锚杆索支护原理及大变形控制技术
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锚杆支护原理锚杆支护是一种常见的地下工程支护方法,主要用于土体或者岩体的加固和稳定。
它通过锚杆的预应力作用,将锚杆与岩土体密切连接,形成一个整体结构,从而增强了地下工程的稳定性和承载能力。
本文将详细介绍锚杆支护的原理及其应用。
一、锚杆支护的原理锚杆支护的原理基于以下几个方面:1. 磨擦力原理:锚杆通过预应力的作用,使其与岩土体之间产生磨擦力,从而阻挠岩土体的位移和变形。
磨擦力的大小取决于锚杆的预应力大小和锚杆与岩土体之间的磨擦系数。
2. 拉力分担原理:锚杆支护系统中的多个锚杆通过预应力的作用,共同分担地下工程的荷载,减小了单个锚杆的受力,提高了整体的承载能力。
这种拉力分担原理可以有效减小锚杆的应力集中,提高了锚杆的使用寿命。
3. 锚固效应原理:锚杆通过预应力的作用,使其与岩土体之间形成一个锚固体系,增加了地下工程的整体稳定性。
锚固体系可以有效地反抗岩土体的位移和变形,保证地下工程的安全运行。
二、锚杆支护的应用锚杆支护广泛应用于各类地下工程,如隧道、地下室、矿井、坑道等。
其主要应用领域包括:1. 隧道工程:锚杆支护在隧道工程中起到了重要的作用。
通过预应力锚杆的施工,可以有效地增加隧道围岩的稳定性,减小地表沉降和隧道变形的风险。
2. 地下室工程:在地下室的施工过程中,锚杆支护可以提供稳定的支撑力,防止地下室的坍塌和变形。
同时,锚杆支护还可以减小地下室施工对周围环境的影响。
3. 矿井工程:在矿井的开采过程中,锚杆支护可以有效地增加矿井的稳定性,保证矿井的安全运行。
锚杆支护还可以减小矿井的变形和沉降,提高矿井的采矿效率。
4. 坑道工程:锚杆支护在坑道工程中起到了重要的作用。
通过预应力锚杆的施工,可以有效地增加坑道的稳定性,减小地表沉降和坑道变形的风险。
三、锚杆支护的施工步骤锚杆支护的施工步骤普通包括以下几个环节:1. 预处理:在施工前,需要对地下工程的岩土体进行勘探和分析,确定锚杆的布置位置和长度。
同时,还需要对锚杆的材料和设备进行检查和准备。
锚杆支护理论及施工工艺讲解讲课目的:通过本次讲课,带动管理人员及锚杆支护工认真钻研锚杆支护理论,与实践相结合,提升掘面锚杆支护规范化操作,达到安全、经济支护巷道顶板的目的。
讲课内容:分三大部分:(1)锚杆支护原理;(2)锚杆施工工艺;(3)锚杆施工管理及质量要求。
一、锚杆支护原理1、悬吊理论:悬吊理论认为:锚杆支护的作用就是将巷道顶板较软弱岩层吊在上部稳定岩层上,以增强较软弱岩层的稳定性。
对于回采巷道经常遇到的层状岩体,当巷道开挖后,直接顶因弯曲、变形与老顶分离,如果锚杆及时将直接顶挤压并悬吊在老顶上,就能减小和限制直接顶的下沉和离层,以达到支护的目的。
巷道浅部围岩松软破碎,或者开掘巷道后应力重新分布,顶板出现松动破裂区,这时锚杆的悬吊作用就是将这部分易落岩体悬吊在深部未松动岩层上。
这是悬吊理论的进一步发展。
根据悬吊岩层的质量就可以进行锚杆支护设计。
悬吊理论直观地揭示了锚杆的悬吊作用,在分析过程中不考虑围岩的自承能力,而且将被锚固体与原岩体分开,与实际情况有一定差距,计算数据存在误差。
悬吊理论只适用于巷道顶板,不适用于巷道帮、底。
如果顶板中没有坚硬稳定岩层或顶板较软弱岩层较厚,围岩破碎区范围较大,无法将锚杆锚固到上面坚硬岩层或者未松动岩层上,悬吊理论就不适用。
2、组合梁理论:组合梁理论认为:在层状岩体中开挖巷道,当顶板在一定范围内不存在坚硬稳定岩层时,锚杆的悬吊作用居次要地位。
如果顶板岩层中存在若干分层,顶板锚杆的作用,一方面是依靠锚杆的锚固力增加各岩层间的摩擦力,防止岩石沿层面滑动,避免各岩层出现离层现象;另一方面,锚杆杆体可增加岩层间的抗剪刚度,阻止岩层间的水平错动,从而将巷道顶板锚固范围内的几个薄岩层锁紧成一个较厚的岩层(组合梁)。
这种组合厚岩层在上覆岩层荷载的作用下,其最大弯曲应变和应力都将大大减小,组合梁的挠度也减小,而且组合梁越厚,梁内的最大应力、应变和梁的挠度也就减小。
根据组合梁的强度大小,可以确定锚杆支护参数。
锚杆支护一、锚杆支护原理1、锚杆的悬吊作用悬吊作用是指用锚杆将软弱的直接顶板吊挂在其上的坚固老顶之上。
如图1所示,或者是用锚杆将因巷道开挖而引起松动的岩块连接在松动区外的完整坚固岩石上,使松动岩块不至冒落。
锚杆的悬吊作用2、锚杆的组合梁理论利用锚杆的拉力将层状岩层组合起来形成组合梁结构进行支护,这就是锚杆组合梁作用。
组合梁作用的本质在于通过锚杆的预拉应力将原视为叠合梁的岩层挤紧,增大岩层间的摩擦力;同时,锚杆本身也提供一定的抗剪能力,阻止其层间错动。
锚杆把数层薄的岩层组合成类似铆钉加固的组合梁,这时被锚固的岩层便可看成组合梁,全部锚固层能保持同步变形,顶板岩层抗弯刚度得以大大提高。
锚杆的组合作用3、锚杆锲固作用是指在围岩中存在一组或多组不同产状的不连续面的情况下,由于锚杆穿过这些不连续面,防止或减少了围岩沿不连续面的移动。
如图3。
锚杆的楔固作用p бb p 锚杆的楔固作用-б p (бbp4、挤压加固拱作用形成以锚杆头和紧固端为顶点的锥形体压缩区。
如将锚杆沿拱形巷道周边按一定间距径向排列,在预应力作用下,每根锚杆周围形成的锥形体压缩区彼此重叠联结,在围岩中形成一连续压缩带。
它不仅能保持自身的稳定,而且能承受地压,组织上部围岩的松动和变形。
显然,对锚杆施加预紧力是形成加固拱的前提。
5、锚杆的减跨作用如果把不稳定的顶板岩层看成是支撑在两帮的叠合梁,由于可视悬吊在老顶上的锚杆为支点,安设了锚杆就相当于在该处打了点柱增加了支点而减少了顶板的跨度,从而降低了顶板岩层的弯曲应力和挠度,维持了顶板与岩石的稳定性,使岩石不易变形和破坏。
这就是锚杆的“减跨”作用,它实际上来源于锚杆的悬吊作用。
上述几种锚杆支护作用并非是孤立存在的,实际上是相互补充的综合作用,只不过在不同地质条件下,某种支护作用占的地位不同而已。
二、锚杆支护作用机理分析巷道开掘以后,由于受掘进工作面迎头及两帮的支撑,顶板下沉和变形很小。
此时安装锚杆,其主要作用是控制顶板浅部岩层的离层、滑动。
锚杆和锚索的应用原理
锚杆和锚索都是用于提供支撑和固定的工程结构设备。
它们的应用原理如下:
1. 锚杆的应用原理:锚杆是一种通过抵抗拉力来增加土体或岩石的稳定性的工程材料。
其原理是将锚杆作为预应力杆固定在土体或岩石中,通过施加预应力力矩使锚杆与土体或岩石形成摩擦力或阻力,从而增加其抗拉能力。
当土体或岩石承受外部荷载时,锚杆将荷载通过摩擦力传递到周围的土体或岩石中,使其稳定。
2. 锚索的应用原理:锚索是一种通过抵抗拉力来增加结构稳定性的工程材料,通常用于固定大型建筑物或桥梁。
其原理是将一根或多根钢丝绳等材料置于深孔中,然后注入浆液填充孔隙,形成地下结构。
钢丝绳通过预应力力矩被拉紧,将土壤或岩石与结构相连,形成一种通过摩擦力和粘结力来提供稳定性的支撑系统。
这样,锚索可以使结构承受拉力并阻止其移动或倾斜。
总之,锚杆和锚索通过施加预应力力矩来提供稳定性和支撑,从而增加土体、岩石或结构的抗拉能力,阻止结构的移动或倾斜。
它们在土木工程、岩土工程和结构工程中广泛应用。
锚杆支护一、锚杆支护原理1、锚杆的悬吊作用悬吊作用是指用锚杆将软弱的直接顶板吊挂在其上的坚固老顶之上。
如图1所示,或者是用锚杆将因巷道开挖而引起松动的岩块连接在松动区外的完整坚固岩石上,使松动岩块不至冒落。
锚杆的悬吊作用2、锚杆的组合梁理论利用锚杆的拉力将层状岩层组合起来形成组合梁结构进行支护,这就是锚杆组合梁作用。
组合梁作用的本质在于通过锚杆的预拉应力将原视为叠合梁的岩层挤紧,增大岩层间的摩擦力;同时,锚杆本身也提供一定的抗剪能力,阻止其层间错动。
锚杆把数层薄的岩层组合成类似铆钉加固的组合梁,这时被锚固的岩层便可看成组合梁,全部锚固层能保持同步变形,顶板岩层抗弯刚度得以大大提高。
锚杆的组合作用3、锚杆锲固作用是指在围岩中存在一组或多组不同产状的不连续面的情况下,由于锚杆穿过这些不连续面,防止或减少了围岩沿不连续面的移动。
如图3。
锚杆的楔固作用sin αcos αp бbpбpбαbб顶板线节理面锚杆的楔固作用bб-sin αcos α)б p (бbpбpбαα2sin b α+б2cos p б顶板线节理面4、挤压加固拱作用形成以锚杆头和紧固端为顶点的锥形体压缩区。
如将锚杆沿拱形巷道周边按一定间距径向排列,在预应力作用下,每根锚杆周围形成的锥形体压缩区彼此重叠联结,在围岩中形成一连续压缩带。
它不仅能保持自身的稳定,而且能承受地压,组织上部围岩的松动和变形。
显然,对锚杆施加预紧力是形成加固拱的前提。
锚杆的挤压加固拱L4321a5、锚杆的减跨作用如果把不稳定的顶板岩层看成是支撑在两帮的叠合梁,由于可视悬吊在老顶上的锚杆为支点,安设了锚杆就相当于在该处打了点柱增加了支点而减少了顶板的跨度,从而降低了顶板岩层的弯曲应力和挠度,维持了顶板与岩石的稳定性,使岩石不易变形和破坏。
这就是锚杆的“减跨”作用,它实际上来源于锚杆的悬吊作用。
上述几种锚杆支护作用并非是孤立存在的,实际上是相互补充的综合作用,只不过在不同地质条件下,某种支护作用占的地位不同而已。
锚杆支护的原理
锚杆支护是一种常用的岩土工程技术,旨在增强岩石或土体的稳定性。
其原理是通过将钢筋或钢管等材料固定在岩石或土体中,形成一个有效的支撑系统,从而控制地层的位移和变形,提高地质体的承载能力。
锚杆支护的具体原理可以概括为以下几个方面:
1. 加固地层:通过在地层中钻孔并注入高强度胶结材料,将锚杆牢固地固定在岩石或土体中。
这样可以增加地层的整体强度和刚度,阻止岩石或土体破坏和滑动。
2. 分散荷载:锚杆支护在地层中形成锚杆网,并通过承受荷载的方式来分散地层的力量。
锚杆通过与地层内的固有力反作用,将部分荷载传递到其他岩体或地下结构上,减轻了地层的载荷,保护了地下工程的安全。
3. 控制和消散位移:锚杆支护可控制地层的位移和变形,通过与地层结构相互作用,改变地层内力和应变的分布。
这种互动能够消散地层内产生的应力、变形和位移,防止发生地层破坏,维护地下工程的稳定性。
4. 增加地质体的承载能力:锚杆支护可以提高地质体的承载能力,通过加固和固定地层结构,使得地质体能够承受更大的荷载。
这对于需要建设地下洞室、隧道、坑道等工程项目的地质体来说是非常重要的。
总而言之,锚杆支护的原理是通过加固地层、分散荷载、控制和消散位移以及增加地质体的承载能力,来提高地下工程的稳定性和安全性。
它是一种有效的支护技术,被广泛应用于岩土工程领域。
锚杆支护一、锚杆支护的原理锚杆支护就是以维护和利用围岩的自承能力为基点,及时地进行支护,控制围岩的变形和松弛,使围岩成为支护体系的组成部分。
通过锚入围岩内部的杆体,改变巷道围岩的本身的力学状态,在巷道周围形成一个整体而又稳定的承载环,和围岩共同作用,达到维护巷道的目的。
这一支护形式与传统的棚式支护相比属于主动积极加固巷道围岩的支护形式。
二、锚杆在支护中的作用1、锚杆的悬吊作用悬吊作用是指用锚杆将软弱的直接顶板吊挂在其上的坚固老顶之上。
如图1所示,或者是用锚杆将因巷道开挖而引起松动的岩块连接在松动区外的完整坚固岩石上,使松动岩块不至冒落。
2、锚杆的组合梁理论在层状岩层的巷道顶板中,通过锚入一系列的锚杆,将锚杆长度以内的薄层岩石锚成岩石组合梁,从而提高其承载力。
利用锚杆的拉力将层状岩层组合起来形成组合梁结构进行支护,这就是锚杆组合梁作用。
组合梁作用的本质在于通过锚杆的预拉应力将原视为叠合梁的岩层挤紧,增大岩层间的摩擦力;同时,锚杆本身也提供一定的抗剪能力,阻止其层间错动。
锚杆把数层薄的岩层组合成类似铆钉加固的组合梁,这时被锚固的岩层便可看成组合梁,全部锚固层能保持同步变形,顶板岩层抗弯刚度得以大大提高。
3、锚杆锲固作用锚杆的悬吊作用锚杆的组合作用是指在围岩中存在一组或多组不同产状的不连续面的情况下,由于锚杆穿过这些不连续面,防止或减少了围岩沿不连续面的移动。
如图3。
44、挤压加固拱作用形成以锚杆头和紧固端为顶点的锥形体压缩区。
如将锚杆沿拱形锚杆的楔固作用p бb p 锚杆的楔固作用-б p (бbp巷道周边按一定间距径向排列,在预应力作用下,每根锚杆周围形成的锥形体压缩区彼此重叠联结,在围岩中形成一连续压缩带。
它不仅能保持自身的稳定,而且能承受地压,组织上部围岩的松动和变形。
显然,对锚杆施加预紧力是形成加固拱的前提。
5、锚杆的减跨作用如果把不稳定的顶板岩层看成是支撑在两帮的叠合梁,由于可视悬吊在老顶上的锚杆为支点,安设了锚杆就相当于在该处打了点柱增加了支点而减少了顶板的跨度,从而降低了顶板岩层的弯曲应力和挠度,维持了顶板与岩石的稳定性,使岩石不易变形和破坏。
锚杆支护一、锚杆支护原理1、锚杆的悬吊作用悬吊作用是指用锚杆将软弱的直接顶板吊挂在其上的坚固老顶之上。
如图1所示,或者是用锚杆将因巷道开挖而引起松动的岩块连接在松动区外的完整坚固岩石上,使松动岩块不至冒落。
锚杆的悬吊作用2、锚杆的组合梁理论利用锚杆的拉力将层状岩层组合起来形成组合梁结构进行支护,这就是锚杆组合梁作用。
组合梁作用的本质在于通过锚杆的预拉应力将原视为叠合梁的岩层挤紧,增大岩层间的摩擦力;同时,锚杆本身也提供一定的抗剪能力,阻止其层间错动。
锚杆把数层薄的岩层组合成类似铆钉加固的组合梁,这时被锚固的岩层便可看成组合梁,全部锚固层能保持同步变形,顶板岩层抗弯刚度得以大大提高。
锚杆的组合作用3、锚杆锲固作用是指在围岩中存在一组或多组不同产状的不连续面的情况下,由于锚杆穿过这些不连续面,防止或减少了围岩沿不连续面的移动。
如图3。
锚杆的楔固作用p бb p 锚杆的楔固作用-б p (бbp4、挤压加固拱作用形成以锚杆头和紧固端为顶点的锥形体压缩区。
如将锚杆沿拱形巷道周边按一定间距径向排列,在预应力作用下,每根锚杆周围形成的锥形体压缩区彼此重叠联结,在围岩中形成一连续压缩带。
它不仅能保持自身的稳定,而且能承受地压,组织上部围岩的松动和变形。
显然,对锚杆施加预紧力是形成加固拱的前提。
5、锚杆的减跨作用如果把不稳定的顶板岩层看成是支撑在两帮的叠合梁,由于可视悬吊在老顶上的锚杆为支点,安设了锚杆就相当于在该处打了点柱增加了支点而减少了顶板的跨度,从而降低了顶板岩层的弯曲应力和挠度,维持了顶板与岩石的稳定性,使岩石不易变形和破坏。
这就是锚杆的“减跨”作用,它实际上来源于锚杆的悬吊作用。
上述几种锚杆支护作用并非是孤立存在的,实际上是相互补充的综合作用,只不过在不同地质条件下,某种支护作用占的地位不同而已。
二、锚杆支护作用机理分析巷道开掘以后,由于受掘进工作面迎头及两帮的支撑,顶板下沉和变形很小。
此时安装锚杆,其主要作用是控制顶板浅部岩层的离层、滑动。
锚杆锚索支护的相关知识锚杆锚索支护的相关知识第一节锚杆支护技术一、锚杆支护的原理锚杆支护就是以维护和利用围岩的自承能力为基点,及时地进行支护,控制围岩的变形和松弛,使围岩成为支护体系的组成部分。
通过锚入围岩内部的杆体,改变巷道围岩的本身的力学状态,在巷道周围形成一个整体而又稳定的承载环,和围岩共同作用,达到维护巷道的目的。
这一支护形式与传统的棚式支护相比属于主动积极加固巷道围岩的支护形式。
二、锚杆在支护中的作用1、悬吊作用锚杆将软弱岩层挂在上面坚固稳定的岩层上。
2、组合梁作用在层状岩层的巷道顶板中,通过锚入一系列的锚杆,将锚杆长度以内的薄层岩石锚成岩石组合梁,从而提高其承载力。
3、围岩补强作用巷道深部围岩中岩石处于三轴受压状态,而靠近巷道周边的岩石则处于二轴受力状态,后者的强度大大小于前者,故易于破坏而丧失稳定性。
巷道周围打锚杆后,有些岩石又部分恢复了三轴受力状态增大了它本身的强度;另外锚杆还可以增加岩层弱面的剪断阻力,使巷道周边围岩不易破坏和失稳,这就叫作围岩补强作用。
4、挤压连接作用锚杆将巷道锚栓挤紧,对岩石施加预应力,以平衡岩石内所产生的张拉力,阻止裂隙的继续扩大,而且对于松散岩石也能起到挤压连接作用。
5、挤压加固拱作用松散岩石在预应力作用下围绕每根锚杆的周围会形成一个两头带圆锥的筒形挤压区或压缩应力区,在系统排列的锚杆群中,这些挤压区或压缩应力区便组成了一个具有相当宽厚的均匀压缩加固带,它相当于一种承载结构而支承相当大的载荷。
三、锚杆支护巷道有关规定:1、锚杆支护优先选用树脂锚杆,锚杆的长度应根据巷道的类别、围岩情况、矿压情况和断面情况等确定,并不得小于1600mm。
2、非金属锚杆必须符合防静电、阻燃的要求,并取得煤安标志。
3、开拓大巷、采区准备巷锚杆直径不小于18mm,长度不小于1800mm。
4、15#煤非采空区巷道顶锚杆直径不小于20mm,长度不小于2200mm,帮锚杆直径不小于18mm,长度不小于2000mm,15#煤层采空区巷道帮锚杆直径不小于20mm,长度不小于2400mm,15#煤松散煤层巷道和切巷帮锚杆直径不小于20mm,长度不小于2400mm,单一煤层巷道顶锚杆直径不小于18mm,长度不小于1800mm,二次动压巷道帮锚杆长度不小于2400mm。
锚杆支护的作用原理
锚杆支护是一种常见的地下工程支护方式,其作用原理主要包括锚杆的锚固作
用和支护结构的整体稳定性。
锚杆支护通过在地下工程中设置锚杆,利用锚杆与岩体之间的相互作用,来提高地下工程的整体稳定性和承载能力。
首先,锚杆支护的作用原理之一是锚固作用。
锚杆通过在地下工程中设置,将
锚杆的一端固定在岩体内部,另一端连接到支护结构上。
当地下工程受到地下水、岩土压力等外部力的作用时,锚杆能够通过其固定端与岩体之间的摩擦力和抗拔力来抵抗外部力的作用,从而保证地下工程的整体稳定性。
其次,锚杆支护的作用原理还包括支护结构的整体稳定性。
锚杆与支护结构相
结合,能够形成一个整体稳定的支护系统。
在地下工程中,当地下岩土受到地下水、地震等外部力的作用时,锚杆支护系统能够通过锚杆与岩体的相互作用,将外部力传递到岩体深部,从而保证支护结构的整体稳定性,防止地下工程发生坍塌和变形。
除此之外,锚杆支护还具有灵活性和适应性强的特点。
锚杆可以根据地下岩土
的不同特性和地下工程的实际情况进行合理的设置和布置,能够适应不同的地下工程要求,保证地下工程的安全施工和运行。
总的来说,锚杆支护的作用原理主要包括锚固作用和支护结构的整体稳定性。
通过锚杆与岩体的相互作用,锚杆支护能够保证地下工程的整体稳定性和承载能力,具有灵活性和适应性强的特点,是一种常见且有效的地下工程支护方式。
锚杆锚索支护的相关知识文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-锚杆锚索支护的相关知识第一节锚杆支护技术一、锚杆支护的原理锚杆支护就是以维护和利用围岩的自承能力为基点,及时地进行支护,控制围岩的变形和松弛,使围岩成为支护体系的组成部分。
通过锚入围岩内部的杆体,改变巷道围岩的本身的力学状态,在巷道周围形成一个整体而又稳定的承载环,和围岩共同作用,达到维护巷道的目的。
这一支护形式与传统的棚式支护相比属于主动积极加固巷道围岩的支护形式。
二、锚杆在支护中的作用1、悬吊作用锚杆将软弱岩层挂在上面坚固稳定的岩层上。
2、组合梁作用在层状岩层的巷道顶板中,通过锚入一系列的锚杆,将锚杆长度以内的薄层岩石锚成岩石组合梁,从而提高其承载力。
3、围岩补强作用巷道深部围岩中岩石处于三轴受压状态,而靠近巷道周边的岩石则处于二轴受力状态,后者的强度大大小于前者,故易于破坏而丧失稳定性。
巷道周围打锚杆后,有些岩石又部分恢复了三轴受力状态增大了它本身的强度;另外锚杆还可以增加岩层弱面的剪断阻力,使巷道周边围岩不易破坏和失稳,这就叫作围岩补强作用。
4、挤压连接作用锚杆将巷道锚栓挤紧,对岩石施加预应力,以平衡岩石内所产生的张拉力,阻止裂隙的继续扩大,而且对于松散岩石也能起到挤压连接作用。
5、挤压加固拱作用松散岩石在预应力作用下围绕每根锚杆的周围会形成一个两头带圆锥的筒形挤压区或压缩应力区,在系统排列的锚杆群中,这些挤压区或压缩应力区便组成了一个具有相当宽厚的均匀压缩加固带,它相当于一种承载结构而支承相当大的载荷。
三、锚杆支护巷道有关规定:1、锚杆支护优先选用树脂锚杆,锚杆的长度应根据巷道的类别、围岩情况、矿压情况和断面情况等确定,并不得小于1600mm。
2、非金属锚杆必须符合防静电、阻燃的要求,并取得煤安标志。
3、开拓大巷、采区准备巷锚杆直径不小于18mm,长度不小于1800mm。
道掘进锚杆锚索支护的基本原理与优势摘要:锚杆支护技术是煤矿支护改革的发展方向,是煤矿继综合机械化采煤技术后又一重大推广技术。
本文介绍了巷道巷道掘进时锚杆支护原理,及其在复合顶巷道锚带网加锚索联合支护。
关键词:巷道;掘进;锚杆支护;锚索一、锚杆支护原理锚杆是一种锚固在岩体内部的杆状支架,它的作用原理有悬吊作用、组合作用、挤压加固作用。
锚杆支护的实质就是人为加强破碎岩体的完整性,使其能够在产生位移的同时产生反应力,直至形成应力平衡。
针对国内外锚杆支护设备状况,按照不同结构、不同动力、不同破岩方式。
对锚杆钻机进行分类。
按结构型式分,有单体式、钻车式和机载式三大类;单体式又可分导轨式和支腿式两种。
按动力形式分,有电动、液压和气动三大类。
锚杆支护是向巷道围岩钻孔,通过在孔内安装和锚固由金属、木材等制成的杆件,达到支护目的。
目前国内外使用的锚杆种类很多,按其对岩体的锚固方式,可分为端部固定式、全长固定式及混合式三类。
楔缝式、涨壳式、头部胶结式等均属于端部固定式。
其特点是:通过眼底的锚头和另一端的紧固部分,使杆体受拉,从而对围岩施加压力。
全长固定式锚杆,锚杆对岩体进行直接加固,可以锁紧碎裂岩体,提高摩擦力,实现岩体结构条件的转化,使碎裂结构转化为锒嵌结构一块状结构一整体结构。
使岩体强度得以提高。
每根锚杆在其全长范围对周围岩体提供作用力,形成一个加固区,所有锚杆加固区相互联结,在巷道围岩内形成一个连续的加固圈,这个加固圈具有拱的效应,既能使本身强度提高具有自支承效应,又能承受外部岩体地压,阻止其变形。
在围岩已遭破坏的巷道中,支护的主要作用是对围岩施加径向约束力,使破裂岩块表面之间产生和增加摩擦力,在破裂区产生并保持三向应力状态。
结语:锚杆支护在理论上正逐步完善,支护效果也达到预期要求,但在现场施工中仍存在较多问题,造成掘进速度上不去。
今后,还需在实践中不断地摸索,使锚杆支护在施工方面逐渐成熟,只有这样才能充分发挥锚杆支护应有的优越性。
煤巷锚杆支护原理及工程应用锚杆支护作用原理是锚杆支护技术的基础。
自从锚杆支护技术问世以来,人们一直把锚杆支护作用机理作为一个重要问题,进行了广泛、深入的研究,已提出多达%! 几种锚杆支护理论。
这些支护理论在生产实践中起到了积极作用,但都不同程度地存在着局限性。
本文基于多年煤巷锚杆支护的应用实践,对锚杆支护作用原理进行了探讨,以期为锚杆支护的发展有所裨益。
一、锚杆支护作用机理关于锚杆的支护作用提法很多,普遍的共识是通过锚杆的加固作用提高锚固岩层的强度,从而提高岩层的自身承载能力,相当于锚杆起到了支护作用。
这种认识实际上表明了人们对单体锚杆在锚固岩层中所起作用的一种认识,也表明了单体锚杆的作用与锚固支护体支作用的一种关系,即锚杆的作用相当于提高支护体的强度。
提高支护体的强度是提高支护体承载能力的一种有效途径,但是,还有一种更为有效的途径是改变支护体结构。
比如,使用相同的金属材料,拱形支架比梯形支架的承载能力高很多;可缩性支架就比刚性支架适应更的围岩条件。
在对锚岩支护体特性和顶板岩层的锚固特性进行分析表明,锚杆的作用不仅是改变锚固岩体的力学性质,由于煤巷围岩条件与支护要求的特殊性,锚杆还有改变锚固岩体支护结构的作用。
在软弱顶板条件下,锚杆的这种作用就是成拱作用,而且比锚杆的增强作用对锚岩支护体承载能力的影响更大。
就锚杆的作用功能而言,由于锚杆具有将松动岩石约束在稳定岩层上的功能,所以它具有悬吊作用;锚杆还具有约束与抗剪作用,一方面可以控制岩层变形、离层的发展,另一方面可以使岩体处于三向应力状态,从而提高岩体的抗剪破坏强度和承载能力,因此,锚杆又具有加固作用和增强作用。
实际上,锚杆在围岩支护中的作用不是单一的而是组合作用。
由于锚杆的使用方法和使用条件不同,锚杆组合作用中的某一作用可能起到关键作用。
二、锚杆构件的作用分析锚杆杆体主要可以提供两方面的作用,第1是抗拉,其次是抗剪作用。
至于杆体的抗弯能力和抗压能力是非常小的,可以忽略不计。
总709期第十一期2020年4月河南科技Journal of Henan Science and Technology恒阻大变形锚索支护机理及关键技术王小刚(河南焦煤能源有限公司中马村矿,河南焦作454171)摘要:随着采矿理论的不断发展,岩石力学机理逐渐完善与成熟。
在矿山开采中,一些地下巷道支护会产生较大的变形。
当锚杆承受的负荷达到极限时,人们可以设置特殊连接装置,有效控制锚杆长度,在允许岩层轻度移动的情况下,使巷道达到新的平衡状态。
本文阐述了恒阻大变形锚索支护机理和关键技术,旨在促进煤炭资源的安全可持续开采。
关键词:支护机理;厚煤层软岩;恒阻大变形锚索中图分类号:TD353文献标识码:A文章编号:1003-5168(2020)11-0059-02 Supporting Mechanism and Key Technology of Constant Resistance LargeDeformation Anchor CableWANG Xiaogang(Henan Jiaozuo Coal Energy Co.,Ltd.Zhongmacun Mine,Jiaozuo Henan454171)Abstract:With the continuous development of mining theory,the mechanism of rock mechanics has gradually im⁃proved and matured.In mining,some underground tunnel support will produce large deformation.When the load on the anchor rod reaches the limit,people can set up special connecting devices to effectively control the length of the anchor rod and allow the tunnel to reach a new equilibrium state while allowing the rock layer to move slightly.This article describes the mechanism and key technologies of anchor resistance and large deformation anchor cable sup⁃port,aiming to promote the safe and sustainable mining of coal resources.Keywords:supporting mechanism;thick coal seam soft rock;constant resistance large deformation anchor cable近年来,国内外矿山煤巷广泛采用锚杆支护。
锚杆支护的作用原理
锚杆支护是一种在地下工程中常用的支护方法,其作用原理可以概括为以下几点:
1. 载荷传递:锚杆通过与地层接触,将地层的荷载传递到锚杆身上,从而减轻了地层对工程结构的荷载作用。
2. 刚性支撑:锚杆本身具有一定的刚性,能够提供稳定的、持久的支撑力,有效地减轻地层的变形和位移。
3. 阻止破坏扩展:在地层中存在一些裂隙或弱层,锚杆的作用可以阻止这些破坏的进一步扩展。
4. 加固地层:通过适当的锚杆布置和固结材料的注入,可以增强地层的强度和稳定性,提高工程结构的安全性。
总的来说,锚杆支护通过牢固地固定在地层中,将地层的荷载传递到锚杆上,并提供刚性支撑,以减轻地层的变形和位移,阻止破坏扩展,加固地层,从而保证地下工程的稳定和安全。
注意:以上的解释已经避免了重复使用标题相同的文字。
锚杆支护作用原理
锚杆支护是一种常见的地下工程支护方式,其原理是利用锚杆在地层中的固定作用,来增强地基或者岩体的稳定性,防止其发生位移或者破坏。
锚杆支护作用原理主要包括以下几个方面:
1. 增加地层的受力面积。
锚杆通过在地层中的固定作用,可以将地层的受力面积扩大,从而分散地层的受力,减小了地层的应力集中程度,提高了地层的承载能力和稳定性。
2. 提高地层的抗拉强度。
锚杆本身具有一定的抗拉强度,当地层发生位移或者破坏时,锚杆可以通过其抗拉强度来抵抗地层的拉力,从而防止地层的进一步破坏。
3. 控制地层的变形。
锚杆支护可以通过固定地层的方式,控制地层的变形,防止地层发生过大的位移或者破坏,保证地下工程的安全运行。
4. 加固岩体的稳定性。
在岩体工程中,锚杆支护可以加固岩体的稳定性,防止岩体的滑移、坍塌或者崩落,保障岩体工程的施工和使用安全。
5. 提高地下工程的承载能力。
通过锚杆支护,可以提高地下工程的承载能力,增强地基或者岩体的稳定性,保证地下工程的安全运行。
总之,锚杆支护作用原理是通过锚杆在地层中的固定作用,来增强地基或者岩体的稳定性,防止其发生位移或者破坏,提高地下工程的安全性和稳定性。
在实际
工程中,锚杆支护是一种经济、有效的地下工程支护方式,受到了广泛的应用和推广。
煤矿掘进巷道锚杆支护技术探讨一、锚杆支护技术的原理锚杆支护技术是一种通过在巷道围岩中埋设锚杆,并利用锚杆与巷道围岩相互作用的力学原理来增强巷道的稳定性的支护方法。
其原理主要包括两个方面:一是利用锚杆对巷道围岩进行约束,增强其抗拉强度,二是利用锚杆与围岩之间的摩擦力提高巷道围岩的抗剪强度。
具体来说,通过在巷道围岩中埋设锚杆,可以有效地将巷道围岩进行约束,形成一个整体的支撑结构。
当巷道围岩受到外部荷载作用时,锚杆能够承担一部分荷载,从而减轻围岩本身的受力情况。
由于锚杆与围岩之间产生了摩擦力,这种摩擦力可以有效地提高围岩的抗剪能力,从而增强了巷道的整体稳定性。
1. 锚杆的选择在进行锚杆支护工作时,首先需要选择合适的锚杆。
一般来说,常见的锚杆材料有钢筋、钢管等,这些材料通常具有较高的抗拉强度和抗腐蚀能力,能够满足巷道支护的要求。
在选择锚杆时还需要考虑其长度和直径等参数,这些参数需要根据具体的巷道情况和支护要求进行合理的选择。
在选择好合适的锚杆后,需要进行锚杆的埋设工作。
通常情况下,埋设锚杆的深度需要根据巷道的围岩情况和设计要求来确定。
在进行锚杆埋设时,需要将锚杆按照一定的间距和深度埋入围岩中,并确保锚杆的埋设深度和间距能够满足巷道支护的要求。
在进行锚杆支护工作时,锚杆的固定是非常重要的一环。
一般来说,常见的锚杆固定方式有化学固化和机械固定两种。
化学固化是指在锚杆埋设完毕后,在孔道中注入特定的化学固化材料,通过与锚杆表面的摩擦力来加固锚杆。
而机械固定则是通过在锚杆的末端安装特定的固定件,将锚杆与围岩形成一个整体的支护结构。
1. 巷道掘进:在煤矿巷道的掘进过程中,锚杆支护技术可以有效地提高巷道的稳定性,减少巷道围岩的变形和破坏,保障矿工的安全。
2. 巷道加固:对于已经开采完成的巷道,如果存在一定的围岩松动和变形情况,可通过锚杆支护技术进行加固,提高巷道的承载能力和稳定性。
3. 矿井支护:在煤矿井下开采过程中,井壁的支护是非常重要的。
锚杆锚索支护原理
锚杆锚索支护原理是一种常用的地下工程支护技术,它主要使用锚杆和锚索来加固和稳定地下的土层或岩石。
锚杆是一种由高强度材料制成的钢筋或钢管,它通过钻孔的方式植入地下土体或岩石中。
锚杆的一端通常通过层压或粘结等方法与地下工程结构物相连接,这样就能够承受来自地下土体或岩石的侧向压力。
锚索是由高强度钢绞线或钢索构成的,它通过预埋或事后锚固于锚杆中。
锚索的作用是将锚杆与周围土层或岩石连接起来,形成一个稳定的支撑体系。
锚索的张拉力可以根据地下土体或岩石的条件进行调整,从而实现对地下工程结构物的支护和稳定。
锚杆锚索支护的工作原理可以简单描述为以下几个步骤:
1. 钻孔:根据设计要求,在地下工程结构物的周围钻孔,孔径和孔深根据地下土层或岩石的情况确定。
2. 锚杆植入:将锚杆插入钻孔中,一端与地下工程结构物相连接。
3. 固结材料注入:在钻孔中注入固结材料,可以是水泥浆、固化剂等,以增加锚杆的支撑力和稳定性。
4. 锚索安装:通过预埋或事后植入,将锚索安装到锚杆中。
5. 锚索张拉:根据设计要求,通过张拉设备对锚索进行张拉,以产生预期的支撑力。
通过以上步骤,锚杆锚索支护形成了一个紧密的锚固体系,可以有效地抵抗地下土层或岩石的侧向力,并为地下工程结构物提供坚固的支撑和稳定性。