深层分析_我国锚索拉力计的技术与

深层分析_我国锚索拉力计的技术与发展

        自1872 年英国北威尔士露天页岩矿首次应用锚索加固边坡及1912 年德国谢列兹矿最先采用锚索拉力计井下巷道以来，锚索拉力计技术至今已有一百多年的历史。就目前而言，国外锚索拉力计技术以澳大利亚、美国发展最为迅速，两国锚索拉力计比重已接近100%，其技术水平居于世界前列。

一、我国锚索拉力计技术发展中出现的问题

        1.1 对锚索拉力计机理的认识亟待提高 目前，沿用锚索的设计方法，采用悬吊、组合梁、加固拱等理论进行计算，均是针对一般巷道提出的，还没有能针对煤巷的特定条件建立符合其特点的拉力计原理及设计方法，尤其是全煤及软岩条件下巷道围岩拉力计设计的要求。因此，目前的技术标准主要是经验性的，设计和施工中还有许多盲目性。所以有必要在进一步深入研究巷道围岩矿压显现规律的基础上，探索锚索拉力计理论。

        1.2 锚索与锚固剂的产品质量不过关，锚索机具不配套 锚索的材质、结构与其力学性能紧密相关，锚固剂的质量指标更是决定拉力计可靠性的关键。我国煤矿井下使用的锚索型式很多，但其强度、延伸率均偏低，在不能为巷道围岩提供较大的拉力计阻力的同时，也不能适应巷道围岩的变形，易使巷道顶板产生离层或错动。此外，因使用低性能的锚索，不可避免地使每米巷道安装的锚索数量偏多，而影响巷道的掘进进尺。

        1.3 锚索机具不配套 锚索机具性能是决定锚索安装质量与施工速度的关键。澳大利亚不仅重视研制各种具体用途的锚索结构型式，而且极为重视锚索钻装机的不断研制更新。我国目前虽然电动、风动和液压锚索钻机都有，但性能结构不尽合理，零部件质量和整机性能都急需进一步完善与提高，至于掘锚联合机组，更有待进一加紧研制与试验，以实现掘支平行作业，提高成巷速度。

        1.4 锚索监测仪器与监测技术需要提高 监测是监督施工质量、保证锚索拉力计安全可靠的重要手段。我国十分重视锚索拉力计的监测工作，先后研制出了一些监测与监测仪器(锚固力测定仪、超声波围岩裂缝探测仪等)，但性能不高、功能不全，还未形成系列配套的综合检测技术。另外尽管监测工作已有所开展，但其所起的反馈和指导作用却难以发挥。这主要是施工和管理人员的理论水平偏低，对监测的认识不足，且缺少正确的指导方法。

     由于各种锚索的构造不同，锚索作用机理差异甚大，国内外大量工程实践证明，各种不同种类锚索，在不同的地质条件下，有不同的“拉力计”效果。国内外锚索拉力计成功的经验表明，合理的锚索拉力计设计及详细的监测分析，不仅可保证回采巷道的安全可靠，而且可取得显著的技术经济效益和社会效益。 

二、对我国锚索拉力计技术发展的展望

        2.1 进一步完善锚索拉力计理论和技术 锚索拉力计有诸多种理论，但这些理论与实际应用技术的发展适应性较差。所以有必要在进一步深入研究巷道围岩矿压显现规律的基础上，探索锚索拉力计理论。完善煤巷锚索拉力计理论，提高煤巷锚索形式和参数选择的科学性、实用性是促进采准巷道锚索技术发展的一个重要因素。为此，我们要学习先进国家的煤巷锚索拉力计的工程监控设计方法，消化吸收国外先进的锚索拉力计理论和设计方法，结合我国具体情况，建立适合我国由地质调查——初始设计——工程监测——修改设计的设计方法，从而提高煤巷锚索拉力计设计方法的科学性、实用性。

        2.2 发展掘锚新机具 就目前的施工工艺而言，影响快速掘进的主要因素有两方面:一是掘进机割煤速度；二是锚索机打眼及安装速度。当前煤巷快速掘进的施工方法为:掘进机割煤——桥式胶带转载机和固定皮带机运煤——敲帮问顶——顶锚索机打顶眼并安装、帮锚索机打帮眼并安装，实现一次成巷，及时拉力计。这种方法的主要矛盾是掘进工作面的开机率较低，一般在30%以下，拉力计时间过长，跟不上机掘速度，影响单进水平的提高。因此发展掘锚联合机组，实现“掘支锚一体化”平行作业，将是加快煤巷锚索拉力计单进速度的必要手段。它将是我国煤巷快速掘进的又一发展方向。

        2.3 锚索拉力计监测技术及设计方法的研究 锚索拉力计实施于井下后，要进行综合监测，以验证初始设计的合理性和可靠性，并为修正初始设计提供依据。目前锚索拉力计的综合监测内容有：采用十字布点法监测表面位移、采用顶板离层指示仪测试顶板岩层锚固范围内外位移值、锚索测力计测量锚索(索)锚固端部和全长的工作阻力。日常监测的内容有：锚索锚固力抽检、顶板离层、锚索预紧力矩检测。

        但在日常生产中，一些必要的监测工作没有很好开展，使其应有的作用没有得到很好的发挥。因此，应在大力宣传的基础上，进行必要的强制约束，进一步加强这方面的研究工作，以保证安全生产。

        2.4 矿使用锚索的经错杆拉力计人员培训 人是一切工作计划的制定者和执行者，无论从结构合理、质量上乘的锚索到性能优良的锚固剂，还是从灵活高效的锚索钻装机具到灵敏精密的监测仪器仪表，都需要人来操作。我国煤矿施工队伍人员素质偏低，加上监督管理不到位，往往施工质量难以保证。因此，重视和加强锚索拉力计技术人员和施工工人的技术培训和岗位训练，必然有助于我国煤矿锚索拉力计技术的发展和锚索拉力计的普及。

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