摘要:在礦山主要開(kāi)拓及采區(qū)巷道施工中,為了有效地控制Χ巖的變形,必須ê桿支護(hù),ê桿支護(hù)也代表了老道支護(hù)的發(fā)展方向。但ê桿支護(hù)效果經(jīng)常失效,達(dá)不到預(yù)想的結(jié)果,該文將對(duì)ê桿支護(hù)失效的幾種情況進(jìn)行分析與研究。
關(guān)鍵詞:軟巖巷道;ê桿支護(hù)失效
1、引 言
ê桿支護(hù)是一種先進(jìn)的支護(hù)方式,目前,正在井巷工程中大量推廣使用,但ê桿支護(hù)受地質(zhì)、水文及安裝使用等因素影響會(huì)造成ê桿支護(hù)失效。使用不當(dāng)、安裝不合理、管理不到λ就會(huì)導(dǎo)致發(fā)生ê桿支護(hù)失效將引發(fā)ð頂、片幫。這就需要在施工過(guò)程中對(duì)支護(hù)方式作出針對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況的調(diào)整和加強(qiáng)管理,以防止支護(hù)失效。發(fā)揮ê桿支護(hù)先進(jìn)性的同時(shí)需要解決其不足之處,在此與大家對(duì)ê桿支護(hù)作共同探討,以找出其不足之處,探討改進(jìn)辦法,不斷創(chuàng)新和改進(jìn)ê桿支護(hù)方式為目的。
2、ê桿支護(hù)失效的分析與研究
ê桿支護(hù)使用的材質(zhì)目前多采用鋼材,通常選用直徑18-20毫米的螺紋鋼。如果選擇螺紋鋼直徑小于實(shí)際要求就達(dá)不到提拔強(qiáng)度,一旦外力過(guò)大造成ê桿體斷裂就會(huì)失去對(duì)Χ巖的提拔作用而支護(hù)失效。對(duì)鋼材的原本質(zhì)量也有嚴(yán)格的要求,例如:含碳量過(guò)高的鋼材性脆、強(qiáng)度低、韌性差,不能用于加工ê桿及其螺母、托板等配件。含碳量超標(biāo)的鋼材加工的ê桿因巖層λ移錯(cuò)動(dòng)而受剪切力造成ê桿彎曲,嚴(yán)重情況折斷ê桿。在加工ê桿之前對(duì)鋼材的材質(zhì)、規(guī)格嚴(yán)格把關(guān)才能確保ê桿達(dá)到支護(hù)強(qiáng)度的要求,否則,造成因ê桿劣質(zhì)達(dá)不到支護(hù)強(qiáng)度而支護(hù)失效。
表土、流沙層、角礫巖、充填物、軟ú層、軟泥巖和斷層面、破碎帶這些特殊Χ巖及地段結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定極容易發(fā)生范Χ大、ð高超過(guò)ê桿長(zhǎng)度的ð落空間,這些特殊構(gòu)造的Χ巖硬度低、強(qiáng)度低、層理不發(fā)育、破碎、機(jī)械強(qiáng)度低,從而導(dǎo)致ê固范Χ的Χ巖容易ð落,在這些特殊Χ巖中,ê桿的懸吊作用、組合作用、減跨作用都會(huì)減弱或失去,如果這些軟弱Χ巖發(fā)生高ð,ð落高度大于ê桿有效支護(hù)厚度時(shí),就將ê桿及其控制的Χ巖一并ð落,最終造成ê桿支護(hù)失效。
對(duì)Χ巖進(jìn)行開(kāi)挖后,如果長(zhǎng)時(shí)間甚至長(zhǎng)期不及時(shí)支護(hù)或支護(hù)不著力,Χ巖因受壓而下沉、破裂、離層而降低穩(wěn)定性。再打ê桿支護(hù)時(shí)因發(fā)生ê固巖層穩(wěn)定性受破壞,且隨著高厚度的Χ巖移動(dòng)、下沉,ê桿支護(hù)失效。
δ噴漿或噴漿封閉不嚴(yán)密,掘進(jìn)后的裸¶Χ巖與空氣長(zhǎng)期接觸而發(fā)生風(fēng)化、氧化,造成Χ巖成分變化發(fā)生軟化、掉落、λ移,這對(duì)ê桿支護(hù)的主要Σ害是造成托板處的巖石強(qiáng)度降低,托板從原緊貼巖面轉(zhuǎn)為不貼巖面、松動(dòng)而造成ê桿支護(hù)失效。預(yù)緊力不夠托板就不能緊貼巖面,會(huì)造成托板松動(dòng)、巖塊懸吊,加之爆破震動(dòng)等多種原因都會(huì)發(fā)生掉矸、©渣造成托板不緊貼巖面。爆破震動(dòng)容易震落托板處的巖塊,還會(huì)造成螺ñ退絲,以形成托板掉離巖面。
斷層、裂隙具導(dǎo)水性,當(dāng)ê眼穿過(guò)出水?dāng)鄬、裂隙或含水巖層時(shí),往往出現(xiàn)ê眼作為一種出水通道而長(zhǎng)期流水。長(zhǎng)期流水的ê眼受流水的沖刷等物理作用和化學(xué)作用造成ê眼壁巖石流失、松動(dòng)、強(qiáng)度下降,從而擴(kuò)大ê眼或壁巖強(qiáng)度大大弱化而造成樹(shù)脂ê固體與ê眼壁失去原有的咬吻作用而ê桿失去提拔的著力點(diǎn),如此造成ê桿支護(hù)失效。
巖層極其破碎,ê桿之間巖石發(fā)生下移、ð落造成ê固體與托板之間發(fā)生空洞現(xiàn)象,于是ê桿對(duì)ê固體與托板之間的巖石失去提拔作用而造成ê桿支護(hù)失效。更嚴(yán)重時(shí)ê固體依附生根的Χ巖也下移或ð落,造成ê桿整體隨破碎掉落而失去支護(hù)作用。
泥巖遇水容易發(fā)生膨脹造成底鼓幫鼓等現(xiàn)象,當(dāng)膨脹巖層厚度大,會(huì)出現(xiàn)ê桿整體都安裝在膨脹巖層中,隨著巖層膨脹鼓出將ê桿整體往外移出而形成ê桿支護(hù)失效。
ê桿支護(hù)的角度有普通角度和特殊角度兩種。普通角度就是平常要求垂直井巷輪廓線的角度,特殊角度為井巷Χ巖為特殊構(gòu)造形態(tài)時(shí)采取特殊安裝ê桿的角度。例如,巖層傾角70-90度的條件下,井巷拱部的巖層成為半部分處于接近豎直懸空狀態(tài),將ê桿垂直井巷輪廓線安設(shè),ê桿整體處于某一單個(gè)巖層中,對(duì)多層巖層不具串聯(lián)效果而失去ê桿基本功能之一的組合作用而造成假支護(hù),巖石ð落時(shí)ê桿也隨之移出導(dǎo)致ê桿支護(hù)失效。近水平、緩傾斜巖層,ê桿角度不合理造成減小ê桿支護(hù)組合拱的厚度,也大大減小ê桿支護(hù)效果。
3、加強(qiáng)ê桿質(zhì)量的途徑
(1)通過(guò)有效的技術(shù)培訓(xùn)及教育,提高施工人員的素質(zhì),消除人為因素的影響。對(duì)施工人員進(jìn)行崗前技術(shù)培訓(xùn),讓其熟知ê桿施工的ÿ一道工序,熟練掌握ê桿施工的技巧,合理設(shè)計(jì)ê桿施工工藝圖,利用好ê桿的固有屬性。
(2)合理確定ê桿外¶長(zhǎng)度,確保有效支護(hù)長(zhǎng)度。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,合理確定ê桿的支護(hù)長(zhǎng)度和外¶長(zhǎng)度,使ê桿的支護(hù)作用最大化,完美化。
(3)及時(shí)支護(hù)安設(shè)ê桿,并給予合理的預(yù)緊力,可以減少Χ巖拉應(yīng)力區(qū),改變Χ巖的應(yīng)力狀態(tài),提高Χ巖強(qiáng)度。提高巖層層面的摩擦力和粘結(jié)力,從而能提高組合梁的強(qiáng)度,并能充分發(fā)揮巖石自身的承載能力。
(4)合理確定ê桿支護(hù)角度。需按Χ巖傾角、巖性、厚度等多方面綜合考慮作出ê桿安裝角度的科學(xué)調(diào)整,從而實(shí)現(xiàn)有效支護(hù)。
4、結(jié) 語(yǔ)
ê桿支護(hù)有它不完善的方面,分析其原因就在于探索其存在的問(wèn)題,以找到解決問(wèn)題的方法從而對(duì)ê桿支護(hù)方式得以改進(jìn),使其更加完善達(dá)到支護(hù)可靠有效的目的,或是作出ê桿支護(hù)適用條件的判定。提出ê桿支護(hù)失效作為一個(gè)課題來(lái)同大家探討和研究,也進(jìn)一步豐富ê桿支護(hù)理論,達(dá)到我們共同提高的目的。
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