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锚杆支护技术研究

锚杆支护技术研究

锚杆支护技术研究

发表时间:2009-11-23T15:31:41.700Z 来源:《中小企业管理与科技》2009年6月上旬刊供稿作者:张杰轩

[导读] 锚杆支护作为一种积极主动的支护技术,在我国乃至世界范围的巷道支护中,所占的比例越来越大

张杰轩(淮南矿业集团李嘴孜煤矿)

摘要:锚杆支护作为一种积极主动的支护技术,在我国乃至世界范围的巷道支护中,所占的比例越来越大。其简便快捷的施工,简单的施工方法,良好的支护效果,较轻的劳动强度,较好的适应能力,已经得到了广泛的认可。且随着锚杆支护器具的发展,在井工采矿实践中,使其得到了更为广泛的应用。该文笔者结合现场实践的基础上,通过对锚杆支护失效原因的分析,提出了相应的应对措施,对于提高锚杆支护效果有积极的借鉴意义。

关键词:煤矿锚杆支护失效原因分析

0 引言

由锚杆支护发展起来的锚网支护、锚网带支护、锚网喷支护、锚网带支护、喷锚喷、锚杆修护技术等支护工艺在矿区围岩支护中广泛应用并且收到了良好的经济效果。但在现场的实践过程中,由于多方面的原因可能导致锚杆支护失效,甚至引起安全事故,下面笔者结合自己多年工作经验进行了具体的阐释。

1 锚杆支护失效原因分析

锚杆支护是一项技术含量相对较高的支护技术,锚杆支护效果的好坏取决于多方面的因素,无论哪一个环节出现问题,都有可能造成锚杆支护失效。为此必须综合考虑多方面的因素对锚杆支护的影响,保证有效的支护。

1.1 地质条件的变化是造成锚杆支护失效的主要原因众所周知,在巷道施工以前,技术部门要根据锚杆支护理论,通过精心设计计算,并根据具体的围岩情况计算出所用锚杆长度,并经过矿区验证后确定出合理的支护参数。锚杆长度是最重要的支护参数。锚杆长度主要是根据围岩松动圈的范围来确定的,不同的围岩条件,其围岩松动圈的范围各不相同,有的甚至相差较大。现场如果不能根据具体的地质条件进行有针对性的锚杆支护参数设计计算,就会造成实际使用的支护参数不能很好地适应地质条件的变化。现场许多矿井也正是由于简化设计或干脆采用工程类比法来进行锚杆支护参数设计,从而为锚杆支护失效埋下了隐患。为此从技术层面上完善设计,消除隐患是关键。

1.2 减少锚杆外露长度,确保有效支护长度在锚杆杆体长度一定的条件下,锚杆外露长度长,就会相应地减少有效的锚固长度。锚杆支护就是要在支护参数一定的条件下最大限度地增加锚固长度,这对于提高支护效果是有积极意义的。现场一般采用以下方法来保证有效的支护长度。①在施工中,钻孔的长度一般长于锚杆体的长度5-10cm,采用国外的一种断头锚固式锚杆,这种锚杆不露尾巴;②利用国内快速安装的锚杆,如螺母装有垫片或已固化的树脂;③利用快速安装锚杆的套筒。放置螺帽的这一段六角孔不能太长,基本要与螺帽的厚度一致;利用非快速安装专为搅拌树脂锚固剂用的套筒式,套筒深度不能太小,略大于托盘、垫圈和螺帽三者厚度即可。

1.3 锚杆杆体材料及设计对于锚杆的承载力影响很大。我国目前使用的锚杆存在的问题主要是承载能力低,且延伸量小,不能有效的控制和适应围岩的变形。采用等强锚杆式克服了锚杆尾部公称直径小(小10%-14%),强度低的问题,但是同时也存在了由于等强锚杆在加工时引起的锚尾脆性大,实际应用中容易破断的问题。在当前条件下等强锚杆在现场仍普遍应用,但随着开采深度的加大,地应力相对增加,需要研制更为新型的锚杆。

1.4 施工队伍及人员的素质对锚杆支护效果影响很大。锚杆支护工艺繁琐,人为影响因素多,如锚杆的角度、锚杆孔的深度、锚杆支护的“三经”匹配情况、锚杆预应力及锚固力的大小、托盘与煤岩壁的贴紧程度、不同凝固时间的锚固药卷的安置顺序及充分搅拌情况、锚杆间排距及位置的确定等,每一道工序的施工偏差均对锚杆支护质量有较大的影响。因而通过有效的技术培训及教育,提高施工人员的素质,消除以上人为因素的影响对于提高锚杆支护效果意义重大。

1.5 巷道开挖后的及时支护并提高锚杆预紧力对于增加围岩强度、控制围岩早期的变形和破坏、发挥围岩自身承载能力,提高锚杆支护效果具有重要意义。巷道在开掘后,顶板及两帮围岩就会发生变形。对于由多分层组成的顶板,如果不及时支护,一旦发生离层,岩体整体强度就会降低,就很难发挥其自身的承载能力。而及时支护安设锚杆,并给予合理的预紧力,就可以减少围岩拉应力区,改变围岩的应力状态,提高围岩强度。锚杆预紧力不仅可以消除锚杆的初始滑移量,而且能给围岩施加一定的预紧力,提高了岩层层面的摩擦力和粘结力,从而能提高组合梁的强度,并能充分发挥岩石自身的承载能力。

1.6 完善锚杆支护的安全监测对于保证锚杆支护的效果有重要作用。锚杆支护具有较大的隐蔽性,为此,必须加强工程质量监测及矿压监测,以便及时掌握现场的实际支护效果,围岩的动态变化,掌握巷道的变形规律,以便及时调整支护参数设计,有效指导巷道施工。并能做到超前防范,避免事故的发生。现行的监测方法一般有:施工前采用顶板光纤窥视仪,探察顶板岩性条件,施工后的巷道按一定的距离安装顶板离层指示仪,测力锚杆、围岩深部多点位移计等监测顶板下沉量。

2 结论

锚杆支护是一项系统工程,从工程地质条件评价支护参数的设计,支护材料的加工,现场施工及现场监测等方面入手,再根据反馈信息综合分析并修改支护设计要实行全方位控制,才可能更好的指导并应用于生产实践,提高锚杆支护效果。

巷道锚杆支护参数设计

巷道锚杆支护参数设计 一、锚杆支护理论研究 (一)锚杆支护综述 1、锚杆支护技术的发展 锚杆支护作为一种有效的、技术经济优越的采准巷道支护方式,自美国1912年在aberschlesin(阿伯施莱辛)的Friedens(弗里登斯)煤矿首次使用锚杆支护顶板至今已有90多年的历史。 1945~1950年,机械式锚杆研究与应用; 1950~1960年,采矿业广泛采用机械式锚杆,并开始对锚杆支护进行系统研究; 1960~1970年,树脂锚杆推出并在矿山得到了应用; 1970~1980年,发明管缝式锚杆、胀管式锚杆并得到了应用,同时研究新的设计方法,长锚索产生; 1980~1990年,混合锚头锚杆、组合锚杆、特种锚杆等得到了应用,树脂锚固材料得到改进。 美国、澳大利亚、加拿大等国由于煤层埋藏条件好,加之锚杆支护技术不断发展和日益成熟,因而锚杆支护使用很普遍,在煤矿巷道的支护中的比重几乎达到了100%。 澳大利亚锚杆支护技术已经形成比较完整的体系,处于国际领先水平。澳大利亚的煤矿巷道几乎全部采用W型钢带树脂全长锚固组合锚杆支护技术,尽管其巷道断面比较大,但支护效果非常好。对于复合顶板、破碎顶板及其巷道交叉点、大跨度硐室等难维护的地方,采用锚索注浆进行补强加固,控制了围岩的强烈变形。美国一直采用锚杆支护巷道,锚杆消耗量很大。锚杆种类也较多,有胀壳式、

树脂式、复合锚杆等。组合件有钢带。具体应用时,根据岩层条件选择不同的支护方式和参数。 锚杆支护发展最快的是英国。在1987年以前,英国煤矿巷道支护90%以上采用金属支架,而且主要是矿用工字钢拱型刚性支架。由于回采工作面单产低、效率低、巷道支护成本高,因而亏损严重。为了摆脱煤炭行业的这种困境,在巷道支护方面积极发展锚杆支护,到1987年,英国从澳大利亚引进了成套的锚杆支护技术,从而扭转了过去的被动局面,煤巷锚杆支护得到迅速发展,经过近10年实验的基础上,又进行了改进和提高,到1994年在巷道支护中所占的比重己达到80%以上。锚杆支护技术的广泛采用给英国煤矿带来巨大的活力和经济效益。 德国是U型钢支架使用最早、技术上最为成熟的国家,自1932年发明U型钢支架以来,U型钢支架发展迅速,支护比重很快达到了90%以上,从井底车场一直到采煤工作面两巷均采用U型钢可缩性支架。但是自20世纪80年代以来,随着矿井开采深度日益增加,维护日益困难。面临这种困境,德国采用不断增加金属支架的型钢质量,逐步减小棚距的做法,这不仅使巷道支护费用增高,而且施工、运输更加困难和复杂。即便如此,巷道维护困难的状况仍然难以改观,于是寻求成本低,运输和施工简单方便、控制围岩变形效果好的锚杆支护变得尤为重要。到20世纪80年代初期,锚杆支护在鲁尔矿区实验成功后获得推广,现己应用到千米的深井巷道中,取得了许多成功的经验。 法国煤巷锚杆支护的发展也很迅速,到1986年其比重己达50%。在采区巷道支护中同时发展金属支架、锚杆支护、混凝土支架。 俄罗斯锚杆支护的发展也引人瞩目。他们研制了多种类型的锚杆,在俄罗斯第一大矿区——库兹巴斯矿区锚杆支护巷道所占比重己达50%。 我国在煤矿岩巷中使用锚杆支护也已有近50余年的历史。从1956年起在煤矿岩巷中使用锚杆支护,20世纪60年代锚杆支护开始进入采区,但由于煤层巷道围岩松软,受采动影响后围岩变形量很大,对支护技术要求很高,加之锚杆支护理论、设计方法,锚杆材料、施工机具、检测手段等还不够完善,因而发展缓慢。“八五”期间,原煤炭工业部把煤巷锚杆支护技术作为重点项目进行攻关,在“九五”期间,原煤炭工业部将“锚杆支护”列为煤炭工业科技发展的五个项目之一,

锚杆支护工程施工工艺标准——【施工工法与施工工艺】

锚杆支护工程施工工艺标准 第1章适用范围 本工艺标准适用于工业与民用建筑中非软弱土层的各种土层的锚杆及土钉墙支护工程 第2章材料准备 水泥宜用强度等级32 5 级的普通硅酸盐水泥 沙宜用洁净的中粗含泥量不大于3% 水宜用自来水或不含有害物质的洁净水 钢绞线应具有出厂合格证明并复试合格方可使用 第3章施工机具 钻孔机钢拉杆注浆管定位器预应力张拉锚具 第4章工艺流程 第1节流程 第2节钻孔 1) 钻孔方法 a.干作业法: 当土层锚杆处于地下水位以上呈非漫水状态时可选用不护壁的螺旋钻孔干作 业法成孔适用与粘土亚粘土和密实性稳定性较好的沙土等土层 b.湿作业法: 压水钻进法压水钻进法是国内外应用较多的土层锚杆成孔法可把成孔过程 1

中的钻孔出渣清孔等工序一次完成可防止塌孔不留残土能适用多种软硬土层但施工现场 积水较多 2) 扩孔在需要增大锚固段锚固力时可采用锚固段扩孔措施一般有4 种方法 a.机械扩孔:利用专门的机械扩孔装置在锚固段形成几倍于钻孔直径的扩大头 b.爆破扩孔:将计算好的炸药置于钻孔内引爆而将土体向周抗压形成球形扩展孔径 c.水力扩孔:钻孔钻到锚固段是换上水力扩孔钻头利用射水压力扩展孔径 3) 压浆扩孔:在第二次灌浆是增大灌浆压并力保持一段时间使浆液向四周土体渗透并挤压土 体从而扩大孔径 第3节安放拉杆 1)土层锚杆用的拉杆一般为粗钢筋钢丝束及钢绞线当土层锚杆承载力较小时采用 粗钢筋当承载力较大时采用钢丝束钢绞线 2)拉杆要求顺直在使用前要除锈并作防腐处理对钢筋拉杆先涂一度环氧防腐漆冷 底子油待干燥后再涂一度环氧玻璃铜待其固化后再缠绕两层聚乙烯塑料薄膜对 自由段的钢绞线要套以聚丙烯防护套等钢绞线如果涂有油脂在固定段要仔细加 以清除以免影响与锚固体的粘结除锈后要尽快放入钻孔并灌浆以免再锈 第4节灌浆 灌浆是土层锚杆施工中的一个重要工序必须认真进行并将有关数据记录下来灌浆的作用是形成锚固体防止钢拉杆腐蚀充填土层中空隙 灌浆方法。灌浆方法一般有一次灌浆法和二次灌浆法两种一次灌浆法是压浆泵将水泥浆管进行灌浆灌浆时将一根30mm 左右的钢管或胶皮管作为导管一端与压浆泵相连另一端与拉杆同时 送入孔底注浆管端保持距孔底150mm 随着水泥浆的灌入应逐步把灌浆管往外拔出但管口要始终 1

土钉+支护施工工艺

复合土钉支护施工总结 一、工程概况: 安德路十五栋简易楼东区危改工程,位于北京市西城区安德路小市口,所开挖基坑的东面及南面(一部分)紧邻混凝土道路,北面距安德路近10m,西面是现场施工道路。基坑槽深为-8.94m,局部降板深-9.94m、-9.74m,基坑占地面积约5100 m2,支护面积约2700m2。建筑物外墙线与规划红线及现场围墙临近,施工场地相当狭窄。 开挖前场地情况采用复合土钉支护成型的基坑 二、工程设计指导思想: 2.1拟建场区周边环境复杂,因此设计时应充分考虑各种不利因素,确保基坑边坡安全稳定。 2.2基坑周边场地较小,为了以后结构施工方便,基坑开挖尽可能少占地面,为此最好是垂直开挖,本方案以基坑边壁垂直90考虑。考虑结构施工地面有堆载,地面承载能力以2t/m2考虑。基坑西面是结构施工中主要车道,地面承载能力以2.5t/m2动载考虑。 2.3方案设计的指导思想是: 2.3.1要绝对安全; 2.3.2综合造价最优; 2.3.3工期要尽可能短; 2.3.4环保要好,减少噪音,不扰民; 2.3.5有监测依据。 2.4方案设计时,主要考虑把握以下几个环节:

2.4.1在认真察看地勘报告和周边环境的基础上,做好设计施工方案; 2.4.2做好稳定性验算; 2.4.3施工过程做好监测,监测内容包括:边坡水平位移、垂直沉降位移。 2.4.4要有预防万一的紧急预案,在施工过程中可能会出现什么问题,而对这 些问题应如何采取对应措施。 三、方案选择: 基坑开挖支护通常的技术措施有三种:自由放坡(1:0.6),护坡桩+锚杆,(复合)土钉支护。从安全上来讲,若设计、施工得当,三种方法都没有问题,以下主要就这三种方案在技术、经济、工期等方面作一比较。 3.1自由放坡(1:0.6) 由于基坑周边没有宽阔的场地放坡,因此此方案不合适。 3.2护坡桩+锚杆 3.2.1基坑的东、南、西面环境相对复杂些,若用传统的方案,一般为护坡桩+锚杆。 3.2.2从经济上来讲,它的造价比较高。按96概算计,单价为486元/平米(直接费);加上其它各种间接费用,单价可能为600元/平米左右。 3.2.3从工期上来讲,由于护坡桩施工和土方不能同步进行,必须把护坡桩施工完毕且有一定强度之后才能进行土方开挖,而且开挖到一定高度,又要停下来打锚杆、做联梁,这样一来工期就比较长,本工程至少要40天以上。 3.2.4从环保来讲,做护坡桩噪音比较大,现场泥浆较多,对环保不利。 3.3(复合)土钉支护 3.3.1基坑的北面环境相对简单一些,做土钉支护;基坑的东、南、西三面环境要复杂些,采用复合土钉支护方案,即微桩+土钉支护。 3.3.2从技术上来讲,复合土钉支护方案若设计合理,施工得当,有时比护坡

锚杆支护技术管理

锚杆支护技术管理第一节 总则 第1条锚杆、锚喷支护(以下简称锚杆支护)是煤矿井巷工程一种重要的支护形式,它以快速、主动、有效的支护特性已得到广泛推广应用。 第2条锚杆的种类 根据xx矿区开采的实际情况,规定允许使用的锚杆种类包括以下 6 种: 1、MSGLD-335 等强螺纹钢式树脂锚杆; 2、MSGLW-500 无纵肋螺纹钢式树脂锚杆,适用于埋深大于 600 米的巷道; 3、MSGLW-600 无纵肋螺纹钢式树脂锚杆(原高强度高韧性抗冲击锚杆)适用于埋深大于 800 米及地压较大的巷道; 4、MSGLD-400/600(X)等强螺纹钢式树脂锚杆(原热轧细牙等强螺纹钢式树脂锚杆),屈服强度 400MPa 适用于埋深不大于 800 米的巷道或埋深大于800 米的巷道两帮;屈服强度 600MPa 及其以上适用于埋深大于 800 米及地压较大的巷道; 5、缝管锚杆(只限于回采巷道护帮或断层破碎带临时支护); 6、玻璃钢锚杆(允许在使用时间较短的,围岩稳定的切眼两帮及条件适宜的煤帮使用); 7、使用本规定以外规格型号的锚杆,必须经过论证、安全性能检验和鉴定,并制定安全措施,报集团公司备案后进行试验。 第3条锚杆的锚固方式 1、端锚:锚杆的锚固长度不大于钻孔长度的1/3。

2、加长锚:树脂锚固段长度介于端锚和全锚之间。 3、全锚:锚杆的锚固长度不小于钻孔长度的90%;水泥锚固段长度为钻孔长度的100%。 一般情况下应采用加长锚;Ⅲ~Ⅴ类煤巷顶板和深部全岩巷道、有冲击地压危险的巷道严禁使用端锚;推广应用全长锚固技术。 第4条锚杆支护材料规格、性能 1、树脂锚杆金属杆体及其附件应符合中华人民共和国煤炭行业标准MT146.2-2011 要求。 规格说明: MS G L 口—口/口×口(X) (热轧细牙) 杆体长度,mm 杆体公称直径,mm 材料屈服强度,MPa D 代表等强;W 代表无纵 肋螺纹钢式 杆体 树脂锚杆 2、MSGLD-335 等强螺纹钢式树脂锚杆成套外形见图 1,杆体外形见图2,技术性能及外形尺寸规定见表 1、表 2。

煤矿巷道锚杆支护技术规范

煤矿巷道锚杆支护技术规范 1 范围 本标准规定了煤矿巷道锚杆支护技术的术语和定义、技术要求、锚杆支护施工质量检测及锚杆支护监测。 本标准适用于煤矿岩巷、煤巷及半煤岩巷的锚杆支护。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB 175-2007 硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥 GB/T 228.1-2010 金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法 GB/T 23561.1-2009 煤和岩石物理力学性质测定方法第1部分:采样一般规定 GB 50086 岩土锚固与喷射混凝土支护工程技术规范 GB/T 50266-2013 工程岩体试验方法标准 MT 146.1-2011 树脂锚杆第1部分:锚固剂 MT 146.2-2011 树脂锚杆第2部分:金属杆体及其附件 MT 285 缝管锚杆 MT/T 861 W型钢带 MT/T 1061-2008 树脂锚杆玻璃纤维增强塑料杆体及其附件 3 术语和定义 GB/T 228.1-2010、MT 146.1-2011、MT 285界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 巷道 roadway 为煤矿提升、运输、通风、排水、行人、动力供应等而掘进的通道。 3.2 煤巷 coal roadway 断面中煤层面积占4/5或4/5以上的巷道。 3.3 岩巷 rock roadway 断面中岩石面积占4/5或4/5以上的巷道。 3.4

半煤岩巷 coal-rock roadway 断面中岩石面积(含夹石层)大于1/5到小于4/5的巷道。 3.5 锚杆 rock bolt 安装在围岩中,对围岩实施锚固的杆件系统。一般由杆体、托盘、螺母、垫圈、锚固剂或锚固构件组成。 3.6 预应力锚杆 pretensioned rock bolt 在安装过程中施加一定预拉力的锚杆。 3.7 无预应力锚杆 non-pretensioned rock bolt 在安装过程中不施加预拉力的锚杆。 3.8 树脂锚杆 resin anchored bolt 采用树脂锚固剂锚固的锚杆。 注:改写MT 146.1-2011,定义3.1。 3.9 注浆锚杆 grouting bolt 杆体为中空式,兼做注浆管,对围岩进行注浆加固的锚杆。 3.10 钻锚注锚杆 self-drilling bolt 杆体为中空式,自带钻头,集钻孔、锚固、注浆于一体的锚杆。 3.11 玻璃纤维增强塑料锚杆 glass fibre reinforced plastic bolt 杆体主体部分由玻璃纤维和树脂复合而成的锚杆。 3.12 缝管锚杆 s plit set bolt 经特殊加工成纵向开缝的钢管及其附件。 [MT 285—1992,术语 3.1] 3.13 锚索 cable bolt 安装在围岩中,对围岩实施锚固的索体系统。一般由钢绞线、托盘、锚具及锚固剂组成。 3.14 锚杆支护 rock bolting

锚杆支护技术的应用现状与发展前景

锚杆支护技术的应用现状与发展前景 于富才1)杨宏2)冉启发3) 摘要:针对我国锚杆支护的现状做了初步分析。运用支护设计中常用理论及方法,( 对其中的优缺点进行了分析和评价,同时对实际支护工程中的某些不足进行了具体讨论,并对未来的发展趋势进行了初步分析。 关键词锚杆支护;应用现状;发展趋势 锚杆支护作为岩土工程加固的一种重要形式,由于其具有安全、高效、低成本等优点,在国际岩土工程领域得到了越来越多的应用.1872年,英国北威尔士的煤矿加固工程中首次采用钢筋加固页岩之后,1905年美国矿山中也出现了类似的加固工程.到了20世纪40年代,锚杆支护在地下工程中的应用在国外得到了迅猛发展.目前,在澳大利亚和美国的地下工程支护中,锚杆支护已经占到了将近100%.我国的锚杆加固技术于20世纪50年代开始起步,在最近20年得到了快速发展,目前已经得到了广泛的应用.据估计,在1993年至1999年间,我国仅在边坡工程和深基坑工程中的锚杆年用量就达到了3000-3500KM.目前,我国正在进行大规模的基础设施与各类矿山及隧道工程建设,锚杆支护得到了普遍应用[1-11]. 1.锚杆支护的现状 锚杆加固技术在工程中的应用十分广泛.目前,它已经在地下工程、边坡工程、结构抗浮工程、深基坑工程、重力坝加固工程、桥梁工程以及抗倾覆、抗震工程的地层锚固应用中得到了发展.近年,我国正在进行的高速铁路、跨海大桥、海底隧道、地铁等在内的大规模基础设施建设中所遇到地基处理、边坡加固、地下空间结构加固、水下空间结构坚固等各方面的问题中,将锚杆加固方式得到了很大的扩展. 1.1 锚杆支护理论 岩土体在工程开挖之后,其初始的应力平衡状态会遭到破坏,为了达到新的平衡状态,应力场将重新分布,从而导致岩土体在一定范围内出现弹塑性变形、地层膨胀变形,使岩土体出现碎裂带;若地层开始处于高应力状态,还可能发生岩爆,严重的影响工程质量,威胁施工人员的安全.锚杆加固技术是一种柔性加固技术,它能充分利用岩土体自身的承载力保持岩体的稳定,使加固体不被破坏.它本质就是通过锚固加强岩土体的整体性,控制开挖后岩土体的变形,避免应力的突然释放,从而保证工程顺利、安全地进行. 1)目前,已经广为接受的锚杆支护理论主要有悬吊理论、组合梁理论和组合拱(压缩拱)理论.①悬吊理论认为锚杆的作用是将松散、软弱的岩土体悬吊在坚硬、稳定的岩土体上,从而起到加固作用.②组合梁理论将锚杆看做螺栓,将各薄层岩土体看作是叠合在一起的梁结构,通过锚杆的锚固将其紧固成一个组合梁,且锚固力越大,梁之间的摩擦力越大,岩土体也就越稳定.③组合拱理论是在光弹试验的基础上提出的,试验证实了锚杆对地层的挤压加固作用.锚杆进入岩土体后,会使岩土体出现以锚杆两头为顶点的塑性压缩区,若有一排锚杆适当排列,则会形成一定厚度的连续压缩带,从而起到加固岩土体的作用. 1.2 锚杆类型、选择及作用机理 从锚杆的初次使用到现在,锚杆作为一种支护方式已经发展出了多种型.按

基坑支护方案(土钉、锚杆)知识讲解

3.2基坑土方开挖 1、土方开挖原则 主体基坑土石方均采用反铲挖掘机开挖,自卸汽车运输弃土;开挖遵循“竖向分层、纵向分区,区内分段、先支后挖”的原则进行。 竖向分层:采用反铲式挖掘机开挖、直接装车卸土的倒运方式;分层开挖结合支撑的标高。 开挖至末端后,剩余的三角形土体台阶法不能施工的,采用反铲式挖掘机开挖、汽车式起重机垂直出土、自卸车运至临时存碴场再集中外运的方式。 2、整体开挖方法 土方开挖应和土钉施工密切配合,施工时应在平面上分段、竖向分层进行流水作业,每段开挖长度原则上不超过20m,竖向分层深度即为每层土钉的竖向间距。 根据基坑开挖区域的工程地质、水文地质、施工场地情况,综合考虑工期要求、施工总体安排等各种因素,确定施工方法,并配备充足的施工机械设备和劳动力,确保工期目标的实现。 主体基坑土石方采用台阶法开挖和最后部分垂直运输相结合的方式,开挖采用台阶法开挖。 采用台阶法不能满足挖掘机臂长的部分,采用接力法进行开挖,土方出基坑后用自卸汽车运至临时屯土场,集中后运至指定地点。 (1)土方开挖及出土方法。 土方采用长臂挖掘机开挖、出土,自卸车运输,当长臂挖掘机不能满足开挖深度时,需要另外增加挖掘机采取接力法进行土方开挖施工。 (2)土石方由自卸汽车运输至临时弃土场。 (3)开挖纵向刷坡,随挖随刷坡,刷坡坡度在基坑允许开挖边坡坡率以内。 (4)为确保基坑稳定,开挖至基底,并做好下翻梁沟槽后,迅速施工接地网工程,并在垫层施工完后及时地将钢筋砼底板浇筑完毕。

(5)开挖过程中设专人及时绘制地质素描图,当基底土层与设计不符时,及时通知设计、监理处理。当开挖有文物出现时,立即停止开挖,保护好现场,及时通知监理及相关部门进行处理。 (6)分段开挖两段设截水沟和排水沟,渗水及雨水及时泵抽排走。 (7)开挖过程中,按既定的监测方案对基坑及周围环境进行监测,以反馈信息指导施工。 3.3基坑支护施工方案 3.3.1锚杆支护施工方案 施工操作工艺 工艺流程 砂浆锚杆施工工艺流程图(图3.3.1) 注浆锚杆施工工艺流程图(图3.3.2) 操作步骤及方法 钻孔

锚杆支护技术样本

锚杆支护技术

锚杆支护技术 一、锚杆支护技术现状和展望 锚杆支护技术是煤矿支护技术改革的发展方向, 是煤矿继推广综合机械化采煤技术又一重大推广技术。中国在上世纪80年代开始研究应用锚杆支护技术以来, 不论在理论上, 还是在实践应有中已取得了长足的进展, 促进了中国煤炭工业的发展。 锚杆支护是由锚固在巷道四周钻孔内的一系列杆件 ( 木质件、金属件、钢筋混凝土件和聚合物件等) 系统组成的。这些杆件配以支撑件和背板( 也能够不用) , 靠它们的锚固力和向岩体稳定部分的悬吊作用, 防止破碎岩石冒落。 用预拉紧方法安装的锚杆, 提高了岩石分层之间的摩擦阻力, 同时将两支撑点间的岩层夹紧, 以岩梁和岩拱的形式构成承载结构。尽管加固的岩梁比未加固的岩梁呈现出明显的稳定性, 可是仍不能准确量测出影响加固岩层稳定性单个分层缝合效果的量值。现代锚杆支护理论认为, 岩层分层之间的摩擦作用具有重要意义, 主要有以下几个方面。 ①巷道上方的松软岩层被锚杆固结到其上部坚固的岩层上, 松软有裂隙岩层的几个分层, 彼此之间被锚杆夹紧形成梁和拱形式的承载结构。 ②松软不稳定的岩石分层, 彼此之间夹紧并被锚杆固结在上部坚固岩层上。 ③在掘进巷道时, 被破坏的有裂缝的岩石分层被锚杆夹紧并被悬挂在自然平衡拱上。

④不稳定的有裂缝的岩层被锚杆的联接部件托住并被悬挂于自然平衡拱的拱脚。 ⑤不稳定的岩石分层被锚杆夹紧并悬吊于自然平衡拱的拱脚。 在采矿实践中, 锚杆支架分单体锚杆支架和组合锚杆支架两种。单体锚杆支架指安设在巷道中的锚杆, 彼此之间没有力学科系。组合锚杆支架包括钢梁、钢带、角钢、槽钢等承托顶板元件, 把两个或几个锚杆联成统一的整体。 锚杆支架按用途分为临时锚杆支架和永久锚杆支架。 按作用原理分为主动锚杆和被动锚杆。主动锚杆预先张紧装入钻孔中, 以提高抵抗被加固岩体拱曲性和分层之间相对位移的能力。随着锚杆预应力的加大, 相应增加了岩层分层面之间的摩擦力, 提高了巷道的稳定性。安装被动锚杆时不给杆体以预应力, 因此就比主动锚杆安装密些, 其典型的有全长锚固的螺纹锚杆、钢筋混凝土锚杆、膨胀式锚杆和玻璃钢锚杆等。 按工作特性锚杆又分为刚性延伸和有限延伸锚杆。延伸锚杆靠套管能够伸长500~700毫米。有限延伸锚杆与延伸锚杆不同, 只能伸长60~140毫米。 按杆体材料锚杆又分为木锚杆、竹锚杆、金属锚杆、混凝土锚杆和树脂锚杆等。而按杆体构造型式分为管式锚杆、杆式锚杆、钢丝绳锚杆、组合锚杆和多条杆的锚杆等。 以煤巷和半煤巷为主的采准巷道, 其断面一般为矩形、梯形或近似梯形的四边形, 不能形成近似自然冒落拱的支撑体系。这些巷道均要受到采动影响, 巷道位置改变的余地很小, 巷道围岩强度低, 顶板岩石一般是层状特征。以前采准巷道多采用棚子支护, 棚子支护不可能紧贴围岩, 形成等来压, 即所得的被动支护, 锚杆支护是完全不同的一种支护方式, 它利用锚固剂、

基坑锚杆支护施工方案

龙翔嘉苑地库东侧基坑锚杆支护加固方案 一、工程概况 龙翔嘉苑地下室位于郑东新区合村并城祭城北安置区项目宗地十(B6-06-01)区域,项目基地西北临龙翼六街,东北临龙北二街,东南临龙翼七街。该工程地下室开挖深度为8.5~11.5m,场地土类别为中软场地土,基坑开挖采用一次开挖二次放坡方案,均按1:0.4放坡,侧壁首次防护采用土钉墙支护技术。 二、基坑支护加固原因及方案 由于近期雨水较多及边坡附近机械开挖土方造成基坑东侧1-G~1-K区域(护坡已施工完毕)土层裂开,部分塌方,存在极大安全隐患,土钉墙技术不能满足现场实际需要。为确保施工安全,结合该工程地质现场勘察的地质情况,遵循安全可靠、技术可行、经济合理、节约工期的原则,拟采用锚杆支护方案对基坑边坡进行加固。 地基土的构成及岩性特征,自上而下分为六层: (1)填土:平均厚度 0.7m (2)粉土:平均厚度 2.33m (3)粉质粘土:平均厚度2.62m (4)粉砂:平均厚度7.85m (5)细砂:平均厚度7.87m (6)中砂:平均厚度9.37m 二、锚杆加固施工工艺 在锚杆支护加固施工时,边坡支护分上中下三层,直至坑底,施工时在基坑开挖坡面,用机械成孔,孔内放锚杆并注入水泥浆,外露Φ22钢筋除锈,上横梁安装6#[槽钢并固定,在坡面安装φ6.5钢筋网片, 纵横向间距250mm,面层喷射100mm厚 C20的混凝土,使土体、锚杆、横梁及喷射混凝土面层结合,加固基坑侧壁。 三、施工组织 健全施工组织机构是保证施工质量和进度的关键,为保证边坡加固有效进行,加强组织管理,根据工程需要选择具有丰富施工经验的专业公司,劳动力合

理调整,确保各阶段施工人员及时到位,在施工前由专人进行安全技术交底。 作业层施工人员组成情况见附表1。 施工人员组成情况表(附表1) 四、主要施工机械设备 主要施工机械设备表(附表2)

×××基坑土钉墙支护施工方案

×××综合楼基坑土钉墙支护施工方案 一、工程概况 ×××综合楼位于和平南路300号, 南接**** 办公楼,东临该公司1# 、2# 住宅楼,占地南北长52m,东西宽10.5m,设一层地下室。基坑开挖按1:0.4放坡,为防止办公楼及住宅楼随着地基的开挖出现事故问题,确保周边的安全,结合该工程地质现场勘察的地质情况,遵循安全可靠、技术可行、经济合理、节约工期的原则,该工程土方开挖时,拟采用土钉墙支护技术对基坑部分边坡进行支护加固处理。 地基土的构成及岩性特征,自上而下分为六层: (1)杂填土:层底埋深0.8~2.1m,平均厚1.45m褐、褐黄,以粉土为主。 (2)粉土:层底埋深2.9~5.8m,分布厚度1.8~4.5m,平均厚度3.15,场地在该层底为一厚0.9~1.7m的粉质粘土层,场地西面在埋深1.9~3.2m处为一层1.6m左右粉质粘土,向南变薄,直至为零,在埋深3.5~5.3m内含细砂。 (3)细砂、中砂:层底埋深6.9~8.0m,分布厚度1.2~4.2m,平均厚度2.7m,场地东为细砂、中砂互层,以细砂为主,含有粉质粘土和中砂,场地西以中砂为主,夹有粉砂、粗砂,粗砂中含有大量的卵石。 (4)粉土:层底埋深10.0~11.5m,分布厚度2.0~3.6m,平均厚度为1.9m。 (5)粉质粘土:层底埋深12.5~14.0m,分布厚度1.4~4.0m,平均厚度2.7m。 (6)粉土:本次勘察未穿透该层,该层顶部为一厚1.3m左右的细砂层。 二、土钉墙工艺简介 土钉墙支护随基坑逐层开挖,逐层进行支护,直至坑底,施工时在基坑开挖坡面,用洛阳铲人工成孔或机械成孔,孔内放锚杆并注入水泥浆,在坡面安装钢筋网,喷射强度等级不低于C20的混凝土,使土体、土钉锚杆及喷射混凝土面层结合,为深基坑土钉支护。其技术原理是利用岩土介质的自承能力,借助土钉与周围土体的摩擦力和粘聚力,将不稳定土体和深部稳定土层连在一起形成稳定的组合体,土钉端与钢筋网相互连接,之后喷射混凝土,土钉与土体形成复合体,提高了边坡整体稳定和承受坡顶超载能力,增强土体破坏延性,改变边坡突然坍方性质。有利于安全施工,由于该技术具有施工简便、灵活机动、适用性强、隔水防渗等优点,近年来在我国的应用日益广泛,在《建筑基础工程技术政策(1996~

锚杆支护的发展现状

锚杆支护技术的应用现状及发展趋势 摘要 基于国内外大量而广泛的锚杆支护技术的应用与研究,锚杆支护的优越性越来越得到认可,本文阐述了锚杆支护技术及其分类,总结了锚杆支护技术的作用原理,并对国内外锚杆支护的现状做了初步分析。运用支护设计中常用理论及方法,对锚杆支护的优缺点进行了分析和评价,高效机械化掘进与支护技术是保证矿井实现高产高效的必要条件,也是巷道掘进技术的发展方向。同时对实际支护工程中的某些不足进行了具体讨论,并对未来的发展趋势进行了初步分析。 关键词:锚杆支护;支护原理;应用现状;发展趋势

摘要 ··································································································· I 一、概述 (1) 二、锚杆支护技术的概念及其分类 (1) (一)锚杆支护技术 (1) (二)锚杆的分类 (2) (三)锚杆支护适用条件及优缺点 (6) (四)锚杆支护的设计与施工 (6) 三、锚杆的支护原理 (7) (一)目前,已经被广为接受的锚杆支护理论主要有如下几种: (7) (二)近年来,又提出了新的支护理论,主要有以下几种: (9) 四、国内外锚杆支护技术的应用现状 (10) (一)国外锚杆支护技术的现状 (10) (二)国内锚杆支护的现状 (12) (三)国内外锚杆支护技术的对比 (12) 五、锚杆支护技术发展趋势 (13) (一)锚杆支护技术的改进 (13) (二)锚杆支护技术的发展趋势 (15) 参考文献 (16)

一、概述 锚杆支护作为岩土工程加固的一种重要形式,由于其具有安全、高效、低成本等优点,在国际岩土工程领域得到了越来越多的应用。1872年,英国北威尔士的煤矿加固工程中首次采用钢筋加固页岩之后,1905年美国矿山中也出现了类似的加固工程。到了20世纪40年代,锚杆支护在地下工程中的应用在国外得到了迅猛发展。 目前,在澳大利亚和美国等国的地下工程支护中,锚杆支护已经占到了接近100%。我国于20世纪50年代开始试用锚杆支护技术,至70年代前期还处于探索阶段,直到1978年才开始重点推广,80年代开始向英国学习锚杆支护技术后推广到煤巷支护,90年代又向澳大利亚学习引进成套先进的锚杆支护技术,目前已得到较广泛的推广和应用。在一些矿区的锚杆支护巷道比例达到90%以上,有些矿井甚至达到了100%,取得了较好的技术与经济效益。国内现有楔缝、涨壳、倒楔锚杆、钢丝绳或钢筋砂浆锚杆、木锚杆、竹锚杆、内涨锚杆、管缝锚杆、树脂锚杆、水泥锚杆、爆扩锚杆、预应力注浆大锚索等十几个系列。 由于各种锚杆的构造不同,锚杆作用机理差异甚大,国内外大量工程实践证明,各种不同种类锚杆,在不同的地质条件下,有不同的“支护”效果。国内外锚杆支护成功的经验表明,合理的锚杆支护设计及详细的监测分析,不仅可保证回采巷道的安全可靠,而且可取得显著的技术经济效益和社会效益。 二、锚杆支护技术的概念及其分类 (一)锚杆支护技术 锚杆支护技术就是在土层或岩层中钻孔,埋入锚杆后灌注水泥(或水泥砂浆、锚固剂),依靠锚固体与岩层之间的摩擦力、拉杆与锚固体的握裹力以及拉杆强度共同作用,来承受作用于支护结构上的荷载。通过锚杆的轴向作用力,将杆体周围围岩中一定范围岩体的应力状态由单向(或双向)受压转变为三向受压,从而提高其环向抗压强度,使压缩带既可承受其自身重量,又可承受一定的外部载荷,使其有效地控制围岩变形。 锚杆支护是在边坡、岩土深基坑等地表工程及隧道、采场等地下施工中均广

锚杆支护技术讲解

锚杆支护参数的确定 一、锚杆长度 L≥L1+L2+L3------------------------- ① =0.1+1.5+0.3=1.9m 式中: L——锚杆总长度,m; L1 ——锚杆外露长度(包括钢带+托板+螺母厚度),取0.1m; L2 ——锚杆有效长度或软弱岩层厚度,m; L3——锚入岩(煤)层内深度(锚固长度),按经验L3≥300mm。 (一)锚杆外露长度L1 L1=(0.1~0.15)m,[钢带+托板+螺母厚度+(0.02~0.03)] (二)锚入岩(煤)层内深度(锚固长度)L3 1.经验取值法 《在锚杆喷射混凝土支护技术规范》GBJ86-85“第三节锚杆支护设计”中、第3.3.3条第四款规定: 第3.3.3条端头锚固型锚杆的设计应遵守下列规定: 一、杆体材料宜用20锰硅钢筋或3号钢钢筋; 二、杆体直径按表3.3.3选用; 三、树脂锚固剂的固化时间不应大于10分钟,快硬水泥的终凝时间不应大于12分钟; 四、树脂锚杆锚头的锚固长度宜为200~250毫米,快硬水泥卷锚杆锚头的锚固长度

宜为300~400毫米; 五、托板可用3号钢,厚度不宜小于6毫米,尺寸不宜小于150×150毫米; 六、锚头的设计锚固力不应低于50千牛顿; 七、服务年限大于5年的工程,应在杆体与孔壁间注满水泥砂浆。 一般取300mm ~400mm 2. 理论估算法 《在锚杆喷射混凝土支护技术规范》GBJ86-85“第三节 锚杆支护设计”中规定: 第3.3.11条 局部锚杆或锚索应锚入稳定岩体。水泥砂浆锚杆或预应力锚索的水泥砂浆胶结式内锚头锚入稳定岩体的长度,应同时满足下列公式: 公式(3.3.11-1)、(3.3.11-2)见图形所示。 cs st f f d k l 412≥ (3.3.11-1) cr st a f d f d k l 2214≥ (3.3.11-2) 式中la ——锚杆杆体或锚索体锚入稳定岩体的长度(cm ); d1——锚杆钢筋直径走丝或锚索体直径(cm ); d2——锚杆孔直径(cm ); f st ——锚杆钢筋或锚索体的设计抗拉强度(N/cm 2); f cs ——水泥砂浆与钢筋或水泥砂浆与锚索的设计粘结强度 (N/cm 2);圆钢为2.5MPa ,螺纹钢为5MPa 。

土钉墙支护施工方案计划

土钉墙支护施工方案

一、工程概况 1、工程名称:xx扶贫搬迁项目 2、工程地点:本工程位于位于河北省xx,南侧为自强街,西侧为明德小学。场地地势较北高南低,呈阶梯状,交通便利。 二、编制依据和工程地质条件 1、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086—2001) 2、《岩土锚杆技术规程》CECS 22:2005 3、建筑基坑工程技术规程DB13(J)133—2012 4、建筑基坑支护工程检测技术规范GB50497—2009 5、建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202—2002 三、工程地质情况(详见《工程地质勘察报告》) 四、基坑围护结构施工方案 本工程由于施工的原因基槽已经开挖完毕,为防止在后期的施工过程中产生意外,造成不必要的损失,因此对所挖基槽槽边进行土钉护坡处理,处理依据为施工图纸。 1、施工方法: 土钉成孔工艺采用洛阳铲人工成孔,土钉孔注浆采用重力注浆。土钉及面层加强筋钢筋接头采用电弧焊,网筋编排采用绑扎或焊接。采用空压机喷射混凝土法进行砼面板施工。施工中根据实际情况可以调整土钉参数(长度密度)特别是遇到管线时,调整孔位,避开管线,同时保证基坑安全。 2、施工工艺

根据地质划分开挖高度→开挖土方并修正边坡→初喷底层混凝土→钻设钉孔→土钉安装→注浆→挂钢筋网并与土钉尾部焊牢→安装泄水管→复喷表层混凝土至设计厚度 3、周边放样 根据土钉墙实际施工位置,进行放样复核,如有偏差应会同各方讨论解决。拐角处土体极不稳定,所以放线时尽可能取直,挖土时形成一个弧面。 4、土方开挖 根据出土方向和道路情况,可沿基坑一边开挖沟槽,土方开挖应与土钉布置相协调。 5、土钉制作、成孔 土钉按设计采用16钢筋焊接而成,钢筋用HRB335级。 土钉按照设计标准加工制作,槽边斜坡上打梅花形45mm孔径,间距1600-2000mm。剖面上面两排土钉长度为1.5米,下面两排土钉为2米,最下面一排为1.5米,上面翻边1米靠外位置加120mm砖砌防水沿,防水沿高度400mm。土钉的端部做15D 的弯钩,弯钩和墙面的横向拉筋焊接加固,横向拉筋宜用14钢筋制作,土钉采用冲击锤直接打入。土钉定位误差上下左右均小于50mm,傾角误差小于3度。如遇障碍,应设法避开。 6、注浆 土钉锚管注浆,从锚管底部开始注浆,边注边拔管,最后进行口部高压注浆,然后封孔。注浆为纯水泥浆,水灰比为0.45-0.5

锚杆及土钉墙支护施工技术交底

锚杆及土钉墙支护施工技术交底 一、工艺流程: 1.土层锚杆施工工艺流程:土方开挖→修整边壁→测量、放线→钻机就位→接钻杆→校正孔位→调整角度→打开水源→钻孔(接钻杆)→钻至设计深度→冲洗→插锚杆→压力灌浆养护→裸露主筋除锈→上横梁(或预应力锚件)→焊锚具→张拉(仅限于预应力锚杆)→锚头(锚具)锁定。 土层锚杆干作业施工程序与水作业钻进法基本相同,只是钻孔时不用水冲泥渣成孔,而是将土体顺钻杆排出孔外而成孔。 2.喷射混凝土面层施工工艺流程:立面子整→绑扎钢筋网片→干配混凝土料→依次打开电、风、水开关→进行喷射混凝土作业→混凝土面层养护。 二、施工操作要点及要求 1.基坑开挖 锚杆、土钉支护应按设计规定分层、分段开挖,做到随时开挖,随时支护,随时喷混凝土,在完成上层作业面的锚杆预应力张拉或土钉与喷射混凝土以前,不得进行下一层土的开挖。当基坑面积较大时,允许在距离四周边坡8~10 m 的基坑中部自由开挖,但应注意与分层作业区的开挖相协调;当用机械进行土方开挖时,严禁边壁出现超挖或造成边壁土体松动或挡土结构的破坏。为防止基坑边坡土体发生塌陷,对于易塌的土体可采用以下措施: (1)对修整后的边壁立即喷上一层薄的砂浆或混凝土,待凝结后再进行钻孔;(2)在作业面上先安装钢筋网片喷射混凝土面层后,再进行钻孔并设置土钉;(3)在水平方向分小段间隔开挖; (4)先将开挖的边壁作成斜坡,待钻孔并设置土钉后再清坡; (5)开挖时沿开挖面垂直击入钢筋和钢管或注浆加固土体。 2.排水 (1)锚杆、土钉支护宜在排除地下水的条件下进行施工,应采取恰当的降、排水措施排除地下水(包括地表、支护内部、基坑排水),以避免土体处于饱和状态并减轻作用于面层上的静水压力。 (2)基坑四周支护范围内应预修整,构筑排水沟和水泥砂浆或混凝土地面,防止地表水向地下渗透。靠近基坑坡顶2~4m 的地面应适当垫高,并且里高外低,

土钉墙+挂网喷浆基坑支护施工工艺流程

土钉墙+挂网喷浆基坑支护 施工工艺流程 本工程分两层开挖,第一层挖土深度自然地坪下挖3m,采用放坡(1:0.3)+土钉墙的支护方法,坡顶设一排1m长摩擦锚杆,土钉墙共设3排土钉,长度分别为6m、4.5m、4.5m。土钉采用Φ25钢筋,梅花形布置,喷射砼设计强度C20,设计配比为水泥:砂:碎石=1:2:2(重量比),喷射厚度为:100mm,水灰比0.45~0.55网片采用Φ6.5钢筋,间距(双向)150mm×150mm,加强筋采用Φ16钢筋,菱形布置在土钉端部。 1、工艺流程: ┌→─钉杆制作─┐ 修理边坡─┴→─造孔──┴→土钉杆安设─→注浆→挂网→钉头固定→喷射砼 2、土钉造孔要求 (1)必须对开挖出的边坡进行人工修整,确保边坡的平整度,待监理验收后方进行下一道工序的施工。 (2)本工程采用人工成孔,孔直径130mm,孔深宜大于设计孔深100mm,成孔倾角约15度。 3、土钉制作安装 (1)土钉采用φ25钢筋。 (2)土钉杆接头应采用焊接的搭接接头,焊接必须符合规范要求。 (3)土钉杆体应沿土钉轴线方向每隔1.5米设置一个居中支架,居中支架采用φ6.5 HPB235钢筋制作,并将用作居中支架的钢筋弯成弧形与土钉杆焊接。 (4)土钉孔造好后应尽快放置土钉,土钉放入前应认真检查杆体质量。 4、注浆:水泥浆液采用P.C32.5级普通硅酸盐水泥,水灰比0.45~0.55,注浆压力0.4~0.5MPa。注浆注意事项如下: (1)浆液应随搅随用,并在初凝前用完。注浆作业开始时,应先用水或稀水泥浆循环注浆系统1~2min,确保注浆时浆液畅通。 (2)注浆完毕,当浆液硬化后,若发现浆液没有充满土钉孔时,应进行补浆,浆体初凝前需补浆1~2次。

锚杆支护规范

矿区锚杆支护技术规范 .1 本规范是专门针对潞安矿区现有生产矿井所开采的3#煤层的地质与生产条件而编制的,旨在促进潞安矿区煤巷锚杆支护技术健康发展,为矿井实现安全高效创造良好条件。 1.2 根据《潞安矿区巷道围岩地质力学测试与分类研究报告》和《潞安矿区煤巷锚杆支护成套技术研究》的结论,在潞安矿区的煤巷中可以并应积极推广应用锚杆支护技术。 指导思想是:解放思想,实事求是,因地制宜,积极推广应用。 工作原则是:以科学的理论依据为指导,以严谨的态度抓好设计、施工和管理。 1.3 本规范适用于潞安矿区以锚杆支护作为主要手段的煤巷,包括: (1) 回采巷道(运输巷,回风巷,开切眼,瓦排巷等); (2) 采区集中巷; (3) 煤层大巷; (4) 各类煤巷交岔点和峒室。 1.4 在进行煤巷锚杆支护设计前,必须有全面、准确、可靠的巷道围岩地质力学参数,包括地应力的大小和方向、围岩强度、围岩结构等。否则,不能进行锚杆支护设计。 1.5 煤巷锚杆支护设计采用动态信息设计法。设计是一个动态过程,充分利用每个过程提供的信息。设计应严格按五个步骤进行,即巷道调查和地质力学评估、初始设计、井下施工与监测、信息反馈分析和修正设计、日常监测。 1.6 煤巷锚杆支护材料的尺寸规格、力学性能与产品质量必须满足锚杆支护设计的要求,并符合煤矿安全有关规定。否则,不能下井使用。 1.7 煤巷锚杆支护施工应严格按照设计和作业规程要求进行,确保施工质量。 1.8 与煤巷锚杆支护技术有关的各级管理和技术人员,以及操作工人,都应进行锚杆支护技术培训。 1.9 本规范未涉及的煤巷锚杆支护技术问题,应按煤炭行业有关规定执行。 第二章巷道围岩地质力学评估与现场调查 2.1 巷道围岩地质力学评估与现场调查是煤巷锚杆支护设计的基础依据和先决条件,必须在进行支护设计之前完成。 2.2 地质力学评估与现场调查首先应确定评估与调查的区域,考虑巷道服务期间影响支护系统的所有因素,随后的锚杆支护设计应该限定在这个区域内。 2.3 地质力学评估与现场调查主要包括以下内容 (1) 巷道围岩岩性与强度 煤层厚度、倾角和强度;顶、底板各岩层的岩性、厚度、倾角和强度。 (2) 围岩结构与地质构造 巷道围岩内节理、裂隙等不连续面的分布,对围岩完整性的影响;巷道附近较大断层、褶曲等地质构造与巷道的位置关系,以及对巷道围岩稳定性的影响程度。 (3) 地应力

巷道支护技术

2.1 巷道围岩控制理论 1907年俄国学者普罗托吉雅可诺夫提出普氏冒落拱理论[1-2],该理论认为:巷道开掘后,已采空间上部岩层将逐步垮落,其上方会形成一个抛物线形的自然平衡拱,下方冒落拱的高度与岩层强度和巷道宽度有关。该理论适用于确定巷道围岩强度不高、开采深度不是很大的巷道支护反力。20世纪50年代以来,人们开始用弹塑性力学解决巷道支护问题,其中最著名的是Fenner [3]公式和Kastner 公式[4]。 Fenner 公式为: ()[]10cot sin 1cot -??? ??+-+-=???σ?N i R r C C P (1) 式中,i P —支护反力;C —围岩内聚力;?—内摩擦角;0σ—原岩应力;r —巷道半径;R —塑性圈半径;?N —塑性系数,κ??sin 1sin 1-+= N 。 Kastner 公式为: ()()?????sin 1sin 20sin 1cot cot -??? ??-?++-=R r C P C P i (2) 式中,i P —支护反力;C —围岩内聚力;?—内摩擦角;0P —初始应力;r —巷道半径;R —塑性圈半径。 国内外巷道顶板控制理论发展很快[3-4],我国在1956年开始使用锚杆支护,迄今为止,已有50多年的历史。锚杆支护机理研究随着锚杆支护实践的不断发展,国内外已经取得大量研究成果[5-10]。 (1)悬吊理论 1952年路易斯阿帕内科L(ouis.Apnake)等提出了悬吊理论,悬吊理论认为锚杆支护的作用就是将巷道顶板较软弱岩层悬吊在上部稳固的岩层上,在预加张紧力的作用下,每根锚杆承担其周围一定范围内岩体的重量,锚杆的锚固力应大于其所悬吊的岩体的重力。 (2)组合梁理论

浅议锚杆支护的作用

浅议锚杆支护的作用 摘要]近几年来,随着煤矿开采技术的不断发展,开采深度逐步增加。矿井和巷道支护是煤矿安全生产的重要保证,我国煤矿以矿井开采为主,需要在井下开掘大量巷道,而且80%以上是煤巷、半煤岩巷,或为松软破碎围岩巷,或为遇水软化膨胀围岩巷。确保巷道的安全、快速掘进,确保巷道使用期间的畅通、与围岩稳定,确保巷道的支护与维护成本较低等,是建设安全高效矿井的一项重要工作,具有重要意义。煤矿矿井、巷道支护经历一系列的技术发展历程。目前,锚杆支护应用较为广泛。本文讨论了锚杆支护的分类、支护形式、作用、注意事项等方面阐述个人观点。 [关键词]煤矿锚杆支护作用 1 锚杆的分类 (1)木锚杆分为普通木锚杆、压缩木锚杆;(2)倒楔式金属锚杆; (3)管缝式锚杆;(4)树脂锚杆 (5)快硬膨胀水泥锚杆;(6)锚索 2 锚杆支护的优越性 2.1 支护效果好锚杆支护在支护原理上符合现代岩石力学和围岩控制理论,属于主动支护,锚杆安装以后在围岩内部对围岩进行加固,迅速形成一个围岩――支护的整体承载结构,能够调动和利用围岩自身的稳定性,充分发挥围岩自身的承载能力,有利于保护巷道围岩的稳定,改善巷道维护状况。 2.2 劳动强度低、效率高与传统架棚式支护相比,由于锚杆支护所

采用的支护材料较少、重量较轻、巷道掘进时,极大地减少了支护材料的运输量,劳动强度也大为降低,有利于提高掘进工效。工作面回采时,也省去了支架的回撤工作,既降低了工人劳动强度,又提高了安全系数。锚杆施工操作简单,紧跟掘进面,有利于实现快速掘进工作。 2.3 经济效益明显采用锚杆支护可以减少支护材料投入,降低直接支护成本。由于锚杆支护不占用巷道工作断面,因此在支护设计上,可相应减少巷道断面,节省大量材料。还能减少巷道维修量,节约维护费用。 3 锚杆支护的结构形式 (1)单一锚杆+水泥托板; (2)锚杆+网+水泥托板; (3)锚杆+网+ w型钢板钢带 (4)锚杆+网+钢筋梁等形式。 形式的选择主要取决于巷道围岩的性质,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类较好的围岩巷道中一般选择锚杆+网+水泥托板,随着围岩条件的变化程度及断面增大,Ⅳ、Ⅴ类围岩巷道采用锚杆+网+ w型钢板钢带、锚杆+网+钢筋梁的支护形式。 4 锚杆支护的作用 4.1 悬吊作用 锚杆支护的悬吊作用,突出的表现在直接顶较薄,老顶较坚固的情况下,锚杆将下部不稳定的岩层悬吊在上步稳固的岩层上,由锚杆承担软岩或危岩的重量,以达到井巷稳定的目的。实践证明,即使巷道上部

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