巷道掘进的教案.pptxVIP

巷道掘进的教案;第一节 锚杆（索）网喷支护; 6 消除安全隐患 7 降低支护成本 8 减小工人的劳动强度 9 减小了辅助运输量 10 有利于生产组织 ;（二）锚杆支护的技术特点 1 发展适宜本国的锚杆类型 2 国外锚杆日益向高强度、超高强度发展 3 不断完善锚杆施工配套机具 4 建立一套适合自身条件的锚杆支护设计方法 5 完善锚杆支护监测系统;（三）锚杆支护机理 1 悬吊理论 悬吊理论认为锚杆的作用是将软弱的直接顶悬吊于上部坚固稳定的岩层上，或者是用锚杆将因巷道开挖而引起松动的岩块连结在松动区外的完整坚固岩体上，使松动岩块不致冒落;2 组合梁理论 组合梁理论认为：顶板锚杆的作用，一方面体现在锚杆的锚固力增加了各岩层间的接触压力，避免各岩层间出现离层现象；另一方面增加了岩层间的抗剪刚度，阻止岩层间的水平错动，从而将作用范围内的几个岩层锚固成一个较厚的组合岩梁。 ;锚杆的楔固作用 锚杆的楔固作用是在围岩中存在一组或几组不同产状的不连续面的情况下，由于锚杆穿过这些不连续面，防止或减少了围岩沿不连续面的移动。 3 组合拱理论 具有预应力的锚杆，能形成以锚头和紧固端为顶点的锥形体压缩区。将锚杆沿拱形巷道周边按一定间距径向排列，每根锚杆周围形成的锥形体压缩区彼此重叠连接，便在围岩中形成一个均匀的连续压缩带，挤压加固拱。 锚杆一方面在锥形体压缩区内产生压应力，增加节理裂隙面或岩块间的摩擦阻力，防止岩块的转动和滑移，亦即增大了岩体的粘结力，提高了破碎岩体的强度；另一方面，锚杆产生的压应力，改善了围岩应力状态，使压缩带内的岩石处于三向受力状态，从而使岩体强度得到提高。 ;第8页/共74页;5.最大水平应力理论 该理论认为：矿井岩层的水平应力通常大于垂直应力，水平应力具有明显的方向性，最大水平应力一般为最小水平应力的1.5～2.5倍。巷道顶底板的稳定性主要受水平应力的影响，且有如下特点：与最大水平应力平行的巷道受水平应力影响最小，顶底板稳定性最好；与最大水平应力呈锐角相交的巷道，其顶底板变形破坏偏向巷道某一帮；与最大水平应力垂直的巷道，顶底板稳定性最差。 在最大水平应力作用下，顶底板岩层易于发生剪切破坏，出现错动与松动而膨胀造成围岩变形，锚杆的作用即是约束其沿轴向岩层膨胀和垂直于轴向的岩层剪切错动，因此要求锚杆必须具备强度大、刚度大、抗剪阻力大，才能起约束围岩变形的作用。;开挖前;（四）锚杆支护的设计方法 （1）工程类比法 根据已有的巷道工程，通过类比提出新建工程的支护设计；通过巷道围岩稳定性分类提出支护设计；采用简单的经验公式确定支护设计。 （2）理论计算法 基于某种锚杆支护理论，如悬吊理论；组合梁理论及加固拱理论，计算得出锚杆支护参数。 （3）以计算机数值模拟为基础的设计方法; 可模拟复杂围岩条件、边界条件和各种断面形状巷道的应力场与位移场；可快速进行多方案比较，分析各因素对巷道支护发果的影响；模拟结果直观、形象，便于处理与分析等。缺点：如很难合理地确定计算所需的一些参数，模型很难全面反映井下巷道状况，导致计算结果与巷道实际情况相差较大。 （四）测量法 ;1 常规锚杆支护设计方案 1）经验公式计算法 （1）岩巷锚喷支护 （2）煤巷锚杆及与网、梁组合支护 2）悬吊理论法 锚杆长度的计算公式为 式中：L1为锚杆外露长度，一般L1=0.1～0.15m。对于端头锚固型锚杆，L1=垫板厚度+螺母厚度+（0.03～0.05）m；对于全长锚固锚杆，还要加上穹形球体的厚度。 L2为锚杆有效长度。 L3为锚杆锚固段长度，一般端锚L3=0.3～0.4m，由拉拔实验确定；当围岩松软时还要加大。 对于全长锚固锚杆，锚杆的有效长度则为L2+ L3。;锚杆的间距，排距计算，通常间、排距相等，取为a，并根据锚杆的锚固力应等于或大于被悬吊岩石的重量的原则确定，即： 式中，γ为岩石体积力，KN/m3。 2 工程类比法 （1）直接类比法 @1 围岩力学性质 @2 地质构造影响程度 @3 开采深度 @4 煤柱尺寸; @5 巷道断面形状与尺寸 @6 开采时间、空间影响因素 （2）间接类比法 二 锚索支护 预 应 力 锚索支护是锚杆支护技术发展中占有重要地位的一种支护形式。在大断面、地质构造破坏地段、顶板软弱且较厚、高地应力、综放巷道等困难、复杂的巷道中，为增加锚杆支护的可靠性，可使用小孔径预应力锚索进行加强支护。;特点：一是长度大(其他行业使用的锚索长度，可达40-90M,煤矿目前使用