分析煤矿巷道锚杆参数对支护效果的影响

2015-09-21 121 0

   【摘要】:在煤矿技术的创新运用中,要综合考虑煤矿巷道锚杆参数的技术使用效果,并从多方面考虑对支护效果的不同影响,在具体的应用参数设计中,考虑煤矿地质情况、煤质的勘察条件等多方面的综合因素,并在实际运行中采取相应的对策。本文将围绕煤矿巷道锚杆参数各方面的影响因素进行分析,从锚杆支护的距离控制、长度把握等进行深入分析,并具体分析煤矿巷道锚杆参数对支护效果的不同影响,形成良性的、符合目标巷道的最佳锚杆支护的控制技术,推动煤矿企业整体效益的提升。
 
  从当前煤矿巷道的锚杆支护的参数设计来看,有着不同的影响效果,既有对封闭围岩的及时管理,避免围岩的风化或者裂缝的产生,也有各种自然平衡的拱形影响,可以改善围岩的外盈利,减少局部力量的破坏作用,同时,由于在煤矿初喷的柔和特点作用下,会造成围岩的相对变形,英雌,要从多方面分析煤矿巷道锚杆参数的设计情况,减少对支护效果的影响,并全面发挥出围岩的整体效能。
 
  一、简述煤矿巷道的有限元素分析
 
  1、取值分析的整体运用
 
  在研究锚杆锚喷支护对围岩蠕动所带来的限制作用的时候,通过具体的比较,尤其是毛洞的经历蠕动变换后的位移和锚喷支护的巷道位移,都会带来不同程度的影响,因此,可以进行具体的数值计算,通过现代化的计算方法,采取有效的锚杆支护措施,形成围岩的稳定性,适当的配置预应力的取值等等。
 
  2、数据运用分析
 
  在煤矿巷道锚杆支护的具体数据分析上,如果锚喷为C20混凝土,如果这样的弹性模量为25.5Gpa,泊松比为0.2,厚度为50mm。其中,可以选用锚杆的直径为20mm的螺纹钢,具体的弹性模量为210Gpa,泊松比为0.2,施加预应力,可以更精准的计算出预应力的取值,应该在80KN,更好的发挥锚杆支护效果的整体效能。
 
  二、分析煤矿巷道锚杆参数对支护效果的影响
 
  1、锚杆数量增加的相关影响
 
  在煤矿巷道锚杆参数的数量控制上,要全面掌握好锚杆参数的整体数量,由于适当增加了锚杆支护的数量,就会带来锚杆之间的间隔距离适当缩短,这样就会形成更加有力的预应力,这样能有效的控制锚杆巷道的变形,在锚杆支护数量减少的情况下,锚杆之间的间距逐渐缩小,横向与纵向距离的变化,形成不同程度的影响,从而有效减少围岩位移的整体速度,因此,从整体效果的反应来看,通过适当增加锚杆支护的数量,可以有效的增强围岩的稳定性能,减少位移现象的发生,在围岩位移逐渐减少的情况下,旋转合适的锚杆间距,将显得尤为重要。
 
  2、锚杆长度的技术控制
 
  在煤矿巷道秒干参数的整体设计上,要注意锚杆长度的准确把握,这样就可以减少不同程度的影响,尤其是不同长度的锚杆对巷道的围岩变形会有不同的控制效果,在锚杆长度增加的情况下,就会减少横向的收敛量,在发生正比例影响的条件下,通过有效的控制手段,减少对围岩的破坏作用,因此,要从多方面控制锚杆支护的长度,形成技术综合的整体进步。
 
  3、不同排距锚杆的影响
 
  在不同锚杆之间的排距中,锚杆排距也会对巷道围岩变形有一定的作用,从整体的分析来看,随着锚杆排距的扩大,横向收敛量也会呈现不同的减少,竖向的收敛量没有很大的变化,尤其是在锚杆排距在0.8至1.2m之间变化的时候,围岩位移的减少量会出现最少的现象,如果支护锚杆的排距还增大,整体效果也不是想当的明显,因此,在具体的设计过程中,要结合煤矿开采的实际情况,合理安排锚杆排距,形成科学计算的数值,比较不同之间的影响和相互作用效果等。
 
  三、探讨煤巷锚杆支护参数设计方法
 
  1、整体分析
 
  煤巷的突出特点就是承受采动支承压力,围岩破碎,变形量大。巷道锚杆支护设计,首先要对巷道所经受采动影响过程及影响程度进行准确的评估,对巷道使用要求和设计目标要予以准确定位。比如,是按采动影响时的支护难度设计支护,还是按照采动影响前的使用要求设计,不同的设计思想,结果大不相同。目前,我国煤巷支护设计方法大致分为三类,即工程类比法、理论计算法及实例法。
 
  2、方法技术应用
 
  在煤矿巷道锚杆参数对支护效果的整体影响中,通过具体的深入分析,尤其是结合不同的支护技术,在长短使用、间距控制、排距参数等多方面的细节处理上,采用科学化的设计理念和技术应用,结合煤矿锚杆支护参数的具体应用方法,采用工程类比法、理论计算法等综合技术的运用,可以有效的减少煤矿巷道锚杆参数对支护效果的影响。譬如,工程类比法是当前应用较广的方法。它是根据已经支护的类似工程的经验,通过工程类比,直接提出支护参数。它与设计者的实践经验有很大关系。然而,要求每一个设计人员都具有丰富的实践经验是不切实际的。为了将特定岩体条件下的设计与个别的工程相应条件下的实践经验联系起来进行工程类比,做出比较合理的设计方案,正确的围岩分类是非常必要的。进行围岩分类后,就可根据不同类别的岩层,确定不同的支护形式和参数。
 
  四、结语
 
  在具体的综合应用过程中,对于煤矿巷道锚杆参数的整体设计,要围绕煤矿围岩技术的综合考虑,采用锚喷支护巷道的蠕动变模拟运用的方式,并通过对锚杆支护的长度控制、技术模拟等方法,围绕各个技术参数进行整体设计,可以有效的减少对煤矿支护的影响,并从横向工程的技术层面提供坚实的技术支撑,能有效的提升煤矿企业的技术管理模式,改善煤矿锚杆参数对支护的整体影响。

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