管缝式锚杆在岩巷穿煤或破碎带巷道施工中的应用.docx

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一、引言一、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 23mm)，可立即在沿孔向80100cm 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 60100kN。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=(Ltgaa)/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。