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1、錨網(wǎng)支護培訓教案授課人:2013年10月14日掘進巷道支護一般分為錨網(wǎng)(噴)支護、砌碹支護和棚式支護三種,而錨網(wǎng)噴支護又分為錨桿支護、噴漿(砼)支護、錨噴支護、錨噴網(wǎng)聯(lián)合支護和錨索網(wǎng)梁聯(lián)合支護等。錨(噴)支護是一種主動支護方式,而砌碹支護和棚式支護兩種都是被動支護方式,通過近年來積極的巷道支護改革,已經(jīng)開始逐步淘汰砌碹和棚式支護的被動支護形式。一、錨網(wǎng)支護(一)錨桿支護錨桿是一種錨固在巖體內(nèi)部的桿狀體。采用錨桿支護巷道,就是巷道掘進后向圍巖中鉆錨桿眼,然后將錨桿安設(shè)在錨桿眼內(nèi),對巷道圍巖予以人工加固,以維護巷道的穩(wěn)定。1、錨桿的種類和結(jié)構(gòu)目前國內(nèi)外使用的錨桿類型很多,按其對巖
2、體的錨固方式,可分作“機械錨固型”(點負荷式)相“全面膠結(jié)型”兩類。金屬楔縫式、倒楔式、漲殼式錨桿等均屬“機械錨固型”,其特點是,通過眼底端的錨頭和另一端的緊固部分,使錨桿體受張拉而抑制圍巖的變形和松動;“全面膠結(jié)型”錨桿(如砂漿錨桿)則是通過桿體與孔壁間的膠結(jié)材料,使錨桿在鉆孔的全長范圍內(nèi)與巖石粘結(jié)在一起,對巖體產(chǎn)生錨固作用。實踐證明,在各種地質(zhì)條件下,“全面膠結(jié)型”錨桿的錨固性能比較優(yōu)越,因此,各種永久性的井巷工程,采用這種類型的錨桿是適宜的。下面介紹我國煤礦中常用的幾種錨桿。(1).鋼筋或鋼絲繩砂漿錨桿①、鋼筋砂漿錨桿,是先在錨桿孔內(nèi)注滿砂漿,然后插入鋼筋而成,利用砂漿
3、與鋼筋、砂漿與孔壁的粘結(jié)力錨固巖層(圖6-3,a)。一般常用直徑10~16mm的螺紋鋼筋,砂漿用32.5或32.5R普通硅酸鹽水泥、粒徑小于3mm的中細砂加水拌合而成,砂漿標號應(yīng)不低于M15,以手捏成團出漿,松手后砂漿不散為宜。②、鋼絲繩砂漿錨桿,是利用直徑10~14mm的廢舊鋼絲繩代替鋼筋插入錨桿孔內(nèi)注入砂漿而成(圖5-13,b)。廢舊鋼絲繩在使用前要經(jīng)過截斷、火燒、破股、除銹相平直等工序進行處理。鋼筋或鋼絲繩砂漿錨桿,加工方便,成本比較低廉,錨固力大而持久性強,應(yīng)用比較廣泛。然而由于砂漿凝固之前錨桿沒有承載能力,其應(yīng)用范圍受到了一定限制。有些單位使用倒楔式金屬錨桿,再灌注
4、水泥砂漿,這樣初錨力大,錨固力又持久可靠。(2).金屬錨桿依錨頭的結(jié)構(gòu)形式不同,金屬錨桿有楔縫式、倒楔式、漲殼式等幾種。漲殼式錨頭加工復(fù)雜,我國使用較少,國外用得較多。①、金屬楔縫式錨桿,由桿體、楔子、墊板相螺帽組成(圖6-4)。桿體常用直徑18~22mm的3號鋼制作,一端加工成寬2~5mm、長150~200mm的縱向楔縫,另一端在100~150mm長的范圍內(nèi)車成螺紋。楔子用軟鋼或鑄鐵制造,墊板多用6~10mm厚的鋼板制成,其規(guī)格為15O×l50或2O0×2O0mm。這種錨桿結(jié)構(gòu)簡單,加工容易,在硬巖中錨固力較大。但對鉆孔深度的精確性要求嚴格;桿體直徑大,鋼材用量較多;在軟巖
5、中錨固力不足,不宜采用。②、金屬倒楔式錨桿,其錨入端有一個用鑄鐵作的固定楔,固定楔大頭朝向孔底并與桿體澆注在一起,桿體的另一端車成螺紋。另外有一鑄鐵活動倒楔,安裝時倒楔的小頭朝向孔底,用錘敲擊桿體錨桿就錨固在巖體中(圖6-5)。這種錨桿除結(jié)構(gòu)簡單容易制造外,它的桿體直徑比楔縫式小,一般為12~16mm,可省鋼材;此外,對鉆孔深度的要求不太嚴格,巷道報廢時有可能回收,因此應(yīng)用較廣泛。(3).木錨桿①、普通木錨桿,用優(yōu)質(zhì)雜木制作,桿體直徑38mm,兩端都作成200mm長的楔縫,為防止桿體劈裂,兩端的楔縫應(yīng)在互相垂直的平面內(nèi)(圖6-6,a)。楔子用硬木制作,木托板一般為400×2O
6、0×50mm。普通木錨桿結(jié)構(gòu)簡單,制作方便,價格便宜,但錨固力小,易腐朽,用于服務(wù)年限短的采區(qū)巷道為宜。②、壓縮木錨桿,其結(jié)構(gòu)與普通木錨桿相同(圖6-6,b),是用普通木材經(jīng)過熱壓塑化鋸成條狀加工而成。潮濕的木材加以橫向壓縮產(chǎn)生較大的彈性變形,同時給以熱處理和冷卻,彈性變形即轉(zhuǎn)化為塑性變形而成為壓縮木。當壓縮木吸濕后,塑性變形又轉(zhuǎn)化為彈性變形,產(chǎn)生一種恢復(fù)原有形狀和尺寸的膨脹特性。安裝在鉆孔內(nèi)的壓縮水錨桿,在淋水或濕氣作用下,迅速沿鉆孔全長劇烈膨脹,以很大的壓力擠壓孔壁巖石,不僅在錨頭產(chǎn)生錨固力,沿鉆孔全長都會產(chǎn)生膨脹錨固力,從而將錯桿所穿過的巖層緊緊擠壓加固起來。顯然,它的
7、錨固力比普通木錨桿要大得多,據(jù)測定一般都在4噸以上,甚至可達9噸。由于橫向膨脹變形大,為防止木托板劈裂和保護孔口巖石,常在外露端加金屬墊圈或金屬襯套。(4).樹脂錨桿樹脂錨桿是以合成樹脂為粘結(jié)劑。在固化劑和加速劑的作用下,將錯桿體與孔壁巖石粘結(jié)成一個堅固整體的一種新型錨桿。樹脂錨桿由桿體、墊板、螺帽和樹脂藥包組成。當前我國使用的樹脂錨桿以金屬桿體和木桿體為主,常用的金屬桿體是用直徑16~18mm的普通圓鋼加工而成,桿體長1.5~1.8m,插入孔底的一端做成反麻花狀,為防止安裝攪拌時樹脂外流和保證錨固長度