支护工作资料.ppt

第五节 支护工作 （7）桁架支护 ①桁架改变顶板的应力状态，拉应力将减小，甚至出现压应力；②预紧力增加裂隙体间的摩擦作用，提高顶板稳定性；③提高顶板两肩窝的抗剪切能力，防止剪切冒落。 第五节 支护工作 单式双拉杆桁架锚杆 第五节 支护工作 复式桁架锚杆 1-锚杆；2—拉杆；3—拉紧器；4—垫木 第五节 支护工作 4 锚杆支护设计方法 可归纳为三大类，分别是工程类比法、理论计算法、以计算机数值模拟为基础的动态系统设计方法。 （1）工程类比法 是一种实用的方法，在我国锚杆支护设计中占主导地位。 在已有的大量、成功实践的基础上，根据巷道的生产地质条件确定支护参数。 以巷道围岩松动圈分类为基础的工程类比法。 第五节 支护工作 （2）理论计算法 根据悬吊理论、组合梁理论、组合拱理论计算锚杆长度、间排距、破断载荷等。 （3）动态系统设计方法 首先进行地质力学评估（含地应力测试），将地质力学参数、锚杆参数等输入计算机数值模拟软件，以围岩强度强化理论为依据，按控制围岩变形效果和经济合理的原则选择最优方案，组织施工，并对巷道围岩稳定状况和锚杆载荷监测，根据监测反馈信息确定是否调整锚杆支护参数，经反复实践，在动态中修改完善设计。 第五节 支护工作 5 锚杆支护施工 （1）保证锚杆高预紧力 锚杆预紧力的作用 主动支护，拉应力转化为压应力或减小拉应力，有效抑制巷道围岩破裂区向深部发展，发挥围岩的自身承载能力，提高稳定性。 预紧力的确定 采用现场实测与数值计算相耦合的方法确定锚杆预紧力的合理值 第五节 支护工作 巷道变形量与预紧力的关系 第五节 支护工作 （2）锚杆外露长度 锚杆外露不超长，小于70mm，最好控制在50mm内。 外露超长：锚固长度、锚杆有效长度减小 （3）使用快速安装器 提高巷道掘进速度，保证锚杆支护质量 （4）锚杆孔要求 锚杆孔深度比锚杆长度少50~100mm。钻杆与锚杆长度相等 钻孔直径比锚杆直径大6~12mm。 顶角锚杆向两帮倾斜，锚固端在两帮岩体内300mm以上，其它顶锚杆与顶板垂直。 第五节 支护工作 （5）巷道成型 第五节 支护工作 （1）监测的必要性 保证安全 掌握巷道围岩活动规律和锚杆载荷变化规律 为优化锚杆支护参数提供依据 6 锚杆支护巷道监测 第五节 支护工作 （2）监测内容 序号 监测内容 监测仪器 1 锚杆锚固力 拉拔计 2 顶板离层状况 顶板离层指示仪 3 巷道表面位移 测杆、测枪 4 深部位移 多点位移计 5 锚杆载荷 测力锚杆、液压枕 第五节 支护工作 （3）监测要求 锚杆锚固力：测量围岩、树脂药卷、锚杆杆体三者之间的可锚性，合理确定锚固长度、检验树脂药卷质量等。每300根测量1组，不少于6根，顶板、两帮锚杆均要拉拔。 顶板离层状况：判断顶板锚固区内、锚固区外稳定状况及锚杆支护参数的合理性。在迎头安装，一般每50~80m安装1套顶板离层指示仪，每天观测1次，稳定后1~2周观测1次。 第五节 支护工作 第五节 支护工作 巷道表面位移：反映巷道表面位移的大小及断面收缩程度，判断围岩稳定状况。一般测量顶底板、两帮相对移近量。在迎头设置测站 第五节 支护工作 锚杆载荷：反映锚杆载荷大小，判断锚杆处于弹性状态，还是塑性状态，确定顶板是否稳定，锚杆支护参数是否合理。顶板采用测力锚杆观测，两帮采用锚杆液压枕测量。 第五节 支护工作 三、喷射混凝土支护 1．工艺流程 第五节 支护工作 ①封闭围岩，防止风化。 ②改善围岩的应力状态：恢复三向应力状态。 ③填凹补平消除应力集中。 ④密切岩体、柔性支护结构作用：共同变形，围岩应力释放，抑制更大变形。 ⑤射入缝隙，增强黏结——岩块间的连接咬合作用得以维持。 ⑥防护锚杆间危石掉落。 2．支护作用原理 第五节 支护工作 单独支护时厚度50~150mm之间，锚喷支护时50~120mm。多次喷射达到250mm，防止风化不少80-100mm。 单独使用超过150mm，支护能力不会提高，应选用锚喷支护，锚杆为主，喷浆局部支护防止风化。 强度不小于C15，粗骨料的粒径15mm。 《技术规范》：4.3.1 喷射混凝土的设计强度等级不应低于C15；对于立井及重要隧洞和斜井工程，喷射混凝土的设计强度等级不应低于C20；喷射混凝土1d龄期的抗压强度不应低于5MPa。钢纤维喷射混凝土的设计强度等级不应低于C20，其抗拉强度不应低于2MPa，抗弯强度不应低于6MPa。 3．喷射混凝土厚度与强度 第五节 支护工作 喷射混凝土的收缩较大，若其厚度小于50mm时，喷层中粗骨料的含量甚少，更容易引起收缩开裂。同时，喷层过薄也不足以抵抗岩块的移动，常出现局部开裂或