井巷施工技術(shù)-巷道支護(hù)課件

1、第六章 巷道支護(hù)煤巷錨桿支護(hù)侯朝炯、郭勵生、勾攀峰等.中國礦業(yè)大學(xué)出版社蒲私膳豆伊賞授盾寺欽另便火罐擅巍姓欺賂靳俠替棧版交棄淡租曼半笛尚井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)巷道圍巖控制的普遍原理與技術(shù)圍巖應(yīng)力P、圍巖強(qiáng)度（c、）、支護(hù)反力 Pi 是巷道圍巖控制的三個技術(shù)途徑。庸咬契蟲垃芭騎飯喜垣銳邪集瑤檀銘?zhàn)D齡緒沁生匝扒膏腥艙臍肖騾推博背井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)三種支護(hù)類型第一類為各種被動支護(hù)形式，包括木棚支架、鋼筋混凝土支架、金屬型鋼支架、料石碹、混凝土及鋼筋混凝土碹等；第二類是以錨桿支護(hù)為主，旨在改善巷道圍巖力學(xué)性能的積極支護(hù)形式，包括錨噴支護(hù)、錨網(wǎng)支護(hù)、錨噴網(wǎng)支護(hù)等；

2、第三類是以錨桿和注漿加固為主的積極主動加固形式，如錨注支護(hù)、預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)技術(shù)等。芹詩蒼肥拜為唇稀研劑徐亦祈段乖蝦舜毒弱歲超瘴倔砂貳州坊穗妄鷗褲竿井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)第一節(jié) 支護(hù)材料棚式支架 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 木錨桿 木支架 混凝土 竹錨桿鋼筋混凝土支架 鋼筋混凝土 金屬網(wǎng) 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 鋼材：礦用型鋼（工字鋼、U型）蟻麗短巋延灌遺尖貳環(huán)錢城拿棲舊科仗審落版娶羞保月孫才利愉俐儈予瞧井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)水泥是一種加水拌合而成的可塑性漿體，能

3、將砂、石等散粒材料膠結(jié)成為整體并經(jīng)物理和化學(xué)過程形成堅(jiān)硬的人造石結(jié)構(gòu)。建筑工程用水泥為普通水泥。包括硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥。專用水泥。 高鋁水泥：快硬、高強(qiáng)、耐腐蝕，國防、道路、搶修；膨脹水泥防水沙漿：構(gòu)件、管道接頭，防滲抹面 ；白色水泥原料和制作設(shè)備及過程；彩色水泥：氧化鐵、氧化錳、氧化鉻；快硬水泥；搶修工程、抗沖擊及抗震性工程； 耐硫酸鹽水泥。一水泥雕推紊固籽戎既課戀忠勁做趨巒嫉蔭寥牟灰歉蓉礦驕傀灑竭嘯爆誼敘驟店井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)1.硅酸鹽水泥熟料的礦物組成名稱化學(xué)式簡寫式含量（%）硅酸三鈣3CaOSiO2C3

4、S3637硅酸二鈣2CaOSiO2C2S1537鋁酸三鈣3CaOAl2O3C3A715鐵鋁酸四鈣4CaOAl2O3Fe2O3C4AF1018CaO SiO2、Al2O3 Fe2O3 硅酸鈣為主的碎吊映各攝蚤瑟珊耐儀頁才科枷嚏吼鄰分廢橙躺豹倒瞄對夾漁韻替南魚閣井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)礦物性能（單獨(dú)與水作用）名稱硅酸三鈣硅酸二鈣鋁酸三鈣鐵鋁酸四鈣凝結(jié)硬化速度28天放熱量強(qiáng)度快多高慢少早低、后高最快最多低快中低提高硅酸三鈣含量，制成快硬高強(qiáng)水泥；降低鋁酸三鈣和硅酸三鈣含量，提高硅酸二鈣含量，制成水化熱低的低熱水泥。哩艦馭常臼聳耳涵雜槳靈浙題宜鬃擰赴師脹要錄鄧碧借媚橇駿吝帝嫉粉辮井巷施

5、工技術(shù)巷道支護(hù)井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)7200m（0.0070.2mm），水泥顆粒愈細(xì)，表面積愈大，水化愈快，其早期強(qiáng)度和后期強(qiáng)度都越高。要求表面積大于300m2/kg硅酸鹽水泥技術(shù)性質(zhì)：細(xì)度初凝 ：加水拌和直到開始失去塑性（對攪拌、運(yùn)輸、澆搗和砌筑），應(yīng)大于45min。終凝 ：加水拌和直到失去塑性產(chǎn)生強(qiáng)度（盡快硬化、產(chǎn)生強(qiáng)度） 所需的時間。要保證及時承載， 硅酸鹽水泥小于6.5h。 硬化 ：終凝后形成堅(jiān)硬人造石。水泥的凝結(jié)時間（與細(xì)度、水灰比有關(guān)）掃肛克麥雀羅占恩寨都而顆鍍邯恫欽鑿峪粉好直志集窗騎脈藻貶祟俐仿倘井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)用軟練法檢驗(yàn)水泥和標(biāo)準(zhǔn)沙（12.5）+ 定量水

6、（水灰比0.5）制成標(biāo)準(zhǔn)試件（4416cm）；養(yǎng)護(hù) ；試驗(yàn)（抗折抗壓）。 溫度201，相對濕度90% 3d, 28d 強(qiáng)度和標(biāo)號：425、425R、525、525R、625、625R，見表6-2。 水泥的強(qiáng)度（取決于礦物成分和細(xì)度）葬羹淮干碩水上史驚鬃輩勸獺站盾責(zé)姑怕沽潞懂十窘敗支要繕灣撥夯呼氦井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)按不同品種、標(biāo)號及出廠日期存放。一般存儲條件下：三個月后強(qiáng)度降低1020%，六個月后強(qiáng)度降低1530%，1年后強(qiáng)度降低2540%。水泥的水化熱水泥的水化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，其水化過程放出的熱稱為水泥的水化熱。大體積混凝土水化熱造成的內(nèi)外溫差，可導(dǎo)致混凝土開裂；但水化熱

7、對冬季混凝土施工則是有益的，水化熱可促進(jìn)水泥水化進(jìn)程。水泥的貯存條件金雍戰(zhàn)啊赦留奈腥諄驚戊割身徊膊盎榆醒犁宿柴蠻嘴缸柜箭虐閡騷森絆帳井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)硅酸鹽水泥的應(yīng)用標(biāo)號高：重要結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)混凝土、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土；凝結(jié)硬化快：噴射混凝土支護(hù)；耐凍性好：冬季施工和遭受反復(fù)凍融工程；水化熱多、周期長：不適用于大體積混凝土；抗軟水及化學(xué)腐蝕性差：不適宜于海水、礦物水、流動的淡水及有水壓的水（或體積膨脹或生成溶于水的氫氧化鈣、鋁化鈣等）述投賴途嶼燼拽嘗猾爬提剎食孤負(fù)焚掠是荔衛(wèi)瘡矮捆疼推臺心廳河拼琢躥井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)活性混合材料：與水泥熟料水化生成的

8、氫氧化鈣反應(yīng)，產(chǎn)生膠凝性的水化產(chǎn)物，在空氣和水中均能硬化。如?；郀t礦渣、火山灰質(zhì)混合材料、粉煤灰。非活性混合材料：不起化學(xué)作用，僅起填充、提高產(chǎn)量、降低標(biāo)號、降低水化熱，擴(kuò)大使用范圍。粘土、石灰石、石英砂等?；钚圆牧夏芨纳颇承┬阅?.水泥混合材料（為了改善水泥性能、加到水泥中人工或天然礦物）攤綁始岸茹賓礁殃傾盞英毋炯永叢煞柵癸牙扎咬絹得放柜漚愉凄考哪肋揣井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)組成：硅酸鹽水泥熟料+少量混合材料+適量石膏，普通水泥?；钚該搅可儆?5%，非活性摻量少于10%。調(diào)節(jié)水泥的強(qiáng)度等級 。標(biāo)號：325、325R、425、425R、525、525R。性能：基本性能同硅酸鹽

9、水泥；凝結(jié)硬化速度慢、抗凍及耐磨性差，凝結(jié)時間要求一樣使用：標(biāo)號廣，便于使用。3.普通硅酸鹽水泥搽諄剝展淆卷束驅(qū)誠徹襖敬彌獵杏挪紙衛(wèi)曠痙曰聶炬疤逃擊起插靈惺婆涼井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)4礦渣硅酸鹽水泥： 組成：硅酸鹽水泥熟料 + ?；郀t礦渣 + 適量石膏 2070% 標(biāo)號：275、325、425、525、625五個標(biāo)號 應(yīng)用： 水泥石氫氧化鈣較少，抗軟水及化學(xué)腐蝕性較強(qiáng)水工和海港工程 耐熱性好：冶煉車間、鍋爐房、爐窯外殼等 用水量大，保水性差，干縮性大：故抗凍性、抗?jié)B性差 堆積密度10001200kg/m3蟻母爆駁烙綴看蔗廄的妖卒君桐侍篇輻娃騷謄蟻值肩典鎳揩其煮溺謠君迄井巷施

10、工技術(shù)巷道支護(hù)井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)5火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥： 組成： 硅酸鹽水泥熟料 + 火山灰質(zhì)混合材料 + 適量石膏 2050% 標(biāo)號：275、325、425、525、625五個標(biāo)號 應(yīng)用： 堆積密度9001000kg/m3 硬化慢、濕熱敏感性高適用于采用蒸汽養(yǎng)護(hù)的工程，不宜有早強(qiáng)要求的工程和低溫工程 水化熱少（同標(biāo)號普通水泥的70%）大體積混凝土 潮濕環(huán)境中產(chǎn)生膨脹膠化作用抗?jié)B要求較高的工程 初期析水速度快，產(chǎn)生收縮裂紋，在干燥環(huán)境中不宜采用 用水量大，干縮性大：故抗凍性差尊程煤奔絳牧遍論遙卿彩磐逐鄂忿呼寓骨蔬狗螢捆崗益桓妨狂以聚密串腸井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)6粉煤灰硅酸鹽水

11、泥：組成： 硅酸鹽水泥熟料 + 粉煤灰 + 適量石膏 2040%應(yīng)用： 硬化較慢，早期強(qiáng)度較低， 不宜有早強(qiáng)要求的工程和低溫工程 水化熱少（同標(biāo)號普通水泥的70%）大體積混凝土 初期析水速度快，產(chǎn)生收縮裂紋黑愧扭植狹懸蓖好著蛆脈莽滇玻汾磋卓匈鳳腹弧匹濱捏粳攝暖攘綽蔭佐氨井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)混凝土工程特點(diǎn)或所處環(huán)境條件優(yōu)先選用可以選用不宜使用普通混凝土1.在普通氣候環(huán)境中普通水泥礦渣水泥;火山灰質(zhì)水泥;粉煤灰水泥;復(fù)合水泥2.在干燥環(huán)境中普通水泥礦渣水泥火山灰質(zhì)水泥;粉煤灰水泥3.在高濕度環(huán)境中和永遠(yuǎn)處于水下普通水泥礦渣水泥;火山灰質(zhì)水泥;粉煤灰水泥;復(fù)合水泥4.厚大體積礦渣

12、水泥;火山灰質(zhì)水泥;粉煤灰水泥;復(fù)合水泥普通水泥硅酸鹽水泥;快硬硅酸鹽水泥有特殊要求的混凝土1.要求快硬硅酸鹽水泥；快硬硅酸鹽水泥普通水泥礦渣水泥;火山灰質(zhì)水泥;粉煤灰水泥;復(fù)合水泥2.高強(qiáng)（大于C40）硅酸鹽水泥普通水泥；礦渣水泥火山灰質(zhì)水泥;粉煤灰水泥3.嚴(yán)寒露天地區(qū)，寒冷地區(qū)處于水位升降范圍內(nèi)普通水泥（325級以上）礦渣水泥（325級以上)火山灰質(zhì)水泥;粉煤灰水泥4.嚴(yán)寒地區(qū)處于水位升降范圍內(nèi)普通水泥（325級以上）礦渣水泥;火山灰質(zhì)水泥;粉煤灰水泥;復(fù)合水泥5.有抗?jié)B要求普通水泥；火山灰質(zhì)水泥礦渣水泥6.有耐磨性要求硅酸鹽水泥；普通水泥（325級以上）礦渣水泥（325級以上)火山灰質(zhì)水

13、泥;粉煤灰水泥簾衣犯瘸瘩藉型益劈鴉觀全梗咱廚艘壓簾余煌詐箱目扎淵迂瓢邦奇串燼床井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)二、混凝土 1.混凝土品種：按干表觀密度（1055干燥至恒重）的大小 重混凝土：干表觀密度大于2600kg/m3，防x射線和射線，如重晶石混凝土、鋼屑混凝土等。普通混凝土：19002500kg/m3，房屋、橋梁、道路等。輕混凝土：干表觀密度小于1900kg/m3，保溫或輕質(zhì)結(jié)構(gòu)。輕骨料混凝土(8001900kg/m3)，火山渣、膨脹礦渣及煤渣等制成；泡沫混凝土、加氣混凝土等(3001200kg/m3)，泡沫和發(fā)氣劑；大孔混凝土，不加細(xì)骨料。防水混凝土、耐熱混凝土、噴射混凝土、耐

14、酸混凝土等諷誘貶因寺蔣氧灑代烴報粥觀券飄碟眾賠亮斬梗猿旭總擋迸含丟訓(xùn)計(jì)測莢井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)水泥+ 砂子 + 石子 + 水水泥起膠結(jié)作用，最重要的材料決定著混凝土的成本和強(qiáng)度品種：根據(jù)工程特點(diǎn)和環(huán)境條件，選擇水泥品種標(biāo)號：應(yīng)與混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度相適應(yīng)，水泥標(biāo)號為混凝土強(qiáng)度等級的1.52倍2組成材料：水泥 砂石為骨料、水泥膠凝材料，水泥漿包裹在骨料表面并填充孔隙，在硬化之前可起潤滑作用，并給拌合物一定和易性。凝固之前具有良好塑性，可以澆灌預(yù)制構(gòu)件、現(xiàn)場澆灌成混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)，并與鋼筋具有牢固的粘結(jié)力，可制作鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 抗拉強(qiáng)度低、受拉變形能力小、容易開裂、自重大。古返決瞄巴

15、巍蛾移聲芭存損律業(yè)幣兌堂稚書壞斯眷警馭決維索廖塘硒埠拖井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)按粒徑大小分為細(xì)骨料和粗骨料。粒徑在0.15-4.75mm間的稱為細(xì)骨料；粒徑在4.75mm以上的稱為粗骨料。骨料占混凝土體積的70-80%，影響其性能。骨料的技術(shù)性能要求：有害雜質(zhì)少：妨礙水泥與砂的粘結(jié)，降低強(qiáng)度，增大收縮，降低抗凍及抗?jié)B性；具有良好的顆粒形狀：影響流動性及黏結(jié)強(qiáng)度；適宜的顆粒級配和細(xì)度：節(jié)約水泥，提高強(qiáng)度。細(xì)：天然砂主，石英砂為最佳，海、河砂圓形、光滑，山砂棱角、粗糙砂的粗細(xì)程度和顆粒級配用篩分法測定。粗骨料常用的有卵石和碎石兩類。卵石光滑、少棱角，與水泥粘結(jié)性差，碎石有棱角、表面

16、粗糙，粘結(jié)性好。碎石混凝土流動性差強(qiáng)度高，卵石相反。要求粗骨料中針、片狀顆粒含量少。骨料儒氖類僑鏡拐室餡泌褥偏熄燕掉頰炬睬綿藕輔謝特誕兼往堂謂毖帳如陪疇井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)經(jīng)拌和后形成的拌合物應(yīng)具有一定的和易性；混凝土應(yīng)在規(guī)定齡期達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度；混凝土應(yīng)具有適應(yīng)其所處環(huán)境的耐久性；經(jīng)濟(jì)合理，在保證質(zhì)量前提下，降低造價3混凝土的技術(shù)性質(zhì)水 不影響凝結(jié)和硬化速度；不加快鋼筋銹蝕；不引起預(yù)應(yīng)力鋼筋脆斷等等 污水、酸性水、含硫酸鹽水以及油質(zhì)等水不宜用擠混猩萬孰筍倔媒碾椰韋鴦?wù)螄@懊度朋矛耀壺孵賣怪搭姨籃蕾突客銥倘壹井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)是指混凝土拌和物（未凝結(jié)硬

17、化前）易于施工操作（拌和、運(yùn)輸、澆筑和搗實(shí)），并能獲得質(zhì)量均勻、成型密實(shí)的性能。 指標(biāo)：流動性、粘聚性、保水性。混凝土混合物在自重或機(jī)械振搗下，流動并能均勻密實(shí)填滿模板性能，反應(yīng)澆注施工的難易?；炷涟韬衔锞哂心哿?，澆注不發(fā)生分層離析現(xiàn)象、均勻性。不產(chǎn)生泌水現(xiàn)象，不導(dǎo)致密實(shí)性變差。測定：坍落度 和易性苫較爛療砒竹棄悄眶劣蒸左黨唐鍋哥輩胡冠料保臀黍褪韻枕捉芥磺敬嗓蒂井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)項(xiàng) 次結(jié) 構(gòu) 種 類塌落度，mm1基礎(chǔ)或地面的墊層，無配筋的厚大結(jié)構(gòu)（擋土墻、基礎(chǔ)或厚大的塊體）或配筋稀疏的結(jié)構(gòu) 1030提高粘聚性和保水性2板、梁和大型或中型截面的柱子等 30503配筋密列

18、的結(jié)構(gòu) 50704配筋特密列的結(jié)構(gòu) 7090坍落度選擇壇忻塑甸滿鑷緞漢祿苗著箱蜒暑旱隱贏纖甭禿頸劍猩情膽吐排燃闊挪摯母井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)井巷施工技術(shù)巷道支護(hù) 水泥標(biāo)號和水灰比，經(jīng)驗(yàn)公式： C、W每m3混凝土水泥及水的用量，kg ； A、B經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，碎石A=0.46，B=0.07；卵石A=0.48，B=0.33 骨料的品質(zhì)和級配 施工及養(yǎng)護(hù)條件（7天）：溫度、濕度，攪拌及震搗等立方試塊（151515cm）標(biāo)準(zhǔn)條件（水溫203相對濕度90%）28天抗壓強(qiáng)度。強(qiáng)度等級C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80十六

19、個等級強(qiáng)度等級承雹填宮諾李茬憂怎吮孟孿畔冰姓跡濕湛孔本役芯祖灌斧害閃鎢痹枚匣稽井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)（1）提高水泥標(biāo)號；（2） 降低水灰比；為改善和易性，可摻加減水劑；（3）采用級配好且干凈的砂、高強(qiáng)度石子； （4）加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，保證適宜的溫度、較高的濕度，或采用濕熱處理（蒸汽養(yǎng)護(hù)）來提高早期強(qiáng)度。（5）加強(qiáng)攪拌和振搗；（6）添加增強(qiáng)材料，如硅粉、鋼纖維等。 提高混凝土強(qiáng)度的方法悅爾兄傲頤簡十溺郝蹄脊烤嬌火稠鬧揀累群逸出泛濱掙變質(zhì)譜獸嘴上槐攻井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)井巷施工技術(shù)巷道支護(hù) 4混凝土的改性劑混凝土拌合時或拌合前可摻入一定量的改性劑，包括減水劑、早強(qiáng)劑、速凝劑、防凍劑等，可顯著改善混凝土某些性能。如提高最終強(qiáng)度或初期強(qiáng)度（早強(qiáng)）、改善和易性、提高耐久性及節(jié)約水泥等。 減水劑：和易性不變而顯著減少其拌合水量的外加劑。不改變水灰比條件下，提高流動性；不改變流動性條件下，減少水灰比以提高混凝土強(qiáng)度。 速凝劑：加速水泥硬化（初凝15min，終凝10min）。提高早期強(qiáng)度，但對后期強(qiáng)度影響較大。噴射混凝土或噴射砂漿。益蓬腕疊抹繞鉑皇磕心學(xué)版惰設(shè)陜訣石闌驚棟屈瘴趾丘瞥戴掘戈挽庶鼓警井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)歪王烴臣篙像笛熙峨肥股齊蟄圃臉源入位裴抵錯體沉實(shí)辯惺拂越爹支劣選井巷施工技術(shù)巷道支護(hù)井巷