水平应力理论,澳大利亚学者盖尔(W J Gale)在20世纪90年代初提出了较大水平应力理论。该理论认为:矿井岩层的水平应力一般是垂直应力1. 3~2. 0倍。而且水平应力具有方向性,较大水平应力一般为较小水平应力的1. 5~2. 5倍。巷道顶底板的稳定性主要受水平应力影响,且有三个特点: ①与较大水平应力平行的巷道受水平应力影响较小,顶底板稳定性较好; ②与较大水平应力呈锐角相交的巷道。其顶板变形破坏偏向巷道某一帮; ③与较大水平应力垂直的巷道,顶底板稳定性较差。
较大水平应力理论,论述了巷道围岩水平应力对巷道稳定性的影响以及锚杆支护所起的作用。在较大水平应力作用下,巷道顶底板岩层发生剪切破坏,因而会出现错动与松动引起层间膨胀,造成围岩变形。锚杆所起的作用是约束其沿轴向岩层膨胀和垂直于轴向的岩层剪切错动,因此要求具备有强度大、刚度大、抗剪阻力大的高强锚杆支护系统。
优越性,顶帮一体锚杆机锚杆支护是通过围岩内部的锚杆改变围岩本身的力学状态,在巷道周围形成一个整体而又稳定的岩石带,利用锚杆与围岩共同作用,达到维护巷道稳定的目的。它是一种积极防御的支护方法,是矿山支护的重大变革。锚杆不但支护效果好,且用料省、施工简单、有利于机械化操作、施工速度快。但是锚杆不能封闭围岩,防止围岩风化;不能防止各锚杆之间裂隙岩石的剥落。
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