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錨桿支護應(yīng)該遵循的密度原則是,低支護密度原則,應(yīng)盡量提高單根錨桿的預(yù)緊力、強度與剛度,在保證支護效果與安全條件下,降低支護密度支護密度與錨桿預(yù)緊力、強度、長度相匹配原則,支護密度與組合構(gòu)件相匹配原則。隨著錨噴支護技術(shù)在煤炭系統(tǒng)的推廣,錨桿的使用量不斷增加,目前我國煤炭系統(tǒng)使用的錨桿以鋼質(zhì)錨桿為主,錨桿在井下作業(yè)中,容易受腐蝕而失效,因采煤機截齒錨桿或其他器材發(fā)生碰撞,會產(chǎn)生火花,給高wa斯礦井生產(chǎn)造成安全隱患。針對煤礦井下作業(yè)的特點,開發(fā)高強輕質(zhì)、采煤機械能直接切割的非金屬錨桿,是國內(nèi)外有關(guān)部門十分重視的項目。其中高強度玻璃纖維增強塑料錨桿是主要的研究方向。
錨桿組合拱原理,在供形巷道圍巖的區(qū)中安裝預(yù)應(yīng)力錨桿時,在桿體兩端將形成圓椎體形式分布的壓應(yīng)力。若沿頂板布置錨桿群,各個錨桿形成的壓應(yīng)力圓椎體將交錯重疊,形成一個防止區(qū)擴散的承壓拱,這個供可以承受其上部破碎巖石施加的徑向載荷。沿錨桿軸向的預(yù)緊力在組合拱中產(chǎn)生環(huán)向應(yīng)力,從而明顯地改善了承壓拱應(yīng)力狀態(tài),使圍巖狀態(tài)由單軸、雙軸變?yōu)槿S受壓。這樣在圍巖中形成一個均勻壓縮的連續(xù)承區(qū),從而大大提升組合拱的承載能力。
錨桿支護是經(jīng)過圍巖內(nèi)部的錨桿改變圍巖本身的力學狀況,在巷道周圍形成一個全體而又穩(wěn)定的巖石帶,使用錨桿與圍巖一起效果,到達保護巷道穩(wěn)定的目的。
錨桿是在煤礦當中巷道支護的基本的組成部分,他將巷道的圍巖捆綁在一起?,F(xiàn)在錨桿不只用于礦山,也用于工程技術(shù)中,對邊坡,隧道,壩體進行主動加固。
錨桿作為深化地層的受拉構(gòu)件,它一端與工程構(gòu)筑物銜接,另一端深化地層中,整根錨桿分為自在段和錨固段,自在段時指將錨桿頭處的拉力傳至錨固體區(qū)域,其功能是對錨桿施加預(yù)應(yīng)力;錨固段時指水泥漿體將預(yù)應(yīng)力筋與土層粘結(jié)的區(qū)域,其功能是將錨固體與土層的粘結(jié)沖突效果增大,增加錨固體的承壓效果,將自在段的拉力傳至土體深處。
錨桿不光支護效果好,且用料省、施工簡略、有利于機械化操作、施工速度快??墒清^桿不能免圍巖風化;不能避免各錨桿之間裂隙巖石的脫落。