联合支护形式的选择

时间:2022-08-28 08:56:38

【前言】联合支护形式的选择由文秘帮小编整理而成,但愿对你的学习工作带来帮助。在锚喷联合支护中,有先喷后锚和先锚后喷两种基本方式。比较而言,先喷后锚更为及时,对调整控制围岩位移和压力更有利,尤其对于易风化掉碴的围岩,对保护同岩,保证锚杆施工质量和安全作业都更为有利。但这里的先后,并不是指两者问有较长的时间间隔,它们都属于同一...

【摘 要】锚喷联合支护结构是喷射混凝土支护与锚杆支护两者联合使用的结构。它兼有两者 的优点,又克服了两者的缺点。

【关键词】联合支护;锚喷支护;优越性

1.锚喷联合支护结构的实用条件

原则上凡不适合单独采用喷射混凝土结构,也不适合单独采用锚杆支护结构的围岩条件,都适合采用锚喷联合支护结构。也就是说,凡适合应用锚杆支护的围岩,又是在易于风化掉碴、服务期较长的巷道条件,宜采用锚喷支护结构。

在锚喷联合支护结构中,关键是发挥锚杆的作用,以锚为主,通过改变锚杆参数、类型,可获得所需要的足够大的支护抗力。而喷射混凝土主要起封闭和防止锚杆间岩体松动掉碴,保护和发挥锚杆支护的作用。故喷层的厚度,不能与断面大小或压力大小成比例地增大,不能靠增大喷混凝土厚度去增大支护抗力,这不仅使喷层刚性增加、柔属性减小,易于开裂而失去其基本作用,而且在技术、经济上也是极不合理的。

在锚喷联合支护中,有先喷后锚和先锚后喷两种基本方式。比较而言,先喷后锚更为及时,对调整控制围岩位移和压力更有利,尤其对于易风化掉碴的围岩,对保护同岩,保证锚杆施工质量和安全作业都更为有利。但这里的先后,并不是指两者问有较长的时间间隔,它们都属于同一次支护(一次支护之内,只是顺序不同,都要求尽量及时)。

所以,在一般条件下应首先及时薄喷混凝土封闭围岩,紧接着打锚杆,复喷到第一次所需喷混凝土厚度。然后观察围岩的位移,待围岩趋于稳定后,如喷混凝土无开裂、状态良好,则锚喷结构也就成为永久支护结构。如果喷层有开裂现象,说明围岩位移超过了喷混凝土的柔性限度(一般小于40~60mm),也属正常现象,则需要进行二次喷射混凝土后成为永久性支护结构。

从技术和经济角度出发,喷射混凝土分成两次以上喷射较为合理。第一次(包括初次薄喷)要及时并喷得薄一些,以发挥其柔性,适应围岩初期(一般半个月到一个月)位移较大的特点,第二次则在围岩趋于稳定后进行。倘若第一次的喷层良好,则第二次喷射混凝土可以取消。较为重要的工程,为增加其长期的封闭性能,也可以进行第二次喷射混凝土到适当厚度后,成为永久支护结构。

两次以上喷射混凝土,可使喷层总的柔性大大增加,更适应围岩变形的特点。但总的支护抗力,尤其是锚杆,则必须及时一次提供到足够维持围岩稳定的数值,不能分成两次进行,也不能进行得过晚。否则,围岩将凶支护抗力不足,产生过量有害位移,发生松动破裂,导致围岩失稳。倘若锚喷支护后,围岩不趋于稳定,说明锚喷支护抗力不足,必须及时补打锚杆或采取其他补强措施。

2.锚喷网联合支护

锚喷网支护结构是锚杆,喷射混凝土和金属网三者并用的联合支护结构。与锚喷结构比较,它的最大特点是因加了金属网,增大了喷射混凝土的整体性和其抗弯、 抗拉、 抗剪的能力。这不仅提高了喷射混凝土的支护抗力,而且显著提高了喷层的抗裂能力,相对减少了喷射混凝土的厚度,提高了喷层的柔性和封闭性。同时金属网在喷射混凝土中,可防止因收缩、养护不当而产生的裂纹,使喷层应力得到更均匀的分布。

锚喷网联合支护结构主要适用在稳定性差、强度低、易风化掉碴、自稳能力小和自稳时间短的围岩中。其巷道的服务年限较长,塑变压力较大,同岩变形位移显著。锚喷网联合支护中,仍然是以锚为主,以喷网为辅。同岩稳定的支护抗力,主要由锚杆及时提供;加金属网在于改善喷射混凝土的性能,减小其厚度,使喷层不易开裂,从而更好地起到封闭防风化、防水和防止锚杆围岩体的松动掉落,达到保护和发挥锚杆支护效果的目的。此时所选用锚杆,宜采用全长胶结锚固式锚杆并与巷道压力、服务年限相适应。锚杆还要有适当尺寸和足够强度的与锚固力相匹配的托板与配件,以确保锚同力的可靠性和有效地紧固金属网。

金属网一般采用废旧钢丝绳拆股编制或用小钢筋加工。金属网的网目一般为100-200mm,并通过锚杆金属托板紧固于围岩壁上,一般均离岩壁有些间隙,使其于喷层厚度的2/3处。

金属网锚喷结构的形成方式,以先喷后锚、网,再复喷而形成一次支护。喷射混凝土最好分两次进行,第二次是在围岩稳定后进行。但锚杆必须及时一次形成,以提供足够的支护抗力。

倘若在一次支护后围岩未稳定前喷层发生开裂,则应及时采取复喷措施,以保持其封闭性。若围岩因支护抗力不足而难以趋于稳定时,则仅仅采取复喷混凝土的效果是不好的,而应及时采取补锚措施,以显著提高支护抗力,使围岩稳定下来。

3.锚网、锚笆、锚梁网支护结构

锚杆与金属网联合支护称之为锚网支护,锚杆与荆笆、竹笆联合支护称之为锚笆支护,锚杆与钢板梁、金属网联合支护称之为锚梁网支护。

锚网、锚笆支护主要适用于在围岩强度中等以上,但节理裂隙较为发育,易片帮塌落的采区巷道;适应于受采动影响,应力集中、位移量较大的条件。

锚梁网支护主要适用在围岩强度低、节理裂隙发育,易片帮塌落,自稳能力较差的受采动影响的回采巷道。锚网、锚笆、锚梁网支护,要坚持“以锚为主,锚、网、笆、梁并重”。网、笆、梁紧贴围岩、煤壁,既保护表面岩体、煤体,防止松动位移、片帮脱落。特别是网、笆、 梁有很好的变形能力,类似喷层的柔性,但较喷层更优越,能经受较大动压和位移的影响,而不发生破坏,不会像喷射混凝土那么易于开裂脱落。从而有效地阻止锚杆围岩、煤的松动片落、防止“锚空”现象发生,有效地保护和发挥了锚杆支护的作用,保持了围岩在动压状态下的稳定。锚网、锚笆、锚梁网支护中,支护抗力全部由锚杆独立承担,类似锚杆支护,选择合适的锚杆类型,加大锚杆密度和长度,可以保证足够的加固层厚度和稳定性。锚杆托板是锚杆的一个部件,是锚杆对围岩进行加固的力系系统的组成部分,因而其强度、几何尺寸都要与锚杆的锚固力相匹配,以便压紧和固结金属网、笆片和板梁。

金属网和笆片的网目不宜过大,一般在50mm左右,钢板梁不宜过厚、过宽,一般厚度为3mm,宽度为200mm。锚网、锚笆支护结构的基本形式,一般为顶板及时支护,紧跟工作面,锚帮可相对滞后工作面3~5m。

4.联合支护的优越性

锚喷联合支护,除具有喷射混凝土的及时性和密贴性,防止围岩风化和水的渗透,阻止锚杆间小块掉落外,还具有锚杆的长处,保持和加强围岩的强度和整体性,保持同岩的稳定,发挥围岩的自承能力。此外,还克服了单独喷射混凝土支护所提供的支护抗力不足和单独锚杆支护嗣岩容易风化和潮,减弱同岩强度,引起锚杆问围岩掉落,出现“锚空”现象的弊端。

锚网、锚笆支护,除了具有上述锚杆支护的优点外,又借鉴了喷射混凝土的构思经验,采用网笆形式保护围岩,防止围岩裂隙发展和断裂,阻止围岩危石松动向深部延展,并且还具有适应围岩变形的能力,形成一个柔性保护层,这是喷射混凝土层不可比拟的。由于锚笆、 锚网具有柔性和较好适应同岩变形的能力,所以它可以用于受采动影响的采区巷道。而锚喷支护在这方面相对差距较大,所以它适用于基本上不受采动影响的开拓和准备巷道。锚梁网支护,借鉴了锚网、锚笆支护的经验,发扬了它们的优点,克服了它们的缺点。使得联合支护的护层从强度上和对同岩保护的控制面积上都有所增强和扩大,使锚杆加固范围内的围岩得到良好的保护和加固,形成—个完整的整体。使用这种支护结构的巷道,若锚杆参数选择适当,巷道维护状态良好,除巷道顶段的两个隅角锚梁网不好支护的缺护处在围岩变形非常大的时候(顶底移近量一般在 1100mm左右,顶板下沉量在500mm左右)出现剪断现象外,一般情况下被加固的围岩处在整体下沉状态,不会出现剪断的现象。若巷道断面缩小,仅需卧底就可以满足安全和生产的需要。 [科]

上一篇:试论影响集中供热锅炉运行的主要故障及维护对... 下一篇:建筑机电综合图深化设计