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国内锚杆锚固技术与理论研究的发展现状

发布时间:2015/2/4 浏览次数:

关于锚杆加固设计方法:
外国目前有两种基本设计方法:
一、经验法,即是建立在以往解决岩层控制的经验基础上的设计方法。该方法的主要缺点是强调了顶板控制问题的本身,而缺乏对引起顶板不稳定的内在原因的注意,即由于顶板条件的不同,经验法并不**都有效。
二为理论法,亦称客观法,即是建立在解决顶板支护问题的顶板和岩石力学理论基础上的设计方法。该方法一般是通过公式或者估算确定有关参数。
实践中常采用将上述两种方法相结合的设计方法。澳、英两国在原采用理论法和经验性或试探法的基础上,认为锚杆加固设计必须保证巷道始终处于可靠的状态,而可靠的设计方法必须以对开挖引起的岩层变形、锚杆受力及加固效果的精确测量为基础。
在此基础上认为应采用以下两种手段相结合的设计方法:一进行巷道监测,确定围岩矿压显现及掘进和回采期间锚杆加固特性;二利用计算机模拟技术,模拟可能遇到的应力场范围内岩层矿压显现与锚杆加固的特性,以及评价新选择的各种锚杆加固。
其他国家把该设计方法的实施具体分为4个步骤:
(1) 地质力学评估,包括对巷道围岩(顶底板及煤层) 力学性质测定、地应力测试和现场调查;(2) 初始设计(即利用计算机数值模拟方法在巷道开掘以前进行);(3) 现场监测(即利用测力锚杆及位移计等对锚杆受力及围岩位移进行适时观测) ;(4) 信息反馈和修改、完善设计(根据现场监测的数据与曲线与初始设计进行对比,若相同则证明初始设计正确,否则应修正初始设计,调整锚固结构和参数,完成**终设计) 。这个设计方法已被证明是成功的。
国内锚固技术与理论研究的发展现状:
我国在1955年开始使用锚杆,但只是在近些年,我国锚固技术尤其是煤炭锚杆支护技术才得到迅速发展。回顾我国锚固技术的发展,大体可分3个阶段:
(1) 初期阶段。50~60 年代,以钢丝绳水泥砂浆锚杆为代表,锚杆没有托板(盘) ,锚杆相互间缺乏联系,在这种情况下,锚杆只起悬吊作用,被动承载而不与围岩共同作用。当时由于盲目扩大这类锚杆的应用范围,致使部分井巷冒顶失修,实际上阻碍了锚杆支护的发展。
(2) 组合锚杆支护阶段。70~80 年代,国家“七五”和“八五”科技攻关将锚杆支护定为软岩巷道支护的主攻方向之一,使锚杆支护技术有了新的发展,进入了以钢带网和锚梁网为代表的组合锚杆支护阶段。
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