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深部锚网喷巷道破坏机理分析研究
摘要
深部锚网喷气支护技术在深部金属矿山中得到广泛应用，然而在长期使用过程中，锚链和锚杆容易受到弯曲、拉伸等多种力学和地质因素的影响，导致锚杆和锚链的破坏，进而影响喷气支护的稳定性。因此，本研究通过对深部锚网喷气支护机理进行分析研究，探讨了喷气支护发生破坏的主要机理和影响因素，为深部锚网喷气支护的设计和实施提供参考。
关键词：深部锚网；喷气支护；机理；破坏；影响因素
引言
深部金属矿山是当前我国矿山开发的主要方向之一，深部锚网喷气支护技术是保障深部金属矿山安全开采的重要措施之一。深部锚网喷气支护技术通过锚链和锚杆等建立了较为稳定的支护结构，喷气支护能够有效地控制岩石破裂或深部地应力释放造成的支护矿压变形，保证矿山的稳定性和采矿的安全性。但是，在长期使用过程中，锚链和锚杆容易受到弯曲、拉伸等多种力学和地质因素的影响，导致锚杆和锚链的破坏，进而影响喷气支护的稳定性和安全性。因此，深入研究深部锚网喷气支护的机理和影响因素，对于优化喷气支护的设计和实施具有重要意义。
1.深部锚网喷气支护的机理
深部锚网喷气支护技术主要是通过锚链和锚杆等建立了较为稳定的锚固支护结构，并通过喷气捣固技术采用高压空气将混凝土、灰土等材料喷涂在支护体上，形成较为稳定的采空区域支护结构。深部锚网喷气支护的机理如下：
(1)锚固支护机理
深部锚网喷气支护技术主要是通过锚链和锚杆等建立了较为稳定的支护结构，在重载岩层和采空区相互作用下，通过锚杆对钻孔加固锚点直接承载采空区和锚爆个体的重力。支护结构中的锚杆主要发挥了支撑作用，使岩体产生一定的弹性变形，从而减轻矿压力和岩体的应变。此外，锚杆的抗拉强度和变形能力特别强，能够有效地承受持续加重和变形应力。
(2)喷气支护机理
喷气支护主要是通过高压空气将混凝土、灰土等材料喷涂在支护体表面，形成较为稳定的采空区域支护结构，从而提高支护体整体的承载能力。喷气支护还可以填充岩体的裂隙和孔隙，增加支护体与岩体间的摩擦力和黏着力，从而减少岩体的破碎和塌落。此外，喷气支护还可以微调岩石体的应力状态，使其保持在合适的应力范围内，保证了整个采空区的稳定性。
2.喷气支护的破坏机理
深部锚网喷气支护的破坏主要表现为锚杆和锚链的疲劳、抗拉和弯曲破坏，这些破坏机理主要是由以下几个方面因素引起的：
(1)地质因素
品质差、韧性及强度要求不高的锚杆和锚链，容易因地质条件较差而疲劳、变形、破损或者断裂。例如岩层不平整、张应力集中等地质因素的影响。
(2)机械因素
组成锚杆和锚链的材料成分、材质质量和工艺技术等都是影响锚杆和锚链力学性能的因素，如孔径和粗糙度均匀性、松动问题、以及孔壁表面摩擦系数、遗留应力和总体加重等。
(3)维修因素
锚网成为矿山深部最重要的支护结构之一，因此定期对其维修和检查必须得到保障。如果处理不当或未及时发现和更换损坏的锚杆和锚链，就会影响锚网喷气支护的稳定性和安全性。
3.影响深部锚网喷气支护的因素
理解影响深部锚网喷气支护的因素，可以有效地减少或避免喷气支护破坏及其所带来的不良后果。深部锚网喷气支护影响因素如下：
(1)支护结构的稳定性
支护结构的稳定性对深部锚网喷气支护的稳定性及其效率起着重要的影响。设计支护结构时，应根据地质情况和操作条件确定支护结构的规格、数量和放置方式。
(2)喷气流和材料强度
喷气流和喷射材料的强度决定了喷气支护的效果。如果喷气流的流量或喷射材料的强度过小，会导致支护效果不佳，从而影响矿山的安全性。因此，在设计喷气支护方案时，要注意喷气流和喷射材料的强度匹配。
(3)矿山地质和环境条件
深部金属矿山地下空间相对复杂，往往不稳定，矿山的地质和环境条件对深部锚网喷气支护效果的影响是非常大的，包括矿体的坚硬程度、坡度、岩体的裂隙、应力畸变和断层等因素。
结论
深部锚网喷气支护技术在深部金属矿山中得到广泛应用，但其破坏机理和影响因素也需要引起充分的关注。本文通过对深部锚网喷气支护的机理和破坏机理进行了研究，发现地质、机械和维修等因素都会对锚杆和锚链产生不同程度的影响，建议在设计和实施深部锚网喷气支护方案时要充分考虑这些因素，从而保证矿山的安全开采和生产。