巖石巷道的錨噴支護(hù)講義（ppt）_ppt

1、井巷設(shè)計優(yōu)化與施工新技術(shù)第二講 巖石巷道的錨噴支護(hù)井巷維護(hù)目的在于保證井巷穩(wěn)定性前提是經(jīng)濟合理，穩(wěn)定與經(jīng)濟兼顧，不可偏廢圍巖應(yīng)力超過圍巖強度時，井巷處于不穩(wěn)定狀態(tài)當(dāng)圍巖應(yīng)力恰等于圍巖強度時，井巷處于極限平衡狀態(tài)當(dāng)圍巖應(yīng)力小于圍巖強度時，井巷才得以穩(wěn)定 提高圍巖強度，降低圍巖應(yīng)力 1 井巷維護(hù)總原則圍巖巖性、井巷位置、所處深度、巷道軸線方位、斷面形狀尺寸、掘進(jìn)破巖方法、掘進(jìn)時間、掘進(jìn)方案、巷道布置與采動影響、以及支護(hù)類型與特征等。在以上因素中，巷道斷面形狀尺寸、掘進(jìn)方案方法、巷道布置和支護(hù)類型與特性等，有很廣泛的選擇調(diào)節(jié)余地。 2 影響井巷穩(wěn)定性的主要因素3 井巷維護(hù)措施將井巷置于最堅硬的巖層中

2、選擇井巷位置 調(diào)整巖性以提高或降低圍巖強度 調(diào)整與相鄰巷道或采場的距離 調(diào)整和采空區(qū)的相對關(guān)系巷道軸線方向斷面形狀與軸比(跨高比)斷面尺寸掘進(jìn)破巖方法掘進(jìn)時間與沿空護(hù)巷選擇合理的支護(hù)方式巷道圍巖支護(hù)共同作用原理圍巖支護(hù)共同作用原理錨噴支護(hù)錨桿與噴(射)混凝土聯(lián)合支護(hù)錨桿和噴混凝土都可獨立使用聯(lián)合應(yīng)用，支護(hù)效果更加完善錨桿的最大特點是置入圍巖內(nèi)部，發(fā)揮其自身支護(hù)作用錨桿的支護(hù)效果良好，且用料省同樣支護(hù)效果條件下，錨桿的用鋼量只有U型鋼支架的1121154 錨噴支護(hù)4 錨噴支護(hù)結(jié)構(gòu)類型國內(nèi)外錨桿的構(gòu)造類型不下數(shù)十種最常用的有：倒楔式鋼錨桿、鋼絲繩或鋼筋砂漿錨 桿、木錨桿、樹脂錨桿、竹錨桿等最近發(fā)展

3、的有：快凝水泥砂漿錨桿 膨脹水泥砂漿錨桿 管縫式錨桿等各種錨桿各有特點4 錨噴支護(hù)作用機理懸吊作用，減跨作用，組合梁作用，組合拱作用，加固作用，改善圍巖周邊應(yīng)力狀態(tài)(改雙軸為三軸應(yīng)力狀態(tài))作用等。有的能解釋特定情況下錨桿的作用，有的則非錨桿所特有的作用(如改善周邊應(yīng)力狀態(tài)，別的支護(hù)也有這種功能)，但都未能闡明或明確解釋為什么錨桿用料極省。4 錨噴支護(hù)錨桿參數(shù)的確定方法錨桿長度計算公式為 ll1+l2 +l3 式中：l1外露長度； l2 有效長度；l3 錨入堅硬穩(wěn)定巖層內(nèi)的長度。按桿體承載力與錨固力等強度原則確定桿體直徑按錨桿所能懸吊的巖體重量計算桿間、排距。5 噴射混凝土支護(hù)噴混凝土最突出的支

4、護(hù)特點，是在施工過程中表面一經(jīng)暴露可以立即噴射，除了起臨時支護(hù)作用以外，還及時將巖面加以封閉，隔絕水、濕氣和風(fēng)化對巖體的不利作用，防止巖體強度降低，起到間接提高舉巖強度的作用。這一點對于易風(fēng)化遇水崩解膨脹的軟巖，意義十分重要。噴混凝土配和錨桿應(yīng)用，可以克服錨桿的最大弱點，起著防止桿間活石風(fēng)化、冒落作用。噴混凝土有時也可以單獨作為一種支護(hù)方式，或在錨噴聯(lián)合支護(hù)中起主要作用。性質(zhì)本質(zhì)是脆性的，巖體變形較大時，噴層容易開裂、剝落缺點：回彈率和粉塵濃度大5 噴射混凝土支護(hù)噴層厚度巖體變形小時，只需素噴混凝土，不必錨桿，噴厚可為50150mm。巖體變形大時，應(yīng)以錨桿為主，噴層為輔。這時噴厚有2050mm

5、即可。圍巖變形在25cm時，用素噴混凝土，變形較大時用噴混凝土和錨桿聯(lián)合支護(hù)。6 巷道支護(hù)效果檢測方法 該方法最簡單，但意義很重要。例如，將巖體表面位移量測資料，形成位移與時間的關(guān)系曲線，最常見的三種情況。其實質(zhì)就是蠕變曲線。對于斜率持續(xù)不變或不斷增長，可以預(yù)見趨向不穩(wěn)定的情況，通過采取適當(dāng)措施，如加強支護(hù)，改善排水條件等，使位移時間曲線斜率減小或趨于穩(wěn)定。一、巷道圍巖收斂測試圍巖收斂關(guān)系曲線收斂計及測點布置圍巖位移是指圍巖的絕對位移，該項測試可以反映圍巖的時空變化情況。二、圍巖位移測量圍巖松動圈是反映巷道圍巖破壞范圍的重要參數(shù)，一般用聲波方法測試。目前多采用單孔一發(fā)雙收的方法測試。根據(jù)聲波的

6、速度變化來判別巷道圍巖的破壞情況。三、圍巖松動圈的測量當(dāng)巖石破碎時，巖石存在大量 的縫隙，其密度變小，聲波在 破碎巖體中傳播的速度與巖體 的破碎程度有直接關(guān)系。聲波 測試圍巖松動圈，就是根據(jù)這 一原理進(jìn)行的。基本原理 聲速沿孔深增加基本保持不變，這說明巖體完整、節(jié)理裂隙不發(fā)育，可以認(rèn)為松動圈厚度等于零。 在巷道表面一定范圍內(nèi)，聲速值下降，但隨著孔深增加，聲速保持不變，此時松動圈厚度可由A確定。 在巷道圍巖一定深度內(nèi)，聲速增加，然后隨孔 深加大聲速逐漸下降趨于穩(wěn)定，這說明巷道圍 巖存在應(yīng)力集中區(qū)，但應(yīng)力值并未達(dá)到巖石的 抗壓強度，巖體仍然保持完整。此時圍巖松動 圈等于零。 在巷道圍巖一定范圍內(nèi)，聲速值降低，隨孔深 增加聲速增加，一定距離后，開始下降并逐漸 趨于穩(wěn)定。此時巷道圍巖松動圈的大小由圖中 的A點確定，圖中聲速