巖石平巷支護(hù)工作專題講座ppt

1、第一章 巖石平巷,第五節(jié) 支護(hù)工作,第五節(jié) 支護(hù)工作,臨時(shí)支護(hù)：為保證工作面的安全而進(jìn)行的支護(hù)。由施工單位設(shè)計(jì)。永久支護(hù)：長(zhǎng)期支護(hù)。由設(shè)計(jì)部門設(shè)計(jì)支護(hù)參數(shù)。,第五節(jié) 支護(hù)工作,棚式支架 —— 石材整體支護(hù) — 錨噴支護(hù)梯形金屬支架 料石 金屬錨桿、錨索拱形可縮金屬支架 磚

2、 木、竹錨桿木支架 混凝土 金屬網(wǎng)鋼筋混凝土支架 鋼筋混凝土 噴射混凝土 水泥：種類、適用條件 混凝土：組成、技術(shù)性質(zhì)、外加劑、配合比

3、 鋼材：礦用型鋼（工字鋼、U型）,第五節(jié) 支護(hù)工作,一．棚式支架－不能阻止圍巖風(fēng)化1. 木支架⑴組成： 兩腿（承受側(cè)壓） + 梁（承受頂壓）⑵適用性：地壓不大，服務(wù)年限短、斷面小的采區(qū)巷道,第五節(jié) 支護(hù)工作,2. 金屬支架－破壞形式主要為失穩(wěn)⑴   梯形金屬支架——適用于回采巷道 輕便鋼軌（18kg~24kg） 或礦用工字鋼（16~20號(hào)）,第五節(jié) 支護(hù)工作,礦用工字鋼，專門設(shè)計(jì)的寬

4、翼緣、小高度、厚腹板的工字鋼，既適于作梁，也適于作腿。,第五節(jié) 支護(hù)工作,梯形工字鋼金屬支架,第五節(jié) 支護(hù)工作,第五節(jié) 支護(hù)工作,（2）   拱型可縮金屬支架——軟巖、地壓大且不穩(wěn)定（動(dòng)壓）、圍巖變形量大，斷面小于12m2，礦用特殊型鋼制作 間距一般在0.7m左右，縱向通過(guò)金屬拉桿拉緊提高穩(wěn)定性。,梁腿搭接長(zhǎng)度300～400mm，采用兩個(gè)卡箍固定,第五節(jié) 支護(hù)工作,U型鋼，豎向、橫向抗彎能力強(qiáng)，橫向穩(wěn)

5、定性好。,第五節(jié) 支護(hù)工作,第五節(jié) 支護(hù)工作,多鉸摩擦可縮U型鋼支架,第五節(jié) 支護(hù)工作,第五節(jié) 支護(hù)工作,6節(jié)馬蹄形可縮性支架,第五節(jié) 支護(hù)工作,圓形支架,第五節(jié) 支護(hù)工作,方（長(zhǎng)）環(huán)形支架,第五節(jié) 支護(hù)工作,第五節(jié) 支護(hù)工作,二．錨桿支護(hù)理論與工程實(shí)踐1 錨桿支護(hù)發(fā)展 1995年時(shí)國(guó)內(nèi)外狀況,澳、美、英錨桿支護(hù)比重已達(dá)90%以上，德、俄、波正在大力發(fā)展，比重在50%以上；我國(guó)為15.15%（低水平）。,第

6、五節(jié) 支護(hù)工作,世界上最早使用錨桿并以錨桿作為唯一的煤礦頂板支護(hù)方式的國(guó)家。美國(guó)最早開創(chuàng)性地使用錨桿可以追溯到本世紀(jì)30年代初，1943年開始有計(jì)劃有系統(tǒng)地使用錨桿。1947年在原美國(guó)礦務(wù)局研究中心旨在減少頂板事故的努力下錨桿受到普遍歡迎。在不到2年的時(shí)間內(nèi)，錨桿在采礦工業(yè)中得到普及。60年代末發(fā)明樹脂錨固劑，錨桿使用的相當(dāng)一部分比例都是以樹脂錨固劑全長(zhǎng)膠結(jié)的形式。70年代末，美國(guó)首次將漲殼式錨頭與樹脂錨固劑聯(lián)合使用，使得錨桿

7、具有很高的預(yù)拉力，錨桿的高預(yù)拉力可以達(dá)到桿體本身強(qiáng)度的50%～75%。,美國(guó),第五節(jié) 支護(hù)工作,第五節(jié) 支護(hù)工作,1952年大規(guī)模使用機(jī)械式端部錨固錨桿（楔縫式、倒楔式、漲殼式），錨固力變化大、支護(hù)剛度小、可靠性差。最終證明英國(guó)較軟弱的煤系地層不適宜用機(jī)械式錨桿。到60年代中期，英國(guó)逐漸開始不使用錨桿支護(hù)技術(shù)。1987年，由于煤礦虧損，煤礦私有化。英國(guó)煤炭公司參觀澳大利亞煤礦，引進(jìn)澳大利亞錨桿技術(shù)，在全行業(yè)重新推廣錨桿支護(hù)，煤礦

8、開始盈利。,英國(guó),第五節(jié) 支護(hù)工作,主要推廣全長(zhǎng)樹脂錨固錨桿，強(qiáng)調(diào)錨桿強(qiáng)度要高。其錨桿設(shè)計(jì)方法是將地質(zhì)調(diào)研、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測(cè)、信息反饋等相互關(guān)聯(lián)、相互制約的各個(gè)部分作為一個(gè)系統(tǒng)工程進(jìn)行考察，使它們形成一個(gè)有機(jī)的整體，形成了錨桿支護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。,澳大利亞,第五節(jié) 支護(hù)工作,自1932年發(fā)明Ｕ型鋼支架以來(lái)，主要采用Ｕ型鋼支架支護(hù)巷道，支護(hù)比重達(dá)到90%以上。自80年代以來(lái)，由于采深加大，Ｕ型鋼支架支護(hù)費(fèi)用高，巷道維護(hù)日益困難，開

9、始使用錨桿支護(hù)。80年代初期，錨桿支護(hù)在魯爾礦區(qū)試驗(yàn)成功。,德國(guó),第五節(jié) 支護(hù)工作,采用高強(qiáng)度、超高強(qiáng)度材料制造錨桿，加工精細(xì)，將錨桿作為產(chǎn)品、實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化、商品化，而不是簡(jiǎn)單的支護(hù)材料，并形成適用于不同條件的系列化產(chǎn)品。形成一整套比較科學(xué)的設(shè)計(jì)方法，以巷道圍巖地質(zhì)力學(xué)評(píng)估及井下實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，強(qiáng)調(diào)最大水平應(yīng)力在巷道布置與支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)上的應(yīng)用。,國(guó)外錨桿支護(hù)的發(fā)展現(xiàn)狀—成功經(jīng)驗(yàn),第五節(jié) 支護(hù)工作,采用可靠的監(jiān)測(cè)手段，大力推廣應(yīng)用

10、頂板光纖窺視儀、頂板離層指示儀、圍巖深部多點(diǎn)位移計(jì)、測(cè)力錨桿等監(jiān)測(cè)儀器。堅(jiān)持科學(xué)管理，嚴(yán)格質(zhì)量監(jiān)測(cè)，形成了從理論到實(shí)踐的完善的錨桿支護(hù)技術(shù)體系。有比較可靠的配套機(jī)具，采用掘錨一體化聯(lián)合掘進(jìn)機(jī)或性能良好的單體錨桿鉆機(jī)，滿足施工要求，并能實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)。,第五節(jié) 支護(hù)工作,國(guó)內(nèi)支護(hù)發(fā)展,兩個(gè)階段：以1995年引進(jìn)澳大利亞錨桿支護(hù)技術(shù)為分界點(diǎn)。1995年之前：機(jī)械錨固、鋼絲繩砂漿錨桿以及開發(fā)研制的快硬水泥錨桿；之后高強(qiáng)度樹脂錨固錨桿。

11、1995年之后：錨桿支護(hù)理論、錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方法、施工機(jī)具、小孔徑預(yù)應(yīng)力錨索加強(qiáng)支護(hù)、錨桿孔徑、錨固劑及錨固方式、監(jiān)測(cè)技術(shù)等均發(fā)生了變化。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類全面推廣，Ⅳ、Ⅴ類得到推廣應(yīng)用,第五節(jié) 支護(hù)工作,,錨桿支護(hù)效果 錨桿支護(hù)與架棚支護(hù)相比，其優(yōu)越性表現(xiàn)在： 屬于主動(dòng)支護(hù) 將巷道圍巖變成承載體 對(duì)巷道不規(guī)則斷面適應(yīng)性強(qiáng)巷道圍巖變形量顯著減小，安全生產(chǎn)得到保證，大幅度減少了冒頂、瓦斯、火災(zāi)事故簡(jiǎn)化巷道布置，減少巖石工程實(shí)現(xiàn)

12、沿空掘巷，提高煤炭資源采出率，延長(zhǎng)礦井壽命 錨桿支護(hù)具有巨大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，是我國(guó)礦業(yè)繼綜合機(jī)械化之后的第二次支護(hù)技術(shù)革命,第五節(jié) 支護(hù)工作,第五節(jié) 支護(hù)工作,第五節(jié) 支護(hù)工作,2 錨桿支護(hù)理論,（1）懸吊理論機(jī)理：將巷道頂板較軟弱巖層懸吊在穩(wěn)定巖層上，以避免較軟弱巖層的破壞、失穩(wěn)和塌落，錨桿所受的拉力來(lái)自被懸吊的巖層重量。,第五節(jié) 支護(hù)工作,2 錨桿支護(hù)理論,（1）懸吊理論缺點(diǎn)：沒有考慮圍巖的自承

13、能力，而且將被錨固體與原巖體分開。適用條件：錨桿可以錨固到頂板堅(jiān)硬穩(wěn)定巖層,第五節(jié) 支護(hù)工作,（2）組合梁理論,機(jī)理：將錨固范圍內(nèi)的巖層擠緊，增加巖層間的摩擦力，防止巖石沿層面滑動(dòng)，避免各巖層出現(xiàn)離層現(xiàn)象，提高其自撐能力。將幾層薄巖層鎖緊成一個(gè)較厚的巖層（組合梁）。在上覆巖層載荷的作用下，這種組合厚巖層內(nèi)的最大彎曲應(yīng)變和應(yīng)力都將大大減小，組合梁的撓度亦減小。缺點(diǎn)：將錨桿作用與圍巖的自穩(wěn)作用分開；在頂板較破碎、連續(xù)性受到破壞時(shí)，難以

14、形成組合梁。,,適用條件：層狀地層頂板在相當(dāng)距離內(nèi)不存在穩(wěn)定巖層，懸吊作用處于次要地位。,第五節(jié) 支護(hù)工作,（3）組合拱理論,機(jī)理：在破碎區(qū)安裝預(yù)應(yīng)力錨桿時(shí)，在桿體兩端將形成圓錐形分布的壓應(yīng)力，如果沿巷道周邊布置錨桿群，只要鋪桿間距足夠小，各個(gè)錨桿形成的壓應(yīng)力圓錐體將相互交錯(cuò)，在巖體中形成一個(gè)均勻的壓縮帶，即承壓拱，這個(gè)承壓拱可以承受其上部破碎巖石施加的徑向荷載。在承壓拱內(nèi)的巖石徑向及切向均受壓，處于三向應(yīng)力狀態(tài)，其圍巖強(qiáng)度得到提

15、高，支撐能力也相應(yīng)加大。,缺點(diǎn)：一般不能作為準(zhǔn)確的定量設(shè)計(jì)。適用條件：頂板無(wú)穩(wěn)定巖層,第五節(jié) 支護(hù)工作,（4）最大水平應(yīng)力理論,機(jī)理：礦井巖層的水平應(yīng)力通常大于垂直應(yīng)力，水平應(yīng)力具有明顯的方向性。在最大水平應(yīng)力作用下，頂?shù)装鍘r層易于發(fā)生剪切破壞，出現(xiàn)錯(cuò)動(dòng)與松動(dòng)而膨脹造成圍巖變形，錨桿的作用即是約束其沿軸向巖層膨脹和垂直于軸向的巖層剪切錯(cuò)動(dòng)。,第五節(jié) 支護(hù)工作,第五節(jié) 支護(hù)工作,圍巖與支護(hù)強(qiáng)度的關(guān)系,隨支護(hù)強(qiáng)度增加，圍巖的極限強(qiáng)度

16、和殘余強(qiáng)度提高，圍巖殘余強(qiáng)度提高到一定程度就能保持巷道穩(wěn)定。,（5）錨桿支護(hù)圍巖強(qiáng)度強(qiáng)化理論,第五節(jié) 支護(hù)工作,錨桿與圍巖相互作用，形成錨桿—圍巖的共同承載結(jié)構(gòu)，改善錨固體力學(xué)性能，提高錨固體峰值強(qiáng)度和殘余強(qiáng)度，特別是殘余強(qiáng)度的提高，有效提高圍巖的自承能力，控制圍巖塑性區(qū)、破碎區(qū)發(fā)展，促使巷道圍巖由不穩(wěn)定狀態(tài)向穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變。,第五節(jié) 支護(hù)工作,錨固體C、?、C*、?* 隨錨桿支護(hù)強(qiáng)度?t的增加而提高。,不同錨桿支護(hù)強(qiáng)度下錨固體破壞前

17、的C、? 值,不同錨桿支護(hù)強(qiáng)度下錨固體破壞后的C*、?* 值,第五節(jié) 支護(hù)工作,3 錨桿支護(hù)體系,3.1 錨桿的結(jié)構(gòu)類型,1）鋼筋或鋼絲繩砂漿錨桿 鋼筋砂漿錨桿 鋼絲繩砂漿錨桿 鋼筋或鋼絲繩砂漿錨桿是全長(zhǎng)錨固型錨桿。設(shè)計(jì)錨固為為30～50KN。,第五節(jié) 支護(hù)工作,2）全屬倒楔式錨桿由桿體、固定楔、活動(dòng)倒楔、墊板和螺帽組成，屬端頭錨固型，安裝后可立即承載，可回收。錨固力達(dá)40kN左右。常用于圍巖比較破碎，

18、需要立即承載的地下工程。,,第五節(jié) 支護(hù)工作,3） 楔縫式錨桿,,楔縫式錨桿結(jié)構(gòu)1-桿體 2-楔縫 3-絲扣 4-楔子 5-墊板 6-螺母,第五節(jié) 支護(hù)工作,4） 脹殼式錨桿,脹殼式錨桿：靠錐形螺帽前移迫使脹殼向左右張開、楔嵌入孔壁。錨桿結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，對(duì)圍巖能及時(shí)支護(hù)。錨固力一般為50～100kN?？苫厥铡?第五節(jié) 支護(hù)工作,5 ）兩瓣漲圈式錨桿,第五節(jié) 支護(hù)工作,用樹脂為粘結(jié)劑，在固化劑和加速劑的作用下，將錨桿的頭部粘

19、結(jié)在錨桿孔內(nèi)。端頭錨固型樹脂錨桿是由樹脂藥包和桿體組成。,,,6）樹脂錨桿,第五節(jié) 支護(hù)工作,第五節(jié) 支護(hù)工作,7 ）注漿錨桿,第五節(jié) 支護(hù)工作,快硬水泥錨桿的桿體結(jié)構(gòu)與樹脂錨桿相同，是端頭錨固型錨桿。,8）快硬膨脹水泥錨桿,第五節(jié) 支護(hù)工作,管縫式錨桿是采用高強(qiáng)度鋼板卷壓成帶縱縫的管狀桿體外徑38.1㎜，用鑿巖機(jī)強(qiáng)行壓入比桿徑小2～3mm的錨孔，為安裝方便，打入端略呈錐形。由于管壁彈性恢復(fù)力擠壓孔壁而產(chǎn)生錨固力，屬全長(zhǎng)錨固型錨

20、桿。 對(duì)地層橫向錯(cuò)動(dòng)，有良好適應(yīng)能力，鉆孔變彎曲，錨固得更牢。,9）管縫式錨桿,第五節(jié) 支護(hù)工作,⑴結(jié)構(gòu)可伸縮式錨桿。這種錨桿是對(duì)桿件、內(nèi)錨頭、外錨頭及托板等構(gòu)件采用特殊結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)可伸縮的目的。,10）可伸縮式錨桿,第五節(jié) 支護(hù)工作,（2）桿體可伸縮錨桿 用優(yōu)質(zhì)鋼材，并對(duì)材料進(jìn)行專門加工處理，可制成較大延伸率的錨桿桿體。,第五節(jié) 支護(hù)工作,玻璃鋼錨桿,水力膨脹錨桿,將無(wú)縫鋼管軋制成雙層異形桿體，然后注入壓力

21、25～30MPa的高壓力水，使異形鋼管錨桿膨脹變形，緊緊地鑲嵌在錨孔的巖壁上。,第五節(jié) 支護(hù)工作,3.2 目前我國(guó)錨桿支護(hù)體系及要求（1）錨桿高強(qiáng)度、大直徑。破斷載荷一般在200~ 300kN以上，近年應(yīng)用破斷載荷400kN以上的錨桿。延伸率均大于15% 錨桿直徑20~22mm穩(wěn)定性較高、維護(hù)要求低、服務(wù)時(shí)間短的巷道可以采用Q235圓鋼制造。,第五節(jié) 支護(hù)工作,采用左旋、無(wú)縱筋高強(qiáng)度螺紋鋼錨桿，等強(qiáng)（錨桿尾部螺紋部分采用墩

22、粗或熱處理、滾絲）錨桿成套：桿體、托盤（鋼板軋制，厚度根據(jù)礦壓確定）、球形墊圈（鑄鋼）、減摩墊圈（1個(gè)聚氨酯、1個(gè)鋁合金）、螺母（高強(qiáng)度、快速安裝螺帽）,第五節(jié) 支護(hù)工作,（2）錨固劑及錨固方式錨固劑：樹脂藥卷，一般采用凝結(jié)速度為超快與中速的樹脂藥卷配合。,第五節(jié) 支護(hù)工作,錨固方式全長(zhǎng)錨固：錨桿中部受力最大；增阻速度快。具有較大的抗剪切能力。增加巖層間的法向力，阻止層間錯(cuò)動(dòng)，防止離層。在錨固范圍內(nèi)錨桿伸長(zhǎng)1mm，可產(chǎn)生10～

23、20kN的錨固力，支護(hù)剛度大。端頭錨固：Ⅰ～Ⅱ類。全長(zhǎng)或加長(zhǎng)錨固：Ⅲ～Ⅴ類,約束圍巖的徑向膨脹和橫向剪切,第五節(jié) 支護(hù)工作,使用樹脂藥卷一般CK2335、Z2360mm，復(fù)合頂板一般采用雙速2360和Z2360。,第五節(jié) 支護(hù)工作,第五節(jié) 支護(hù)工作,錨固力測(cè)試數(shù)據(jù),鋪固力單位：KN,錨固長(zhǎng)度210—320mm。,第五節(jié) 支護(hù)工作,（3）三徑匹配 鉆孔直徑比錨桿直徑大6～10mm 鉆孔直徑比樹脂藥卷大6mm左右一般鉆孔

24、直徑29mm，錨桿直徑20、22mm，藥卷直徑23mm。,錨固力與鉆孔直徑、錨桿直徑的關(guān)系,第五節(jié) 支護(hù)工作,（4）網(wǎng)及鋼帶網(wǎng)：采用金屬網(wǎng)、塑料網(wǎng)。嚴(yán)禁將最前排錨桿螺帽松開或等待后壓網(wǎng)。鋼帶：鋼筋梯子梁、M型鋼帶、W型鋼帶等。要求鋼筋梯子梁采用高強(qiáng)度焊條焊接，防止開焊。鋼帶的厚度或鋼筋直徑根據(jù)礦壓確定。,第五節(jié) 支護(hù)工作,（5）施工機(jī)具機(jī)載錨桿鉆機(jī)鉆機(jī)：風(fēng)動(dòng)錨桿鉆機(jī)、液壓鉆機(jī)、鑿巖機(jī)、強(qiáng)力煤電鉆鉆頭：合金鋼鉆頭、金剛石鉆頭

25、鉆桿：B19、B22六方中空合金鋼鉆桿安裝器：頂板錨桿采用錨桿鉆機(jī)，幫錨桿采用風(fēng)炮聯(lián)接器：快速聯(lián)接器,快速安裝螺母聯(lián)接器,第五節(jié) 支護(hù)工作,（6）小孔徑預(yù)應(yīng)力錨索加強(qiáng)支護(hù) 是一種主動(dòng)加強(qiáng)支護(hù) 以錨桿支護(hù)為主，以錨索為輔 樹脂錨固端加粗，鉆孔與錨索直徑不匹配 錨固在穩(wěn)定煤巖層中均可以 高應(yīng)力巷道可以采用直徑18mm的錨索鋼絞線強(qiáng)度一般達(dá)1860MPa，錨固力可達(dá)幾十噸錨索長(zhǎng)度可達(dá)幾十米,第五節(jié) 支護(hù)工作,（7）桁架

26、支護(hù)①桁架改變頂板的應(yīng)力狀態(tài)，拉應(yīng)力將減小，甚至出現(xiàn)壓應(yīng)力；②預(yù)緊力增加裂隙體間的摩擦作用，提高頂板穩(wěn)定性；③提高頂板兩肩窩的抗剪切能力，防止剪切冒落。,第五節(jié) 支護(hù)工作,單式雙拉桿桁架錨桿,第五節(jié) 支護(hù)工作,復(fù)式桁架錨桿1-錨桿；2—拉桿；3—拉緊器；4—墊木,第五節(jié) 支護(hù)工作,4 錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方法,可歸納為三大類，分別是工程類比法、理論計(jì)算法、以計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬為基礎(chǔ)的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。,（1）工程類比法 是一種實(shí)用

27、的方法，在我國(guó)錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)中占主導(dǎo)地位。 在已有的大量、成功實(shí)踐的基礎(chǔ)上，根據(jù)巷道的生產(chǎn)地質(zhì)條件確定支護(hù)參數(shù)。 以巷道圍巖松動(dòng)圈分類為基礎(chǔ)的工程類比法。,第五節(jié) 支護(hù)工作,（2）理論計(jì)算法 根據(jù)懸吊理論、組合梁理論、組合拱理論計(jì)算錨桿長(zhǎng)度、間排距、破斷載荷等。 （3）動(dòng)態(tài)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法 首先進(jìn)行地質(zhì)力學(xué)評(píng)估（含地應(yīng)力測(cè)試），將地質(zhì)力學(xué)參數(shù)、錨桿參數(shù)等輸入計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬軟件，以圍巖強(qiáng)度強(qiáng)化理論為依據(jù)，

28、按控制圍巖變形效果和經(jīng)濟(jì)合理的原則選擇最優(yōu)方案，組織施工，并對(duì)巷道圍巖穩(wěn)定狀況和錨桿載荷監(jiān)測(cè)，根據(jù)監(jiān)測(cè)反饋信息確定是否調(diào)整錨桿支護(hù)參數(shù)，經(jīng)反復(fù)實(shí)踐，在動(dòng)態(tài)中修改完善設(shè)計(jì)。,第五節(jié) 支護(hù)工作,5 錨桿支護(hù)施工,（1）保證錨桿高預(yù)緊力 錨桿預(yù)緊力的作用主動(dòng)支護(hù)，拉應(yīng)力轉(zhuǎn)化為壓應(yīng)力或減小拉應(yīng)力，有效抑制巷道圍巖破裂區(qū)向深部發(fā)展，發(fā)揮圍巖的自身承載能力，提高穩(wěn)定性。 預(yù)緊力的確定 采用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)與數(shù)值計(jì)算相耦合的方法確定錨桿預(yù)緊力的合

29、理值,第五節(jié) 支護(hù)工作,巷道變形量與預(yù)緊力的關(guān)系,第五節(jié) 支護(hù)工作,（2）錨桿外露長(zhǎng)度 錨桿外露不超長(zhǎng)，小于70mm，最好控制在50mm內(nèi)。外露超長(zhǎng)：錨固長(zhǎng)度、錨桿有效長(zhǎng)度減?。?）使用快速安裝器提高巷道掘進(jìn)速度，保證錨桿支護(hù)質(zhì)量（4）錨桿孔要求錨桿孔深度比錨桿長(zhǎng)度少50~100mm。鉆桿與錨桿長(zhǎng)度相等鉆孔直徑比錨桿直徑大6~12mm。頂角錨桿向兩幫傾斜，錨固端在兩幫巖體內(nèi)300mm以上，其它頂錨桿與頂板垂直。,第

30、五節(jié) 支護(hù)工作,（5）巷道成型,第五節(jié) 支護(hù)工作,（1）監(jiān)測(cè)的必要性 保證安全 掌握巷道圍巖活動(dòng)規(guī)律和錨桿載荷變化規(guī)律 為優(yōu)化錨桿支護(hù)參數(shù)提供依據(jù),6 錨桿支護(hù)巷道監(jiān)測(cè),第五節(jié) 支護(hù)工作,（2）監(jiān)測(cè)內(nèi)容,第五節(jié) 支護(hù)工作,（3）監(jiān)測(cè)要求錨桿錨固力：測(cè)量圍巖、樹脂藥卷、錨桿桿體三者之間的可錨性，合理確定錨固長(zhǎng)度、檢驗(yàn)樹脂藥卷質(zhì)量等。每300根測(cè)量1組，不少于6根，頂板、兩幫錨桿均要拉拔。頂板離層狀況：判斷頂板錨固

31、區(qū)內(nèi)、錨固區(qū)外穩(wěn)定狀況及錨桿支護(hù)參數(shù)的合理性。在迎頭安裝，一般每50~80m安裝1套頂板離層指示儀，每天觀測(cè)1次，穩(wěn)定后1~2周觀測(cè)1次。,第五節(jié) 支護(hù)工作,第五節(jié) 支護(hù)工作,巷道表面位移：反映巷道表面位移的大小及斷面收縮程度，判斷圍巖穩(wěn)定狀況。一般測(cè)量頂?shù)装?、兩幫相?duì)移近量。在迎頭設(shè)置測(cè)站,第五節(jié) 支護(hù)工作,錨桿載荷：反映錨桿載荷大小，判斷錨桿處于彈性狀態(tài)，還是塑性狀態(tài)，確定頂板是否穩(wěn)定，錨桿支護(hù)參數(shù)是否合理。頂板采用測(cè)力錨桿觀

32、測(cè)，兩幫采用錨桿液壓枕測(cè)量。,第五節(jié) 支護(hù)工作,三、噴射混凝土支護(hù),1．工藝流程,第五節(jié) 支護(hù)工作,①封閉圍巖，防止風(fēng)化。②改善圍巖的應(yīng)力狀態(tài)：恢復(fù)三向應(yīng)力狀態(tài)。③填凹補(bǔ)平消除應(yīng)力集中。④密切巖體、柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)作用：共同變形，圍巖應(yīng)力釋放，抑制更大變形。⑤射入縫隙，增強(qiáng)黏結(jié)——巖塊間的連接咬合作用得以維持。⑥防護(hù)錨桿間危石掉落。,2．支護(hù)作用原理,第五節(jié) 支護(hù)工作,單獨(dú)支護(hù)時(shí)厚度50~150mm之間，錨噴支護(hù)時(shí)50~12

33、0mm。多次噴射達(dá)到250mm，防止風(fēng)化不少80-100mm。單獨(dú)使用超過(guò)150mm，支護(hù)能力不會(huì)提高，應(yīng)選用錨噴支護(hù)，錨桿為主，噴漿局部支護(hù)防止風(fēng)化。強(qiáng)度不小于C15，粗骨料的粒徑<15mm?！都夹g(shù)規(guī)范》：4.3.1 噴射混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C15；對(duì)于立井及重要隧洞和斜井工程，噴射混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20；噴射混凝土1d齡期的抗壓強(qiáng)度不應(yīng)低于5MPa。鋼纖維噴射混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20，其抗

34、拉強(qiáng)度不應(yīng)低于2MPa，抗彎強(qiáng)度不應(yīng)低于6MPa。,3．噴射混凝土厚度與強(qiáng)度,第五節(jié) 支護(hù)工作,噴射混凝土的收縮較大，若其厚度小于50mm時(shí)，噴層中粗骨料的含量甚少，更容易引起收縮開裂。同時(shí)，噴層過(guò)薄也不足以抵抗巖塊的移動(dòng)，常出現(xiàn)局部開裂或剝落。近幾年來(lái)，有關(guān)部門對(duì)噴射混凝土支護(hù)使用情況調(diào)查結(jié)果表明，噴射混凝土支護(hù)層產(chǎn)生局部開裂剝落者，其厚度多在50mm以下，也有30～40mm的。因此規(guī)定噴射混凝土支護(hù)的最小厚度不應(yīng)小于50mm。

35、根據(jù)錨噴支護(hù)原理，要求噴層具有一定的柔性。因此，規(guī)定噴射混凝土厚度一般不應(yīng)超過(guò)200mm，特別在軟弱圍巖中作初期支護(hù)，噴層過(guò)厚，會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的形變壓力，易導(dǎo)致噴層出現(xiàn)破壞，這是不經(jīng)濟(jì)的。當(dāng)噴層不能滿足支護(hù)抗力要求時(shí)，可用錨桿或配筋加強(qiáng)。,第五節(jié) 支護(hù)工作,噴射機(jī)具 混凝土噴射機(jī)：干式、濕式 配套機(jī)械：混凝土攪拌機(jī)，噴射機(jī)械手,4．施工,第五節(jié) 支護(hù)工作,第五節(jié) 支護(hù)工作,在瑞士的一條隧道中使用噴射混凝土機(jī)械手

36、的情況,第五節(jié) 支護(hù)工作,水泥——硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，標(biāo)號(hào)大于325 細(xì)骨料——中砂或粗砂，細(xì)度模數(shù)大于2.5 粗骨料——粒徑小于15mm 速凝劑——初凝小于5min，終凝小于10min 配合比——水灰比0.4～0.45,5、噴射材料和配合比,第五節(jié) 支護(hù)工作,對(duì)于節(jié)理、裂隙發(fā)育，斷層破碎帶等圍巖松散、破碎的情況，可利用錨桿注漿技術(shù)，改變圍巖松散破碎結(jié)構(gòu)，提高其粘結(jié)力、內(nèi)摩擦角和圍巖的