锚索支护存问题及改进措施

时间:2022-09-07 09:10:04 浏览量:

下面是小编为大家整理的锚索支护存问题及改进措施,供大家参考。

锚索支护存问题及改进措施

 

 锚索支护存在问题及改进措施 新汉矿业集团协庄煤矿 王庆杰 张京泉 刘兆伟

 关键词:

 锚索支护 托梁衬垫 左旋式锚索

  目前, 协庄煤矿普遍采用了高强预应力锚索加固技术, 它有两个特点:

 (1)

 锚索的长度较大, 能够锚入到深部比较坚固稳定的岩层中, 并且能够施加相当数量级的预应力, 是一种有效的主动支护方式; (2)锚索的施工比较灵活, 可以和其它加固措施相结合, 不缩小巷道断面, 施工速度快, 安全可靠, 费用低。

 1. 锚索支护使用中存在问题

  (1)

 由于高强预应力锚索和全螺纹锚杆的延伸率的不同, 致使迎头在施工完锚杆后, 补强锚索支护,造成局部锚杆被压出, 托盘松动, 预紧力丧失, 作为锚杆支护的效果较差。

 而锚索成为主要支护, 造成锚索的破坏。

 (2)

 现场顶板锚索施工过程中, 顶板多为倾斜方向, 不平整, 水平度较差, 而锚索的安装方向多为铅直方向, 造成锚索托梁安装方向与锚索的安装方向不一致, 致使分解了锚索的承载力, 并受剪切而破坏。

 (3)

 “三径匹配” :

 使用的药卷为 22335, 钢绞线直径为 15. 24mm, 过去习惯采用与锚杆钻孔匹配的Φ28mm 的钻头, 造成眼孔径过大, 致使药卷与孔壁之间粘接附着力降低。

 (4)

 托梁的制作:

 现在使用的锚索托梁多使用工字钢, 长度为 lm, 而锚索孔多为中间纵筋气焊切割,上下两面为钻孔, 所以在实际使用过程中造成钻孔部位的弱面, 强度降低; 在施工过程中曾出现该位置断裂现象。

 (5)

 使用左旋钢绞线, 在大扭矩搅拌器具旋向为右旋的情况下, 安装钢绞线时, 不能破股旋进, 从而导致树脂药卷搅拌不均匀。

 使用右旋锚索钢绞线与钻机旋向相同, 药卷是充分搅拌了, 但其破股现象比较严重, 造成整体性强度下降, 降低了右旋锚索钢绞线的整体承载能力, 致使出现已经安装的右旋锚索钢纹线断裂。

 即使没有断裂的右旋锚索钢绞线, 也已经出现了强度损失, 处于断裂的边缘, 对于巷道的支护是一个潜在的隐患。

 2. 改进及解决方案

  (1)

 在锚索锚固的范围内, 岩体处于相对整体平衡状态, 但是在此段岩体内部却发生着岩体的离层和重新组合状态, 锚索内端段岩体离层下移, 造成锚杆段作为一个整体的相对下移, 锚索段压力越大, 就会出现离层较大, 内部岩石也会越压越实, 致使锚杆段下移也会较多, 出现锚杆托盘松动, 预紧力丧失, 造成锚杆的支护强度降低。

 针对两种支护材料延伸率的不同, 采取在锚索托梁的上方铺垫木批或木鞋等, 以增加锚索的延伸吸收变形量, 使其缩小和锚杆之间延伸率的差距, 尽量保持同步; 如果出现上述锚杆“压出” 现象后, 应及时地将此类锚杆进行预紧, 增强锚杆的承载能力, 不至于出现锚杆不承载, 而只有锚索承载的现象。

 如果作为迎头临时支护的补强措施, 在工作面迎头施工过后, 要进行锚索的加强支护, 以提高锚索和锚杆对顶板的承载, 加强对顶板的支护, 从而起到对巷道的支护。

 (2)

 在现有的地质条件下, 将托梁衬垫为水平状态, 衬垫物可以采用硬质木块或钢铁制品、 以减少客观上的承载力分解损失。

 在托梁两端压接顶板钢带, 造成托梁的端头接触, 托梁的里部悬空, 这就是所谓的点接触, 在施工过程中将里部悬空部分用木批等进行铺垫接实, 不仅可以增强托梁的面接触, 同时又可以增加其吸收变形, 缓解锚索延伸率低的缺陷, 从而提高其承载强度。

 (3)

 “三径匹配” :

 钻头优先选用 Φ27mm, 尽可能的发挥各部分的效能。

 (4)

 托梁的制作:

 在上述加工完成后, 在气焊切割或钻孔部位焊接加强筋, 以增加该部位的强度, 保证在施工过程中不至于出现托梁的断裂。

 托梁的孔径应根据锚索的直径进行确定, 以锚索穿过为宜, 不能过大, 以免降低强度; 孔向应根据现场实际而定, 不能随意钻割, 以免造成现场使用中的合力分解, 降低承载能力。

 (5)

 根据钻机的旋转方向和锚索钢绞线的整体配合作用, 采用左旋式锚索, 以增强整体的效果。

 在安装时将内端头进行约 20 一 30cm 的人为破股, 以增加搅拌的充分性, 以此来解决搅拌不充分的问题, 在现场施工中收到了较好的效果。

 在使用过程中, 注意锚索配件(锁头、 锁片)

 的配套使用, 诸如锁片的切口旋向等。

 3. 结论

  通过以上锚索施工存在问题的分析及改进, 从巷道的观测结果表明, 锚索支护体系结构合理, 施工便捷, 保证了锚索安装使用的安全可靠性。

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