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支護(hù)設(shè)計(jì)
礦井采用錨桿支護(hù)的煤層要與科研院校合作進(jìn)行可行性研究和錨桿支護(hù)設(shè)計(jì),并報(bào)公司生產(chǎn)技術(shù)部備案。礦井非采用錨桿支護(hù)的煤層采用錨桿支護(hù)時(shí),支護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)由礦生產(chǎn)技術(shù)部門(mén)編制,并經(jīng)礦總工程師批準(zhǔn)。支護(hù)設(shè)計(jì)不得隨意更改,確需更改的必須經(jīng)礦技術(shù)部門(mén)同意,并經(jīng)礦總工程師批準(zhǔn)。
煤巷錨桿支護(hù)掘進(jìn)工作面,開(kāi)工前必須編制支護(hù)設(shè)計(jì),支護(hù)設(shè)計(jì)依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件、巷道圍巖力學(xué)性質(zhì)并結(jié)合工程類比法進(jìn)行。
錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循程序:巷道圍巖性質(zhì)分析、分類→錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)→現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)分析→修改完善。 次數(shù)用完API KEY 超過(guò)次數(shù)限制
錨桿的橫向作用力
(1)橫向作用力的產(chǎn)生機(jī)理
橫向作用力產(chǎn)生的條件可概括為3個(gè):①錨固范圍內(nèi)的圍巖產(chǎn)生一定量的橫向(斜向)剪切變形甚至相對(duì)錯(cuò)動(dòng)。②錨桿與圍巖緊密接觸,以使錨桿與巖體之間具備良好的傳力性能。③錨桿要具有一定的抗剪切強(qiáng)度及剛度,以使錨桿對(duì)巖體的橫間變形產(chǎn)生較強(qiáng)的靈敏性和控制作用。
(2)橫向作用力分布特征
錨桿中橫向作用力的分布特征受許多因素的影響,如錨桿的力學(xué)性質(zhì)及幾何參數(shù)、圍巖的力學(xué)性質(zhì)以及圍巖中弱面的力學(xué)性質(zhì)及其分布特征等。圖中所示為單一弱面在錨桿中引起的橫向作用力分布情況。其中(a)為巖體中的弱面與錨桿示意圖,(b)為圍巖沿該弱面發(fā)生相對(duì)橫向位移時(shí)錨桿中的橫向剪力沿錨桿長(zhǎng)度方向的變化曲線,(c)為錨桿表面(錨桿與巖體間粘結(jié)面)上的法向應(yīng)力沿桿一體長(zhǎng)度的變化曲線。 次數(shù)用完API KEY 超過(guò)次數(shù)限制
懸吊理論能較好地解釋堅(jiān)硬巖層中錨桿的支護(hù)作用。但對(duì)于跨度較大的軟巖隧道中,普氏拱高往往超過(guò)錨桿長(zhǎng)度,懸吊作用難以解釋錨桿支護(hù)獲得成功的原因。大量的工程實(shí)踐證明,即使隧道上部沒(méi)有穩(wěn)固的巖層,錨桿也能發(fā)揮其作用,這從一個(gè)側(cè)面說(shuō)明了懸吊理論在應(yīng)用中的局限性。
為了解決懸吊理論局限性,1952年德國(guó)Jacobio等在層狀地層中提出了組合梁理論。該理論認(rèn)為在沒(méi)有穩(wěn)固巖層提供懸吊支點(diǎn)的簿層狀巖層中,可利用錨桿的拉力將層狀地層組合起來(lái)形成組合梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行支護(hù),這就是所謂的錨桿組合梁作用。 次數(shù)用完API KEY 超過(guò)次數(shù)限制
在懸吊作用理論及組合梁作用理論的基礎(chǔ)上提出了減跨理論,該理論任務(wù)錨桿末端固定在穩(wěn)定巖層內(nèi),穿過(guò)薄層狀頂板,每根錨桿相當(dāng)于一個(gè)鉸支點(diǎn),將巷道頂板劃分為小跨,從而使頂板撓度降低。
組合拱理論認(rèn)為:在沿拱形巷道周邊布置錨桿后,在預(yù)緊固力的作用下,每根錨桿都有一定的應(yīng)力作用范圍,只要取合理的錨桿間距,其應(yīng)力作用范圍會(huì)互相重疊,從而形成連續(xù)的擠壓加固帶—即厚度較大的組合拱,該加固帶的厚度是普通襯砌支護(hù)厚度的數(shù)倍,從而更為有效的抵抗圍巖應(yīng)力,減少變形。 次數(shù)用完API KEY 超過(guò)次數(shù)限制