chǎn)品之列。（4）左旋無縱筋螺紋鋼錨桿桿體（最佳） 1）樹脂藥卷在不同圍巖條件下的錨固強(qiáng)度樹脂錨固劑通常是將樹脂、固化劑和促凝劑嚴(yán)密包裝在一定長(zhǎng)度和直徑的膠

23、囊中，其中樹脂和促凝劑裝在一室，固化劑與之隔離包裝在另一室。當(dāng)錨固劑膠囊被錨桿錨頭搗破并攪拌后，促凝劑促進(jìn)樹脂和固化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，加快凝固速度，使錨頭通過錨固劑與孔壁錨固在一起。（2）錨固形式和長(zhǎng)度的選擇錨桿的錨固方式有:端錨、加長(zhǎng)錨和全長(zhǎng)錨。錨桿的這些錨固方式有著各自的使用條件，要根據(jù)實(shí)際需要確定 錨桿采用全長(zhǎng)錨固，巷道圍巖表面避免了集中受力點(diǎn)，且能夠得到更有效加固，錨桿受力條件有所改善，實(shí)際錨固力增大。根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果，全長(zhǎng)錨固的錨桿，安裝24小時(shí)后，測(cè)得最大錨固力為10噸 ，在錨桿正常工作時(shí)可隨著外部荷載的增加和圍巖變形的增大逐步達(dá)到屈服極限和極限荷載。 全長(zhǎng)錨固能夠提供更高的抗剪能力，在頂板受垂直層面方向的應(yīng)力作用時(shí)，巖層常常發(fā)生沿層間的錯(cuò)動(dòng)，這使層面間的黏聚力迅速降低，繼而使巖層間發(fā)生離層和破壞。