復(fù)雜條件下巷道主動控制支護(hù)技術(shù)學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1復(fù)雜復(fù)雜(fz)條件下巷道主動控制支護(hù)技術(shù)條件下巷道主動控制支護(hù)技術(shù)第一頁，共55頁。一、支護(hù)研究一、支護(hù)研究(ynji)背景背景一、支護(hù)研究一、支護(hù)研究(ynji)背景背景第1頁/共54頁第二頁，共55頁。深井開采礦深井開采礦(ci kung)壓特點壓特點一、支護(hù)研究一、支護(hù)研究(ynji)背景背景第2頁/共54頁第三頁，共55頁。深井巷道變形深井巷道變形(bin xng)特點特點一、支護(hù)一、支護(hù)(zh h)研究背景研究背景第3頁/共54頁第四頁，共55頁。深部巷道深部巷道(hng do)支護(hù)理論支護(hù)理論一、支護(hù)一、支護(hù)(zh h)研究背景研究背景第4頁/共54頁第五頁，共55頁。深

2、部巷道支護(hù)深部巷道支護(hù)(zh h)技術(shù)技術(shù)一、支護(hù)一、支護(hù)(zh h)研究背景研究背景第5頁/共54頁第六頁，共55頁。二、錨桿支護(hù)基本二、錨桿支護(hù)基本(jbn)理論與新型錨桿、錨索理論與新型錨桿、錨索 qn層lbh迭組迭組迭迭fnfnnbhEqlfbhnM2342max11123845611、基本理論、基本理論二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索第6頁/共54頁第七頁，共55頁。錨桿、錨索預(yù)應(yīng)力形成錨桿、錨索預(yù)應(yīng)力形成(xngchng)的深厚梁的深厚梁錨桿無預(yù)應(yīng)力或被動棚式情況下的薄壁梁錨桿無預(yù)應(yīng)力或被動棚式情況下的薄壁梁二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨

3、索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索第7頁/共54頁第八頁，共55頁。二、錨桿支護(hù)基本理論二、錨桿支護(hù)基本理論(lln)與新型錨桿、錨索與新型錨桿、錨索v對擾動圍巖進(jìn)行強(qiáng)度再強(qiáng)化，控制松動圈的擴(kuò)展。對擾動圍巖進(jìn)行強(qiáng)度再強(qiáng)化，控制松動圈的擴(kuò)展。v適用條件：拱形巷道適用條件：拱形巷道第8頁/共54頁第九頁，共55頁。19451950：機(jī)械式錨桿的研究與應(yīng)用：機(jī)械式錨桿的研究與應(yīng)用19501960：廣泛采用機(jī)械式錨桿，開始對錨桿進(jìn)行系統(tǒng)研究：廣泛采用機(jī)械式錨桿，開始對錨桿進(jìn)行系統(tǒng)研究19601970：發(fā)明了樹脂藥卷，引發(fā)錨桿技術(shù)的一次革命：發(fā)明了樹脂藥卷，引發(fā)錨桿技術(shù)的一次革命19701980：發(fā)

4、明管縫式、水力漲管式錨桿，研究新的錨桿設(shè)計方法，長錨索產(chǎn)生：發(fā)明管縫式、水力漲管式錨桿，研究新的錨桿設(shè)計方法，長錨索產(chǎn)生19801990：混合錨頭錨桿、組合錨桿、桁架錨桿、各種特種錨桿得到應(yīng)用，樹脂錨固材料：混合錨頭錨桿、組合錨桿、桁架錨桿、各種特種錨桿得到應(yīng)用，樹脂錨固材料(cilio)得到改進(jìn)。得到改進(jìn)。美國作為世界上第二采煤大國，錨桿支護(hù)技術(shù)是最先進(jìn)的，美國錨桿支護(hù)技術(shù)至今已有一百多年的發(fā)展歷史，但錨桿支護(hù)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，僅是近五、六十年的時間，現(xiàn)在美國礦井的錨桿支護(hù)率為美國作為世界上第二采煤大國，錨桿支護(hù)技術(shù)是最先進(jìn)的，美國錨桿支護(hù)技術(shù)至今已有一百多年的發(fā)展歷史，但錨桿支護(hù)技術(shù)的廣泛應(yīng)

5、用，僅是近五、六十年的時間，現(xiàn)在美國礦井的錨桿支護(hù)率為100。美國每年錨桿使用量在。美國每年錨桿使用量在8000萬套以上，每年有萬套以上，每年有2.5萬萬km的煤巷使用錨桿支護(hù)。的煤巷使用錨桿支護(hù)。 v錨桿支護(hù)技術(shù)錨桿支護(hù)技術(shù)(jsh)發(fā)展發(fā)展二、錨桿支護(hù)二、錨桿支護(hù)(zh h)基本理論與新型錨桿、錨索基本理論與新型錨桿、錨索第9頁/共54頁第十頁，共55頁。美國在復(fù)雜的地質(zhì)條件下成功使用錨桿的經(jīng)驗是采用高預(yù)應(yīng)力、高強(qiáng)度錨桿，對巷道頂板采取積極主動的支護(hù)，極大地提高了巷道圍巖的自承載能力和巷道的穩(wěn)定性，減少了錨桿數(shù)量、提高了巷道掘進(jìn)速度、降低了巷道的支護(hù)成本。美國在復(fù)雜的地質(zhì)條件下成功使用錨桿

6、的經(jīng)驗是采用高預(yù)應(yīng)力、高強(qiáng)度錨桿，對巷道頂板采取積極主動的支護(hù)，極大地提高了巷道圍巖的自承載能力和巷道的穩(wěn)定性，減少了錨桿數(shù)量、提高了巷道掘進(jìn)速度、降低了巷道的支護(hù)成本。美國巷道支護(hù)理念：錨桿、錨索是支護(hù)結(jié)構(gòu)的主體，為了充分實現(xiàn)錨桿主動支護(hù)的效果，通過提高錨桿預(yù)應(yīng)力去主動加固受掘進(jìn)破巖影響的松動圍巖，以提高圍巖的自身承載能力，控制松動圈的擴(kuò)展?，F(xiàn)礦井噴射的混凝土，由于受巷道初始成型的影響，混凝土噴層厚度很不均勻，現(xiàn)混凝土噴層主要作用是封閉圍巖，防止圍巖風(fēng)化，保證圍巖的長期強(qiáng)度。美國巷道支護(hù)理念：錨桿、錨索是支護(hù)結(jié)構(gòu)的主體，為了充分實現(xiàn)錨桿主動支護(hù)的效果，通過提高錨桿預(yù)應(yīng)力去主動加固受掘進(jìn)破巖影

7、響的松動圍巖，以提高圍巖的自身承載能力，控制松動圈的擴(kuò)展?，F(xiàn)礦井噴射的混凝土，由于受巷道初始成型的影響，混凝土噴層厚度很不均勻，現(xiàn)混凝土噴層主要作用是封閉圍巖，防止圍巖風(fēng)化，保證圍巖的長期強(qiáng)度。另外，澳大利亞作為第三大采煤另外，澳大利亞作為第三大采煤(ci mi)國，也幾乎全部采用錨網(wǎng)支護(hù)。國，也幾乎全部采用錨網(wǎng)支護(hù)。國外發(fā)達(dá)國家錨網(wǎng)支護(hù)的特點：國外發(fā)達(dá)國家錨網(wǎng)支護(hù)的特點：(1)單體錨桿強(qiáng)度大；單體錨桿強(qiáng)度大；(2)錨桿安裝應(yīng)力大；錨桿安裝應(yīng)力大；(3)間排距大；間排距大；(4)錨網(wǎng)支護(hù)效率高，支護(hù)效果良好。錨網(wǎng)支護(hù)效率高，支護(hù)效果良好。v錨桿支護(hù)技術(shù)錨桿支護(hù)技術(shù)(jsh)發(fā)展發(fā)展二、錨桿支護(hù)

8、基本二、錨桿支護(hù)基本(jbn)理論與新型錨桿、錨索理論與新型錨桿、錨索第10頁/共54頁第十一頁，共55頁。 自自50年代以來，錨桿支護(hù)技術(shù)在我國得到了逐步應(yīng)用，特別是進(jìn)入年代以來，錨桿支護(hù)技術(shù)在我國得到了逐步應(yīng)用，特別是進(jìn)入90年代，許多礦井年代，許多礦井改變傳統(tǒng)的棚式和砌體支護(hù)的理念，開始試用推廣錨網(wǎng)支護(hù)，大量的實踐驗證了錨網(wǎng)改變傳統(tǒng)的棚式和砌體支護(hù)的理念，開始試用推廣錨網(wǎng)支護(hù)，大量的實踐驗證了錨網(wǎng)支護(hù)安全、高效、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢。支護(hù)安全、高效、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢。 同時，在礦井軟巖、動壓巷道及煤巷中采用錨桿支護(hù)也獲得了良好的效果。同時，在礦井軟巖、動壓巷道及煤巷中采用錨桿支護(hù)也獲得了良好的效果。 原

9、煤炭工業(yè)部原煤炭工業(yè)部1995年提出：年提出：“煤巷錨桿支護(hù)是我國煤礦繼綜合機(jī)械化采煤煤巷錨桿支護(hù)是我國煤礦繼綜合機(jī)械化采煤(ci mi)之之后的第二次支護(hù)技術(shù)革命后的第二次支護(hù)技術(shù)革命”，并將，并將“煤礦錨桿支護(hù)技術(shù)煤礦錨桿支護(hù)技術(shù)”列為煤炭工業(yè)列為煤炭工業(yè)“九五九五”重點重點科技攻關(guān)項目的五個項目之一，在攻關(guān)研究的基礎(chǔ)上，在煤礦中大力推廣煤巷錨桿支科技攻關(guān)項目的五個項目之一，在攻關(guān)研究的基礎(chǔ)上，在煤礦中大力推廣煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)。護(hù)技術(shù)。 但是煤礦錨網(wǎng)支護(hù)作為一種主動支護(hù)方式，要達(dá)到理想的支護(hù)效果，在技術(shù)細(xì)節(jié)上尚但是煤礦錨網(wǎng)支護(hù)作為一種主動支護(hù)方式，要達(dá)到理想的支護(hù)效果，在技術(shù)細(xì)節(jié)上尚未完全

10、解決。如錨桿組件、錨桿結(jié)構(gòu)、錨桿施工安裝機(jī)具和錨桿與其它支護(hù)結(jié)構(gòu)的耦未完全解決。如錨桿組件、錨桿結(jié)構(gòu)、錨桿施工安裝機(jī)具和錨桿與其它支護(hù)結(jié)構(gòu)的耦合問題等。合問題等。v錨桿支護(hù)錨桿支護(hù)(zh h)技技術(shù)發(fā)展術(shù)發(fā)展二、錨桿支護(hù)二、錨桿支護(hù)(zh h)基本理論與新型錨桿、錨索基本理論與新型錨桿、錨索第11頁/共54頁第十二頁，共55頁。錨桿支護(hù)設(shè)計主要依靠現(xiàn)場經(jīng)驗，設(shè)計理論依據(jù)有待完善和補(bǔ)充；錨桿支護(hù)設(shè)計主要依靠現(xiàn)場經(jīng)驗，設(shè)計理論依據(jù)有待完善和補(bǔ)充；各類巷道錨桿千篇一律；很多設(shè)計單位只是籠統(tǒng)選擇了錨桿直徑和長度。但是不同的錨各類巷道錨桿千篇一律；很多設(shè)計單位只是籠統(tǒng)選擇了錨桿直徑和長度。但是不同的錨桿

11、結(jié)構(gòu)和施工工藝會很大的效果差別。桿結(jié)構(gòu)和施工工藝會很大的效果差別。沒有考慮地應(yīng)力大小、方向、比值的影響；沒有考慮地應(yīng)力大小、方向、比值的影響；沒有進(jìn)行地質(zhì)力學(xué)分析和巷道壓力顯現(xiàn)與錨桿支護(hù)參數(shù)的匹配關(guān)系分析與選擇，所以提沒有進(jìn)行地質(zhì)力學(xué)分析和巷道壓力顯現(xiàn)與錨桿支護(hù)參數(shù)的匹配關(guān)系分析與選擇，所以提出的支護(hù)方案出的支護(hù)方案(fng n)很難適應(yīng)地質(zhì)條件的變化，不能實現(xiàn)量體裁衣、對癥下藥。很難適應(yīng)地質(zhì)條件的變化，不能實現(xiàn)量體裁衣、對癥下藥。單根錨桿強(qiáng)度低、預(yù)緊力低、可靠性低、間排距小單根錨桿強(qiáng)度低、預(yù)緊力低、可靠性低、間排距小(單體錨桿鉆機(jī)推力小單體錨桿鉆機(jī)推力小(小于小于0.5t)、扭、扭距小距小(

12、小于小于160Nm)，錨桿基本上沒有預(yù)應(yīng)力，錨桿基本上沒有預(yù)應(yīng)力)；錨桿消耗量大、施工速度慢、工效低、費用高、安全性較低。錨桿消耗量大、施工速度慢、工效低、費用高、安全性較低。 v錨桿支護(hù)技術(shù)錨桿支護(hù)技術(shù)(jsh)發(fā)展發(fā)展我國現(xiàn)有我國現(xiàn)有(xin yu)錨桿支護(hù)存在的不足錨桿支護(hù)存在的不足二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索第12頁/共54頁第十三頁，共55頁。國內(nèi)外錨桿支護(hù)技術(shù)國內(nèi)外錨桿支護(hù)技術(shù)(jsh)對比對比比較項目比較項目中中 國國美、澳、英美、澳、英錨桿材料強(qiáng)度（錨桿材料強(qiáng)度（MPa）235、335、500450、500、600、700錨桿錨固力（

13、錨桿錨固力（t）51520錨桿直徑（錨桿直徑（mm）16222022錨桿間排距（錨桿間排距（m）0.70.91.01.2錨桿長度（錨桿長度（m）1.62.42.22.6錨桿安裝應(yīng)力（錨桿安裝應(yīng)力（t）0448二、錨桿支護(hù)二、錨桿支護(hù)(zh h)基本理論與新型錨桿、錨索基本理論與新型錨桿、錨索第13頁/共54頁第十四頁，共55頁。2、主動、主動(zhdng)控制錨桿支護(hù)系統(tǒng)控制錨桿支護(hù)系統(tǒng) 擾動擾動(rodng)圍巖再強(qiáng)化支護(hù)理念圍巖再強(qiáng)化支護(hù)理念二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索第14頁/共54頁第十五頁，共55頁。二、錨桿支護(hù)二、錨桿支護(hù)(zh h)基本

14、理論與新型錨桿、錨索基本理論與新型錨桿、錨索第15頁/共54頁第十六頁，共55頁。單起動單起動(q dn)防沖讓壓錨桿防沖讓壓錨桿雙起動雙起動(q dn)點防沖讓壓錨桿點防沖讓壓錨桿二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索第16頁/共54頁第十七頁，共55頁。高強(qiáng)高強(qiáng)(goqing)高預(yù)應(yīng)力讓壓錨桿讓壓前高預(yù)應(yīng)力讓壓錨桿讓壓前無讓壓管和有讓壓管工作無讓壓管和有讓壓管工作(gngzu)特性曲線特性曲線高強(qiáng)高預(yù)應(yīng)力讓壓錨桿讓壓后高強(qiáng)高預(yù)應(yīng)力讓壓錨桿讓壓后 二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索第17頁/共54頁第十八頁，共55頁。2

15、00760760760760200700沿 空 側(cè)錨梁760700700700700700700700700140014001400錨桿錨索錨桿支護(hù)設(shè)計平面圖說明：1、高強(qiáng)錨桿長度均為2400mm，直徑為20mm； 2、錨索長度為6m，直徑為15.24mm； 3、圖中單位均為mm760760760錨桿錨索錨桿錨桿金屬網(wǎng)700700700錨桿700760760200152020錨桿支護(hù)設(shè)計斷面圖說明：1、高強(qiáng)錨桿長度均為2400mm，直徑為20mm； 2、錨索長度為6m，直徑為15.24mm； 3、圖中單位均為mm巷道中心線42003300200二、錨桿支護(hù)基本理論二、錨桿支護(hù)基本理論(lln)

16、與新型錨桿、錨索與新型錨桿、錨索第18頁/共54頁第十九頁，共55頁。1.0T1.0T安裝載荷時的應(yīng)力分布和變形圖安裝載荷時的應(yīng)力分布和變形圖1.0T 1.0T 安裝載荷時放大后的頂板離層安裝載荷時放大后的頂板離層 2.0T2.0T安裝載荷安裝載荷(zi h)(zi h)時的應(yīng)力分布和變形圖時的應(yīng)力分布和變形圖2.0T 2.0T 安裝載荷安裝載荷(zi h)(zi h)時放大后的頂板離層時放大后的頂板離層 二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索第19頁/共54頁第二十頁，共55頁。3.0T3.0T安裝載荷時的應(yīng)力分布和變形圖安裝載荷時的應(yīng)力分布和變形圖3.0T

17、 3.0T 安裝載荷時放大后的頂板離層安裝載荷時放大后的頂板離層 4.0T4.0T安裝載荷時的應(yīng)力分布和變形圖安裝載荷時的應(yīng)力分布和變形圖4.0T 4.0T 安裝載荷時放大后的頂板離層安裝載荷時放大后的頂板離層 二、錨桿支護(hù)二、錨桿支護(hù)(zh h)基本理論與新型錨桿、錨索基本理論與新型錨桿、錨索第20頁/共54頁第二十一頁，共55頁。高強(qiáng)高強(qiáng)(goqing)(goqing)預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)全螺紋全螺紋(luwn)錨桿等強(qiáng)錨桿支護(hù)錨桿等強(qiáng)錨桿支護(hù)二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索第21頁/共54頁第二十二頁，共55頁。關(guān)于預(yù)應(yīng)力讓壓錨桿關(guān)于預(yù)應(yīng)力

18、讓壓錨桿(錨錨)應(yīng)用的體會應(yīng)用的體會第一時間主動控制：復(fù)雜圍巖條件下，錨網(wǎng)索支護(hù)成功的關(guān)鍵是圍巖早第一時間主動控制：復(fù)雜圍巖條件下，錨網(wǎng)索支護(hù)成功的關(guān)鍵是圍巖早期控制和主動控制。錨桿錨索第一時間產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力是非常重要的。期控制和主動控制。錨桿錨索第一時間產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力是非常重要的。錨桿、錨索協(xié)同支護(hù)：提高錨桿錨索預(yù)應(yīng)力后，錨桿錨索的增阻速度會錨桿、錨索協(xié)同支護(hù)：提高錨桿錨索預(yù)應(yīng)力后，錨桿錨索的增阻速度會明顯加快。錨桿、錨索的受力匹配和變形匹配是保障支護(hù)系統(tǒng)協(xié)同完成明顯加快。錨桿、錨索的受力匹配和變形匹配是保障支護(hù)系統(tǒng)協(xié)同完成支護(hù)任務(wù)的關(guān)鍵。通常錨桿的預(yù)應(yīng)力宜在支護(hù)任務(wù)的關(guān)鍵。通常錨桿的預(yù)應(yīng)力宜在35

19、t左右。錨索的預(yù)應(yīng)力應(yīng)左右。錨索的預(yù)應(yīng)力應(yīng)以施打錨索時刻的錨桿受力大小來確定。以施打錨索時刻的錨桿受力大小來確定。讓壓量和讓壓噸位匹配：讓壓錨桿、讓壓錨索的使用是有條件的。宜在讓壓量和讓壓噸位匹配：讓壓錨桿、讓壓錨索的使用是有條件的。宜在圍巖能量圍巖能量(nngling)有積蓄傾向、動壓、圍巖變形速度、地應(yīng)力釋放有積蓄傾向、動壓、圍巖變形速度、地應(yīng)力釋放快的條件下使用。讓壓量和讓壓噸位的匹配是讓壓支護(hù)成功的關(guān)鍵?？斓臈l件下使用。讓壓量和讓壓噸位的匹配是讓壓支護(hù)成功的關(guān)鍵。支護(hù)一體：在錨網(wǎng)索支護(hù)體系中，錨桿、錨索是支護(hù)一體：在錨網(wǎng)索支護(hù)體系中，錨桿、錨索是“支支”的作用；鋼帶、的作用；鋼帶、鋼筋

20、梯和網(wǎng)子及噴射混凝土是鋼筋梯和網(wǎng)子及噴射混凝土是“護(hù)護(hù)”作用，良好的支護(hù)系統(tǒng)應(yīng)該以作用，良好的支護(hù)系統(tǒng)應(yīng)該以“支支”為主、以為主、以“護(hù)護(hù)”為輔，支護(hù)一體。為輔，支護(hù)一體。綜合控制：對復(fù)雜條件下的圍巖控制，通常是綜合控制。錨注只能適用綜合控制：對復(fù)雜條件下的圍巖控制，通常是綜合控制。錨注只能適用于巷道的二次維修，是松動圈大量擴(kuò)展后使用的一種支護(hù)方法。成功的于巷道的二次維修，是松動圈大量擴(kuò)展后使用的一種支護(hù)方法。成功的錨網(wǎng)支護(hù)是松動圈得到了有效控制，此時圍巖無需錨注加固。錨網(wǎng)支護(hù)是松動圈得到了有效控制，此時圍巖無需錨注加固。二、錨桿支護(hù)基本理論二、錨桿支護(hù)基本理論(lln)與新型錨桿、錨索與新型

21、錨桿、錨索第22頁/共54頁第二十三頁，共55頁。v錨桿分類錨桿分類v材質(zhì)：木質(zhì)錨桿、塑料或是玻璃鋼錨桿、金屬錨桿材質(zhì)：木質(zhì)錨桿、塑料或是玻璃鋼錨桿、金屬錨桿v錨固：機(jī)械錨固、粘結(jié)錨固錨固：機(jī)械錨固、粘結(jié)錨固v錨固長度：局部錨固長度：局部(jb)錨固、全長錨固錨固、全長錨固v目前目前90以上的錨固為金屬桿體，樹脂局部以上的錨固為金屬桿體，樹脂局部(jb)錨固錨桿錨固錨桿v金屬錨桿金屬錨桿v左旋細(xì)絲錨桿（左旋細(xì)絲錨桿（Q335、Q500）v右旋全螺紋鋼錨桿（右旋全螺紋鋼錨桿（Q335）v圓鋼圓鋼(yun n)麻花錨桿（麻花錨桿（Q215、Q335）3、錨桿形式、錨桿形式(xngsh)與錨桿結(jié)構(gòu)與

22、錨桿結(jié)構(gòu)二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索第23頁/共54頁第二十四頁，共55頁。v 左旋預(yù)應(yīng)力阻尼錨桿左旋預(yù)應(yīng)力阻尼錨桿v 是一種預(yù)應(yīng)力錨桿。阻尼有樹脂是一種預(yù)應(yīng)力錨桿。阻尼有樹脂或塑料阻尼、銷式阻尼、金屬蓋或塑料阻尼、銷式阻尼、金屬蓋片式阻尼三種片式阻尼三種;v 錨固力靠樹脂粘結(jié)力實現(xiàn)錨固力靠樹脂粘結(jié)力實現(xiàn);v 阻尼打開實現(xiàn)樹脂的充分?jǐn)嚢枳枘岽蜷_實現(xiàn)樹脂的充分?jǐn)嚢?v 等待等待(dngdi)4060s后，施加錨后，施加錨桿的預(yù)應(yīng)力操作。桿的預(yù)應(yīng)力操作。4、新型、新型(xnxng)錨桿形式與錨桿結(jié)構(gòu)錨桿形式與錨桿結(jié)構(gòu)二、錨桿支護(hù)基本理論二、錨桿支護(hù)基本理

23、論(lln)與新型錨桿、錨索與新型錨桿、錨索第24頁/共54頁第二十五頁，共55頁。v該錨桿的缺點：加工過程多了壓圓、滾絲兩個工藝該錨桿的缺點：加工過程多了壓圓、滾絲兩個工藝(gngy)。v該錨桿的優(yōu)點：該錨桿的優(yōu)點：v()錨桿預(yù)應(yīng)力大。由于該錨桿螺紋是國標(biāo)螺紋，螺紋螺距錨桿預(yù)應(yīng)力大。由于該錨桿螺紋是國標(biāo)螺紋，螺紋螺距2.5mm，螺紋自鎖效果好，通過特制的阻尼螺母，錨固樹脂攪拌充分、錨固力大，螺紋自鎖效果好，通過特制的阻尼螺母，錨固樹脂攪拌充分、錨固力大， 120型氣動錨索鉆機(jī)即可實現(xiàn)型氣動錨索鉆機(jī)即可實現(xiàn)4噸的預(yù)緊力。噸的預(yù)緊力。v()錨桿錨固力高。因該錨桿桿體設(shè)計的螺紋方向為左旋方向和錨桿

24、的攪拌樹脂方向（右旋）相反，在攪拌樹脂的過程中會對樹脂產(chǎn)生一個軸向擠壓力，大量測試表明，同樣桿體直徑和同樣樹脂的情況下，左旋細(xì)絲預(yù)應(yīng)力錨桿的錨固力比右旋等強(qiáng)全螺紋鋼錨桿錨桿，錨固力可提高錨桿錨固力高。因該錨桿桿體設(shè)計的螺紋方向為左旋方向和錨桿的攪拌樹脂方向（右旋）相反，在攪拌樹脂的過程中會對樹脂產(chǎn)生一個軸向擠壓力，大量測試表明，同樣桿體直徑和同樣樹脂的情況下，左旋細(xì)絲預(yù)應(yīng)力錨桿的錨固力比右旋等強(qiáng)全螺紋鋼錨桿錨桿，錨固力可提高20以上。以上。v()桿體的有效斷面大，錨桿強(qiáng)度高。大量試驗表明，同直徑同材質(zhì)的左旋細(xì)絲預(yù)應(yīng)力錨桿的破斷力比右旋等強(qiáng)全螺紋鋼錨桿的破斷力高出桿體的有效斷面大，錨桿強(qiáng)度高。大

25、量試驗表明，同直徑同材質(zhì)的左旋細(xì)絲預(yù)應(yīng)力錨桿的破斷力比右旋等強(qiáng)全螺紋鋼錨桿的破斷力高出20以上。以上。v()左旋細(xì)絲預(yù)應(yīng)力錨桿因采用了合理的阻尼螺母，螺母材質(zhì)為球墨鑄鐵，球墨鑄鐵和錨桿桿體的摩擦力是最小的，另外采用了減阻特制塑料墊圈，使錨桿的扭矩應(yīng)力比大大提高。左旋細(xì)絲預(yù)應(yīng)力錨桿因采用了合理的阻尼螺母，螺母材質(zhì)為球墨鑄鐵，球墨鑄鐵和錨桿桿體的摩擦力是最小的，另外采用了減阻特制塑料墊圈，使錨桿的扭矩應(yīng)力比大大提高。左旋左旋(zu xun)預(yù)應(yīng)力阻尼錨桿預(yù)應(yīng)力阻尼錨桿二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索第25頁/共54頁第二十六頁，共55頁。A A 六方螺母六方

26、螺母(lum)(lum)預(yù)應(yīng)力錨桿預(yù)應(yīng)力錨桿B B 四方四方(sfng)(sfng)螺母預(yù)應(yīng)力錨桿螺母預(yù)應(yīng)力錨桿圖圖2 左旋細(xì)絲預(yù)應(yīng)力錨桿組裝示意圖左旋細(xì)絲預(yù)應(yīng)力錨桿組裝示意圖二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索第26頁/共54頁第二十七頁，共55頁。右旋無阻尼右旋無阻尼(zn)等強(qiáng)螺紋鋼錨桿等強(qiáng)螺紋鋼錨桿二、錨桿支護(hù)二、錨桿支護(hù)(zh h)基本理論與新型錨桿、錨索基本理論與新型錨桿、錨索第27頁/共54頁第二十八頁，共55頁。該類錨桿的優(yōu)點：加工制造簡單。該類錨桿的優(yōu)點：加工制造簡單。該類錨桿的缺點：該類錨桿的缺點：()桿體螺距大。通常在桿體螺距大。通常在

27、10-12mm左右，大螺距螺母與桿體咬合力低，摩擦力大，時常出現(xiàn)退絲現(xiàn)象，而且錨桿安裝應(yīng)力低，很難達(dá)到左右，大螺距螺母與桿體咬合力低，摩擦力大，時常出現(xiàn)退絲現(xiàn)象，而且錨桿安裝應(yīng)力低，很難達(dá)到2噸以上的預(yù)緊力。噸以上的預(yù)緊力。()錨桿錨固力低。因該錨桿桿體設(shè)計的螺紋方向錨桿錨固力低。因該錨桿桿體設(shè)計的螺紋方向(右旋右旋)和錨桿的攪拌樹脂方向和錨桿的攪拌樹脂方向(右旋攪拌右旋攪拌)旋向相同，在攪拌樹脂的過程中會對樹脂產(chǎn)生一個向外的輸送力，大量旋向相同，在攪拌樹脂的過程中會對樹脂產(chǎn)生一個向外的輸送力，大量(dling)測試表明，同樣桿體直徑和同樣樹脂的情況下，右旋全螺紋等強(qiáng)錨桿的錨固力比左旋細(xì)絲預(yù)應(yīng)

28、力錨桿，錨固力降低測試表明，同樣桿體直徑和同樣樹脂的情況下，右旋全螺紋等強(qiáng)錨桿的錨固力比左旋細(xì)絲預(yù)應(yīng)力錨桿，錨固力降低20。()桿體的強(qiáng)度低。大量桿體的強(qiáng)度低。大量(dling)試驗表明，同直徑同材質(zhì)的右旋等強(qiáng)錨桿的破斷力比左旋細(xì)絲預(yù)應(yīng)力錨桿低試驗表明，同直徑同材質(zhì)的右旋等強(qiáng)錨桿的破斷力比左旋細(xì)絲預(yù)應(yīng)力錨桿低20以上。以上。所以右旋全螺紋鋼等強(qiáng)錨桿已經(jīng)不能滿足深部錨網(wǎng)支護(hù)的要求，現(xiàn)在深部支護(hù)中很少選用。所以右旋全螺紋鋼等強(qiáng)錨桿已經(jīng)不能滿足深部錨網(wǎng)支護(hù)的要求，現(xiàn)在深部支護(hù)中很少選用。右旋無阻尼右旋無阻尼(zn)等強(qiáng)螺紋鋼錨桿等強(qiáng)螺紋鋼錨桿二、錨桿支護(hù)二、錨桿支護(hù)(zh h)基本理論與新型錨桿、錨

29、索基本理論與新型錨桿、錨索第28頁/共54頁第二十九頁，共55頁。左旋左旋(zu xun)與右旋螺紋鋼錨桿與右旋螺紋鋼錨桿強(qiáng)度對比強(qiáng)度對比 左旋左旋(zu xun)滾絲螺紋鋼錨桿桿體強(qiáng)度滾絲螺紋鋼錨桿桿體強(qiáng)度右旋等強(qiáng)螺紋鋼錨桿桿體強(qiáng)度右旋等強(qiáng)螺紋鋼錨桿桿體強(qiáng)度(qingd)桿體直徑桿體直徑(mm)鋼材級別鋼材級別（MPa）屈服強(qiáng)度（噸）屈服強(qiáng)度（噸）抗拉強(qiáng)度（噸）抗拉強(qiáng)度（噸）國標(biāo)國標(biāo)實測實測國標(biāo)國標(biāo)實測實測18MG3358.79.112.613.020MG33510.810.215.615.022MG33513.113.3518.920.25桿體直徑桿體直徑鋼材級別鋼材級別屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度(

30、kN)抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度(kN)國標(biāo)國標(biāo)實測實測國標(biāo)國標(biāo)實測實測16MG33563909213018MG3358311012116018MG50012515016320020MG33511012516018520MG50015318020224022MG33512715418622022MG500178200235270二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索第29頁/共54頁第三十頁，共55頁。u 目前國內(nèi)所使用的光面錨索（如上圖）都是簡單的一條鋼絞線。其缺點有：目前國內(nèi)所使用的光面錨索（如上圖）都是簡單的一條鋼絞線。其缺點有：u 錨索直徑主要為錨索直徑主要為1

31、5.24mm和和17.8mm兩種規(guī)格，而鉆孔直徑是兩種規(guī)格，而鉆孔直徑是28mm。錨索樹脂和孔。錨索樹脂和孔壁之間很難達(dá)到理想的配合，影響錨索的錨固力。壁之間很難達(dá)到理想的配合，影響錨索的錨固力。u 錨索表面光滑，影響錨固力。相同錨固長度的情況下，光面錨索的錨固力小于螺紋錨索表面光滑，影響錨固力。相同錨固長度的情況下，光面錨索的錨固力小于螺紋鋼的錨固力。鋼的錨固力。u 錨索長度大，安裝時很可能靠到孔壁一側(cè)，造成錨索一側(cè)有樹脂，另一側(cè)無樹脂的錨索長度大，安裝時很可能靠到孔壁一側(cè)，造成錨索一側(cè)有樹脂，另一側(cè)無樹脂的現(xiàn)象現(xiàn)象(xinxing)。這會大大影響錨索的抗拉拔力。這會大大影響錨索的抗拉拔力。

32、u傳統(tǒng)的錨索是鋼絞線錨索托盤錨具組成，因鋼絞線為高碳鋼材料、表明光滑，且傳統(tǒng)的錨索是鋼絞線錨索托盤錨具組成，因鋼絞線為高碳鋼材料、表明光滑，且鋼絞線纏繞角度很小，造成鋼絞線的錨固力小；為增加錨固力，需增加錨固劑使用量，鋼絞線纏繞角度很小，造成鋼絞線的錨固力??；為增加錨固力，需增加錨固劑使用量，但是錨固劑使用量增加會帶來錨索安裝困難，有時候會出現(xiàn)大尾巴現(xiàn)象但是錨固劑使用量增加會帶來錨索安裝困難，有時候會出現(xiàn)大尾巴現(xiàn)象(xinxing)。u鑒于此，需開發(fā)新型錨索鑒于此，需開發(fā)新型錨索5、錨索形式、錨索形式(xngsh)與結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、

33、錨索第30頁/共54頁第三十一頁，共55頁。對中、增加錨固面積：鳥籠的大小一般比錨索鉆孔小對中、增加錨固面積：鳥籠的大小一般比錨索鉆孔小2mm2mm，可保證錨索在孔中，可保證錨索在孔中對中對中, , 使得樹脂在錨索周圍均勻分布使得樹脂在錨索周圍均勻分布, ,并增加錨固面積，從而用較少的樹脂用量取并增加錨固面積，從而用較少的樹脂用量取得最大的抗拉拔力。得最大的抗拉拔力。更好的攪拌樹脂：可起到均勻攪拌樹脂作用，從而增加錨索抗拉拔力。更好的攪拌樹脂：可起到均勻攪拌樹脂作用，從而增加錨索抗拉拔力。樹脂樹脂- -錨索有機(jī)結(jié)合錨索有機(jī)結(jié)合(jih)(jih)：鳥籠為中空，在樹脂攪拌過程中，樹脂充滿鳥：鳥籠

34、為中空，在樹脂攪拌過程中，樹脂充滿鳥籠，可使樹脂和錨索融為一體，從而進(jìn)一步增加錨索抗拉拔力?；\，可使樹脂和錨索融為一體，從而進(jìn)一步增加錨索抗拉拔力。加強(qiáng)管：為了安裝方便，增加加強(qiáng)管，在錨索接觸樹脂后，更容易送入孔中。加強(qiáng)管：為了安裝方便，增加加強(qiáng)管，在錨索接觸樹脂后，更容易送入孔中。u鳥籠具有以下鳥籠具有以下(yxi)作用作用新型籠形錨索新型籠形錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索第31頁/共54頁第三十二頁，共55頁。注漿鳥巢注漿鳥巢(nio cho)錨索錨索預(yù)應(yīng)力鳥巢預(yù)應(yīng)力鳥巢(nio cho)錨索錨索國外球形索具國外球形索具國外雙股組合錨索國外雙股

35、組合錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索二、錨桿支護(hù)基本理論與新型錨桿、錨索第32頁/共54頁第三十三頁，共55頁?？茖W(xué)的錨桿支護(hù)設(shè)計，不是簡單地在頂板安裝錨桿，而應(yīng)該使每一根安裝的錨桿都發(fā)揮它的最大作用科學(xué)的錨桿支護(hù)設(shè)計，不是簡單地在頂板安裝錨桿，而應(yīng)該使每一根安裝的錨桿都發(fā)揮它的最大作用(zuyng)。煤礦頂板是由不同層狀巖體組合成的層狀組合梁，為達(dá)到最佳組合梁的錨桿系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)滿足下列條件：煤礦頂板是由不同層狀巖體組合成的層狀組合梁，為達(dá)到最佳組合梁的錨桿系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)滿足下列條件：1、支護(hù)、支護(hù)(zh h)系統(tǒng)設(shè)計的基本原則系統(tǒng)設(shè)計的基本原則三、巷道支護(hù)系統(tǒng)三、巷道支護(hù)系統(tǒng)(xtng)設(shè)

36、計方法設(shè)計方法通過調(diào)整錨桿長度及安裝應(yīng)力，使錨桿支護(hù)系統(tǒng)應(yīng)能夠控制錨固范圍內(nèi)的頂板離層，這需要選擇合理的錨桿類型、長度和安裝應(yīng)力。通過調(diào)整錨桿長度及安裝應(yīng)力，使錨桿支護(hù)系統(tǒng)應(yīng)能夠控制錨固范圍內(nèi)的頂板離層，這需要選擇合理的錨桿類型、長度和安裝應(yīng)力。錨固系統(tǒng)應(yīng)能夠減少或消除頂板的拉應(yīng)力區(qū)。錨固系統(tǒng)應(yīng)能夠減少或消除頂板的拉應(yīng)力區(qū)。錨桿應(yīng)能夠錨固在穩(wěn)定的巖層中。錨桿應(yīng)能夠錨固在穩(wěn)定的巖層中。錨固系統(tǒng)應(yīng)有足夠的能力來控制頂板，并且在整個需要支護(hù)期間內(nèi)不失效。錨固系統(tǒng)應(yīng)有足夠的能力來控制頂板，并且在整個需要支護(hù)期間內(nèi)不失效。 松動圈加固與控制：巷道開挖后必然要形成松動圈，但圍巖松動圈實際上是動態(tài)的，它與施

37、加的支護(hù)體系的強(qiáng)度、預(yù)應(yīng)力大小、預(yù)應(yīng)力施加時間及圍巖結(jié)構(gòu)、地壓強(qiáng)度都有關(guān)系。施加合理的支護(hù)結(jié)構(gòu)，控制圍巖松動圈的發(fā)展和松動煤巖體的自身強(qiáng)度是巷道支護(hù)的主要目標(biāo)。松動圈加固與控制：巷道開挖后必然要形成松動圈，但圍巖松動圈實際上是動態(tài)的，它與施加的支護(hù)體系的強(qiáng)度、預(yù)應(yīng)力大小、預(yù)應(yīng)力施加時間及圍巖結(jié)構(gòu)、地壓強(qiáng)度都有關(guān)系。施加合理的支護(hù)結(jié)構(gòu)，控制圍巖松動圈的發(fā)展和松動煤巖體的自身強(qiáng)度是巷道支護(hù)的主要目標(biāo)。 三、巷道支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計方法三、巷道支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計方法第33頁/共54頁第三十四頁，共55頁。2、煤礦巷道支護(hù)的關(guān)鍵、煤礦巷道支護(hù)的關(guān)鍵(gunjin)要素要素合理的安裝應(yīng)力合理的安裝應(yīng)力 錨桿安裝應(yīng)力的

38、作用和液壓支架的初撐力的作用很相似。對于高應(yīng)力軟巖巷道，合適的安裝應(yīng)力對頂板支護(hù)效果影響很大。它是防止離層發(fā)生，增加圍巖自承能力和減少圍巖變形的關(guān)鍵因素；是巷道支護(hù)成功的關(guān)鍵因素之一。錨桿安裝應(yīng)力的作用和液壓支架的初撐力的作用很相似。對于高應(yīng)力軟巖巷道，合適的安裝應(yīng)力對頂板支護(hù)效果影響很大。它是防止離層發(fā)生，增加圍巖自承能力和減少圍巖變形的關(guān)鍵因素；是巷道支護(hù)成功的關(guān)鍵因素之一。合理的錨桿長度合理的錨桿長度 錨桿長度是錨桿支護(hù)系統(tǒng)成功的另一關(guān)鍵因素。合理的錨桿長度應(yīng)保證錨桿錨固在相對比較堅硬穩(wěn)定的巖層中。但是，若一定范圍內(nèi)難找到合適的穩(wěn)定巖層，應(yīng)保證錨固區(qū)形成錨桿長度是錨桿支護(hù)系統(tǒng)成功的另一關(guān)

39、鍵因素。合理的錨桿長度應(yīng)保證錨桿錨固在相對比較堅硬穩(wěn)定的巖層中。但是，若一定范圍內(nèi)難找到合適的穩(wěn)定巖層，應(yīng)保證錨固區(qū)形成(xngchng)能承載一定壓力、合理厚度的梁或拱。能承載一定壓力、合理厚度的梁或拱。 合理的錨桿強(qiáng)度和直徑合理的錨桿強(qiáng)度和直徑 選用錨桿強(qiáng)度與直徑應(yīng)考慮合理的效費比，即在提供同等支護(hù)強(qiáng)度的條件下，單一支護(hù)面積內(nèi)支護(hù)單元所提供的支護(hù)強(qiáng)度與所需費用的比值。選用錨桿強(qiáng)度與直徑應(yīng)考慮合理的效費比，即在提供同等支護(hù)強(qiáng)度的條件下，單一支護(hù)面積內(nèi)支護(hù)單元所提供的支護(hù)強(qiáng)度與所需費用的比值。合理的表面控制合理的表面控制 由于巷道在軟巖或煤層中掘進(jìn)，表面控制對于充分發(fā)揮錨桿支護(hù)系統(tǒng)的作用非常重

40、要。有效的表面控制系統(tǒng)應(yīng)保證無片幫和冒頂現(xiàn)象。由于巷道在軟巖或煤層中掘進(jìn)，表面控制對于充分發(fā)揮錨桿支護(hù)系統(tǒng)的作用非常重要。有效的表面控制系統(tǒng)應(yīng)保證無片幫和冒頂現(xiàn)象。 三、巷道支護(hù)系統(tǒng)三、巷道支護(hù)系統(tǒng)(xtng)設(shè)計方法設(shè)計方法第34頁/共54頁第三十五頁，共55頁。錨桿安裝與施工錨桿安裝與施工 錨桿安裝過程中要實現(xiàn)兩個及時錨桿安裝過程中要實現(xiàn)兩個及時 及時施打錨桿。實現(xiàn)對圍巖的盡早控制，避免松動圈的擴(kuò)展。及時施打錨桿。實現(xiàn)對圍巖的盡早控制，避免松動圈的擴(kuò)展。 及時實現(xiàn)錨桿的安裝應(yīng)力。實現(xiàn)主動早期及時實現(xiàn)錨桿的安裝應(yīng)力。實現(xiàn)主動早期(zoq)加固圍巖，擬制松動圈擴(kuò)展。加固圍巖，擬制松動圈擴(kuò)展。u

41、 錨桿施工安裝過程中注意事項錨桿施工安裝過程中注意事項u 三徑匹配問題三徑匹配問題u 確保一定的扭矩確保一定的扭矩u 盡可能選用盡可能選用(xunyng)大扭矩幫頂鉆機(jī)大扭矩幫頂鉆機(jī)錨桿安裝錨桿安裝(nzhung)扭矩放大器扭矩放大器u合格的錨桿安裝應(yīng)該滿足下列標(biāo)準(zhǔn)合格的錨桿安裝應(yīng)該滿足下列標(biāo)準(zhǔn)螺母阻尼必須全部脫落，否則錨桿無法達(dá)到安裝載荷螺母阻尼必須全部脫落，否則錨桿無法達(dá)到安裝載荷;塑料墊圈必須溶化掉塑料墊圈必須溶化掉;錨桿外露長度不超過錨桿外露長度不超過2030mm;扭矩不能低于扭矩不能低于240Nm(經(jīng)驗值經(jīng)驗值)。三、巷道支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計方法三、巷道支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計方法第35頁/共54頁第三

42、十六頁，共55頁。螺紋鋼桿體與球墨鑄鐵螺母螺紋鋼桿體與球墨鑄鐵螺母(lum)的摩擦系數(shù)最小，可提高安裝應(yīng)力。摩擦系數(shù)比螺紋鋼桿體鋼螺母的摩擦系數(shù)最小，可提高安裝應(yīng)力。摩擦系數(shù)比螺紋鋼桿體鋼螺母(lum) 降低降低50以上。以上。特制塑料墊圈能夠使錨桿安裝旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的熱量熔化塑料墊圈，以降低螺母特制塑料墊圈能夠使錨桿安裝旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的熱量熔化塑料墊圈，以降低螺母(lum)與桿體的摩擦力。與桿體的摩擦力。桿體螺母桿體螺母(lum)組合摩擦系數(shù)組合摩擦系數(shù)螺桿和螺母材料螺桿和螺母材料s值值淬火鋼對青銅淬火鋼對青銅0.060.08鋼對青銅鋼對青銅0.080.10鋼對耐磨鑄鐵鋼對耐磨鑄鐵0.100.12鋼

43、對灰鑄鐵鋼對灰鑄鐵0.120.15鋼對鋼鋼對鋼0.110.17鋼對球墨鑄鐵鋼對球墨鑄鐵0.070.10預(yù)應(yīng)力錨桿結(jié)構(gòu)與組成：預(yù)應(yīng)力錨桿結(jié)構(gòu)與組成： 桿體托盤阻尼桿體托盤阻尼(zn)螺母承載墊圈減螺母承載墊圈減阻墊圈阻墊圈3、支護(hù)系統(tǒng)構(gòu)件匹配問題、支護(hù)系統(tǒng)構(gòu)件匹配問題三、巷道支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計方法三、巷道支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計方法第36頁/共54頁第三十七頁，共55頁。錨桿預(yù)應(yīng)力控件：控制(kngzh)噸位36t，錨索預(yù)應(yīng)力控件：控制(kngzh)噸位610t。錨桿預(yù)應(yīng)力控件：控制錨桿預(yù)應(yīng)力控件：控制(kngzh)噸位噸位36t，錨索預(yù)應(yīng)力控件：控制，錨索預(yù)應(yīng)力控件：控制(kngzh)噸位噸位610t。預(yù)應(yīng)力控

44、件預(yù)應(yīng)力控件三、巷道支護(hù)三、巷道支護(hù)(zh h)系統(tǒng)設(shè)計方法系統(tǒng)設(shè)計方法第37頁/共54頁第三十八頁，共55頁。普板普板Q235-15015010火山口加球形墊圈火山口加球形墊圈(din qun)28.8T普板普板Q235-15015010火山口不加球形墊圈火山口不加球形墊圈(din qun)23.6T錳板錳板Q345 1501506 負(fù)差（負(fù)差（5.5mm） 19.0T以上以上(yshng)1501508 負(fù)差（負(fù)差（7.5mm） 23.0T以上以上(yshng)15015010 負(fù)差（負(fù)差（9.5mm） 28.0T以以上上(yshng) 中板分剪、沖壓成型的球形托盤中板分剪、沖壓成型的球形

45、托盤，承載力明顯提高。托盤的承載力，承載力明顯提高。托盤的承載力與鋼材材質(zhì)有直接關(guān)系，并且還與與鋼材材質(zhì)有直接關(guān)系，并且還與托盤的球面大小、曲率半徑有很大托盤的球面大小、曲率半徑有很大的關(guān)系。的關(guān)系。托盤及鋼帶等托盤及鋼帶等三、巷道支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計方法三、巷道支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計方法第38頁/共54頁第三十九頁，共55頁。W鋼帶示意圖鋼帶示意圖單邊鋼筋單邊鋼筋(gngjn)梯示意圖梯示意圖雙邊雙邊(shungbin)鋼筋梯示意圖鋼筋梯示意圖M鋼帶示意圖鋼帶示意圖梯型鋼梯型鋼(xnggng)帶示意圖帶示意圖三、巷道支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計方法三、巷道支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計方法第39頁/共54頁第四十頁，共55頁。雙向高分子聚酯網(wǎng)

46、雙向高分子聚酯網(wǎng)普通普通(ptng)的塑料編制網(wǎng)的優(yōu)點是成本低、輕便、抗腐蝕等，但其強(qiáng)度和剛度較低。的塑料編制網(wǎng)的優(yōu)點是成本低、輕便、抗腐蝕等，但其強(qiáng)度和剛度較低。雙向高分子聚酯網(wǎng)具有強(qiáng)度大、重量輕、剛度好等諸多優(yōu)點。但由于價格較高，還沒有廣泛使用。雙向高分子聚酯網(wǎng)具有強(qiáng)度大、重量輕、剛度好等諸多優(yōu)點。但由于價格較高，還沒有廣泛使用。三、巷道支護(hù)三、巷道支護(hù)(zh h)系統(tǒng)設(shè)計方法系統(tǒng)設(shè)計方法第40頁/共54頁第四十一頁，共55頁。注漿錨桿注漿錨桿三、巷道支護(hù)三、巷道支護(hù)(zh h)系統(tǒng)設(shè)計方法系統(tǒng)設(shè)計方法第41頁/共54頁第四十二頁，共55頁。四、部分礦井巷道支護(hù)四、部分礦井巷道支護(hù)(zh

47、h)案例案例厚松散層深埋構(gòu)造復(fù)雜礦井開拓巷道山東魯西南地區(qū)厚松散層深埋構(gòu)造復(fù)雜礦井開拓巷道山東魯西南地區(qū)(菏澤及濟(jì)寧周邊一帶菏澤及濟(jì)寧周邊一帶)新近施工建設(shè)的一批礦井均為厚松散層深埋礦井，如滕東、唐口、梁寶寺、龍固新近施工建設(shè)的一批礦井均為厚松散層深埋礦井，如滕東、唐口、梁寶寺、龍固、趙樓、郭屯、彭莊、楊營、霄云、陽城等煤礦，均遇到了深井高地壓軟巖巷道、趙樓、郭屯、彭莊、楊營、霄云、陽城等煤礦，均遇到了深井高地壓軟巖巷道支護(hù)難的問題。支護(hù)難的問題。高地應(yīng)力深井回采支護(hù)新汶礦區(qū)有高地應(yīng)力深井回采支護(hù)新汶礦區(qū)有5個礦井華豐、協(xié)莊、孫村、潘西、良莊個礦井華豐、協(xié)莊、孫村、潘西、良莊開采深度超過開采深

48、度超過1000m，其中孫村煤礦延深水平，其中孫村煤礦延深水平1100，采深達(dá)到，采深達(dá)到1300m。華東地。華東地區(qū)的徐州礦區(qū)、淮南礦區(qū)、淮北礦區(qū)的老區(qū)礦井和附近的新建礦井開采深度很多區(qū)的徐州礦區(qū)、淮南礦區(qū)、淮北礦區(qū)的老區(qū)礦井和附近的新建礦井開采深度很多接近接近1000m或超過或超過1000m。深井開采的巷道支護(hù)問題已經(jīng)成為一個普遍的技術(shù)難題。深井開采的巷道支護(hù)問題已經(jīng)成為一個普遍的技術(shù)難題。深井軟巖圍巖巷道支護(hù)理念應(yīng)該是采用主動圍巖控制方法深井軟巖圍巖巷道支護(hù)理念應(yīng)該是采用主動圍巖控制方法(fngf)，提高圍巖，提高圍巖的自身承載能力，使支護(hù)結(jié)構(gòu)錨桿、錨索、金屬網(wǎng)和混凝土噴層協(xié)同有效抵抗的自

49、身承載能力，使支護(hù)結(jié)構(gòu)錨桿、錨索、金屬網(wǎng)和混凝土噴層協(xié)同有效抵抗地應(yīng)力釋放，以平衡巷道圍巖的變形，真正實現(xiàn)錨網(wǎng)主動支護(hù)。地應(yīng)力釋放，以平衡巷道圍巖的變形，真正實現(xiàn)錨網(wǎng)主動支護(hù)。 第42頁/共54頁第四十三頁，共55頁。四、部分四、部分(b fen)礦井巷道支護(hù)案例礦井巷道支護(hù)案例第43頁/共54頁第四十四頁，共55頁。u魯能彭莊煤礦：彭莊煤礦礦井設(shè)計生產(chǎn)能力魯能彭莊煤礦：彭莊煤礦礦井設(shè)計生產(chǎn)能力0.45Mt/a，服務(wù)年限，服務(wù)年限51.5年。年。主付井井底主付井井底(jn d)車場深度車場深度500m，揭露巖性以細(xì)砂巖為主，巖性相對穩(wěn)，揭露巖性以細(xì)砂巖為主，巖性相對穩(wěn)定，巖石硬度系數(shù)平均定，巖

50、石硬度系數(shù)平均f46。個別地段裂隙發(fā)育，巖性松軟，砂巖裂隙。個別地段裂隙發(fā)育，巖性松軟，砂巖裂隙水較多。井底水較多。井底(jn d)車場及硐室支護(hù)以錨索網(wǎng)噴支護(hù)為主，錨桿主要采用車場及硐室支護(hù)以錨索網(wǎng)噴支護(hù)為主，錨桿主要采用高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨桿，個別地段因施工后變形較大采用了錨注加高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨桿，個別地段因施工后變形較大采用了錨注加U型鋼棚支護(hù)。型鋼棚支護(hù)。 四、部分礦井四、部分礦井(kungjng)巷道支護(hù)案例巷道支護(hù)案例第44頁/共54頁第四十五頁，共55頁。u龍固煤礦：是由新礦集團(tuán)開發(fā)建設(shè)的國家重點龍固煤礦：是由新礦集團(tuán)開發(fā)建設(shè)的國家重點(zhngdin)特大型礦井，設(shè)計能力特大型礦井，設(shè)計能

51、力600萬萬t/a，設(shè)計深度為，設(shè)計深度為840m。u 井下硐室聯(lián)絡(luò)復(fù)雜，穿過巖性變化很大，以粉砂巖、細(xì)砂巖為主，中砂巖相對井下硐室聯(lián)絡(luò)復(fù)雜，穿過巖性變化很大，以粉砂巖、細(xì)砂巖為主，中砂巖相對較少，且處于構(gòu)造破碎帶，巖石平均硬度在較少，且處于構(gòu)造破碎帶，巖石平均硬度在f35之間，巷道支護(hù)難度大。同時，該之間，巷道支護(hù)難度大。同時，該礦井在建設(shè)施工過程中砂巖裂隙水大，給巷道支護(hù)帶來很大困難。通過與科研機(jī)構(gòu)合礦井在建設(shè)施工過程中砂巖裂隙水大，給巷道支護(hù)帶來很大困難。通過與科研機(jī)構(gòu)合作，因地制宜地采取了不同支護(hù)形式，確保了作，因地制宜地采取了不同支護(hù)形式，確保了95的巷道一次支護(hù)成功，并為礦井的的巷

52、道一次支護(hù)成功，并為礦井的按時投產(chǎn)提供了可靠的技術(shù)保障。按時投產(chǎn)提供了可靠的技術(shù)保障。 四、部分礦井四、部分礦井(kungjng)巷道支護(hù)案例巷道支護(hù)案例第45頁/共54頁第四十六頁，共55頁。四、部分四、部分(b fen)礦井巷道支護(hù)案例礦井巷道支護(hù)案例第46頁/共54頁第四十七頁，共55頁。 從魯西南地區(qū)類似條件下已建成的幾對礦井的施工情況來看，普遍存在深井、軟從魯西南地區(qū)類似條件下已建成的幾對礦井的施工情況來看，普遍存在深井、軟巖、高地壓、構(gòu)造發(fā)育等不利于巷道支護(hù)的技術(shù)難題，采用傳統(tǒng)的錨網(wǎng)支護(hù)方式難以巖、高地壓、構(gòu)造發(fā)育等不利于巷道支護(hù)的技術(shù)難題，采用傳統(tǒng)的錨網(wǎng)支護(hù)方式難以保證巷道支護(hù)的穩(wěn)定與安全使用，嚴(yán)重影響了礦井的施工進(jìn)度和安全生產(chǎn)。特別在井保證巷道支護(hù)的穩(wěn)定與安全使用，嚴(yán)重影響了礦井的施工進(jìn)度和安全生產(chǎn)。特別在井底車場施工過程中，由于多以設(shè)計院提供方案進(jìn)行，缺