巷道支护喷射混凝土支护理论与实践.ppt

第三节第三节 喷射混凝土支护喷射混凝土支护一．工艺流程一．工艺流程u①①封闭围岩，防止风化封闭围岩，防止风化u②②改善围岩的应力状态：恢复三向应力状态改善围岩的应力状态：恢复三向应力状态u③③填凹补平消除应力集中填凹补平消除应力集中u④④密切岩体、柔性支护结构作用：共同变形，密切岩体、柔性支护结构作用：共同变形，围岩应力释放，抑围岩应力释放，抑制更大变形制更大变形u⑤⑤射入缝隙，增强黏结射入缝隙，增强黏结————岩块间的连接咬合作用得以维持岩块间的连接咬合作用得以维持u⑥⑥防护锚杆间危石掉落防护锚杆间危石掉落二．支护作用原理二．支护作用原理u单独支护时厚度单独支护时厚度50~150mm50~150mm之间，锚喷支护时之间，锚喷支护时50~120mm50~120mm多次喷射达到射达到250mm250mm，防止风化不少，防止风化不少80-100mm80-100mmu单独使用超过单独使用超过150mm150mm，支护能力不会提高，应选用锚喷支护，，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锚杆为主，喷浆局部支护防止风化u强度不小于强度不小于C15C15，粗骨料的粒径，粗骨料的粒径<15mm<15mm。

u《《技术规范技术规范》》：：4.3.1  喷射混凝土的设计强度等级不应低于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级不应低于C20；；喷射混凝土喷射混凝土1d龄期的抗压强度不应低于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，，其抗拉强度不其抗拉强度不应低于应低于2MPa，，抗弯强度不应低于抗弯强度不应低于6MPa     三．喷射混凝土厚度与强度三．喷射混凝土厚度与强度u 《《技术规范技术规范》》条文说明条文说明：： 4.3.3  喷射混凝土的收缩较大，若其厚度喷射混凝土的收缩较大，若其厚度小于小于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的因此，本条规定喷射混凝土支护的最小厚度不应小于50mmu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，可用锚杆或配筋加强当喷层不能满足支护抗力要求时，可用锚杆或配筋加强u喷射机具喷射机具u    混凝土喷射机：干式、湿式混凝土喷射机：干式、湿式u    配套机械：混凝土搅拌机，喷射机械手配套机械：混凝土搅拌机，喷射机械手u50年代开始研制年代开始研制WG－－25型双罐干式喷混凝土机，于型双罐干式喷混凝土机，于60年代定型生产并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，也出现了现了ZHP－－2型转子式喷射机、型转子式喷射机、LHP－－701型水平螺旋喷射机、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使粉尘较大等缺点而急待改进或换型 四．施工四．施工在瑞士的一条隧道中使用在瑞士的一条隧道中使用喷射混凝土机械手的情况射混凝土机械手的情况水泥水泥————硅酸硅酸盐水泥或普通硅酸水泥或普通硅酸盐水泥，水泥，标号大于号大于325325￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿细骨料骨料————中砂或粗砂，中砂或粗砂，细度模数大于度模数大于￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿粗骨料粗骨料————粒径小于粒径小于15mm15mm￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿速凝速凝剂————初凝小于初凝小于5min5min，，终凝小于凝小于10min10min￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿配合比配合比————水灰比～水灰比～五、喷射材料和配合比五、喷射材料和配合比￿￿￿￿￿￿￿￿对于于节理、裂隙理、裂隙发育，育，断断层破碎破碎带等等围岩松散、破岩松散、破碎的情况，可利用碎的情况，可利用锚杆注杆注浆技技术，改，改变围岩松散破碎岩松散破碎结构，提高其粘构，提高其粘结力、内摩擦力、内摩擦角和角和围岩的整体性，使岩的整体性，使围岩岩为锚杆提供可靠的着力基杆提供可靠的着力基础，，充分充分发挥锚杆杆对松散破碎岩松散破碎岩层的的锚固作用。

注固作用注浆锚杆既杆既是是锚杆，又能用其杆，又能用其进行注行注浆￿ ￿1 1－普通金属－普通金属锚杆；杆；2 2－注－注浆锚杆；杆；3 3－－喷层与金属网；与金属网；4 4－注－注浆扩散范散范围；；5 5－－锚杆作用形成的岩石拱；杆作用形成的岩石拱；6 6－－喷层作用形成的作用形成的组合拱合拱锚注支护第五节第五节 普通支护普通支护一．棚式支架一．棚式支架－－不能阻止不能阻止围岩岩风化化1. 木支架木支架⑴⑴组成：组成：      两腿（承受侧压）两腿（承受侧压）      +         梁（承受顶压）梁（承受顶压）⑵⑵适用性：适用性：地压不大，服务年限短（地压不大，服务年限短（2 2年左右），断面小的采区巷道年左右），断面小的采区巷道⑶⑶优缺点：优缺点：2. 金属支架－破坏形式主要金属支架－破坏形式主要为失稳为失稳⑴⑴   梯形金属支架梯形金属支架——适用适用于回采巷道于回采巷道    轻便钢轨（轻便钢轨（18kg~24kg））    或矿用工字钢（或矿用工字钢（16~20号）号）（（2 2））  ￿  ￿拱型可拱型可缩金属支架金属支架————软岩、地岩、地压大且不大且不稳定（定（动压）、）、围岩岩变形量大，断面小于形量大，断面小于12m12m2 2，，矿用特殊型用特殊型钢制作制作    间距一般在左右，纵向通过金属拉杆拉紧提高稳定性。

间距一般在左右，纵向通过金属拉杆拉紧提高稳定性梁腿搭接长度梁腿搭接长度300～～400mm，采用两个卡箍固定，采用两个卡箍固定                                                                                      采用采用U型钢支护的常村矿型钢支护的常村矿N2轨道上山轨道上山 多铰摩擦可缩多铰摩擦可缩U型钢支架型钢支架 拱梯形金属支架拱梯形金属支架U型钢封闭型可缩性支架型钢封闭型可缩性支架6节马蹄形可缩性支架节马蹄形可缩性支架圆形支架圆形支架 方（长）环形支架方（长）环形支架 特种封闭型支架特种封闭型支架加高圆形支架加高圆形支架 梯形工字钢金属支架梯形工字钢金属支架 拱形刚性支架拱形刚性支架　　4）井下应用）井下应用设计设计尺寸尺寸预预留留尺尺寸寸设计设计尺寸尺寸掘掘进进尺尺寸寸构筑柔性层构筑柔性层本章复习思考题本章复习思考题 1．悬吊、组合梁、组合拱、强度强化等锚杆支护的原．悬吊、组合梁、组合拱、强度强化等锚杆支护的原理是什么？理是什么？2．．喷喷混混凝凝土土支支护护的的原原理理是是什什么么？？较较其其它它支支护护类类型型具具何何优越性？优越性？3．常用的锚杆有哪几种？各有何优缺点？．常用的锚杆有哪几种？各有何优缺点？4．锚杆支护系列包括哪几种支护方式？它们的使用条．锚杆支护系列包括哪几种支护方式？它们的使用条件什么？件什么？。