1.單體錨桿的作用機(jī)理

一般認(rèn)為普通錨桿沒有預(yù)應(yīng)力,比較好的狀態(tài)下安裝的初張力只有20kN左右;實(shí)測(cè)表明,由于爆破震動(dòng)和錨桿桿體的變形等原因,錨桿的安裝初張力在1-2d內(nèi)會(huì)明顯降低,直至下降到零。

普通錨桿只有當(dāng)圍巖變形之后才能產(chǎn)生支護(hù)力,圍巖長(zhǎng)期處在彈性狀態(tài)下,則錨頭與墊板間圍巖變形量只有百分之幾個(gè)毫米,尚未產(chǎn)生能使錨桿實(shí)際上受力的變形,圍巖的變形已經(jīng)完成,錨桿應(yīng)力將始終為零或者很低;只有在松動(dòng)圈產(chǎn)生,錨頭與錨尾之間發(fā)生一定量的相對(duì)膨脹變形之后,錨桿的工作阻力才能達(dá)到30kN以上,使錨桿處于工作狀態(tài)。圍巖的這一膨脹過程,正是錨桿應(yīng)力增加,進(jìn)入實(shí)際工作狀態(tài)的過程。如果巖層是松動(dòng)圈的類圍巖,錨頭與錨尾之間的相對(duì)伸長(zhǎng)量小,所安設(shè)的錨桿事實(shí)上將不會(huì)產(chǎn)生支護(hù)作用。

2.錨桿對(duì)松動(dòng)圍巖的錨固作用

光彈實(shí)驗(yàn)證明,單根錨桿可在彈性體內(nèi)形成以錨桿兩端為頂點(diǎn)的壓縮區(qū)。在錨桿錨固力的作用下,松散地層中也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)錐形壓密區(qū),壓縮區(qū)內(nèi)巖層的密實(shí)度和強(qiáng)度都有所提高。

3.松軟巖層中錨桿的工作過程

在軟巖巷道中,伴隨著開巷后圍巖松動(dòng)圈的發(fā)展,錨桿錨入巖體后受到圍巖碎脹變形力的作用而承受拉力。一般松軟巖層往往在開巷后1-3個(gè)月時(shí)間才能形成穩(wěn)定的松動(dòng)圈,錨桿安裝完成后,將經(jīng)歷剩余松動(dòng)圈發(fā)展的全過程 。

軟巖巷道錨噴網(wǎng)支護(hù)造價(jià)信息

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個(gè) 13% 重慶亙美科貿(mào)有限公司
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1.錨固層與組合拱概念

在軟巖巷道中,伴隨著開巷后圍巖松動(dòng)圈的發(fā)展,錨桿錨入巖體后因受到圍巖碎脹變形力的作用而受到拉伸,反過來,錨桿對(duì)圍巖產(chǎn)生壓應(yīng)力。松動(dòng)巖體中,在單根錨桿約束下可以形成一個(gè)錐形的壓密區(qū),群體錨桿若以適當(dāng)?shù)拈g距布置,錨桿群在圍巖中形成的雙錐體壓縮區(qū)相互交叉重迭,則能夠形成一個(gè)連續(xù)的、相互重合的層狀錨固體,通常稱之為“錨固層”。當(dāng)巷道形狀為直線時(shí),該“錨固層”是墻;拱形斷面則呈拱形,稱之為破裂巖體“組合拱”。錨固層的厚度,與錨桿長(zhǎng)度和間排距有關(guān),其間有下列公式的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

2.錨固體的力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)

松動(dòng)圈內(nèi)的巖塊既不是連續(xù)狀態(tài),又不是松散狀態(tài),巖體雖然已出現(xiàn)裂縫,但是破裂巖塊之間仍處于相互銜接、相互嚙合的狀態(tài)。為較好的模擬松動(dòng)破裂圍巖的這種狀態(tài)特征,采取先將試塊壓壞,產(chǎn)生類似于松動(dòng)圈圍巖的破裂縫,爾后繼續(xù)加載,研究錨固體力學(xué)性能的實(shí)驗(yàn)方法,從而較好的模擬既開裂又嚙合的松動(dòng)圍巖狀態(tài)。

3.錨桿的組合拱支護(hù)原理

(1)組合拱結(jié)構(gòu)承載能力估算。

在松軟圍巖中,若按照懸吊理論確定支護(hù)參數(shù),所定錨桿將因過長(zhǎng)而失去普遍應(yīng)用價(jià)值。基于對(duì)錨固體力學(xué)性能的認(rèn)識(shí),在大松動(dòng)圈內(nèi)可以用小于松動(dòng)圈厚度的錨桿,將破裂圍巖錨固起來,提高其殘余強(qiáng)度,形成具有一定承載能力和可塑性的組合拱結(jié)構(gòu)體,用來承受地壓、維護(hù)圍巖。

組合拱的承載能力與組合拱厚度、圍巖強(qiáng)度、錨桿應(yīng)力等因素有關(guān),錨桿錨固力越大,破裂圍巖殘余強(qiáng)度的提高幅度就越大。組合拱所能承受的荷載,可根據(jù)斷面形狀分別按相應(yīng)的結(jié)構(gòu)力學(xué)原理“直墻拱形結(jié)構(gòu)”或“厚壁筒”計(jì)算。

(2)錨桿支護(hù)可縮性分析。

錨桿支護(hù)可縮性表現(xiàn)在三個(gè)方面:實(shí)測(cè)證實(shí),普通1.6m錨桿,在巖性比較軟弱的條件下,不僅錨桿尾端隨巷道表面圍巖位移而位移,而且其錨固的錨頭端,也隨著深部巖體的位移而位移,一般如果表面位移量為100mm,圍巖深處錨頭的位移量常達(dá)70-85mm,錨桿桿體伸長(zhǎng)量只有15-30mm,巷道收斂并未全部作用于錨桿之上;破碎巖石錨固體本身具有可塑性已為試驗(yàn)所證實(shí);使用高延伸率材質(zhì)的可塑性錨桿或者是結(jié)構(gòu)可拉伸的可縮性錨桿。

軟巖巷道錨網(wǎng)噴支護(hù)工業(yè)試驗(yàn)證明,當(dāng)巷道均勻收斂400mm時(shí),仍處于良好的維護(hù)狀態(tài),錨桿支護(hù)具有良好的可縮性 。

軟巖錨桿支護(hù),錨桿形成的錨固層組合拱是支護(hù)的主要承載結(jié)構(gòu),噴層和金屬網(wǎng)的作用是維護(hù)該組合拱的存在,防止它因巖塊冒落而失效。

錨桿對(duì)松動(dòng)圍巖的控制范圍是有限的,因此在相鄰的4根錨桿之間,存在一個(gè)四角錐形體的非錨固松弛帶,其間任意一塊破裂巖塊的掉落,都將危及錨桿控制范圍內(nèi)的錨固巖塊;一旦錨桿錨固體內(nèi)的破碎巖塊也掉落,錨桿將會(huì)因松弛而失去錨固力,原來均勻封閉的組合拱就會(huì)變薄或失效,造成錨桿支護(hù)失敗。

對(duì)于錨桿間的松弛區(qū)內(nèi)的巖石,必須用噴層和金屬網(wǎng)予以支護(hù)。軟巖巷道圍巖變形量大,脆性的噴層很快會(huì)開裂破壞,金屬網(wǎng)或鋼筋網(wǎng)的敷設(shè),不僅可以支護(hù)錨桿間的碎石,提高噴層的抗變形能力,而且又將單個(gè)錨桿連接成為一個(gè)整體的錨桿群,增強(qiáng)了錨桿支護(hù)的總體穩(wěn)定性,同時(shí)也可以使錨桿間的松弛圍巖部分地進(jìn)入支護(hù)狀態(tài)。

軟巖巷道噴層支護(hù)的首要作用是及時(shí)封閉圍巖,防止圍巖風(fēng)化潮解;同時(shí)作為臨時(shí)支護(hù),在其保護(hù)下進(jìn)行錨桿安裝的施工作業(yè)。對(duì)錨桿間松弛圍巖的支護(hù),主要依靠金屬網(wǎng),因?yàn)樵诖笞冃螖D壓作用下,噴層的支護(hù)能力較弱 。

軟巖巷道錨噴網(wǎng)支護(hù)單體錨桿的支護(hù)機(jī)理常見問題

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這兩種類型的軟巖有別于單純碎脹型軟巖,這里特別強(qiáng)調(diào)對(duì)地層水、工程水、空氣中水分的處理。作好治理與轉(zhuǎn)化工作。

支護(hù)的首要任務(wù)是防水、治水,將潮濕空氣與圍巖隔離開來,防止圍巖風(fēng)化、潮解,減少巖體強(qiáng)度的降低。對(duì)于這類軟巖,如若制水得當(dāng),膨脹性軟巖可以轉(zhuǎn)化為較易支護(hù)的碎脹型軟巖;經(jīng)轉(zhuǎn)化后的膨脹性軟巖,如果松動(dòng)圈不大,支護(hù)的阻力并不是一定要很大。

復(fù)合型軟巖,既有圍巖的吸水膨脹性變形,又產(chǎn)生了較大的松動(dòng)圈,剪脹變形和巖石的吸水膨脹性變形都比較大,須采用防水和支護(hù)阻力較強(qiáng)的可塑性支護(hù)措施;復(fù)合型軟巖巷道施工之后一定要加強(qiáng)維護(hù),因?yàn)樵诩裘涀冃瘟ψ饔孟?,一般用來防水的噴層很快就?huì)開裂破壞,必須及時(shí)補(bǔ)噴,這與碎脹型軟巖的要求略有不同 。2100433B

軟巖巷道錨噴網(wǎng)支護(hù)單體錨桿的支護(hù)機(jī)理文獻(xiàn)

深井軟巖巷道錨噴網(wǎng)支護(hù)試驗(yàn)研究 深井軟巖巷道錨噴網(wǎng)支護(hù)試驗(yàn)研究

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深井軟巖巷道錨噴網(wǎng)支護(hù)試驗(yàn)研究——隨著煤炭開采深度的增加,遇到越來越多的松軟破碎地層和構(gòu)造地壓大的巷道支護(hù)問題,要求的支護(hù)強(qiáng)度越來越大,人力、物力、財(cái)力的消耗越來越多。為了解決上述問題,我們?cè)陂_灤趙各莊礦13水平(垂深1155m)主要運(yùn)輸大巷進(jìn)行了錨...

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軟巖巷道高強(qiáng)錨桿和錨注支護(hù)加固機(jī)理分析 軟巖巷道高強(qiáng)錨桿和錨注支護(hù)加固機(jī)理分析

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基于軟弱圍巖的變形破壞規(guī)律,采用有限差分軟件FLAC2D,對(duì)普通錨噴支護(hù)、高強(qiáng)錨桿和錨注共同支護(hù)前后圍巖變形破壞規(guī)律進(jìn)行了數(shù)值模擬分析,結(jié)果表明,錨注支護(hù)利用錨桿與注漿相結(jié)合的方法,顯著提高了圍巖的強(qiáng)度和承載能力,擴(kuò)大了錨桿的使用范圍,能有效地控制軟巖巷道的圍巖變形,具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

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這種類型的軟巖有別于單純碎脹型軟巖,這里特別強(qiáng)調(diào)對(duì)地層水、工程水、空氣中水分的處理。作好治理與轉(zhuǎn)化工作。

支護(hù)的首要任務(wù)是防水、治水,將潮濕空氣與圍巖隔離開來,防止圍巖風(fēng)化、潮解,減少巖體強(qiáng)度的降低。對(duì)于這類軟巖,如若制水得當(dāng),膨脹性軟巖可以轉(zhuǎn)化為較易支護(hù)的碎脹型軟巖;經(jīng)轉(zhuǎn)化后的膨脹性軟巖,如果松動(dòng)圈不大,支護(hù)的阻力并不是一定要很大。

復(fù)合型軟巖,既有圍巖的吸水膨脹性變形,又產(chǎn)生了較大的松動(dòng)圈,剪脹變形和巖石的吸水膨脹性變形都比較大,須采用防水和支護(hù)阻力較強(qiáng)的可塑性支護(hù)措施;復(fù)合型軟巖巷道施工之后一定要加強(qiáng)維護(hù),因?yàn)樵诩裘涀冃瘟ψ饔孟?,一般用來防水的噴層很快就?huì)開裂破壞,必須及時(shí)補(bǔ)噴,這與碎脹型軟巖的要求略有不同。

總之,在支護(hù)設(shè)計(jì)和施工之前,必須首先準(zhǔn)確判定巷道的主要支護(hù)對(duì)象和把握圍巖支護(hù)難度,以便對(duì)癥下藥,采取相應(yīng)的技術(shù)措施 。

內(nèi)容提要

本書詳細(xì)分析軟巖的物理力學(xué)性質(zhì);軟巖巷道底臌的各種研究方法;

全面論述引起軟巖巷道底臌的諸因素及其關(guān)系,提出估算底臌量的數(shù)學(xué)表

達(dá)式;列舉防治軟巖巷道底臌的各種措施,闡述它們控制底臌的機(jī)理、合

理參數(shù)及適用范圍。

本書可供從事地下工程的科技工作者,工程技術(shù)人員及礦業(yè)院校師生

參考。

《中國(guó)煤礦軟巖巷道工程支護(hù)設(shè)計(jì)與施工指南》是在10多年來軟巖工程力學(xué)理論與工程實(shí)踐研究的基礎(chǔ)上,匯集了煤炭、冶金系統(tǒng)軟巖巷道工程支護(hù)研究理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的最新成就編撰而成的。《中國(guó)煤礦軟巖巷道工程支護(hù)設(shè)計(jì)與施工指南》從現(xiàn)場(chǎng)軟巖巷道工程設(shè)計(jì)施工的實(shí)用性出發(fā),明確闡述了軟巖的概念及分類,系統(tǒng)介紹了軟巖礦井巷道工程支護(hù)理論及設(shè)計(jì)方法,集中體現(xiàn)了中國(guó)礦業(yè)軟巖巷道工程施工的新技術(shù)、新方法、新工藝?!吨袊?guó)煤礦軟巖巷道工程支護(hù)設(shè)計(jì)與施工指南》理論依據(jù)系統(tǒng)、設(shè)計(jì)方法可靠、施工技術(shù)全面、監(jiān)測(cè)手段完備?! 吨袊?guó)煤礦軟巖巷道工程支護(hù)設(shè)計(jì)與施工指南》可作為從事軟巖巷道工程設(shè)計(jì)與施工的現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員和工程管理人員的培訓(xùn)教材,特別是《中國(guó)煤礦軟巖巷道工程支護(hù)設(shè)計(jì)與施工指南》中的智能設(shè)計(jì)系統(tǒng),既有分析設(shè)計(jì)的功能,又有自動(dòng)編寫報(bào)告的功能,把基層工程技術(shù)人員從繁瑣的勞動(dòng)中解放出來,大大提高工作效率。2100433B

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