让压锚杆支护试验小结.pptVIP

目录 一、概况 二、捷马公司概况 三、让压锚杆支护设计基本理论 四、清河门煤矿343材料道让压锚杆支护试验小结 后来为改善此被动局面，在巷道的顶板采用全锚索支护，即用短锚索代替顶板锚杆配合长锚索支护，锚索间排距为800×800mm，取得了一定效果，但仍无法满足生产需要，巷道掘进后仍出现大量网兜、顶板下沉严重现象。之后，阜新矿业集团公司、清河门煤矿与捷马公司合作计划对其进行让压锚杆支护试验。 C区（围岩破坏区）：在此区域内，围岩破坏，支护系统承受破碎岩石的静载荷。随着破坏区域的增加，载荷增加。对锚杆支护，如果锚杆系统的支护范围小于破坏范围，则锚杆系统受力将急剧降低甚至变为0，彻底失去其支护作用，锚杆支护系统和围岩一起移动。 根据围岩应力和变形特性曲线研究, 支护系统的工况点确定如下: 最小支护强度：100t/m 巷道围岩位移：40mm 锚杆系统的最小允许变形：40mm。 确定了工况点就可以根据强度要求选择锚杆杆体强度、材质、间排距等基本参数。 现简单分析普通锚杆支护系统的特性曲线及存在的问题： 一个成功的锚杆支护系统不仅仅要求支护强度达到要求，还要根据围岩应力和变形特性曲线设计锚杆的特性曲线以适应围岩应力和变形的需要。 首先回顾一下已经用过的三代锚杆的特性曲线及存在的问题： 第一、二 代锚杆（普强全螺纹钢锚杆和普强滚丝锚杆）： 第三代锚杆（超高强锚杆）： 第三代锚杆（超高强锚杆）：超高强锚杆是利用Q500、Q600钢材制造的锚杆，其特点是强度大，但加工性能不好。成品锚杆在破坏时大多在丝部脆断，延伸率极小，无塑性变形阶段。尽管其强度高，但由于其与围岩变形不适应，锚杆破断率极高，其特性曲线如图3。 图3中锚杆支护系统特性曲线的实线部分是锚杆在丝部断裂时的特性曲线， 实线＋虚线是锚杆在杆体破断时的特性曲线。可以看出，锚杆在丝部断裂时的允许变形和围岩变形相差甚大，尽管锚杆有较高的强度，但在大围岩变形条件下必然断裂。锚杆在杆体断裂时，尽管锚杆的整体变形达到围岩变形的要求，然而锚杆在处于塑性变形状态下工作。由于巷道支护安全的需要，在设计锚杆时应尽量设计锚杆的工况点在弹性范围内，否则变形安全距离太小，微小的扰动和围岩变形变化也会导致锚杆破断。 合理锚杆支护系统的特性曲线设计—第四代锚杆（让压锚杆） 合理锚杆支护系统的特性曲线设计—第四代锚杆（让压锚杆） 锚杆特性曲线设计必须根据围岩应力变形的特性曲线的特点，根据围岩应力—变形特性曲线，锚杆支护系统应满足下列要求： 最小支护强度：100t/m 巷道围岩位移：40mm 锚杆系统的允许变形：40mm 锚杆工况点应在弹性范围内。 由于让压机构的作用，让压均压锚杆和普通高强锚杆起到了下列作用： （1）保证了工况点在弹性范围之内； （2）锚杆强度安全系数比普通高强锚杆大； （3）锚杆变形让压安全系数比普通高强锚杆大得多。 （三）让压管设计的基本原则： 问题分析及解决思路： 由于开始试验区超前掘进应力没有赶过去，同时受到变断面和断层的影响，出现顶板下沉和压力显现明显的现象属于正常现象，今后在此条件下可以从开始段适当增加锚网支护的强度、尽量减少空顶时间方面来改善支护效果。对于第三阶段出现顶板下沉量大，但部分锚杆的让压管未发生明显变形的特点，今后类似条件时巷道掘进时应进一步增加锚杆的预应力，把预应力提高到6吨以上，同时增加锚杆、锚索支护的强度，尽量减少迎头空顶时间。 由于对特殊区域考虑不足，部分锚杆的让压距离偏小，出现了巷道掘进后短时间内让压管完全变形，锚杆受力继续增加后出现断锚杆的现象。解决思路是特殊段适当增加锚杆的让压距离或增加杆体自身的强度。对于部分螺母出现脱落的现象，从两个方面加以改进，一是提高螺母的加工精度和强度；二是现场尽量把螺母上正，减少安装对螺母的破坏。 对于锚索破断的问题分为两种情况，第一种情况是正常地质采矿条件下，由于特殊的原因出现个别锚索出现因受力过大而破断的现象属于正常现象，建议采用原方案正常掘进；第二种情况是地质采矿条件发生了明显变化，出现了高应力区或“煤炮”频繁区域，考虑到锚索延伸率较低的因素，锚索也增加让压机构即采用让压锚索，以改善锚杆与锚索变形协调性问题，减少锚索破断的几率。 个别钢带出现“撕裂”现象，主要是因为施工时因顶板不完整，在钢带的下面出现“悬空”区，当锚杆托盘受力增加时，锚杆托盘切割钢带造成的。此现象对巷道支护效果影响不大，建议施工锚杆时尽量减少钢带“悬空”的范围，实在不行可适当背顶，此方案可减少或解决钢带“撕裂”问题。 （二）经验总结 （1）对于像343区北翼集中材料道免压区段的巷道，采用原设计中让压锚杆支护的参数可以基本