巷道施工技術(shù)教案

章節(jié)

課題專題：巷道爆破安全措施

教具學(xué)具

課型新授課課時2投影、多媒體、課件

電教設(shè)施

知識

教電爆網(wǎng)絡(luò)、炸藥在巖石中的爆破作用、安全爆破原理

教學(xué)點

學(xué)

目能力

學(xué)會安全爆破及措施

標培養(yǎng)點

德育

運用自主的學(xué)習行為，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會與他人合作

滲透點

教

學(xué)重點安全爆破

重

點

難難點爆破作用、安全爆破原理

點

1、講授法（重點講解，加深理解）2、引導(dǎo)、點撥法（展開聯(lián)想，

學(xué)法引導(dǎo)拓展思路）3、討論法（積極參與，總結(jié)規(guī)律）4、提問法（逐步引

導(dǎo)，逐漸深入）5、擴展、訓(xùn)練法（課堂熱身，落實目標）

教學(xué)內(nèi)容無

更新、補

充、刪節(jié)

《采礦學(xué)》、《掘進工程》

參考資料

課后體會

教與學(xué)互動設(shè)計

學(xué)生活動內(nèi)

教師活動內(nèi)容時間

容

?點名考勤，穩(wěn)定情緒2，

?復(fù)習提問，導(dǎo)入新課5，

?播放錄象

一、爆破作業(yè)地點有下列情形之一時，禁止進行爆破工作。

20分

a.有冒頂或邊坡滑落危險；

b.支護規(guī)格與支護說明書的規(guī)定有較大出入或工作面支護損壞；

C.通道不安全或通道阻塞；

d.爆破參數(shù)或施工質(zhì)量不符合設(shè)計要求：

e.距工作面20m內(nèi)風流中沼氣含量達到或超過1%,或有沼氣突出

征兆；

f.工作面有涌水危險或炮眼溫度異常；

g.危及設(shè)備或建筑物安全，無有效防護措施；

h.危險區(qū)邊界上未設(shè)警戒；

i.光線不足或無照明：

j.未嚴格按本規(guī)程要求做好準備工作。

10分

二、禁止進行爆破器材加工和爆破作業(yè)的人員穿化纖衣服。

三、處理盲炮必須遵守下列規(guī)定：20分

a.發(fā)現(xiàn)盲炮或懷疑有盲炮，應(yīng)立即報告并及時處理。若不能及時處

理，應(yīng)在附近設(shè)明顯標志，并采取相應(yīng)的安全措施；

b.難處理的盲炮,應(yīng)請示爆破工作領(lǐng)導(dǎo)人,派有經(jīng)驗的爆破員處理，

大爆破的盲炮處理方法和工作組織，應(yīng)由單位總工程師批準；

C.處理盲炮時，無關(guān)人員不準在場，應(yīng)在危險區(qū)邊界設(shè)警戒，危險

區(qū)內(nèi)禁止進行其他作業(yè)；

d.禁止拉出或掏出起爆藥包；

e.電力起爆發(fā)生盲炮時，須立即切斷電源，及時將爆破網(wǎng)路短路；

f.盲炮處理后，應(yīng)仔細檢查爆堆，將殘余的爆破器材收集起來，未

判明爆堆有無殘留的爆破器材前，應(yīng)采取預(yù)防措施；

g.每次處理盲炮必須由處理者填寫登記卡片。

四、碉室爆破

26分

1、嗣室大爆破必須有經(jīng)審批的爆破設(shè)計、施工組織和安全措施。

2、碉室大爆破所用的爆破器材，必須進行復(fù)查檢驗，并進行爆破

網(wǎng)路的預(yù)爆模擬試驗。

3、碉室大爆破的平胴、小井和藥室掘進完畢后，應(yīng)進行測量驗收。

4、平碉橫斷面的高不得小于1.5m,寬不得小于0.8m,小井的橫

斷面積不得小于1m-2。施工中，必須經(jīng)常檢查巷道、洞室的頂幫圍

巖情況及支護的穩(wěn)固程度。

在小井或平嗣口附近，應(yīng)設(shè)有堆放炸藥的場地。

5、碉室的裝藥作業(yè)應(yīng)由爆破員或由爆破員帶領(lǐng)經(jīng)過培訓(xùn)合格發(fā)給

臨時作業(yè)證的人員進行，裝起爆體的作業(yè)只準由爆破員進行。

6、胴室裝藥，必須使用36V以下的低壓電源照明，照明線路必

須絕緣良好。照明燈應(yīng)設(shè)保護網(wǎng)，燈泡與炸藥堆之間的水平距離不得

小于2m。裝藥人員離開胴室時，應(yīng)將照明電源切斷。

往碉室中裝帶有電雷管的起爆藥包，只準使用礦用蓄電池燈，安

全汽油燈或安全手電筒照明，并且必須切斷一切電源，拆除一切金屬

導(dǎo)體。

7、爆破工作領(lǐng)導(dǎo)人必須核實胴室裝藥量，并檢查胴室內(nèi)炸藥和起

爆藥包安放的位置是否正確。

8、碉室裝藥時間超過一晝夜，并且使用硝鉉類炸藥做起爆藥包者，

應(yīng)事先對雷管的金屬殼或紙殼采取防潮措施。

9、胴室內(nèi)有水時，應(yīng)進行排水或?qū)φㄋ幉扇》浪胧?/p>

10、在保證填塞質(zhì)量的同時，必須保證爆破網(wǎng)路不受損壞。

11、嗣室爆破小井掘進1?5m范圍內(nèi)，人員撤離的安全距離，由設(shè)

計確定。

12、平胴、小井掘進，必須經(jīng)常檢查通風情況，嚴防炮煙中毒，小

井深度超過7m,平胴長度超過20m,應(yīng)采用機械通風。

13、小井運輸可用繩梯或木梯。深度超過5nl者，應(yīng)使用轆鏟或裝

有制動閘的其他提升裝置。

14、小井裝藥，禁止向井下投擲炸藥包。

15、平碉、小井內(nèi)起爆用的電線、導(dǎo)爆索和導(dǎo)爆管網(wǎng)路，必須用木

槽、塑料管、

，

小結(jié)5

2，

?布置作業(yè)

章節(jié)

課題§4—1礦用工程材料⑴

教具學(xué)具

課型新授課課時2投影、多媒體、課件

電教設(shè)施

知識

水泥、混凝土、砂漿與外加劑、其他材料

教教學(xué)點

學(xué)了解硅酸鹽類水泥的主要性質(zhì)、種類、選用與儲存條件。了解澆灌混凝土的技

目能力

術(shù)要求、技術(shù)性能。了解噴射混凝土材料組成與物理力學(xué)性能、配合比。

標培養(yǎng)點

了解外加劑的概念。了解木材、鋼材、磚石材料的性能、用途等.

德育

運用自主的學(xué)習行為，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會與他人合作

滲透點

教

學(xué)重點礦用工程材料

重

點

難

難點噴射混凝土材料組成與物理力學(xué)性能、配合比

點

1、講授法（重點講解，加深理解）2、引導(dǎo)、點撥法（展開聯(lián)想，

學(xué)法引導(dǎo)拓展思路）3、討論法（積極參與，總結(jié)規(guī)律）4、提問法（逐步引

導(dǎo)，逐漸深入）5、擴展、訓(xùn)練法（課堂熱身，落實目標）

教學(xué)內(nèi)容

更新、補無

充、刪節(jié)

《采礦學(xué)》、《掘進工程》

參考資料

課后體會

教與學(xué)互動設(shè)計

學(xué)生活動內(nèi)

教師活動內(nèi)容時間

容

?點名考勤，穩(wěn)定情緒2，

?復(fù)習提問，導(dǎo)入新課5，

?授新課

?§4—1礦用工程材料（1）

水泥呈粉末狀，與適量水混合后，經(jīng)過水化作用，能固結(jié)成堅硬的

人工石體，并能將散粒砂石膠結(jié)成一整體。水泥是水硬性膠凝材料，與

水混合后既能在空氣中硬化，又可在潮濕環(huán)境及水中硬化。常用的品種

有：硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽

水泥和粉煤灰硅酸鹽水泥等。

151

一、硅酸鹽水泥

、組成

1聽講、筆記、

將石灰石、粘土、鐵礦石按一定比例混合后磨成細生料，煨燒至部

參與教學(xué)活動

分熔融，得以硅酸鈣為主要成分的硅酸鹽水泥熟料，再加入適量石膏后，

磨細成水硬性膠凝材料，即為硅酸鹽水泥。其熟料組成及含量如下：

熟料礦物簡寫含量

硅酸三鈣3CaO?SiO2C3s42%?61%

硅酸二鈣2CaO?SiO2C2s15%?32%

鋁酸三鈣3CaO?AI2O3C3A4%~11%

鐵鋁酸四鈣4CaO?AI2O3?Fe2（）3C4AF10%?18%

2、凝結(jié)時間

國家標準規(guī)定，硅酸鹽水泥的初凝時間不得早于45min,終凝時間

不得遲于12h?

3、強度

4、使用

硅酸鹽水泥標號較高，凝結(jié)硬化快，適用于重要結(jié)構(gòu)的高強度混凝

土、鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土及早期強度高、凝結(jié)硬化快的工程。

噴漿及噴射混凝土支護等宜于采用。

8，

二、礦渣硅酸鹽水泥

將硅酸鹽水泥熟料、?；郀t礦渣、適量石膏混合后，磨細的水硬

性膠凝材料，即為礦渣硅酸鹽水泥，簡稱礦渣水泥。礦渣水泥中?；?/p>

爐礦渣摻量按重量百分比為20%?70%,其中可用不超過總摻量1/3的

火山灰或粉煤灰、石灰石、窯灰代替部分粒化高爐礦渣，但摻量不得超

過水泥重量的15%,其中石灰石不超過10%,窯灰不超過8%。

三、混凝土

混凝土用水泥、砂、石和水按一定比例混合拌制而成。砂、石是混

凝土的骨架，也稱骨料。水泥為膠凝材料，與水拌和為水泥漿，與砂、

石拌和膠凝并逐漸硬化為堅硬的固體?；炷恋膬?yōu)點：凝固前，

具有良好的塑性和流動性，能澆灌各種形狀的構(gòu)件和整體支架，能用于

噴射混凝土支護；它與鋼材有牢固的粘結(jié)力，可制成各種

教與學(xué)互動設(shè)計

教師活動內(nèi)容學(xué)生活動內(nèi)容時間

鋼筋混凝土構(gòu)件和結(jié)構(gòu)物；它的抗壓強度較高，根據(jù)需要可設(shè)計

不同標號的混凝土；其組成材料中，水泥除外，其他均經(jīng)濟廉價、

可就地取材。但混凝土抗拉強度低，受拉時容易開裂，且自重大。聽講、筆記、參與教

四、砂漿學(xué)活動

砂漿由凝膠材料、細骨料和水拌和而成，凝膠材料有水泥、

石灰、石膏等，細骨料多用天然砂。按材料可分為水泥砂漿、石

5，

灰砂漿等。砂漿與混凝土比僅沒有粗骨料，因此它的技術(shù)性質(zhì)與

混凝土基本相同。

五、混凝土外加劑

能改善混凝土性能的材料稱為混凝土外加劑。一般在拌和混

凝土時或在拌和前摻入，常用的有速凝劑、減水劑，還有引氣劑、

早強劑、緩凝劑、膨脹劑、防滲劑、高強劑等。

10，

六、木材

井巷工程常用的坑木有松木、杉木、樺木、榆木和柞木等。

木材強度各向異性、差別較大：順紋抗拉強度遠大于橫紋抗拉強

度；順紋抗壓強度也遠大于橫紋抗壓強度。

木材強度不僅在于其組織構(gòu)造，還與疵?。竟?jié)、斜紋及裂5，

縫等）、含水率、負荷持續(xù)時間、溫度等有很大關(guān)系。

二、鋼材

鋼材的優(yōu)點（討論）：強度高，能支撐較大的地壓，使用壽

命長，可重復(fù)使用，易安裝，耐火性強，還可制成可縮性支架。

常用金屬支架的鋼材有工字鋼、角鋼、槽鋼、輕型鋼軌、礦用工

學(xué)生回答老師可做提

字鋼及礦用特殊型鋼等。

示，引導(dǎo)學(xué)生來回答81

三、石材（討論）

1、料石

料石是砌硝巷道支護的主要材料-，按照加工程度可分為毛料

石、粗料石和細料石。

讓學(xué)生回答自己能想

2、普通粘土磚到的石材和用途

普通粘土磚是將粘土制成土坯后，再經(jīng)過高溫燒制而成。多

用于建筑物的墻體，也用于井下的密閉和風門等處。

教與學(xué)互動設(shè)計

教師活動內(nèi)容學(xué)生活動內(nèi)容時間

3、混凝土砌塊

混凝土砌塊是根據(jù)工程結(jié)構(gòu)，將混凝土預(yù)制成各種需要的形

狀，有長方體、弧形體和特殊形體，分別用于井下砌做巷道的直

墻、頂拱、底拱和側(cè)拱以及整體道床等。學(xué)生要參與在總結(jié)之

中

小結(jié)

?5，

?布置作業(yè)2，

P93第1、2、3題

?預(yù)習3)

1、掏槽眼、輔助眼、周邊眼的位置作用。

2、光面爆破時炮眼的布置。

章節(jié)

§4一1礦用工程材料（2）

課題

教具學(xué)具

課型新授課課時2

電教設(shè)施

知識

棚子支護拱形砌硝支架支護

教教學(xué)點

學(xué)

能力

目掌握支護的方法和步驟.

教學(xué)點

標

德育

培養(yǎng)學(xué)生刻苦鉆研,吃苦耐勞愛崗敬業(yè)的精神

滲透點

教

學(xué)重

棚子支護的方法和步驟,砌硝支護的施工過程.

重點

點

難

難

點

點砌石宣支護的施工過程.

1.講授法（重點講解,加深理解）2.引導(dǎo)點播法（展開聯(lián)想，拓展

學(xué)法引導(dǎo)思路）3.討論法（積極參與，總結(jié)規(guī)律）4.提問法（逐步引導(dǎo)，逐

漸深入）5.擴展，訓(xùn)練法（課堂熱身，落實目標）

教學(xué)內(nèi)容

更新、補無

充、刪節(jié)

《采礦學(xué)》《掘進工程》

參考資料

課后體會

教與學(xué)互動設(shè)計

學(xué)生活動內(nèi)

教師活動內(nèi)容時間

容

?點名考勤，穩(wěn)定情緒2，

?復(fù)習提問，導(dǎo)入新課5，

?講授新課

§4一1礦用工程材料（2）

20，

一.木支架（討論:木支架的結(jié)構(gòu)及施工過程）

巷道中常用的木支架是梯形棚子，其結(jié)構(gòu)如圖學(xué)生分組討論在

7-1所示。木支架是由一根頂梁、兩個棚腿，及背板教師做補充說明

和木楔等組成。

頂梁是木支架支承頂板壓力的受彎構(gòu)件。棚腿既的基礎(chǔ)上由學(xué)生

是頂梁的支點，同時又支承側(cè)壓?背板的作用是使地代表歸納總結(jié)

壓均勻地分布到頂梁和棚腿上，并防止碎砰石下落。

頂梁和棚腿通常選用同樣直徑的坑木，以便加工

和架設(shè)。頂梁與棚腿的聯(lián)接，常用“親口接”（如圖

7-2所示），接頭要求接合緊密。棚腿與底板的夾角一

般為80°,并應(yīng)插到堅實的底板巖石上。安設(shè)時應(yīng)用

四個楔子把梁腿接口處與頂幫圍巖之間楔緊，以便承

受此處較大的擠壓力和保持支架的穩(wěn)定性。

背板通?？捎冒迤?、次木材或柴束等。根據(jù)圍巖

的堅固程度，選用密集布置或間隔布置方式。背板與

圍巖之間的空隙，應(yīng)用廢木料或肝石填實。

木支架在架設(shè)時，每架棚子的平面應(yīng)和巷道的縱

軸線相垂直。為了增加各架棚子的穩(wěn)定性，棚子之間

通常需打上小圓木或方木制作的撐木，或者釘上拉

條。

木支架支護方式，巷道支護初期投資少，重量輕，

加工容易、架設(shè)方便，適應(yīng)多變的地下條件，構(gòu)造上

可以做成有一定剛性的，也可有較大可縮性的，當?shù)?/p>

壓突然增大時木支架還能發(fā)出聲響訊號。其缺點是：

強度有限，容易腐朽，不能防火，服務(wù)年限很短，坑

木消耗量巨大。宜盡量選用代用品。

木支架一般可用于服務(wù)年限不長，地壓不大，斷

面較小的采區(qū)巷道；也可用作巷道掘進時的臨時支

護.

二.金屬支架（討論:金屬支架的結(jié)構(gòu)及適用條

件）

金屬支架是一種優(yōu)良的坑木代用品，它反映了現(xiàn)

代生產(chǎn)技術(shù)。金屬支架的主要型式有兩種。

教與學(xué)互動設(shè)計

學(xué)生活動內(nèi)

教師活動內(nèi)容時間

容

（一）梯形金屬支架

用18?24kg/m鋼軌、16?20號工字鋼或礦用工

字鋼制作，由兩腿一梁構(gòu)成（圖7-3）。型鋼棚腿下焊學(xué)生分組討論在20'

接一塊鋼板，以防止它陷入巷道底板。有時還可以在教師做補充說明

棚腿之下加墊木。

鋼軌不是結(jié)構(gòu)鋼，就材料本身受力而言，用它制的基礎(chǔ)上由學(xué)生

作支架不夠合理，但輕型鋼軌在礦山容易獲得，所以代表歸納總結(jié)

仍常使用。這種支架通常用在回采巷道中，在斷面較

大、地壓較嚴重的其它巷道里也可使用。

（二）拱形可縮性金屬支架

拱形可縮性金屬支架用礦用特殊鋼制作，它的結(jié)

構(gòu)如圖7-4所示。每架棚子由三個構(gòu)件組成，一根曲

率為R的弧形頂梁和兩根上端部帶曲率為R2的柱腿。

弧形頂梁的兩端搭接在柱腿彎曲的部分上，組成一個

三心拱。梁腿搭接長度約為300?400mm,該處用兩個

卡箍固定（每個卡箍包括一個U型螺桿和一塊U型墊

板，兩個螺母）。柱腿下部焊有150mmX150mmX10mm

的鐵板作為底座。

采用礦用U型鋼制作的可縮性拱形金屬支架的

工作原理是：支架在圍巖壓力作用下開始變形，使R

逐漸變大，R?逐漸變小，當R和&趨于某一半徑R

時，即頂梁和柱腿搭接部分的曲率半徑趨于一致時，

使該處的摩擦阻力變小。同時作用在支架上的力克服

了搭接部分卡箍產(chǎn)生的鎖緊力，使拱梁和柱腿產(chǎn)生相

對滑移，支架下縮變形。

二、裝配式鋼筋混凝土支架

當?shù)貕悍€(wěn)定時，采用鋼筋混凝土支架，可節(jié)省坑

木和鋼材。鋼筋混凝土支架型式有兩種。

1.普通裝配式鋼筋混凝土支架15，

2.預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土支架

拱形砌殖支架

一'結(jié)構(gòu)特點（討論）

拱形砌罐支架，通常是指用料石、混凝土或鋼筋

混凝土塊砌筑而成的連續(xù)整體式支架。這種支架是由

直墻、拱頂和基礎(chǔ)三部分組成（如圖7-7所示）。

支架拱部的作用是承受頂壓、并將它傳給側(cè)墻

和兩幫。其拱形，是為了使拱的各截面中主要產(chǎn)生壓

應(yīng)力。

教與學(xué)互動設(shè)計

學(xué)生活動內(nèi)

教師活動內(nèi)容時間

容

由于內(nèi)應(yīng)力主要是壓應(yīng)力，可以充分發(fā)揮料石、混凝20，

土抗壓強度高而抗拉強度低的特性。煤礦常見的拱頂

形式多為半圓拱形和三心拱形。學(xué)生分組討論在

拱形砌詭支架適用的條件：教師做補充說明

1、當圍巖十分破碎，頂幫活石極易塌落，噴射

混凝土噴不上、的基礎(chǔ)上由學(xué)生

粘不牢的地段；

代表歸納總結(jié)

2、圍巖有大面枳淋水或部分涌水處理無效的

地段；

3、有化學(xué)腐蝕的地段。

砌砥石材支架的施工

砌磴支架的施工過程如下：

1.拆除臨時支架的架腿。

2.掘砌基礎(chǔ)。

3.砌筑側(cè)墻。

4.砌拱工作。

三.砌殖巷道質(zhì)量標準（詳見教材）

課后小結(jié)

?5'

?布置作業(yè)：

3，

①巷道支護常見的類型有哪些？

②棚子支護的特點及適用情況？

③砌殖支護的施工過程？

?預(yù)習:錨桿支護

章節(jié)

錨桿支護（）

課題§4—21

教具學(xué)具

課型新授課課時2投影、多媒體、課件

電教設(shè)施

知識

錨桿的種類、構(gòu)造和安裝方法。

教教學(xué)點

學(xué)

目能力

理解錨桿的種類、構(gòu)造和安裝方法。

標培養(yǎng)點

德育

運用自主的學(xué)習行為，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會與他人合作

滲透點

教

學(xué)重點錨桿的構(gòu)造和安裝方法

重

點

難

難點錨桿的構(gòu)造和安裝方法

點

1、講授法（重點講解，加深理解）2、引導(dǎo)、點撥法（展開聯(lián)想，

學(xué)法引導(dǎo)拓展思路）3、討論法（積極參與，總結(jié)規(guī)律）4、提問法（逐步引

導(dǎo)，逐漸深入）5、擴展、訓(xùn)練法（課堂熱身，落實目標）

教學(xué)內(nèi)容

更新、補無

充、刪節(jié)

《采礦學(xué)》、《掘進工程》

參考資料

課后體會

教與學(xué)互動設(shè)計

學(xué)生活動內(nèi)

教師活動內(nèi)容時間

容

?點名考勤，穩(wěn)定情緒2，

?復(fù)習提問，導(dǎo)入新課5，

?授新課

§4-2錨桿支護（1）

5，

一、錨桿支護作用原理

（一）懸吊作用

懸吊作用是指把將要冒落的危巖或軟弱巖層，用錨桿懸吊于上部的堅硬

巖體上，由錨桿來承擔危巖或軟弱巖層的重量。錨桿的這種作用就象是

分組討論，在8'

“釘釘子”，把容易冒落的直接頂和危巖塊“釘牢”在穩(wěn)固的巖石上。

老師做補充說

（二）組合梁作用（討論）

明的基礎(chǔ)上由

可將平頂巷道的層狀頂板看作是由巷道兩幫為支點的迭合梁，在荷載作

學(xué)生代表歸

用下，各層板梁都將單獨彎曲，每層板梁的上下緣分別在受壓和受拉狀

納、總結(jié)

態(tài)。但用錨桿將各組合板梁壓緊之后，在荷載作用下，就如同一塊板梁

的彎曲一樣（如圖4-12）。從圖中可以看出，組合前后，在相同的荷載

作用下，組合后的梁比迭合梁的撓度和內(nèi)應(yīng)力都大為減少，提高了梁的

抗彎強度。在層狀頂板中安裝錨桿后，將錨桿長度以內(nèi)的巖石錨成巖石

5，

組合梁，可提高頂板巖層的承載能力。

（三）擠壓加固拱作用

在巷道周圍系統(tǒng)地布置錨桿，使巷道拱部節(jié)理發(fā)育的巖體連接在一

起，便在一定范圍內(nèi)形成一個連續(xù)的、具有一定自承能力的拱形壓縮帶

（即擠壓加固拱），使巷道圍巖由原來作用在支架上的荷載變成了承載

結(jié)構(gòu)，支承其自身的重量和頂板壓力。加固拱的厚度主要取決于錨桿布

5，

置的間距及長度。

（四）減跨作用

在巷道內(nèi)安設(shè)錨桿，能減小壓力拱的高度和跨度。如在巷道跨中打一根

錨桿，相當于在該處打一點柱（即增加了一個支座），使原拱分成兩個

小拱，小拱的跨度為原拱的一半，如圖7-14所示。若打三根錨桿，相

當于把原拱分成四個小拱，壓力拱的跨度為原拱的四分之一，同時壓力

51

拱的高度也明顯降低。

（五）圍巖補強加固作用

巷道深處圍巖內(nèi)的巖石處于三向受力狀態(tài)，而靠近巷道周邊的巖石

處于二向受力狀態(tài)，后者的強度遠小于前者，故易破壞而喪失穩(wěn)定性。

在巷道周邊安設(shè)錨桿后，有些圍巖又部分地恢復(fù)為三向應(yīng)力狀態(tài)，增強

了自身的強度。此外，錨桿可以增強巖層弱面的抗剪強度，使巷道周邊

圍巖不易破壞和失穩(wěn)。故錨桿可對圍巖起到補強和加固作用。

二、錨桿的類型、結(jié)構(gòu)及適用條件

錨桿的類型很多，按其在圍巖內(nèi)的錨固方式不同可分為集中錨固型

錨桿和全長錨固型錨桿，或稱為點負荷式和全面膠結(jié)型錨桿。按制作的

材料不同可分為木錨桿、鋼筋砂漿錨桿、金屬桿狀錨桿、樹脂和快硬水

教與學(xué)互動設(shè)計

教師活動內(nèi)容學(xué)生活動內(nèi)容時間

泥卷錨桿等。

（-）木錨桿（討論兩種的各自特點）

1、普通木錨桿

木錨桿安裝時，先將木楔夾到上縫中，放入眼孔內(nèi)，在下部

錘擊錨桿而錨固，再穿上托板，在下部打上木楔，把托板卡住即學(xué)生回答老師可做提5，

可。示，引導(dǎo)學(xué)生來回答

這種錨桿，結(jié)構(gòu)簡單、制作方便、價格便宜。但錨固力小、

易腐朽，多用于服務(wù)年限短的采區(qū)巷道。

2、壓縮木錨桿

（二）鋼筋或鋼絲繩砂漿錨桿（討論如何安裝）

1、鋼筋砂漿錨桿

鋼筋砂漿錨桿是在錨桿眼內(nèi)注滿砂漿，然后插入鋼筋，待砂

漿凝固后，利用砂漿的粘結(jié)力，把錨桿牢牢粘結(jié)在錨桿孔中。學(xué)生回答老師可做提10,

2、鋼絲繩砂漿錨桿示，引導(dǎo)學(xué)生來回答

鋼絲繩砂漿錨桿是利用10?19mm的廢舊鋼絲繩代替鋼筋插

入孔內(nèi)再用注漿器注漿而成。它能節(jié)省鋼材，降低成本。

鋼筋和鋼絲繩砂漿錨桿都具有加工方便、成本低，錨固力大

而持久等特點。但是，砂漿沒有硬化時，錨桿不能承載，所以在

圍巖破碎處，不宜采用。

（三）金屬桿狀錨桿（討論如何安裝）

1、金屬楔縫式錨桿

金屬楔縫式錨桿由桿體、楔子，墊板和螺帽所組成。

安裝前先檢查鉆孔深度以及孔底是否堅硬，然后把楔子夾在

桿體上端的楔縫中一起送入孔底，并在桿體下端加保護套以保護學(xué)生討論。

螺紋，然后用錘擊打桿體下端，使上端楔子進入楔縫，楔縫漲開學(xué)生代表在小組討論10,

與眼壁相擠而固定，最后穿上墊板，擰緊螺帽。的基礎(chǔ)上回答老師可

做提示，引導(dǎo)學(xué)生來

（2）金屬倒楔式錨桿

回答

金屬倒楔式錨桿是由鑄鐵活楔、固定楔、桿體、墊板和螺帽

組成。安裝時，把活動楔子綁在錨頭的下部，一同輕輕插入錨桿

孔內(nèi)，然后用一根專用錘擊桿，頂在倒楔上進行錘擊，即可將錨

桿錨固在巖層中，最后，穿上墊板，擰緊螺帽。

（四）樹脂及快硬水泥卷錨桿

1、樹脂錨桿（討論如何安裝）

樹脂錨桿由樹脂藥包、桿體、墊板和螺帽組成。目前我國礦

山普遍采用的通用型不飽和聚酯樹脂藥包有M-1-1和M-1-2兩種

型號。

樹脂錨桿安裝時，將樹脂藥包放入錨桿眼內(nèi)，用錨桿捅破藥

包，藥包中的不飽和聚酯樹脂在加速劑和固化劑的作用下，很快

發(fā)生反應(yīng)，縮聚成高分子聚合物，它具有很高的粘結(jié)強度，能將

教與學(xué)互動設(shè)計

教師活動內(nèi)容學(xué)生活動內(nèi)容時間

錨桿體與巖石粘結(jié)成堅固的整體。目前使用較好的是電鉆安

裝法。10'

學(xué)生討論。

、快硬水泥卷錨桿（討論如何安裝）

2學(xué)生代表在小組討論

快硬水泥卷錨桿是用快硬水泥卷取代樹脂錨桿中樹脂藥包的的基礎(chǔ)上回答老師可

一種錨桿。具體桿體結(jié)構(gòu)規(guī)格種類較多。做提示，引導(dǎo)學(xué)生來

安裝時，將藥卷外層塑料和外包裝紙去掉，再將錨桿固定端回答

的墊片螺帽裝好，套上水泥藥卷，使藥卷全部置于水中泡3?5秒

鐘，然后套上搗固管、緩慢將錨桿送入眼中，到底后，先用力壓

實，再用套管進行搗固，必要時，用錘擊幾次搗固管尾端，以增

加初錨強度。全長錨固時，第一個藥包安裝方法與上述相同，而10'

后將藥卷浸水后逐一套入桿體，依照上述方法分次壓實搗固即可。

隨后套托板，擰上螺母，待藥卷具有一定的錨固力后再上緊螺母。

5'

?小結(jié)

本堂主要內(nèi)容。

?布置作業(yè)2，

1.錨桿支護的作用原理有那些？學(xué)生要參與在總結(jié)之

2.錨桿有那些類型？中

3.各種錨桿的適用條件為什么？

?預(yù)習

，

錨桿參數(shù)和錨桿布置3

章節(jié)

§4—2錨桿支護（2）

課題

教具學(xué)具

課型新授課課時2投影、多媒體、課件

電教設(shè)施

知識

錨桿參數(shù)和錨桿布置

教教學(xué)點

學(xué)

目能力掌握錨桿參數(shù)和錨桿布置。

標培養(yǎng)點了解錨桿打眼安裝機具和錨桿支護的優(yōu)缺點。

德育

運用自主的學(xué)習行為，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會與他人合作

滲透點

教

學(xué)重點錨桿參數(shù)和錨桿布置。

重

點

難

難點錨桿參數(shù)和錨桿布置。

點

1、講授法（重點講解，加深理解）2、引導(dǎo)、點撥法（展開聯(lián)想，

學(xué)法引導(dǎo)拓展思路）3、討論法（積極參與，總結(jié)規(guī)律）4、提問法（逐步引

導(dǎo)，逐漸深入）5、擴展、訓(xùn)練法（課堂熱身，落實目標）

教學(xué)內(nèi)容無

更新、補

充、刪節(jié)

《采礦學(xué)》、《掘進工程》

參考資料

課后體會

教與學(xué)互動設(shè)計

學(xué)生活動內(nèi)

教師活動內(nèi)容時間

容

?點名考勤，穩(wěn)定情緒2，

?復(fù)習提問，導(dǎo)入新課5，

?授新課

§4—2錨桿支護（2）學(xué)生分組討

一、錨桿支護參數(shù)的確定

論，在老師做⑻

（一）錨桿支護參數(shù)的選擇（討論如何選擇參數(shù)）

補充說明的基

錨桿支護參數(shù)的選擇，主要是確定錨桿支護的間距、長度和直徑。

礎(chǔ)上由學(xué)牛代

目前，主要還是根據(jù)經(jīng)驗和工程類比法來選擇確定。

表歸納、總結(jié)

在通常情況下，泥質(zhì)頁巖和頁巖中的錨桿長度為巷道寬度的1/2,

錨桿的密度為1.2~1.5根/itf；砂巖和砂質(zhì)頁巖中的錨桿長度為巷道寬

度的1/3,錨桿的密度為0.6~1.2根/m=煤層中錨桿的長度為巷道寬

度的2/3,錨桿的密度為1.8?2.0根/rtf。

錨桿的間距通常等于排距，常取0.6?1.0m,最大不超過1.5m。

錨桿的直徑在荷載相同的情況下，隨材質(zhì)的不同而不同，當采用軟

鋼或低合金鋼時為12?18mm；竹、木為32?38mm。

由于礦山地質(zhì)條件復(fù)雜，設(shè)計確定的錨桿參數(shù)，還應(yīng)在施工過程中

根據(jù)巖石結(jié)構(gòu)及破壞情況適當調(diào)整。

另外，還可根據(jù)有關(guān)書籍介紹的理論方法進行計算，以供參考和驗

101

算。

（二）錨桿布置

錨桿在巷道頂、幫巖面的布置有方形、矩形和梅花形等幾種，其中

以方形和梅花形使用較普遍（見圖7-23所示）。方形適用于較穩(wěn)定的圍

巖，梅花形適用于圍巖穩(wěn)定性較差的情況。

錨桿的錨入方向應(yīng)與巖層面或主要裂隙成較大角度，即盡量相垂

直；當圍巖的巖層面與裂隙面不太明顯時.，錨桿應(yīng)垂直于巷道周邊錨入。

二、錨桿支護的施工與檢驗

10，

（-）錨桿的安裝

錨桿的安裝施工包括鉆錨桿眼和安裝錨桿兩個主要工序。在錨桿安

裝施工前，應(yīng)根據(jù)錨桿支護布置方式設(shè)計要求，用巷道中腰線標定出錨

桿的眼位。

打眼時，眼位、眼深、角度應(yīng)符合設(shè)計要求。鉆眼角度，可采用角

度尺來控制。錨桿孔徑應(yīng)與錨桿錨頭相適應(yīng)。

在巖層中打錨桿眼，可用FB型錨桿打眼機、MGJ-1錨桿打眼安裝

機等。當條件不允許時，也可以用風動鑿巖機鉆錨桿眼。此時，工人勞

動強度大，效率低。

在煤層中打眼可用電鉆，一般應(yīng)采用架持式電鉆，這樣不僅可以減

輕打眼工的勞動強度，而且容易掌握打眼角度。當采用手持式電鉆打眼

時，應(yīng)采用簡易的推進器。

錨桿眼鉆好后，即可進行錨桿安裝工作。不同種類的錨桿，采用不

同的安裝方法。施工時應(yīng)按照前述錨桿的安裝方法嚴格進行操作。另外，

教與學(xué)互動設(shè)計

教師活動內(nèi)容學(xué)生活動內(nèi)容時間

為保證錨桿安裝質(zhì)量，應(yīng)注意以下問題：（討論）

1、錨桿孔深度要與錨桿長度配合適當，采用楔縫式錨桿時

尤為要注意。錨桿孔過深或過淺都會使安裝墊板和螺帽產(chǎn)生困難。

金屬楔縫式錨桿孔深應(yīng)比錨桿短50?70mm,倒楔式錨桿孔深應(yīng)短10'

100?120mm；學(xué)生回答老師可做提

2、由于楔縫式和倒楔式錨桿的錨固力主要靠錨頭與孔壁巖示，引導(dǎo)學(xué)生來回答

石接觸面的摩擦阻力，所以錨桿孔直徑與錨頭直徑也要配合適當；

3、安裝托板時應(yīng)盡量將巖面找平，使托板和巖面全部接觸，

以求托板受力均勻，增加承載能力；

4、螺帽要用大扳手盡量擰緊，使桿體中產(chǎn)生較大的預(yù)應(yīng)力。

一般認為，桿體的預(yù)拉力應(yīng)達到錨桿錨固力的40%?80%。

安裝鋼絲繩砂漿錨桿，應(yīng)先插入鋼絲繩而后注砂漿：安設(shè)鋼

筋砂漿錨桿則先注滿砂漿后插入鋼筋。注漿前需用高壓風、水將

錨桿孔沖洗干凈，然后利用注漿器把砂漿注入孔內(nèi)。注漿時要把

注漿管插到孔底，隨著砂漿的注入緩緩拔出，以保證水泥砂漿注

得飽滿均勻。

（二）錨桿質(zhì)量檢查

錨桿支護質(zhì)量的檢查，應(yīng)按照原部頒《煤礦井巷工程錨桿、

噴漿、噴射混凝土支護設(shè)計規(guī)范、施工試行規(guī)程和質(zhì)量標準》進

行檢查。主要注意檢查錨桿孔直徑、眼深、間排距、螺帽擰緊程

度以及錨固力。檢查不合格的應(yīng)重打或補打錨桿。錨桿眼深和間

排距分別用標有尺寸的木棍和鋼尺測量；錨桿錨固力可用ML-2010'

型錨桿拉力計（見圖7-25）進行拉拔試驗測定。ML-20型錨桿拉

力計的主要部件是一個空心千斤頂和一臺SYB-1型高壓手搖泵，

其最大拉力為200KN,總重12kg。試驗時將空心千斤頂套入錨桿

尾部，隨后將高壓膠管與手搖泵連在一起，遠距離操作，既方便，

又安全。拉拔試驗時，除檢查錨固力外，在規(guī)定的錨固力范圍內(nèi)，

要求檢查錨桿拉出的滑移量不得超過10mm。還要檢查錨桿支護的

托板或托梁是否與頂板緊貼；螺帽與托板之間留有空隙，螺帽與

托板或托梁之間只有部分接觸，則必須用鐵楔打緊，最好用砂漿

充填密實。

三、錨桿支護的優(yōu)缺點

實踐表明，錨桿支護具有以下優(yōu)點：（討論）

1、節(jié)約坑木和鋼材。-一般木支架巷道每米需要坑木0.193?

0.375m3,而使用木錨桿只需0.027?0.018m：同樣金屬錨桿比普

通金屬支架所用鋼材也要少的多。

2、降低支架成本。據(jù)鶴崗新一礦統(tǒng)計，使用錨桿支護每米

巷道的直接費用，相當于料石砌詭的1/5,相當于金屬支架的

1/7?1/8,相當于木棚支架的1/2左右。

教與學(xué)互動設(shè)計

教師活動內(nèi)容學(xué)生活動內(nèi)容時間

3、掘進斷面小。用錨桿支護的巷道，掘進工程量比棚式支

護的約少20%,比砌砧巷道約少30%其斷面利用率可達95%,而學(xué)生討論。18

一般支護的巷道斷面利用率僅為85%~90%,砌磴巷道則只有學(xué)生代表在小組討論

70%?80%。的基礎(chǔ)上回答老師可

4、巷道的變形小、失修小、維修費用低。如撫順某礦曾作做提示，引導(dǎo)學(xué)生來

過一次普查，砌稿和木棚巷道失修率達19%,而錨桿支護巷道只回答

有6.3%?

5、工作安全。使用錨桿可以改善圍巖的力學(xué)性質(zhì)，冒頂、

片幫的可能性均可減小。

6、錨桿輕便，施工工藝簡單，有利于機械化施工，可以減

輕架棚、砌碗時笨重的體力勞動。

7、和棚式支架比較，可減少通風阻力。

8、有利于一次成巷施工和加快掘進速度。

9、使用范圍廣，適應(yīng)性強。無論是一般巖石巷道，還是具

有動壓的采區(qū)巷道、機械化采煤工作面或有底鼓的巷道，都可使

用。

10、減少運輸量，有利于礦井的運輸和提升。

?小結(jié)

?布置作業(yè)

，

1.如何確定錨桿的參數(shù)？5

學(xué)生要參與在總結(jié)之

2.安裝錨桿時應(yīng)該注意什么問題？

中

3.錨桿支護有那些優(yōu)點？

2，

?預(yù)習

錨桿支護使用措施

3,

章節(jié)

§4—2錨桿支護（3）

課題

教具學(xué)具

課型新授課課時2投影、多媒體、課件

電教設(shè)施

知識錨桿支護及其施工工藝

教教學(xué)點

學(xué)

目能力

錨桿施工工藝

標培養(yǎng)點

德育

運用自主的學(xué)習行為，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會與他人合作

滲透點

教

學(xué)重點錨桿施工工藝

重

點

難難點錨桿施工工藝

點

1、講授法（重點講解，加深理解）2、引導(dǎo)、點撥法（展開聯(lián)想，

學(xué)法引導(dǎo)拓展思路）3、討論法（積極參與，總結(jié)規(guī)律）4、提問法（逐步引

導(dǎo)，逐漸深入）5、擴展、訓(xùn)練法（課堂熱身，落實目標）

教學(xué)內(nèi)容

更新、補無

充、刪節(jié)

參考資料《采礦學(xué)》、《掘進工程》

課后體會

教與學(xué)互動設(shè)計

學(xué)生活動

教師活動內(nèi)容時間

內(nèi)容

?點名考勤，穩(wěn)定情緒2，

?聯(lián)系實際，導(dǎo)入新課5，

讓同學(xué)發(fā)揮想3，

?授新課

象，談?wù)勛约?/p>

§4—2錨桿支護（3）對巷道施工技

錨桿支護及其施工工藝術(shù)的認識。然

錨桿是用金屬（主要是鋼材）或其他高抗拉性能材料制作的桿狀構(gòu)后導(dǎo)入新課。15，

件，配合使用某些機械裝置、膠凝介質(zhì)，按一定施工工藝，將其錨固于

地下洞室圍巖的鉆孔中，起到加固圍巖、承受荷載、阻止圍巖變形的目

的。

在工程中，常用的錨桿有金屬錨桿和砂漿錨桿。按錨桿與圍巖的錨

固方式，基本上可分為集中錨固和全長錨固兩類。

學(xué)生分組討

楔縫式錨桿和脹殼