預應力是錨索支護的關(guān)鍵參數(shù),對支護效果起決定性作用,當錨索預應力出現(xiàn)損失時,將嚴重影響錨索支護效果。
錨索預應力損失的主要影響因素有錨索施工操作不規(guī)范,錨固劑未推送至孔底提前攪拌,錨索加壓時間短,缺少穩(wěn)定時間;支護材料引起的預應力損失,由鋼絞線應力松弛引起與材料性能有關(guān)或錨固劑質(zhì)量問題等;圍巖蠕變引起的預應力損失;錨索張拉過程中的預應力損失,主要由錨索同孔壁的摩擦和千斤頂?shù)哪Σ烈?;鎖定過程中預應力損失,錨索張拉完成后卸荷時,夾片回縮引起鋼絞線產(chǎn)生一定的回縮導致的預應力損失;錨索托盤、鋼帶與金屬網(wǎng)變形引起的預應力損失;振動或沖擊引起的預應力損失。
為確保支護效果,榆樹嶺煤礦采取一些列措施加強錨索預應力損失的控制。嚴格規(guī)范錨索施工流程。選用合理直徑的鉆頭打孔,確保三徑匹配;錨固劑攪拌前必須確認已送至孔底,不得提前攪拌。優(yōu)先選用高強度、低松弛的預應力鋼絞線制作錨索索體,并采用與鋼絞線配套的高性能錨具;托盤、鋼帶與鋼梁及金屬網(wǎng)等護表構(gòu)件的性能也應與錨索匹配;更換廠家的錨固劑投入使用前按照《煤礦巷道錨桿支護技術(shù)規(guī)范》進行相關(guān)試驗,經(jīng)試驗合格方可投入使用。施工過程中,應保持錨具清潔;將夾片整齊地安裝在錨具中,若夾片放置不整齊會增加夾片與錨環(huán)的摩擦阻力,使得夾片和錨索均受偏載,預應力損失量增加,安全性變差。
同時,大部分張拉千斤頂為帶固定限位槽的普通千斤頂,其限位槽深度與最優(yōu)限位距離往往不匹配。施工前先在現(xiàn)場實測所用鋼絞線型號和錨具配套的限位距,同時施工前應做錨索張拉設備的配套試驗,采用錨索測力計測出錨索實際受力,驗證最優(yōu)限位距離。在進行錨索預應力設計時,要充分考慮到錨索預應力損失。根據(jù)所選擇的張拉設備和錨具配套情況,在保證安全前提下,進行超張拉,錨索張拉力高于錨索設計預應力一定比例,使錨索在張拉鎖定后的張拉力達到預應力設計要求。超張拉的比例根據(jù)不同條件確定,一般為20%~30%。對于松軟破碎煤巖體,應增加托板、組合構(gòu)件及護網(wǎng)的面積、強度與剛度,減少由于圍巖蠕變引起的錨索預應力損失。開展頂板巖性分析,并根據(jù)巖性情況調(diào)整錨索長度,確保錨索錨固段錨固在穩(wěn)定巖層內(nèi)。
此外,該礦嚴格按照頂板管理制度及時補充完善相關(guān)制度,同時加強技術(shù)資料管理,提高技術(shù)資料的編制質(zhì)量,切實起到指導生產(chǎn)、服務生產(chǎn)、保證安全的作用。嚴格按照制度定期對井下所有巷道(含硐室)開展巡查,及時處理查出的事故隱患,消除安全威脅,并建立巡查檔案,對檢查的地段、查出的事故隱患、整改措施及措施落實情況作好記錄并歸檔。
加強錨桿(索)的施工質(zhì)量管理,從規(guī)范施工工藝、錨索張拉千斤頂?shù)氖褂谩㈠^具的安裝、錨索張拉時間等方面持續(xù)強化現(xiàn)場管理,確保錨桿(索)支護有效,加強支護材料的驗收和管理,規(guī)范支護材料的驗收標準,嚴格把控支護材料的入庫、運儲和使用環(huán)節(jié)。
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