一、立項(xiàng)原因:
掘進(jìn)巷道過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到頂板層間距薄或者巷道壓力大,需要在特殊地段采取斜拉錨索吊掛鋼梁或者單點(diǎn)斜拉錨索加強(qiáng)支護(hù);在實(shí)際操作過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)錨索從鎖具根部拉斷現(xiàn)象,這是由于使用斜拉錨索在使用普通鎖具壓緊時(shí),錨索在鎖具根部產(chǎn)生變形,錨索收到了橫向剪切力,在受力時(shí)剪切力逐漸增大導(dǎo)致錨索在鎖具根部斷裂;在這種情況下,我們?cè)阪i具上進(jìn)行創(chuàng)新,將鎖具進(jìn)行改良。
二、成果內(nèi)容:
斜拉錨索在過(guò)上覆煤柱,應(yīng)力集中區(qū)時(shí)常常會(huì)被設(shè)計(jì)施工,雖然降低了巷道尖角處橫向剪切力的作用,很好的控制了剪切力對(duì)對(duì)巷道的破壞程度,有效的防止“切頂”現(xiàn)象的出現(xiàn)。但是在施工中斜拉錨索配合普通鎖具進(jìn)行頂板支護(hù)時(shí),當(dāng)頂板壓力較大時(shí),錨索往往在沒(méi)有達(dá)到自身屈服極限時(shí)就在鎖具根部出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。
通過(guò)研究設(shè)計(jì)將普通鎖具分為了兩部分,底部上端加工成半球面,上部上端加工成15°斜切面,這樣兩部分通過(guò)中間半球面和上部斜切面能夠有效的控制錨索角度,使錨索在受力時(shí)能夠保持與鎖具的受壓方向一致,有效的減輕了錨索收到的橫向剪切力,保證了錨索的強(qiáng)度,從而確保了支護(hù)的有效性。
斜拉錨索鎖具加工圖:
加工實(shí)物圖片:
以51220巷為例,51220巷掘至1701m出上覆12#層81220面采空區(qū),掘至1727m進(jìn)入12#層81001面采空區(qū)。煤柱寬26m。受上覆煤柱影響,此處壓力顯現(xiàn)尤為嚴(yán)重,頂板破碎,為控制頂板特對(duì)此區(qū)段施工斜拉錨索加強(qiáng)支護(hù)。巷道兩幫尖角處分別施工斜拉錨索,間距2.0m;通過(guò)對(duì)錨索壓力及錨索變化進(jìn)行監(jiān)測(cè),得出錨索隨壓力變化形變曲線。
(井下錨索錨具改造前實(shí)物實(shí)景圖)
(井下錨索錨具改造后實(shí)物實(shí)景圖)
三、創(chuàng)新點(diǎn):
1、有效的減小了橫向剪切力對(duì)錨索的破壞,從而保證了支護(hù)的穩(wěn)定性。
2、有效的降低了巷道片幫冒頂現(xiàn)象發(fā)生的概率,對(duì)人員的安全有保證。