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会计学/煤巷锚杆支护新技术(jìshù)及应用锚杆是锚固在岩体内维护围岩稳定的杆状结构物。对地下工程的围岩以锚杆作为支护系统的主要构件,就形成(xíngchéng)锚杆支护系统。单体锚杆主要由锚头(锚固段)、杆体、锚尾(外锚头)、托盘等部件组成。锚杆的锚固力:锚杆对围岩所产生的约束力。托锚力:包括安装锚杆时,通过拧紧螺母产生的锚杆托板对围岩的预紧力。粘锚力:粘结剂将围岩与锚杆粘结成整体,由于围岩深部与浅部变形的差异,锚杆通过粘结剂对围岩施加(shījiā)粘结力来抑制围岩变形。粘锚力就是锚杆杆体的轴力。初锚力:安设锚杆时,对锚杆进行拉张而使其具有的作用于围岩的力称为初锚力。工作锚固力:锚杆安设后,围岩变形,锚固剂发挥粘结作用;或者杆体与围岩之间的摩擦力制约围岩变形,此时锚杆对围岩的作用力为工作锚固力。残余锚固力:当围岩表面和深部的相对变形量超过锚固剂的极限变形量以后,锚固剂被破坏,工作锚固力丧失后,锚杆对围岩仍具有的约束力,称为残余锚固力。1995年时(niánshí)国内外状况最早使用锚杆并以锚杆作为唯一顶板支护方式的国家。上世纪30年代初开始应用,1943年后系统地使用锚杆。到了50年代初,美国发明了世界上第一个涨壳式锚头,由此而来带来了美国采矿工业的一场革命。60年代末发明树脂锚固剂,锚杆使用的相当一部分比例都是以树脂锚固剂全长胶结的形式。在70年代末,美国首次将涨壳式锚头与树脂锚固剂联合使用,使得锚杆具有很高的预拉力,锚杆的高预拉力可以达到(dádào)杆体本身强度的50%~75%。美国(měiꞬuó)锚杆技术精髓-“两高一大”1952年大规模使用机械式锚杆,但最终证明英国较软弱的煤系地层不适宜用机械式锚杆。到60年代中期,英国逐渐开始不使用锚杆支护技术。1987年,由于煤矿亏损,煤矿私有化。英国煤炭(méitàn)公司参观澳大利亚煤矿,引进澳大利亚锚杆技术,在全行业重新推广锚杆支护,煤矿开始盈利。主要推广全长树脂锚固锚杆,强调锚杆强度要高。其锚杆设计方法是将地质调研、设计、施工、监测、信息反馈等相互关联、相互制约的各个部分作为一个系统工程进行考察,使它们形成一个有机的整体,形成了锚杆支护(zhīhù)系统的设计方法。自1932年发明U型钢支架以来,主要(zhǔyào)采用U型钢支架支护巷道,支护比重达到90%以上。自80年代以来,由于采深加大,U型钢支架支护费用高,巷道维护日益困难,开始使用锚杆支护。80年代初期,锚杆支护在鲁尔矿区试验成功。研制开发了价廉物美的快硬水泥锚杆。引进管缝式锚杆技术并推广应用。研究“三小”锚杆技术。试验成功了几种可拉伸锚杆、组合锚杆和桁架式锚杆等80年代末期,引进澳大利亚锚杆支护技术。90年代中期,中等稳定以上(yǐshàng)条件树脂锚杆研制成功并大范围推广应用。1995年立项(lìxiànꞬ)时锚杆支护比重约25%。巷道面貌根本改观。扩大使用范围。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类推广,Ⅳ、Ⅴ类试验成功(chénggōng)。原因:理论、设计方法、工艺取得了突破。2.3、国内外锚杆使用(shǐyòng)条件的差别1945~1950:机械式锚杆的研究与应用。1950~1960:采矿业广泛采用机械式锚杆。1960~1970:发明了树脂药卷,引发锚杆技术的一次革命,树脂锚杆在矿山得到应用。1970~1980:发明管缝式锚杆、水力胀管式锚杆并应用,研究锚杆新的设计方法,长锚索产生。1980~1990:混合锚头锚杆、组合锚杆、桁架锚杆及各种特种锚杆得到应用,树脂锚固材料(cáiliào)得到改进。煤巷锚杆支护的发展(fāzhǎn)方向锚杆长度和受力可确定。跨度较大和软弱岩层(yáncéng)厚度过大时?在顶板较破碎、连续性受到破坏时,组合梁也就不存在了。组合梁理论适用于层状顶板锚杆支护的设计,对于(duìyú)巷道的帮、底不适用。3.3:压缩(yāsuō)拱理论3.4:围岩强度强化(qiánghuà)理论(a)严格(yángé)的分区(b)近似的分区井巷围岩状态的分区锚杆作用(zuòyòng)围岩的属性悬吊、组合梁、压缩拱理论是针对弹性状态的完整岩体。研究锚杆支护对围岩(wéiyán)E、C、的改善也限于岩体破碎前的弹性状态。实际:煤巷围岩(wéiyán)松软破碎,采动应力高;围岩(wéiyán)塑性区、破碎区范围大,岩体处于峰后强度、残余强度状态。处于峰后强度和残余强度的破碎岩体,锚杆支护能否起作用?作用机理是什么?锚杆的作用(zuòyòng)锚固体C、随t的增加(zēngjiā)而提高锚杆支护作用的实质就是锚杆与围岩相互作用,组成锚固体,形成锚杆—围岩的共同承载结构(jiégòu),改善锚固体的力学参数,提高锚固体的强度,使岩体强度,特别是峰