煤矿锚杆-锚索联合支护失效原因与改善方案

"锚杆—锚索联合支护失效分析" 本文深入探讨了锚杆—锚索联合支护在煤矿中的应用及其失效原因。锚杆支护作为一种常见的煤矿支护手段，因其劳动力强度低、成本经济且效果显著而被广泛应用。然而，锚杆—锚索联合支护在实际操作中往往未能充分发挥其潜力，特别是在煤巷施工中，设计思路与实际支护效果存在不一致。 锚索工程特性是联合支护的关键因素。锚索由多股钢绞线组成，理论上，这些钢绞线应均匀受力，共同承担负载。但失效分析表明，当锚索中的单根钢绞线断裂时，其他钢筋可能并未达到屈服极限，导致整体支护效果大打折扣。这主要源于钢绞线各股受力不均，使得锚索不能有效地将顶板松动区的岩石悬吊于深部稳定岩层，从而无法实现预期的支护效果。 文章作者通过现场观察和数据分析，指出锚杆支护失效的主要原因是锚索在承受过大顶板离层时过早破断。这暴露出锚杆—锚索联合支护设计上的不足，即过于依赖“悬吊理论”，而忽视了实际工况中可能出现的复杂应力分布。 针对这些问题，作者提出了一些改进锚杆—锚索联合支护的初步方案。首先，优化锚索结构，确保钢绞线均匀受力，减少单根钢绞线过早断裂的风险。其次，改进锚固技术，增强锚索与围岩之间的粘结力，使其能在更大程度上抵抗顶板离层。再者，加强现场监控，及时发现并处理顶板的异常变化，预防支护失效。最后，调整设计思路，考虑更全面的岩层力学模型，以适应不同地质条件下的支护需求。 总结来说，锚杆—锚索联合支护的失效问题主要源于锚索结构的弱点和设计理论的局限性。通过深入理解锚索工程特性，改进锚固技术和施工工艺，以及优化设计策略，可以有效地提升煤矿支护系统的稳定性和安全性。这一研究对于提升煤矿安全生产水平，减少因支护失效引发的事故具有重要的理论和实践意义。