第二講巖石巷道的錨噴支護(hù)

1、井巷設(shè)計(jì)優(yōu)化與施工新技術(shù)井巷設(shè)計(jì)優(yōu)化與施工新技術(shù)第二講第二講 巖石巷道的錨噴支護(hù)巖石巷道的錨噴支護(hù)湖湖 南南 工工 程程 學(xué)學(xué) 院院 曾曾 憲憲 桃桃（博士、教授、博士生導(dǎo)師）（博士、教授、博士生導(dǎo)師）二零一零年八月二零一零年八月 井巷維護(hù)目的在于保證井巷穩(wěn)定性井巷維護(hù)目的在于保證井巷穩(wěn)定性 前提是經(jīng)濟(jì)合理，穩(wěn)定與經(jīng)濟(jì)兼顧，不可偏廢前提是經(jīng)濟(jì)合理，穩(wěn)定與經(jīng)濟(jì)兼顧，不可偏廢 圍巖應(yīng)力超過圍巖強(qiáng)度時(shí)，井巷處于不穩(wěn)定狀態(tài)圍巖應(yīng)力超過圍巖強(qiáng)度時(shí)，井巷處于不穩(wěn)定狀態(tài) 當(dāng)圍巖應(yīng)力恰等于圍巖強(qiáng)度時(shí)，井巷處于極限平衡狀態(tài)當(dāng)圍巖應(yīng)力恰等于圍巖強(qiáng)度時(shí)，井巷處于極限平衡狀態(tài) 當(dāng)圍巖應(yīng)力小于圍巖強(qiáng)度時(shí)，井巷才得以穩(wěn)定

2、當(dāng)圍巖應(yīng)力小于圍巖強(qiáng)度時(shí)，井巷才得以穩(wěn)定 提高圍巖強(qiáng)度，降低圍巖應(yīng)力提高圍巖強(qiáng)度，降低圍巖應(yīng)力v圍巖巖性、井巷位置、所處深度、巷道軸線圍巖巖性、井巷位置、所處深度、巷道軸線方位、斷面形狀尺寸、掘進(jìn)破巖方法、掘進(jìn)方位、斷面形狀尺寸、掘進(jìn)破巖方法、掘進(jìn)時(shí)間、掘進(jìn)方案、巷道布置與采動(dòng)影響、以時(shí)間、掘進(jìn)方案、巷道布置與采動(dòng)影響、以及支護(hù)類型與特征等。及支護(hù)類型與特征等。v在以上因素中，巷道斷面形狀尺寸、掘進(jìn)方在以上因素中，巷道斷面形狀尺寸、掘進(jìn)方案方法、巷道布置和支護(hù)類型與特性等，有案方法、巷道布置和支護(hù)類型與特性等，有很廣泛的選擇調(diào)節(jié)余地。很廣泛的選擇調(diào)節(jié)余地。 將井巷置于最堅(jiān)硬的巖層中將井巷置于最

3、堅(jiān)硬的巖層中 選擇井巷位置選擇井巷位置 調(diào)整巖性以提高或降低圍巖強(qiáng)度調(diào)整巖性以提高或降低圍巖強(qiáng)度 調(diào)整與相鄰巷道或采場(chǎng)的距離調(diào)整與相鄰巷道或采場(chǎng)的距離 調(diào)整和采空區(qū)的相對(duì)關(guān)系調(diào)整和采空區(qū)的相對(duì)關(guān)系 巷道軸線方向巷道軸線方向 斷面形狀與軸比斷面形狀與軸比(跨高比跨高比) 斷面尺寸斷面尺寸 掘進(jìn)破巖方法掘進(jìn)破巖方法 掘進(jìn)時(shí)間與沿空護(hù)巷掘進(jìn)時(shí)間與沿空護(hù)巷 選擇合理的支護(hù)方式選擇合理的支護(hù)方式v錨噴支護(hù)錨噴支護(hù)錨桿與噴錨桿與噴(射射)混凝土聯(lián)合支護(hù)混凝土聯(lián)合支護(hù)v錨桿和噴混凝土都可獨(dú)立使用錨桿和噴混凝土都可獨(dú)立使用v聯(lián)合應(yīng)用，支護(hù)效果更加完善聯(lián)合應(yīng)用，支護(hù)效果更加完善v錨桿的最大特點(diǎn)是置入圍巖內(nèi)部，錨

4、桿的最大特點(diǎn)是置入圍巖內(nèi)部，發(fā)揮其自身支護(hù)作用發(fā)揮其自身支護(hù)作用v錨桿的支護(hù)效果良好，且用料省錨桿的支護(hù)效果良好，且用料省v同樣支護(hù)效果條件下，錨桿的用鋼量只有同樣支護(hù)效果條件下，錨桿的用鋼量只有U型鋼支架的型鋼支架的112115結(jié)構(gòu)類型v國(guó)內(nèi)外錨桿的構(gòu)造類型不下數(shù)十種國(guó)內(nèi)外錨桿的構(gòu)造類型不下數(shù)十種v最常用的有：最常用的有：倒楔式鋼錨桿、鋼絲繩或鋼筋砂漿錨倒楔式鋼錨桿、鋼絲繩或鋼筋砂漿錨 桿、木錨桿、樹脂錨桿、竹錨桿等桿、木錨桿、樹脂錨桿、竹錨桿等v最近發(fā)展的有：最近發(fā)展的有：快凝水泥砂漿錨桿快凝水泥砂漿錨桿 膨脹水泥砂漿錨桿膨脹水泥砂漿錨桿 管縫式錨桿等管縫式錨桿等v各種錨桿各有特點(diǎn)各種錨桿

5、各有特點(diǎn)作用機(jī)理v懸吊作用，減跨作用，組合梁作用，組合拱作懸吊作用，減跨作用，組合梁作用，組合拱作用，加固作用，改善圍巖周邊應(yīng)力狀態(tài)用，加固作用，改善圍巖周邊應(yīng)力狀態(tài)(改雙軸改雙軸為三軸應(yīng)力狀態(tài)為三軸應(yīng)力狀態(tài))作用等。作用等。v有的能解釋特定情況下錨桿的作用，有的則非有的能解釋特定情況下錨桿的作用，有的則非錨桿所特有的作用錨桿所特有的作用(如改善周邊應(yīng)力狀態(tài)，別的如改善周邊應(yīng)力狀態(tài)，別的支護(hù)也有這種功能支護(hù)也有這種功能)，但都未能闡明或明確解釋，但都未能闡明或明確解釋為什么錨桿用料極省。為什么錨桿用料極省。錨桿參數(shù)的確定方法v錨桿長(zhǎng)度計(jì)算公式為錨桿長(zhǎng)度計(jì)算公式為 ll1 1+l2 +l3 式中

6、：式中：l1 1外露長(zhǎng)度；外露長(zhǎng)度； l2 有效長(zhǎng)度；有效長(zhǎng)度；l3 錨錨入堅(jiān)硬穩(wěn)定巖層內(nèi)的長(zhǎng)度。入堅(jiān)硬穩(wěn)定巖層內(nèi)的長(zhǎng)度。v按桿體承載力與錨固力等強(qiáng)度原則確定按桿體承載力與錨固力等強(qiáng)度原則確定桿體直徑桿體直徑v按錨桿所能懸吊的巖體重量計(jì)算桿間、按錨桿所能懸吊的巖體重量計(jì)算桿間、排距。排距。噴混凝土最突出的支護(hù)特點(diǎn)，是在施工過程中表面一經(jīng)暴露噴混凝土最突出的支護(hù)特點(diǎn)，是在施工過程中表面一經(jīng)暴露可以立即噴射，除了起臨時(shí)支護(hù)作用以外，還及時(shí)將巖面加以封可以立即噴射，除了起臨時(shí)支護(hù)作用以外，還及時(shí)將巖面加以封閉，隔絕水、濕氣和風(fēng)化對(duì)巖體的不利作用，防止巖體強(qiáng)度降低，閉，隔絕水、濕氣和風(fēng)化對(duì)巖體的不利作

7、用，防止巖體強(qiáng)度降低，起到間接提高舉巖強(qiáng)度的作用。這一點(diǎn)對(duì)于易風(fēng)化遇水崩解膨脹起到間接提高舉巖強(qiáng)度的作用。這一點(diǎn)對(duì)于易風(fēng)化遇水崩解膨脹的軟巖，意義十分重要。的軟巖，意義十分重要。噴混凝土配和錨桿應(yīng)用，可以克服錨桿的最大弱點(diǎn)，起著防噴混凝土配和錨桿應(yīng)用，可以克服錨桿的最大弱點(diǎn)，起著防止桿間活石風(fēng)化、冒落作用。止桿間活石風(fēng)化、冒落作用。 噴混凝土有時(shí)也可以單獨(dú)作為一種支護(hù)方式，或在錨噴聯(lián)合支護(hù)噴混凝土有時(shí)也可以單獨(dú)作為一種支護(hù)方式，或在錨噴聯(lián)合支護(hù)中起主要作用。中起主要作用。 性質(zhì)性質(zhì)本質(zhì)是脆性的，巖體變形較大時(shí)，噴層容易開裂、剝落本質(zhì)是脆性的，巖體變形較大時(shí)，噴層容易開裂、剝落 缺點(diǎn)：回彈率和粉

8、塵濃度大缺點(diǎn)：回彈率和粉塵濃度大噴層厚度v巖體變形小時(shí)，只需素噴混凝土，不必錨桿，巖體變形小時(shí)，只需素噴混凝土，不必錨桿，噴厚可為噴厚可為50150mm。v巖體變形大時(shí)，應(yīng)以錨桿為主，噴層為輔。巖體變形大時(shí)，應(yīng)以錨桿為主，噴層為輔。這時(shí)噴厚有這時(shí)噴厚有2050mm即可。即可。v圍巖變形在圍巖變形在25cm時(shí)，用素噴混凝土，變形時(shí)，用素噴混凝土，變形較大時(shí)用噴混凝土和錨桿聯(lián)合支護(hù)。較大時(shí)用噴混凝土和錨桿聯(lián)合支護(hù)。v錨桿支護(hù)是我國(guó)煤巷支護(hù)技術(shù)改革的發(fā)展方向。實(shí)際應(yīng)用表明, 與傳統(tǒng)的支護(hù)方式相比, 錨桿支護(hù)在改善支護(hù)效果、降低支護(hù)成本、加快成巷速度、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高巷道斷面利用率、簡(jiǎn)化回采面端頭維

9、護(hù)工藝等方面的優(yōu)越性十分突出, 是煤礦發(fā)展高產(chǎn)高效生產(chǎn)必不可少的配套技術(shù)。我國(guó)煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)的發(fā)展過程我國(guó)煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)的發(fā)展過程v 80 年代中后期的起步階段;v 19911995 年的攻關(guān)階段;v 19961997 年的引進(jìn)和消化階段;v 1998 年至今的推廣和提高階段。v 第一階段第一階段 主要進(jìn)行一些基礎(chǔ)性的研究和試驗(yàn), 煤巷錨桿支護(hù)的應(yīng)用主要集中在少數(shù)幾個(gè)礦區(qū), 如徐州、新汶、淮南、西山等。v 第二階段第二階段 煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)作為國(guó)家“八五”期間的重點(diǎn)項(xiàng)目進(jìn)行攻關(guān), 取得了一大批科研成果, 錨桿支護(hù)應(yīng)用范圍明顯擴(kuò)大。v 第三階段第三階段 引進(jìn)國(guó)外技術(shù), 推動(dòng)我國(guó)煤巷錨桿支護(hù)技

10、術(shù)的發(fā)展和提高。在引進(jìn)、吸收和消化的基礎(chǔ)上, 結(jié)合我國(guó)具體情況, 集中現(xiàn)場(chǎng)、科研院所及大專院校等多方面的優(yōu)勢(shì), 經(jīng)過兩年大規(guī)模研究和試驗(yàn), 初步形成了適合我國(guó)煤礦條件的煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)。v 第四階段第四階段 國(guó)內(nèi)各大礦區(qū)廣泛推廣應(yīng)用, 取得了顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。煤巷錨桿支護(hù)的比例已達(dá)到20 %以上, 少數(shù)礦區(qū)已超過50 % , 全國(guó)每年約260 km的煤巷采用錨桿支護(hù)。v煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù) 經(jīng)過近5 年來(lái)的快速發(fā)展, 煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)已基本形成了由設(shè)計(jì)方法、支護(hù)材料、施工機(jī)具、工程監(jiān)測(cè)等構(gòu)成的煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)。煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)方

11、法 在多年錨桿支護(hù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上, 借鑒國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn), 逐步形成了一整套適合我國(guó)特點(diǎn)的錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方法動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)法, 包括地質(zhì)力學(xué)評(píng)估初始設(shè)計(jì)井下監(jiān)測(cè)和信息反饋修正初始設(shè)計(jì)日常監(jiān)測(cè)等幾個(gè)步驟。這種設(shè)計(jì)方法的科學(xué)性、合理性和可靠性受到國(guó)內(nèi)外的普遍認(rèn)可。 煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)地質(zhì)力學(xué)測(cè)試地質(zhì)力學(xué)測(cè)試 巷道圍巖是一個(gè)極其復(fù)雜的地質(zhì)體, 一切與圍巖有關(guān)的工作, 如巷道布置和支護(hù)設(shè)計(jì)等, 都離不開對(duì)圍巖地質(zhì)力學(xué)特征的充分了解。對(duì)于煤巷錨桿支護(hù), 需要進(jìn)行以下幾個(gè)方面的地質(zhì)力學(xué)測(cè)試。v 煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)地質(zhì)力學(xué)測(cè)試地質(zhì)力學(xué)測(cè)試 (1) 圍巖強(qiáng)度測(cè)試?？刹捎肳QC

12、Z 型圍巖強(qiáng)度測(cè)定裝置在井下鉆孔中進(jìn)行巷道圍巖強(qiáng)度測(cè)試,與實(shí)驗(yàn)室?guī)r塊強(qiáng)度測(cè)試相比, 其強(qiáng)度測(cè)試值更接近巖體, 還可測(cè)出軟弱破碎巖層的強(qiáng)度, 測(cè)試方法簡(jiǎn)單、快速、方便。v 煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)地質(zhì)力學(xué)測(cè)試地質(zhì)力學(xué)測(cè)試 (2) 圍巖結(jié)構(gòu)測(cè)試。可采用FS75X20 型光導(dǎo)纖維鉆孔窺視儀在井下巷道圍巖鉆孔中觀測(cè)圍巖節(jié)理、裂隙等結(jié)構(gòu)面的分布, 以及這些結(jié)構(gòu)面的發(fā)展變化。v 煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)地質(zhì)力學(xué)測(cè)試地質(zhì)力學(xué)測(cè)試 (3) 圍巖深部位移和破壞范圍測(cè)試。可采用GK- 701 型聲波位移測(cè)試系統(tǒng)在井下巷道圍巖鉆孔中測(cè)量圍巖深部位移值, 進(jìn)而確定巷道圍巖破壞范圍和頂板

13、發(fā)生離層的位置。該儀器測(cè)量精度高,每個(gè)鉆孔測(cè)點(diǎn)數(shù)多達(dá)20 個(gè), 而且快速方便, 重量輕, 攜帶方便。v 煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)地質(zhì)力學(xué)測(cè)試地質(zhì)力學(xué)測(cè)試 (4) 地應(yīng)力測(cè)試。可采用便攜式水壓致裂地應(yīng)力測(cè)試裝置在井下巷道圍巖鉆孔中測(cè)試巖體的主應(yīng)力大小和方向。與應(yīng)力解除法相比, 它無(wú)需鉆取巖芯, 方法簡(jiǎn)單, 速度快, 測(cè)試深度大。v 煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)地質(zhì)力學(xué)測(cè)試地質(zhì)力學(xué)測(cè)試 (5) 錨固性能測(cè)試。按設(shè)計(jì)要求(包括鉆孔規(guī)格、錨桿規(guī)格、錨固劑規(guī)格與數(shù)量等) , 在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行一定數(shù)量的錨桿拉拔破壞性試驗(yàn), 檢測(cè)錨固劑與巖層、 錨固劑與錨桿之間的粘結(jié)性能以及桿體的破斷

14、力, 以此作為錨桿支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。v 煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)初始設(shè)計(jì)初始設(shè)計(jì)初始設(shè)計(jì)可采用有限差分軟件FLAC3.3 和離散元軟件UDEC 進(jìn)行數(shù)值模擬設(shè)計(jì), 根據(jù)圍巖參數(shù)和已有實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)確定出比較合理的初始設(shè)計(jì)。前者非常適合軟巖大變形巷道的力學(xué)分析, 后者在計(jì)算節(jié)理裂隙發(fā)育的破碎巖體方面有明顯優(yōu)勢(shì)。v 煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)錨桿支護(hù)材料錨桿支護(hù)材料我國(guó)在錨桿支護(hù)材料(包括桿體、樹脂錨固劑、鋼帶、錨索等) 方面做了大量工作, 并形成了有自己特色的產(chǎn)品。v 煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)錨桿支護(hù)材料錨桿支護(hù)材料高強(qiáng)度錨桿桿體高強(qiáng)度錨桿桿體經(jīng)過近

15、幾年的研究和試驗(yàn), 我國(guó)目前已經(jīng)能夠軋制無(wú)縱筋左旋螺紋鋼錨桿, 并采用優(yōu)質(zhì)鋼材或經(jīng)中頻調(diào)質(zhì),達(dá)到高強(qiáng)度和超高強(qiáng)度級(jí)別。直徑22mm 的桿體極限載荷高達(dá)342 kN, 比以前采用的普通桿體強(qiáng)度提高了34 倍。v 煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)錨桿支護(hù)材料錨桿支護(hù)材料樹脂錨固劑樹脂錨固劑樹脂錨固劑是保證錨桿支護(hù)高剛度的關(guān)鍵材料,我國(guó)在樹脂錨固劑配方改進(jìn)和生產(chǎn)技術(shù)方面做了大量工作, 現(xiàn)已形成系列產(chǎn)品, 其主要性能指標(biāo)已達(dá)到或超過國(guó)外先進(jìn)國(guó)家的水平。v 煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)錨桿支護(hù)材料錨桿支護(hù)材料W 鋼帶及其軋制技術(shù)鋼帶及其軋制技術(shù) W 型鋼帶是煤巷錨桿支護(hù)中的重要構(gòu)件,

16、 有利于發(fā)揮錨桿支護(hù)的整體作用。在借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上, 研制了W 型鋼帶及其軋制機(jī)組, 該機(jī)組生產(chǎn)能力達(dá)5 000 kg/ h , 成型出材率高達(dá)98 %。經(jīng)過軋制的鋼帶, 強(qiáng)度可提高10 %15 %。目前, W 型鋼帶有多種規(guī)格, 形成了系列產(chǎn)品。v 煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)錨桿支護(hù)材料錨桿支護(hù)材料特種錨桿特種錨桿對(duì)于軟弱破碎、高地應(yīng)力、大斷面等巷道和硐室, 它們共同的特點(diǎn)是圍巖自穩(wěn)時(shí)間短、破碎范圍大、變形強(qiáng)烈。僅采用常規(guī)的錨桿支護(hù)很難達(dá)到有效的支護(hù)效果, 有的甚至影響礦井的正常生產(chǎn), 而且支護(hù)和維修費(fèi)用極為昂貴。針對(duì)這一現(xiàn)狀, 開發(fā)研制了多種特種錨桿。v 煤巷錨

17、桿支護(hù)成套技術(shù)煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)錨桿支護(hù)材料錨桿支護(hù)材料特種錨桿特種錨桿 (1) 注漿錨桿。錨桿用鋼管制成, 既可起到錨固作用, 又可作為注漿管進(jìn)行注漿, 它將錨固和注漿結(jié)合在一起, 用于軟弱破碎巖層。v 煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)錨桿支護(hù)材料錨桿支護(hù)材料特種錨桿特種錨桿(2) 自鉆錨桿。這種錨桿集鉆頭、鉆桿和錨桿的作用為一體, 用于無(wú)法成孔的極軟巖層。 (3) 接長(zhǎng)錨桿。兩根或兩根以上的高強(qiáng)錨桿用特制連接套連接, 成倍增加錨桿長(zhǎng)度, 適用于需要深錨固的巖層。v 煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)錨桿支護(hù)材料錨桿支護(hù)材料特種錨桿特種錨桿此外, 還開發(fā)了玻璃鋼錨桿、可回收錨

18、桿等新型錨桿, 對(duì)于巷道兩幫特別是靠回采工作面一側(cè)的巷幫支護(hù)具有明顯的優(yōu)越性。v 煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)錨桿支護(hù)材料錨桿支護(hù)材料系列錨索系列錨索 針對(duì)回采巷道特點(diǎn)開發(fā)研制的小孔徑樹脂錨固預(yù)應(yīng)力錨索可以作為復(fù)合破碎頂板、 煤層頂板等困難條件下錨桿支護(hù)的補(bǔ)強(qiáng)加固措施。這種錨索的最大特點(diǎn)是采用樹脂錨固劑錨固, 可以像安裝普通樹脂錨桿那樣直接攪拌樹脂錨固劑對(duì)錨索錨固端進(jìn)行加長(zhǎng)錨固, 適用于直徑為28 mm 鉆孔。與傳統(tǒng)錨索技術(shù)相比, 省去了比較復(fù)雜的注漿工藝、設(shè)備和材料, 而且樹脂錨固劑固化速度快, 錨索可及時(shí)主動(dòng)承載, 技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果十分明顯。v 煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)煤巷錨桿支護(hù)成套

19、技術(shù)錨桿支護(hù)材料錨桿支護(hù)材料系列錨索系列錨索 這種錨索的制作工藝簡(jiǎn)單、安裝速度快、承載快( 10 min) 、錨固力大( 260 kN) 、預(yù)緊力可達(dá)100 kN 以上, 安裝質(zhì)量可靠。對(duì)于軟巖大巷、硐室和交岔點(diǎn)等重點(diǎn)工程, 可采用錨固長(zhǎng)度更長(zhǎng)和錨固力更大的多鋼鉸線系列注漿錨索。v 煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)工程監(jiān)測(cè)工程監(jiān)測(cè) 工程監(jiān)測(cè)是錨桿支護(hù)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)法不可缺少的重要內(nèi)容。根據(jù)井下巷道圍巖變形和支護(hù)體受力監(jiān)測(cè)結(jié)果, 驗(yàn)證初始設(shè)計(jì)的合理性和可靠性, 最大限度地保證巷道的安全程度。煤巷錨桿支護(hù)工程監(jiān)測(cè)的內(nèi)容主要有: 錨桿受力監(jiān)測(cè)、頂板離層監(jiān)測(cè)及位移量監(jiān)測(cè)。v 煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)煤巷

20、錨桿支護(hù)成套技術(shù)工程監(jiān)測(cè)工程監(jiān)測(cè)錨桿受力監(jiān)測(cè)錨桿受力監(jiān)測(cè)根據(jù)錨桿受力大小及分布, 可以判斷錨桿滿載程度,是否發(fā)生屈服、斷裂, 進(jìn)而判定頂板是否穩(wěn)定, 錨桿支護(hù)參數(shù)是否合理。監(jiān)測(cè)儀器可采用YGS 100 型液壓式錨桿(索) 測(cè)力計(jì)及CM 200型測(cè)力錨桿。v 煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)工程監(jiān)測(cè)工程監(jiān)測(cè)錨桿受力監(jiān)測(cè)錨桿受力監(jiān)測(cè) 錨桿測(cè)力計(jì)主要用于端頭錨固錨桿和錨索的受力監(jiān)測(cè)。測(cè)力錨桿是一種特殊結(jié)構(gòu)的專用錨桿, 作為普通錨桿安裝在巷道中, 但其桿體上各段的受力可以隨時(shí)測(cè)取, 主要用于全長(zhǎng)錨固錨桿桿體全長(zhǎng)受力大小和分布的監(jiān)測(cè)。v 煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)工程監(jiān)測(cè)工程監(jiān)測(cè)頂

21、板離層監(jiān)測(cè)頂板離層監(jiān)測(cè) 頂板離層監(jiān)測(cè)的常規(guī)儀器是LBY- 3 型頂板離層指示儀, 其主要功能是以不同的顏色段對(duì)頂板錨固范圍內(nèi)及錨固范圍外離層情況提供連續(xù)的直觀顯示, 以便向井下作業(yè)人員隨時(shí)警示頂板變形情況,及早發(fā)現(xiàn)頂板失穩(wěn)的征兆。同時(shí), 它本身又帶有精確的刻度可直接測(cè)讀頂板錨固范圍內(nèi)及錨固范圍外的頂板離層值, 可兼作簡(jiǎn)易多點(diǎn)位移計(jì)使用, 測(cè)讀結(jié)果是綜合反映錨桿支護(hù)參數(shù)是否合理的重要依據(jù)。v 煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)煤巷錨桿支護(hù)成套技術(shù)工程監(jiān)工程監(jiān)測(cè)測(cè)位移量監(jiān)測(cè)位移量監(jiān)測(cè)位移量監(jiān)測(cè)是最常規(guī)的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目, 除表面位移監(jiān)測(cè)外, 更重要的是深部位移監(jiān)測(cè)。深部位移監(jiān)測(cè)可采用ZW - 4 型遙測(cè)多點(diǎn)位移計(jì), 該

22、儀器通過鉆孔測(cè)量巖層深部位移, 其位移量采用電信號(hào)傳輸, 可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離遙測(cè)。v 煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)的發(fā)展方向煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)的發(fā)展方向 (1) 加緊制定錨桿支護(hù)技術(shù)規(guī)范。隨著錨桿支護(hù)技術(shù)的推廣和成熟, 越來(lái)越需要一部適合全行業(yè)的“錨桿支護(hù)技術(shù)規(guī)范”。在原煤炭部科教司的主持下, 已經(jīng)做了許多基礎(chǔ)工作, 形成了初稿, 需要進(jìn)一步完善后, 在全行業(yè)內(nèi)推廣應(yīng)用。 v 煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)的發(fā)展方向煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)的發(fā)展方向 (2) 進(jìn)一步完善和普及煤巷錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方法?，F(xiàn)在已經(jīng)有了比較好的設(shè)計(jì)方法, 也具備了一定的設(shè)計(jì)手段, 問題在于目前還僅限于少數(shù)研究單位掌握, 煤礦現(xiàn)場(chǎng)至今仍然以工程類比法為主。 因此,

23、 應(yīng)盡快將動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行完善和普及。 v 煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)的發(fā)展方向煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)的發(fā)展方向 (3) 規(guī)范錨桿材料生產(chǎn)。現(xiàn)在錨桿支護(hù)材料生產(chǎn)廠家多, 規(guī)模小, 技術(shù)水平低, 產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊。應(yīng)該借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn), 搞集約化規(guī)模生產(chǎn), 以保證質(zhì)量, 降低成本。 v 煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)的發(fā)展方向煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)的發(fā)展方向 (4) 加強(qiáng)錨桿支護(hù)工程監(jiān)測(cè)。近年來(lái)錨桿支護(hù)工程監(jiān)測(cè)技術(shù)有了很大的發(fā)展, 開發(fā)了多種監(jiān)測(cè)儀器, 在錨桿支護(hù)技術(shù)試驗(yàn)研究中起到了重要的作用。但在日常生產(chǎn)中, 一些必要的監(jiān)測(cè)工作沒有很好開展, 使其應(yīng)有的作用沒有得到很好的發(fā)揮。因此, 應(yīng)在大力宣傳的基礎(chǔ)上, 進(jìn)行必要的強(qiáng)制約束, 進(jìn)

24、一步加強(qiáng)這方面的工作, 以保證安全生產(chǎn)。v 煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)的發(fā)展方向煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)的發(fā)展方向 (5) 完善和發(fā)展錨桿機(jī)具。目前, 錨桿機(jī)具存在的主要問題是: 鉆機(jī)質(zhì)量不夠高, 缺乏大功率錨索鉆機(jī)和實(shí)用的錨桿安裝機(jī)具, 鉆頭、鉆桿質(zhì)量也需進(jìn)一步提高。這些問題都需盡快解決。 該方法最簡(jiǎn)單，但意義很重要。例如，將該方法最簡(jiǎn)單，但意義很重要。例如，將巖體表面位移量測(cè)資料，形成位移與時(shí)間的關(guān)巖體表面位移量測(cè)資料，形成位移與時(shí)間的關(guān)系曲線，最常見的三種情況。其實(shí)質(zhì)就是蠕變系曲線，最常見的三種情況。其實(shí)質(zhì)就是蠕變曲線。對(duì)于斜率持續(xù)不變或不斷增長(zhǎng)，可以預(yù)曲線。對(duì)于斜率持續(xù)不變或不斷增長(zhǎng)，可以預(yù)見趨向不穩(wěn)定

25、的情況，通過采取適當(dāng)措施，如見趨向不穩(wěn)定的情況，通過采取適當(dāng)措施，如加強(qiáng)支護(hù)，改善排水條件等，使位移時(shí)間曲線加強(qiáng)支護(hù)，改善排水條件等，使位移時(shí)間曲線斜率減小或趨于穩(wěn)定。斜率減小或趨于穩(wěn)定。一、巷道圍巖收斂測(cè)試一、巷道圍巖收斂測(cè)試圍巖收斂關(guān)系曲線收斂計(jì)及測(cè)點(diǎn)布置v圍巖位移是指圍巖的絕對(duì)位移，該項(xiàng)測(cè)試可以反圍巖位移是指圍巖的絕對(duì)位移，該項(xiàng)測(cè)試可以反映圍巖的時(shí)空變化情況。映圍巖的時(shí)空變化情況。二、圍巖位移測(cè)量v圍巖松動(dòng)圈是反映巷道圍巖破壞范圍的重要參數(shù)，一般圍巖松動(dòng)圈是反映巷道圍巖破壞范圍的重要參數(shù)，一般用聲波方法測(cè)試。目前多采用單孔一發(fā)雙收的方法測(cè)試。用聲波方法測(cè)試。目前多采用單孔一發(fā)雙收的方法測(cè)試。根據(jù)聲波的速度變化來(lái)判別巷道圍巖的破壞情況。根據(jù)聲波的速度變化來(lái)判別巷道圍巖的破壞情況。三、圍巖松動(dòng)圈的測(cè)量F 當(dāng)巖