[發明專利]一種巷道錨網索系統支護效果評價方法

有效

• 申請號: 201710232020.5
• 申請日: 2017-04-11
• 公開（公告）號: CN106885705B
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 劉立民;張進鵬;閆旭;曹君陟;孫偉;付彪;李揚
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 段毅凡

本發明公開了一種巷道錨網索系統支護效果評價方法，主要通過監測記錄若干個代表性的每根錨桿錨索的實際最大工作阻力F_j，拉拔試驗記錄其拉拔力，計算出單根錨桿索最大工作阻力F_j與所在組的拉拔力取平均值F_k的比值和錨桿索支護效率系數η，求取單根錨桿索支護效率系數在巷道錨網索系統支護效率系數中的離散性；根據支護效率系數η和離散性對巷道錨網索系統進行合理性進行評價。本發明為錨網索支護的巷道提供一種更為科學、可靠的評價方法。

技術領域

本發明涉及質量評價方法，尤其涉及一種巷道錨網索系統支護效果評價方法。

背景技術

在巷道支護中，錨網索支護因具有主動控制圍巖變形、支護效果顯著、施工方便快捷等優點，已經在我國眾多礦山得到推廣應用。目前我國錨網索支護的巷道占所有巷道總量的65％以上。由于地質采礦條件的復雜性和現場測試的粗放性，錨網索支護設計參數以經驗方法為主，普遍采取保守態度，設計的支護參數過大，寧愿浪費材料，也不愿造成巷道的變形量過大，因而造成我國錨網索支護材料消耗很大，生產成本增加。包括世界上的幾個主要采煤大國美國、澳大利亞和俄羅斯亦是如此。但也有的為了節約成本，設計的支護參數不足，雖然在近期不出現變形，但隨著時間的推移而造成巷道的冒頂事故。目前國內外礦山巷道錨網索支護效果的評價方法，均以巷道的變形量為依據，并不考慮成本和工程造價問題，也不考慮服務年限問題。實際上應將錨桿錨索的受力過程和最終的受力大小，也作為支護效果的評價依據，這樣既不會造成支護材料的浪費也不會因支護參數設計不足而造成巷道的冒頂。

發明內容

本發明的目的是提供一種巷道錨網索系統支護效果評價方法，用該方法評價的某一巷道的支護效果，可對今后的巷道支護參數進行優化設計，達到即減少支護材料的浪費，又能提高巷道支護效果。

為達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種巷道錨網索系統支護效果評價方法，包括如下步驟：

第一步：在施工完成的一段有代表性的巷道中，設若干個有代表性的監測點，首先采用現有監測方法對監測點的錨桿錨索的初始工作阻力進行監測，記錄每根錨桿錨索的實際最大工作阻力F_j；式中j為錨桿錨索的順序編號；

第二步：再用現有觀測方法對監測點所處斷面的收斂率進行觀測，觀測到巷道變形量穩定為止，將巷道斷面收斂率小于10％的監測點作為有效監測點；

第三步：采用現有拉拔試驗方法對有效監測點用的該型號的錨桿錨索進行拉拔試驗，記錄其實際的拉拔力，試驗至少取三根求其平均值G_j；式中下標j為錨桿錨索的順序編號；

第四步：計算單根錨桿索支護效率系數η_j，即單根錨桿索最大工作阻力F_j與所在組的拉拔力取平均值F_k的比值；η_j的計算公式為：

η_j＝F_j/G_j

第五步：計算有效監測點的錨桿索支護效率系數η，η的計算公式為：

式中：n為有效監測點的個數，η是對所有有效監測點的單根錨桿索支護效率系數取均值；

第六步：求取單根錨桿索支護效率系數在巷道錨網索系統支護效率系數中的離散性，即計算巷道錨網錨索系統支護效率系數方差S，公式為：

第七步：對巷道錨網索系統的支護效率及支護參數的合理性進行評價，評價標準是：

當巷道錨網索系統支護效率系數η＝0.7-0.8范圍內、同時支護效率系數方差S小于等于0.01時，為合理的支護參數；