摘要主要對螺紋錨桿的組成、應用環(huán)境及精加工過程作了一定的闡述,最后在闡述在煤電公司四礦廣泛應用后,取得良好的效果。
關鍵詞煤礦;膠體;防滅火應用
中圖分類號 TD3文獻標識碼A文章編號1673-9671-(2009)111-0078-01
1預應力螺紋錨桿簡介
預應力無縱肋螺紋錨桿金屬桿體及其附件由無縱肋螺紋鋼、托盤、球頭阻尼螺帽、金屬墊圈及塑料墊圈幾部分組成,一般與錨固劑配合使用,主要用于煤礦巷道掘進面頂、幫的錨固支護,對巷道頂板、圍巖產生預緊力從而增加安全性,該產品抗彎、抗剪力強,體積小,重量輕,效率高,結構合理,操作方便快捷,投入使用后與金屬工字鋼材料相比,大大減輕了工人的勞動強度,提高了煤礦井下施工效率和巷道支護質量,增強了井巷支護的安全系數,改善了勞動條件,降低了巷道支護材料費用。該產品也可用于礦山、冶金、建筑物防災抗災等領域的井巷錨噴支護、建筑物抗震加固、設備基礎錨固、控制山體滑坡、水利大壩加固、隧道支護以及地鐵工程等建筑工程宜采用鋼錨桿支護的地方。錨桿很早就用于礦山的生產實踐中,當時人們的做法只是在洞室邊壁鉆孔,然后在巖孔中灌注水泥撒沙漿并插入一根鋼筋或鋼絲繩,砂漿凝固后,鋼筋則被錨固于圍巖中,因而增強了圍巖的整體性,從而提高了圍巖的承載力,現在錨桿的結構形式和施工工藝上都有很大改進,并廣泛用于各種不同的地下工程中。
2進行精確加工的必要性
目前錨桿支護已成為地下工程的主要支護形式,應用范圍在不斷增大。從硬巖發(fā)展到松軟、破碎圍巖;從小斷面發(fā)展到大斷面;從一般條件發(fā)展到大冒頂、大淋水、低鼓和地質構造等復雜條件。錨桿是存在于“錨桿—圍巖”相互作用系統(tǒng)中的一種“內支護”,其作用時改善圍巖的力學性質和受力狀況,從而使被動的巖體轉變?yōu)橹鲃拥某休d結構。預應力高強無縱肋螺紋錨桿金屬桿體及其附件現在主要應用于井下巷道支護,且支護施工為隱蔽性工程,深部錨點常布置于頂板以上6~8m深的穩(wěn)定巖層中,淺部錨點布置于與錨桿前端部深度相當的巖層中。巷遭頂板錨固范圍內的巖層將組合成一組合梁,當頂板錨固巖層不出現斷裂時,其離層將是安全的。此時錨固層可看作兩端由煤壁支承的固定梁,頂板錨桿沒有發(fā)生斷裂,錨桿仍能提供較高的錨固力而發(fā)揮作用?;夭上锏理敯邋^固區(qū)內的離層臨界值由錨固深度和錨桿的延伸率確定,一旦施工完成后,對施工區(qū)域的錨點部分將無法進行更換,只有進行修復,這無疑將增加施工量和增加成本投入,所以對桿體及附件的要求極其嚴格,桿體材料要求為20Mnsi鋼材,長度公差為±5mm,尾部螺紋屈服強度必須在335Mpa以上,錨桿抗拉強度必須不小于449Mpa,尾部螺紋承載力不小于105KN,桿體配套螺母扭矩必須不小于110KN,錨桿尾部錨固力必須大于110KN,這就要求桿體有必要進行精確加工,確保井下施工安全,杜絕不必要的各類投資及各類安全隱患的出現。
3精確加工過程
3.1材料選取
在加工前,嚴格原材料入廠檢驗過程,嚴格對原材料(螺紋鋼、錨桿托盤、球頭螺母)進行篩選,要求螺紋鋼進廠必須有材質化驗單,對螺紋鋼直徑、肋高、肋間距等進行嚴格抽檢,錨桿托盤厚度不得低于10mm(公差±2mm),球頭螺母嚴格檢驗程序,按批次進行試驗,扭矩必須在110-130KN,對不在誤差范圍內的原材料堅決不予入廠,對入場進入生產現場的桿體及其附件(錨桿托盤、球頭螺母),每月到集團公司專門化驗單位進行一次材質化驗,確保原材料質量能滿足生產工藝要求。
3.2 工藝要求
嚴格工藝加工要求,加強過程及重點工序(軋園、滾絲)控制,在加工過程中嚴格控制螺紋長度及公差要求、桿體直線度(2mm/m)、桿體長度,對軋園、滾絲工序嚴格抽檢,對不符合要求的產品嚴格控制,杜絕進入下一道工序,并定期對軋圓、滾絲模進行檢驗,并要求誰施工誰負責,加大管理考核力度,對工藝過程出現的不合格品按工藝的先、后及過程給予相應的處罰,并按損失程度給予加倍處罰,在確保加工工藝的前提下,確保產品質量,杜絕不合格品的出現,從根本上保證了井下支護的嚴格要求。
3.3 等強加工過程
螺紋鋼在不損壞原有桿體結構的情況下,經過軋園、滾絲工藝加工,螺紋鋼原有結構不受破壞,錨桿桿體強度不受影響。
4貯存、運輸要求
由于預應力高強無縱肋螺紋錨桿金屬桿體及其附件為鋼產品結構,在存放及運輸過程中要確保:(1)避免陽光直射或露天存放。(2)避免桿體絲頭及螺母受潮,不得在日光下暴曬或雨淋。(3)避免錨固段沾油污。(4)桿體安裝運輸過程中要輕搬輕放,防止摔碰。(5)尾部螺紋段家防護套保護,以防碰壞或腐蝕。(6)包裝十件為一捆,并擺放整齊。
5結論
預應力高強無縱肋螺紋錨桿金屬桿體及其附件,經過在大屯煤電集團公司姚橋煤礦、徐莊煤礦、龍東煤礦、孔莊煤礦等單位井下的使用是成功的,滿足了井下安全生產的需要,取得了顯著的效果,達到了良好的支護作用。
參考文獻
[1] 張向東,張樹光,劉松.錨桿支護配套技術設計與施工.