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摘要:为有效控制巷道围岩变形,在实际施工的开拓巷道中现已广泛使用锚网支护,但施工工程中施工锚网支护经常出现失效等情况,达不到设计要求,该文将对锚网支护失效的几种情况进行分析与探讨。
关键词: 开拓巷道 锚网失效 分析探讨
【分类号】:TD353.9
1引言
锚网支护是作为现今一种普遍的支护方式,现已在井巷工程中大量推广使用,但锚网支护受实际现场地质、水文及操作安装等因素影响会造成锚网支护失效。安装不合理、使用不当、管理松懈就会导致锚网支护失效,由此可能引发网兜、片帮、冒顶等。因此在施工过程中我们需要针对施工现场实际情况对支护方式作出相应的调整和改变,杜绝支护失效。发挥锚网支护先进性的同时需要解决其不足之处,在此与大家对锚网支护作共同探讨,以找出其不足之处,探讨改进办法,不断创新和改进锚网支护方式及管理模式。
为目的。
2 锚网支护失效的分析与探讨
现今锚杆材质大多采用钢材,锚网支护对锚杆选用钢材也有严格的限制,如:含碳量不能过高的钢材,不能使用于锚杆体及其配件上(含碳量高易增加钢材脆性降低韧性的力学性能)。现场岩层位移错动而受剪切力,含碳量超标的钢材加工的锚杆会造成锚杆弯曲,严重的锚网折断。锚杆直径通常选用18-22mm螺紋钢。若锚杆直径小于地应力要求就达不到设计强度,一旦地应力过大造成锚杆体断裂就会失去对围岩的悬吊作用。在加工锚杆之前对钢材的材质、规格要严格把关,确保锚杆达到设计强度要求。劣质锚杆造成的支护失效后果不堪设想。
断层、裂隙具导水性,当锚眼穿过出水断层、裂隙或含水岩层时,往往出现锚眼作为一种出水通道而长期流水。长期流水的锚眼受流水的冲刷等物理作用和化学作用造成锚眼壁岩石流失、松动、强度下降,从而扩大锚眼或壁岩强度大大弱化而造成树脂锚固体与锚眼壁失去原有的咬吻作用而锚网失去提拔的着力点,如此造成锚网支护失效。
在一些特殊围岩中,锚网的悬吊作用、组合作用、减跨作用都会减弱或失去,如流沙层、表土、角砾岩、充填物、软泥岩和断层面、破碎带这些特殊围岩及地段结构不稳定极易发生大范围的冒顶,这些特殊构造的围岩硬度低、强度低、层理发育导致锚固范围小于冒落高度,最终造成锚网支护失效。
长时间不及时支护或支护强度达不到,围岩因深部地應力积聚而下沉,再次锚网支护时因锚固岩层稳定性破坏,锚网支护失效。
喷浆封闭不严密或未喷浆,掘进后的围岩裸露长期与空气接触,发生风化、氧化,造成围岩成分发生软化、掉落、位移,致使托盘处的岩石强度降低,托盘从原紧贴岩面转为不贴岩面、松动而造成锚网支护失效。预紧力不够托板就不能紧贴岩面,会造成托板松动、岩块悬吊,加之爆破震动等多种原因都会发生掉矸、漏渣造成托板不紧贴岩面。爆破震动容易震落托板处的岩块,还会造成螺帽退丝,以形成托板掉离岩面。
泥岩遇水容易发生膨胀造成底鼓帮鼓等现象,当膨胀岩层厚度大,会出现锚网整体都安装在膨胀岩层中,随着岩层膨胀鼓出将锚网整体往外移出而形成锚网支护失效。岩层极其破碎,锚网之间岩石发生下移、冒落造成锚固体与托板之间发生空洞,锚网对锚固体与托板之间的岩石失去提拔作用而造成锚网支护失效。更严重时锚固体依附生根的围岩也下移或冒落,造成锚网整体随破碎掉落而失去支护作用。
锚网支护的角度有普通角度和特殊角度两种。普通角度就是平常要求垂直井巷轮廓线的角度,特殊角度为井巷围岩为特殊构造形态时采取特殊安装锚网的角度。例如,岩层倾角70-90度的条件下,井巷拱部的岩层成为半部分处于接近竖直悬空状态,将锚网垂直井巷轮廓线安设,锚网整体处于某一单个岩层中,对多层岩层不具串联效果而失去锚网基本功能之一的组合作用而造成假支护,岩石冒落时锚网也随之移出导致锚网支护失效。近水平、缓倾斜岩层,锚网角度不合理造成减小锚网支护组合拱的厚度,也大大减小锚网支护效果。
3.提高锚网质量的途径
及时支护安设锚网,并给予合理的预紧力,可以减少围岩拉应力区,改变围岩的应力状态,提高围岩强度。提高岩层层面的摩擦力和粘结力,从而能提高组合梁的强度,并能充分发挥岩石自身的承载能力。
合理确定锚网支护角度,按围岩倾角、岩性、厚度等多方面综合考虑设计正确的锚网安装角度并依现场实际科学调整,从而实现有效支护。合理确定锚网外露长度,确保有效支护长度。根据现场实际情况,合理确定锚网的支护长度和外露长度,使锚网的支护作用最大化,完美化。
通过有效的技术培训及教育,施工前认真贯彻学习作业规程或安全技术措施,施工中由技术人员依现场实际适时科学调整,使施工人员熟悉掌握每一道工序的同时,针对不同的现场地质情况作出相应的调整。
4结语
锚网支护有其不尽完善的地方,分析其原因,探索实际工程中存在的问题,找到合理解决的办法从而对锚网支护得方式加以改进,使其更加完善达到支护可靠、有效的目的。分析锚网支护失效的原因,作为一个同大家探讨和研究的壳体,使我们进一步丰富锚网支护理论,达到共同提高的目的。
参考文献:
[1] 钱鸣高 岩层控制的关键层理论 中国矿业大学出版社 2000.10
[2]柏建彪,侯朝炯,杜木民,马东彩. 复合顶板极软煤层巷道锚网支护技术研究.岩石力学与工程学报,2001.01
[3] 陈炎光 陆士良主编.中国煤矿巷道围岩控制.徐州:中国矿业大学出版社,1994.
关键词: 开拓巷道 锚网失效 分析探讨
【分类号】:TD353.9
1引言
锚网支护是作为现今一种普遍的支护方式,现已在井巷工程中大量推广使用,但锚网支护受实际现场地质、水文及操作安装等因素影响会造成锚网支护失效。安装不合理、使用不当、管理松懈就会导致锚网支护失效,由此可能引发网兜、片帮、冒顶等。因此在施工过程中我们需要针对施工现场实际情况对支护方式作出相应的调整和改变,杜绝支护失效。发挥锚网支护先进性的同时需要解决其不足之处,在此与大家对锚网支护作共同探讨,以找出其不足之处,探讨改进办法,不断创新和改进锚网支护方式及管理模式。
为目的。
2 锚网支护失效的分析与探讨
现今锚杆材质大多采用钢材,锚网支护对锚杆选用钢材也有严格的限制,如:含碳量不能过高的钢材,不能使用于锚杆体及其配件上(含碳量高易增加钢材脆性降低韧性的力学性能)。现场岩层位移错动而受剪切力,含碳量超标的钢材加工的锚杆会造成锚杆弯曲,严重的锚网折断。锚杆直径通常选用18-22mm螺紋钢。若锚杆直径小于地应力要求就达不到设计强度,一旦地应力过大造成锚杆体断裂就会失去对围岩的悬吊作用。在加工锚杆之前对钢材的材质、规格要严格把关,确保锚杆达到设计强度要求。劣质锚杆造成的支护失效后果不堪设想。
断层、裂隙具导水性,当锚眼穿过出水断层、裂隙或含水岩层时,往往出现锚眼作为一种出水通道而长期流水。长期流水的锚眼受流水的冲刷等物理作用和化学作用造成锚眼壁岩石流失、松动、强度下降,从而扩大锚眼或壁岩强度大大弱化而造成树脂锚固体与锚眼壁失去原有的咬吻作用而锚网失去提拔的着力点,如此造成锚网支护失效。
在一些特殊围岩中,锚网的悬吊作用、组合作用、减跨作用都会减弱或失去,如流沙层、表土、角砾岩、充填物、软泥岩和断层面、破碎带这些特殊围岩及地段结构不稳定极易发生大范围的冒顶,这些特殊构造的围岩硬度低、强度低、层理发育导致锚固范围小于冒落高度,最终造成锚网支护失效。
长时间不及时支护或支护强度达不到,围岩因深部地應力积聚而下沉,再次锚网支护时因锚固岩层稳定性破坏,锚网支护失效。
喷浆封闭不严密或未喷浆,掘进后的围岩裸露长期与空气接触,发生风化、氧化,造成围岩成分发生软化、掉落、位移,致使托盘处的岩石强度降低,托盘从原紧贴岩面转为不贴岩面、松动而造成锚网支护失效。预紧力不够托板就不能紧贴岩面,会造成托板松动、岩块悬吊,加之爆破震动等多种原因都会发生掉矸、漏渣造成托板不紧贴岩面。爆破震动容易震落托板处的岩块,还会造成螺帽退丝,以形成托板掉离岩面。
泥岩遇水容易发生膨胀造成底鼓帮鼓等现象,当膨胀岩层厚度大,会出现锚网整体都安装在膨胀岩层中,随着岩层膨胀鼓出将锚网整体往外移出而形成锚网支护失效。岩层极其破碎,锚网之间岩石发生下移、冒落造成锚固体与托板之间发生空洞,锚网对锚固体与托板之间的岩石失去提拔作用而造成锚网支护失效。更严重时锚固体依附生根的围岩也下移或冒落,造成锚网整体随破碎掉落而失去支护作用。
锚网支护的角度有普通角度和特殊角度两种。普通角度就是平常要求垂直井巷轮廓线的角度,特殊角度为井巷围岩为特殊构造形态时采取特殊安装锚网的角度。例如,岩层倾角70-90度的条件下,井巷拱部的岩层成为半部分处于接近竖直悬空状态,将锚网垂直井巷轮廓线安设,锚网整体处于某一单个岩层中,对多层岩层不具串联效果而失去锚网基本功能之一的组合作用而造成假支护,岩石冒落时锚网也随之移出导致锚网支护失效。近水平、缓倾斜岩层,锚网角度不合理造成减小锚网支护组合拱的厚度,也大大减小锚网支护效果。
3.提高锚网质量的途径
及时支护安设锚网,并给予合理的预紧力,可以减少围岩拉应力区,改变围岩的应力状态,提高围岩强度。提高岩层层面的摩擦力和粘结力,从而能提高组合梁的强度,并能充分发挥岩石自身的承载能力。
合理确定锚网支护角度,按围岩倾角、岩性、厚度等多方面综合考虑设计正确的锚网安装角度并依现场实际科学调整,从而实现有效支护。合理确定锚网外露长度,确保有效支护长度。根据现场实际情况,合理确定锚网的支护长度和外露长度,使锚网的支护作用最大化,完美化。
通过有效的技术培训及教育,施工前认真贯彻学习作业规程或安全技术措施,施工中由技术人员依现场实际适时科学调整,使施工人员熟悉掌握每一道工序的同时,针对不同的现场地质情况作出相应的调整。
4结语
锚网支护有其不尽完善的地方,分析其原因,探索实际工程中存在的问题,找到合理解决的办法从而对锚网支护得方式加以改进,使其更加完善达到支护可靠、有效的目的。分析锚网支护失效的原因,作为一个同大家探讨和研究的壳体,使我们进一步丰富锚网支护理论,达到共同提高的目的。
参考文献:
[1] 钱鸣高 岩层控制的关键层理论 中国矿业大学出版社 2000.10
[2]柏建彪,侯朝炯,杜木民,马东彩. 复合顶板极软煤层巷道锚网支护技术研究.岩石力学与工程学报,2001.01
[3] 陈炎光 陆士良主编.中国煤矿巷道围岩控制.徐州:中国矿业大学出版社,1994.