锚喷支护
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1. 钻眼与安装:Fra bibliotek岩机——锚杆钻机
MQT系列气动锚杆钻机 【用途】:广泛应用于顶板硬度f≤8的各种岩巷、煤巷, 进行顶板锚护作业时钻锚杆孔和安装锚杆。 【特点】:该机体积小,重量轻,转矩大,操作简单,维 修方便、集钻孔、搅拌、安装锚杆于一身。 【构造】:MQT系列气动锚杆钻机由三大部分组成
1.支腿; 2.回转部分; 3.操纵臂。
2. 质量检查:材质、长度、直径——地面检查 方向、深度、数量、间排距——打眼检查 螺帽的拧紧程度、托板的楔紧程度——安装 锚固力——安装后
胶管接头
标尺
空心千斤顶
ML-20型锚杆拉力机
高压胶管
压力表
手摇油泵
ML-20型锚杆拉力计由一空心千斤顶和一台SYB-1型高压手摇油泵组成, 最大拉力200kN,质量12kg。试验时,用卡具将锚杆紧固在千斤顶活塞上, 摇动油泵手柄,驱使活塞对锚杆产生拉力。压力表读数乘以活塞面积即为 锚杆的锚固力。锚杆的位移量可从随活塞一起移动的标尺上直接读出。
2. 树脂锚固剂适应性强,不仅应 用于井巷支护、井筒安装、水电工 程预应力锚杆加固,而且在建筑物 加固,高速公路修补、隧道施工、 基础生根、设备基础及构件锚固等 领域有它广泛的应用之地。
5. 快硬水泥和快硬膨胀水泥锚杆
成本低,材料来源广。
快硬水泥锚杆: 端头锚固长度为400mm时,水泥卷直径37mm, 长270mm,水泥装量421g;端头锚固长度为300mm时,水泥卷 直径37 mm,长205 mm,水泥装量320g。水泥卷使用前需浸水2 ~3min,在钻孔中经锚杆头搅拌,12min以后锚固力开始增长,1h 后锚固力可达40~60kN左右。
快硬膨胀水泥锚杆: 安装时,把水泥卷的塑料外套、纱网内的圆 纸筒去掉,把水泥卷串入杆体放至阻挡垫圈,再将锚杆头部和水泥 卷插在水中浸3~5s后送入钻孔中,用带挡圈的套管将水泥卷冲压 密实,而后安装垫板和紧固螺母。安装1个水泥卷的锚固力达20~ 40kN;安装2个水泥卷的锚固力达60~90kN。
6. 玻璃钢锚杆
《煤矿安全规程》第四十四条 采用锚杆、锚喷等支护形式时,应遵守下列规定: (一)锚杆、锚喷等支护的端头与掘进工作面的距离,锚杆的形式、规格、安装 角度,混凝土标号、喷体厚度,挂网所采用金属网的规格以及围岩涌水的处理等, 必须在施工组织设计或作业规程中规定。 (二)采用钻爆法掘进的岩石巷道,必须采用光面爆破。
采用玻璃纤维作为增强材料,以聚脂树脂为基材, 经专用拉挤机的牵引,通过预成型模在高温高压下 固化成为全螺纹玻璃纤维增强塑料杆体。加上树脂 锚固剂、托盘和螺母组成玻璃钢锚杆。玻璃钢杆体 具有可割性,很适合于综采工作面临时支护使用, 而且具有良好的防腐性能,可以部分取代钢锚杆。
当杆体直径为16mm,粘结长度分别为100mm和200mm时,拉力分 别为30kN和40kN,平均扭力小于10 N·m,可满足锚杆安装的要求。
《技术规范》条文说明: 4.3.3 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,常出现局部开裂或剥落。近几年来,有 关部门对喷射混凝土支护使用情况调查结果表明,喷射混凝土支护层产生 局部开裂剥落者,其厚度多在50mm以下,也有30~40mm的。因此, 本条规定喷射混凝土支护的最小厚度不应小于50mm。
3. 挤压加固作用 (组合拱理论)
预应力——锥型压缩区——连续压缩带——挤压加固拱 自身稳定,承受地压,阻止上部围岩的松动变形
组合拱理论在一定程度上揭示了锚杆支护的作用机理,但在分析过程 中没有深入考虑围岩-支护的相互作用,缺乏对被加固岩体本身力学行为 的进一步分析探讨,计算也与实际情况存在一定差距,一般不能作为准确 的定量设计,但可作为锚杆加固设计和施工的重要参考。
水压——拌和效果 水灰比——喷层质量和回弹率 喷射距离与倾角——回弹率 一次喷射厚度——回弹率 分次喷射间隔时间及拌和料的存放时间(20min,2h)
高性能喷射混凝土在各阶段的性能特点要求如下 :
(1)喷射阶段。具有高粘聚性、附着性,回弹率低、粉尘小; (2)硬化早期。早凝、早强,化学缩减小,干缩小; (3)硬化后期。强度适应,高抗渗、高抗碳化、高耐腐蚀。
在西班牙某隧道现场采用的Sika- Pm500型移动式喷射混凝土机
《施工与验收规范》第6.4.2条 喷射混凝土支护应符合下列规定:
一、喷射混凝土的原材料:
二、混合料的配比应准确。称量的允许偏差:水泥和速凝剂应为±2%,砂、 石应为±3%。
《验收规范》第6.4.3条 锚杆支护,应符合下列规定:
一、根据设计要求并结合现场情况,定出锚杆的孔位; 二、锚杆的孔深和孔径应与锚杆类型、长度、直径相匹配; 三、孔内的积水及岩粉应吹洗干净; 四、锚杆的杆体使用前应平直、除锈、除油; 五、锚杆尾端的托板应紧贴壁面,未接触部位必须楔紧,锚杆体露 出岩面的长度不应大于喷混凝土的厚度; 六、锚杆必须做抗拔力试验。
在瑞士的一条隧道中使用喷射混凝土机械手的情况
粉尘大、回弹率高是长期困扰喷射混凝土支护技术的两大难题。“七 五”和“八五”期间,我国对喷射机及喷射工艺、喷射材料、外加剂等进 行了系统的试验与研究。近10多年来,从单机到喷机组,从干喷机到湿 喷机、潮喷机,从喷射主机到上料辅机,从粉状速凝剂到液体速凝剂竿进 行了攻关,取得了显著的研究成果,使我国喷射混凝土支护技术和装备发 展到了一个新水平。
根据锚喷支护原理,要求喷层具有一定的柔性。因此,规定喷射混凝 土厚度一般不应超过200mm,特别在软弱围岩中作初期支护,喷层过厚, 会产生过大的形变压力,易导致喷层出现破坏,这是不经济的。当喷层不 能满足支护抗力要求时,可用锚杆或配筋予以加强。
四.施工
1. 喷射机具 混凝土喷射机:干式——潮式——湿式 配套机械:混凝土搅拌机,喷射机械手
20kN,不防腐1年,帮支护
竹锚杆:最经济,主要用于围岩稳定的巷道支护以及断面小或服务
年限短的回采巷道两帮支护。安装在煤体中不影响爆破和采煤机割煤等。
3.管缝式锚杆:
全长锚固型
管体宜用16锰、20猛硅等低合金钢,壁厚为2~2.5mm 锚杆外径为38~42mm,开缝宽度为13~18mm 托板宜采用盆形,板厚不应小于4mm,面积不小于120mm×120mm 钻孔直径应小于管缝锚杆外径2.0~3.0mm
喷射混凝土支护
1. 张向东, 张树光, 李永靖. 喷 射混凝土技术的发展与应 用. 煤. 2001. 10(1): 19~21
2. 王红喜,陈友治,丁庆军. 喷 射混凝土的现状与发展.岩 土工程技术. 2004. 18 (1):51~54
一.工艺流程
二.支护作用原理
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——组合拱 ⑥防护锚杆间危石掉落
2. 组合梁作用:
锚杆锚固力一方面增加各岩层间的摩擦力,防止岩石沿层面滑动,避免 各岩层出现离层现象;另一方面,可增加岩层间的抗剪刚度,阻止岩层间 的水平错动,从而将巷道顶板锚固范围内的几个薄岩层锁紧成一个较厚的 岩层(组合梁)。
缺陷:在顶板较破碎、连续性受到破坏时,组合梁也就不存在了。 组合 梁理论适用于层状顶板锚杆支护的设计,对于巷道的帮、底不适用。
因管缝式锚杆管径大于孔径,需用风钻(需装特制顶具)或其 他专用机具强行将杆体挤入钻孔,依靠管体的弹性变形恢复力而与 孔壁紧紧挤压,在杆体全长产生锚固力。锚固力可达50~70kN。
4. 树脂锚杆:
中速2~5min,快速0.5~1min,一个药包的锚固力可达50kN以
上、端头锚固,(K2350和Z2350, 长度为2.00m、φ20mm螺纹钢,
锚喷支护
中国矿业大学
一.锚杆的结构类型
1. 砂浆锚杆:全长锚固
钢筋砂浆锚杆、钢丝绳砂浆锚杆
杆体材料宜用20锰硅、25锰硅 或5号钢筋,亦可采用3号钢筋
杆体钢筋直径一般为14~ 22mm,锚杆的抗拉拔力不得低 于50kN
2. 木锚杆 φ38mm,L=1.2~1.8m,缝长250mm,设计锚固力10~
每孔安装两个树脂药卷,成本在30元左右)。
杆体直径18~24mm, 锚固力不应低于5吨, 托板厚度不应小于8~ 10mm,面积不应小于 150×150mm
树脂锚固剂是一种高强高效的粘结式锚固材料,目前已在多种领 域得到广泛应用,具有以下性能特点:
1. 承载快,锚固力大。具有“双快一高”的特性:固化时间快 (速度可调)、强度增长快、强度高。能及时承受载荷,且锚固力 大。
潮喷和干喷通用CP-5中型喷射机
2. 喷射材料和配合比 水泥——硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,标号大于325 细骨料——中砂或粗砂,细度模数大于2.5 粗骨料——粒径小于20mm 速凝剂——初凝小于5min,终凝小于10min 配合比——水灰比0.4~0.45
3. 工艺参数
工作风压——喷层质量和回弹率 工作风压= 0.1 + 0.001×输料管长度(m)
三.喷射混凝土厚度与强度:
单独支护时50~150cm之间,锚喷支护时50~120cm。
强度不小于C15。
《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。
三.锚杆支护参数的确定
⑴ 按悬吊理论:
①长度:L = L1 + L2 + L3 ;
L2—锚杆有效长度;f ≥3时 H =
B 2f
或取松动圈厚度
②间排距: a = Q ,Q为设计锚固力;k为安全系数。
k L2
③杆体直径:d 35.52 Q t
d
Q 4 103 ,mm t 3.14
4
d 2 t
Q
按杆体承载力与锚固力相等原则设计
(七)锚杆必须按规定做拉力试验。煤巷还必须进行顶板离层监测,并用记录牌 板显示。对喷体必须做厚度和强度检查,并有检查和试验记录。在井下做锚固力 试验时,必须有安全措施。
(八)锚杆必须用机械或力矩扳手拧紧,确保锚杆的托板紧贴巷壁。 (九)岩帮的涌水地点,必须处理。 (十)处理堵塞的喷射管路时,喷枪口的前方及其附近严禁有其他人员
这种玻璃钢锚杆杆体可切割、轻质高强、便于安装;成本低,与金属锚 杆相比,成本降低40%左右,可替代现有煤帮金属锚杆、木锚杆、竹锚杆 等煤帮支护。
二.锚杆支护作用机理:
1. 悬吊作用 将软弱直接顶、伪顶悬挂在
坚硬的老顶上或稳定的完整岩 体上
缺陷:只适应于顶板
如果顶板中没有坚硬稳定岩层或 顶板软弱岩层较厚,围岩破碎区范 围较大,无法将锚杆锚固到上面坚 硬岩层或者未松动岩层时,悬吊理 论就不适用。
50年代开始研制WG-25型双罐干式喷混凝土机,于60年代定 型生产并大量应用,成为我国锚喷支护第一代喷混凝土机械。与此 同时,也出现了ZHP-2型转子式喷射机、LHP-701型水平螺旋 喷射机、SPD-320型风动单罐喷射机等不同类型的设备,但是除 转子式喷射机外,其他都因工作的可靠性、使用寿命和粉尘较大等 问题而被淘汰。但双罐式喷射机也因上料高和体积较大、笨重,采 用钟型阀改变风压上料而使粉尘较大等缺点而急待改进或换型。
⑵ 按挤压加固拱理论: b Ltg a , α—— 锚杆在松散体中控制 tg
角,取为45°;
支护能力估算:拉麦公式—单位面积的承载强度P为
P
z
2
1
R2
b R2
式中
——破裂锚固体强度,按最软围岩验算,取
z
z
=10MPa;
b——组合拱厚度;
R——巷道的半径或1/2宽度。
四、锚杆支护的施工
(三)打锚杆眼前,必须首先敲帮问顶,将活矸处理掉,在确保安全的条件下, 方可作业。 (四)使用锚固剂固定锚杆时,应将孔壁冲洗干净,砂浆锚杆必须灌满填实。 (五)软岩使用锚杆支护时,必须全长锚固。 (六)采用人工上料喷射机喷射混凝土、砂浆时,必须采用潮料,并使用除尘机 对上料口、余气口除尘。喷射前,必须冲洗岩帮。喷射后应有养护措施。作业人 员必须佩戴劳动保护用品。
MQT系列气动锚杆钻机 【用途】:广泛应用于顶板硬度f≤8的各种岩巷、煤巷, 进行顶板锚护作业时钻锚杆孔和安装锚杆。 【特点】:该机体积小,重量轻,转矩大,操作简单,维 修方便、集钻孔、搅拌、安装锚杆于一身。 【构造】:MQT系列气动锚杆钻机由三大部分组成
1.支腿; 2.回转部分; 3.操纵臂。
2. 质量检查:材质、长度、直径——地面检查 方向、深度、数量、间排距——打眼检查 螺帽的拧紧程度、托板的楔紧程度——安装 锚固力——安装后
胶管接头
标尺
空心千斤顶
ML-20型锚杆拉力机
高压胶管
压力表
手摇油泵
ML-20型锚杆拉力计由一空心千斤顶和一台SYB-1型高压手摇油泵组成, 最大拉力200kN,质量12kg。试验时,用卡具将锚杆紧固在千斤顶活塞上, 摇动油泵手柄,驱使活塞对锚杆产生拉力。压力表读数乘以活塞面积即为 锚杆的锚固力。锚杆的位移量可从随活塞一起移动的标尺上直接读出。
2. 树脂锚固剂适应性强,不仅应 用于井巷支护、井筒安装、水电工 程预应力锚杆加固,而且在建筑物 加固,高速公路修补、隧道施工、 基础生根、设备基础及构件锚固等 领域有它广泛的应用之地。
5. 快硬水泥和快硬膨胀水泥锚杆
成本低,材料来源广。
快硬水泥锚杆: 端头锚固长度为400mm时,水泥卷直径37mm, 长270mm,水泥装量421g;端头锚固长度为300mm时,水泥卷 直径37 mm,长205 mm,水泥装量320g。水泥卷使用前需浸水2 ~3min,在钻孔中经锚杆头搅拌,12min以后锚固力开始增长,1h 后锚固力可达40~60kN左右。
快硬膨胀水泥锚杆: 安装时,把水泥卷的塑料外套、纱网内的圆 纸筒去掉,把水泥卷串入杆体放至阻挡垫圈,再将锚杆头部和水泥 卷插在水中浸3~5s后送入钻孔中,用带挡圈的套管将水泥卷冲压 密实,而后安装垫板和紧固螺母。安装1个水泥卷的锚固力达20~ 40kN;安装2个水泥卷的锚固力达60~90kN。
6. 玻璃钢锚杆
《煤矿安全规程》第四十四条 采用锚杆、锚喷等支护形式时,应遵守下列规定: (一)锚杆、锚喷等支护的端头与掘进工作面的距离,锚杆的形式、规格、安装 角度,混凝土标号、喷体厚度,挂网所采用金属网的规格以及围岩涌水的处理等, 必须在施工组织设计或作业规程中规定。 (二)采用钻爆法掘进的岩石巷道,必须采用光面爆破。
采用玻璃纤维作为增强材料,以聚脂树脂为基材, 经专用拉挤机的牵引,通过预成型模在高温高压下 固化成为全螺纹玻璃纤维增强塑料杆体。加上树脂 锚固剂、托盘和螺母组成玻璃钢锚杆。玻璃钢杆体 具有可割性,很适合于综采工作面临时支护使用, 而且具有良好的防腐性能,可以部分取代钢锚杆。
当杆体直径为16mm,粘结长度分别为100mm和200mm时,拉力分 别为30kN和40kN,平均扭力小于10 N·m,可满足锚杆安装的要求。
《技术规范》条文说明: 4.3.3 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,常出现局部开裂或剥落。近几年来,有 关部门对喷射混凝土支护使用情况调查结果表明,喷射混凝土支护层产生 局部开裂剥落者,其厚度多在50mm以下,也有30~40mm的。因此, 本条规定喷射混凝土支护的最小厚度不应小于50mm。
3. 挤压加固作用 (组合拱理论)
预应力——锥型压缩区——连续压缩带——挤压加固拱 自身稳定,承受地压,阻止上部围岩的松动变形
组合拱理论在一定程度上揭示了锚杆支护的作用机理,但在分析过程 中没有深入考虑围岩-支护的相互作用,缺乏对被加固岩体本身力学行为 的进一步分析探讨,计算也与实际情况存在一定差距,一般不能作为准确 的定量设计,但可作为锚杆加固设计和施工的重要参考。
水压——拌和效果 水灰比——喷层质量和回弹率 喷射距离与倾角——回弹率 一次喷射厚度——回弹率 分次喷射间隔时间及拌和料的存放时间(20min,2h)
高性能喷射混凝土在各阶段的性能特点要求如下 :
(1)喷射阶段。具有高粘聚性、附着性,回弹率低、粉尘小; (2)硬化早期。早凝、早强,化学缩减小,干缩小; (3)硬化后期。强度适应,高抗渗、高抗碳化、高耐腐蚀。
在西班牙某隧道现场采用的Sika- Pm500型移动式喷射混凝土机
《施工与验收规范》第6.4.2条 喷射混凝土支护应符合下列规定:
一、喷射混凝土的原材料:
二、混合料的配比应准确。称量的允许偏差:水泥和速凝剂应为±2%,砂、 石应为±3%。
《验收规范》第6.4.3条 锚杆支护,应符合下列规定:
一、根据设计要求并结合现场情况,定出锚杆的孔位; 二、锚杆的孔深和孔径应与锚杆类型、长度、直径相匹配; 三、孔内的积水及岩粉应吹洗干净; 四、锚杆的杆体使用前应平直、除锈、除油; 五、锚杆尾端的托板应紧贴壁面,未接触部位必须楔紧,锚杆体露 出岩面的长度不应大于喷混凝土的厚度; 六、锚杆必须做抗拔力试验。
在瑞士的一条隧道中使用喷射混凝土机械手的情况
粉尘大、回弹率高是长期困扰喷射混凝土支护技术的两大难题。“七 五”和“八五”期间,我国对喷射机及喷射工艺、喷射材料、外加剂等进 行了系统的试验与研究。近10多年来,从单机到喷机组,从干喷机到湿 喷机、潮喷机,从喷射主机到上料辅机,从粉状速凝剂到液体速凝剂竿进 行了攻关,取得了显著的研究成果,使我国喷射混凝土支护技术和装备发 展到了一个新水平。
根据锚喷支护原理,要求喷层具有一定的柔性。因此,规定喷射混凝 土厚度一般不应超过200mm,特别在软弱围岩中作初期支护,喷层过厚, 会产生过大的形变压力,易导致喷层出现破坏,这是不经济的。当喷层不 能满足支护抗力要求时,可用锚杆或配筋予以加强。
四.施工
1. 喷射机具 混凝土喷射机:干式——潮式——湿式 配套机械:混凝土搅拌机,喷射机械手
20kN,不防腐1年,帮支护
竹锚杆:最经济,主要用于围岩稳定的巷道支护以及断面小或服务
年限短的回采巷道两帮支护。安装在煤体中不影响爆破和采煤机割煤等。
3.管缝式锚杆:
全长锚固型
管体宜用16锰、20猛硅等低合金钢,壁厚为2~2.5mm 锚杆外径为38~42mm,开缝宽度为13~18mm 托板宜采用盆形,板厚不应小于4mm,面积不小于120mm×120mm 钻孔直径应小于管缝锚杆外径2.0~3.0mm
喷射混凝土支护
1. 张向东, 张树光, 李永靖. 喷 射混凝土技术的发展与应 用. 煤. 2001. 10(1): 19~21
2. 王红喜,陈友治,丁庆军. 喷 射混凝土的现状与发展.岩 土工程技术. 2004. 18 (1):51~54
一.工艺流程
二.支护作用原理
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——组合拱 ⑥防护锚杆间危石掉落
2. 组合梁作用:
锚杆锚固力一方面增加各岩层间的摩擦力,防止岩石沿层面滑动,避免 各岩层出现离层现象;另一方面,可增加岩层间的抗剪刚度,阻止岩层间 的水平错动,从而将巷道顶板锚固范围内的几个薄岩层锁紧成一个较厚的 岩层(组合梁)。
缺陷:在顶板较破碎、连续性受到破坏时,组合梁也就不存在了。 组合 梁理论适用于层状顶板锚杆支护的设计,对于巷道的帮、底不适用。
因管缝式锚杆管径大于孔径,需用风钻(需装特制顶具)或其 他专用机具强行将杆体挤入钻孔,依靠管体的弹性变形恢复力而与 孔壁紧紧挤压,在杆体全长产生锚固力。锚固力可达50~70kN。
4. 树脂锚杆:
中速2~5min,快速0.5~1min,一个药包的锚固力可达50kN以
上、端头锚固,(K2350和Z2350, 长度为2.00m、φ20mm螺纹钢,
锚喷支护
中国矿业大学
一.锚杆的结构类型
1. 砂浆锚杆:全长锚固
钢筋砂浆锚杆、钢丝绳砂浆锚杆
杆体材料宜用20锰硅、25锰硅 或5号钢筋,亦可采用3号钢筋
杆体钢筋直径一般为14~ 22mm,锚杆的抗拉拔力不得低 于50kN
2. 木锚杆 φ38mm,L=1.2~1.8m,缝长250mm,设计锚固力10~
每孔安装两个树脂药卷,成本在30元左右)。
杆体直径18~24mm, 锚固力不应低于5吨, 托板厚度不应小于8~ 10mm,面积不应小于 150×150mm
树脂锚固剂是一种高强高效的粘结式锚固材料,目前已在多种领 域得到广泛应用,具有以下性能特点:
1. 承载快,锚固力大。具有“双快一高”的特性:固化时间快 (速度可调)、强度增长快、强度高。能及时承受载荷,且锚固力 大。
潮喷和干喷通用CP-5中型喷射机
2. 喷射材料和配合比 水泥——硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,标号大于325 细骨料——中砂或粗砂,细度模数大于2.5 粗骨料——粒径小于20mm 速凝剂——初凝小于5min,终凝小于10min 配合比——水灰比0.4~0.45
3. 工艺参数
工作风压——喷层质量和回弹率 工作风压= 0.1 + 0.001×输料管长度(m)
三.喷射混凝土厚度与强度:
单独支护时50~150cm之间,锚喷支护时50~120cm。
强度不小于C15。
《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。
三.锚杆支护参数的确定
⑴ 按悬吊理论:
①长度:L = L1 + L2 + L3 ;
L2—锚杆有效长度;f ≥3时 H =
B 2f
或取松动圈厚度
②间排距: a = Q ,Q为设计锚固力;k为安全系数。
k L2
③杆体直径:d 35.52 Q t
d
Q 4 103 ,mm t 3.14
4
d 2 t
Q
按杆体承载力与锚固力相等原则设计
(七)锚杆必须按规定做拉力试验。煤巷还必须进行顶板离层监测,并用记录牌 板显示。对喷体必须做厚度和强度检查,并有检查和试验记录。在井下做锚固力 试验时,必须有安全措施。
(八)锚杆必须用机械或力矩扳手拧紧,确保锚杆的托板紧贴巷壁。 (九)岩帮的涌水地点,必须处理。 (十)处理堵塞的喷射管路时,喷枪口的前方及其附近严禁有其他人员
这种玻璃钢锚杆杆体可切割、轻质高强、便于安装;成本低,与金属锚 杆相比,成本降低40%左右,可替代现有煤帮金属锚杆、木锚杆、竹锚杆 等煤帮支护。
二.锚杆支护作用机理:
1. 悬吊作用 将软弱直接顶、伪顶悬挂在
坚硬的老顶上或稳定的完整岩 体上
缺陷:只适应于顶板
如果顶板中没有坚硬稳定岩层或 顶板软弱岩层较厚,围岩破碎区范 围较大,无法将锚杆锚固到上面坚 硬岩层或者未松动岩层时,悬吊理 论就不适用。
50年代开始研制WG-25型双罐干式喷混凝土机,于60年代定 型生产并大量应用,成为我国锚喷支护第一代喷混凝土机械。与此 同时,也出现了ZHP-2型转子式喷射机、LHP-701型水平螺旋 喷射机、SPD-320型风动单罐喷射机等不同类型的设备,但是除 转子式喷射机外,其他都因工作的可靠性、使用寿命和粉尘较大等 问题而被淘汰。但双罐式喷射机也因上料高和体积较大、笨重,采 用钟型阀改变风压上料而使粉尘较大等缺点而急待改进或换型。
⑵ 按挤压加固拱理论: b Ltg a , α—— 锚杆在松散体中控制 tg
角,取为45°;
支护能力估算:拉麦公式—单位面积的承载强度P为
P
z
2
1
R2
b R2
式中
——破裂锚固体强度,按最软围岩验算,取
z
z
=10MPa;
b——组合拱厚度;
R——巷道的半径或1/2宽度。
四、锚杆支护的施工
(三)打锚杆眼前,必须首先敲帮问顶,将活矸处理掉,在确保安全的条件下, 方可作业。 (四)使用锚固剂固定锚杆时,应将孔壁冲洗干净,砂浆锚杆必须灌满填实。 (五)软岩使用锚杆支护时,必须全长锚固。 (六)采用人工上料喷射机喷射混凝土、砂浆时,必须采用潮料,并使用除尘机 对上料口、余气口除尘。喷射前,必须冲洗岩帮。喷射后应有养护措施。作业人 员必须佩戴劳动保护用品。