锚杆的主动支护
锚杆的主动支护包含三层意思:一是支护必须有时间性,即及时支护;二是要求支护有足够初锚力, 即主动支护,从而提高围岩的刚度;三是必须保证支护的有效性。 实际上锚杆的主动支护除此之外,在锚固剂完全固化后,锚固范围内的岩层与锚杆形成共同承载体,此时锚固剂粘结段内的岩层与杆体同时变形,锚杆起到了相对主动支护作用。巷道开掘后围岩产生变形和位移是必然的,过度的变形将导致围岩的结构破坏,使岩层完全丧失自身承载能力。 锚杆支护通过螺母的拧紧给巷道围岩提供初锚力限制围岩早期变形和表面松动、 掉落,维持围岩完整性,即锚杆具有主动支护能力。
锚杆作用的本质在于通过初锚力改变围岩的应力状态;提高围岩刚度;增强岩层层面间的力学联系 ,提高围岩的自身承载能力,由锚杆与围岩共同作用构成承载结构,促使围岩由支护对象和载荷源向承载结构内的承载主体的转化,实现岩层由松散系统向整体系统、 由迭合状态向组合状态的转化。1
锚杆初锚力锚杆初锚力使锚杆作用范围内岩体产生压应力, 既增加节理裂隙间岩体的摩擦力,阻止块体转动和滑动,又使压缩区的岩体处于三向应力状态,提高了岩体的强度。预紧力不足,对煤体的早期松动变形起不到约束作用,待锚杆起作用时,煤体已发生松动变形,锚固力降低。