錨桿支護(hù)失效的分析與研究

引　言
　　
　　錨桿支護(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，但錨桿支護(hù)受地質(zhì)、水文及安裝使用等因素影響會(huì)造成錨桿支護(hù)失效。使用不當(dāng)、安裝不合理、管理不到位就會(huì)導(dǎo)致發(fā)生錨桿支護(hù)失效將引發(fā)冒頂、片幫。這就需要在施工過程中對支護(hù)方式作出針對施工現(xiàn)場實(shí)際情況的調(diào)整和加強(qiáng)管理，以防止支護(hù)失效。發(fā)揮錨桿支護(hù)先進(jìn)性的同時(shí)需要解決其不足之處，在此與大家對錨桿支護(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)錨桿支護(hù)方式為目的。
　　
　　2、錨桿支護(hù)失效的分析與研究
　　
　　錨桿支護(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，一旦外力過大造成錨桿體斷裂就會(huì)失去對圍巖的提拔作用而支護(hù)失效。對鋼材的原本質(zhì)量也有嚴(yán)格的要求，例如：含碳量過高的鋼材性脆、強(qiáng)度低、韌性差，不能用于加工錨桿及其螺母、托板等配件。含碳量超標(biāo)的鋼材加工的錨桿因巖層位移錯(cuò)動(dòng)而受剪切力造成錨桿彎曲，嚴(yán)重情況折斷錨桿。在加工錨桿之前對鋼材的材質(zhì)、規(guī)格嚴(yán)格把關(guān)才能確保錨桿達(dá)到支護(hù)強(qiáng)度的要求，否則，造成因錨桿劣質(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、軟煤層、軟泥巖和斷層面、破碎帶這些特殊圍巖及地段結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定極容易發(fā)生范圍大、冒高超過錨桿長度的冒落空間，這些特殊構(gòu)造的圍巖硬度低、強(qiáng)度低、層理不發(fā)育、破碎、機(jī)械強(qiáng)度低，從而導(dǎo)致錨固范圍的圍巖容易冒落，在這些特殊圍巖中，錨桿的懸吊作用、組合作用、減跨作用都會(huì)減弱或失去，如果這些軟弱圍巖發(fā)生高冒，冒落高度大于錨桿有效支護(hù)厚度時(shí)，就將錨桿及其控制的圍巖一并冒落，最終造成錨桿支護(hù)失效。
　　對圍巖進(jìn)行開挖后，如果長時(shí)間甚至長期不及時(shí)支護(hù)或支護(hù)不著力，圍巖因受壓而下沉、破裂、離層而降低穩(wěn)定性。再打錨桿支護(hù)時(shí)因發(fā)生錨固巖層穩(wěn)定性受破壞，且隨著高厚度的圍巖移動(dòng)、下沉，錨桿支護(hù)失效。
　　未噴漿或噴漿封閉不嚴(yán)密，掘進(jìn)后的裸露圍巖與空氣長期接觸而發(fā)生風(fēng)化、氧化，造成圍巖成分變化發(fā)生軟化、掉落、位移，這對錨桿支護(hù)的主要危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)而造成錨桿支護(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、漏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)造成螺帽退絲，以形成托板掉離巖面。
　　斷層、裂隙具導(dǎo)水性，當(dāng)錨眼穿過出水?dāng)鄬印⒘严痘蚝畮r層時(shí)，往往出現(xiàn)錨眼作為一種出水通道而長期流水。長期流水的錨眼受流水的沖刷等物理作用和化學(xué)作用造成錨眼壁巖石流失、松動(dòng)、強(qiáng)度下降，從而擴(kuò)大錨眼或壁巖強(qiáng)度大大弱化而造成樹脂錨固體與錨眼壁失去原有的咬吻作用而錨桿失去提拔的著力點(diǎn)，如此造成錨桿支護(hù)失效。
　　巖層極其破碎，錨桿之間巖石發(fā)生下移、冒落造成錨固體與托板之間發(fā)生空洞現(xiàn)象，于是錨桿對錨固體與托板之間的巖石失去提拔作用而造成錨桿支護(hù)失效。更嚴(yán)重時(shí)錨固體依附生根的圍巖也下移或冒落，造成錨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)錨桿整體都安裝在膨脹巖層中，隨著巖層膨脹鼓出將錨桿整體往外移出而形成錨桿支護(hù)失效。
　　錨桿支護(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，特殊角度為井巷圍巖為特殊構(gòu)造形態(tài)時(shí)采取特殊安裝錨桿的角度。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)，將錨桿垂直井巷輪廓線安設(shè)，錨桿整體處于某一單個(gè)巖層中，對多層巖層不具串聯(lián)效果而失去錨桿基本功能之一的組合作用而造成假支護(hù)，巖石冒落時(shí)錨桿也隨之移出導(dǎo)致錨桿支護(hù)失效。近水平、緩傾斜巖層，錨桿角度不合理造成減小錨桿支護(hù)組合拱的厚度，也大大減小錨桿支護(hù)效果。
　　
　　3、加強(qiáng)錨桿質(zhì)量的途徑
　　
　　(1)通過有效的技術(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。對施工人員進(jìn)行崗前技術(shù)培訓(xùn)，讓其熟知錨桿施工的每一道工序，熟練掌握錨桿施工的技巧，合理設(shè)計(jì)錨桿施工工藝圖，利用好錨桿的固有屬性。
　　(2)合理確定錨桿外露長度，確保有效支護(hù)長度。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，合理確定錨桿的支護(hù)長度和外露長度，使錨桿的支護(hù)作用最大化，完美化。
　　(3)及時(shí)支護(hù)安設(shè)錨桿，并給予合理的預(yù)緊力，可以減少圍巖拉應(yīng)力區(qū)，改變圍巖的應(yīng)力狀態(tài)，提高圍巖強(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)合理確定錨桿支護(hù)角度。需按圍巖傾角、巖性、厚度等多方面綜合考慮作出錨桿安裝角度的科學(xué)調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)有效支護(hù)。
　　
　　結(jié)　語
　　
　　錨桿支護(hù)有它不完善的方面，分析其原因就在于探索其存在的問題，以找到解決問題的方法從而對錨桿支護(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，或是作出錨桿支護(hù)適用條件的判定。提出錨桿支護(hù)失效作為一個(gè)課題來同大家探討和研究，也進(jìn)一步豐富錨桿支護(hù)理論，達(dá)到我們共同提高的目的。