许厂庄煤矿1.2Mta新井设计【含CAD图纸+文档】
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任务书学院 矿业工程学院 专业年级 采矿工程 学生姓名 任务下达日期:20XX年1月8日毕业设计日期:20XX年3月12日 至 20XX年6月8日毕业设计题目: 许厂煤矿1.2 Mt/a新井设计毕业设计专题题目: 软岩巷道支护技术研究毕业设计主要内容和要求:以实习矿井山东能源集团许厂煤矿地质条件为基础,完成许厂煤矿1.2Mt/a新井设计。主要内容包括:矿井概况、矿井工作制度及设计生产能力、井田开拓、首采带区设计、采煤方法、矿井通风系统、矿井运输提升等。结合煤矿生产前沿及矿井设计情况,撰写一篇关于软岩巷道支护技术研究的专题论文。完成2011年一篇与采矿有关的科技论文翻译,题目为“Mine Green Mining”,论文3994字符。院长签字: 指导教师签字:专题部分软岩巷道支护技术研究摘要:软岩巷道支护问题,历来是巷道工程的难题,国内外大批学者通过理论研究、试验研究和实例分析取得了大量的研究成果和理论。本文详细介绍了软岩的概念、分类等,分析了软岩具有的松、散、软、弱四种不同属性,结合我国煤矿开采实际情况,阐述了软岩巷道控制的基本理论,系统介绍了软岩巷道基于锚杆、梁、网、混凝土的基本支护技术,论述了一些行之有效的软岩巷道施工的支护技术实例,并简单介绍了新奥法在我国煤矿软岩巷道支护中的实际应用及创新发展,为煤矿及其它行业提供了合理的技术借鉴。0 引言软岩巷道的围岩控制和巷道维护是世界矿业和岩石力学的难题之一,也是目前国外急需解决的问题之一。随着矿山开采条件的复杂化,软岩支护问题所涉及到的工程领域越来越多,问题也越来越复杂。我国煤层赋存条件复杂,软岩在近半数矿井都有赋存。随着采深的增加,原岩应力水平不断提高,当采深超过围岩软化临界深度后,围岩产生明显的塑性大变形、难支护现象,围岩原有的弱面进一步扩展,产生新的节理、裂隙,甚至松动、破碎,围岩进一步恶化,给巷道维护带来极大困难,这就给地下工程围岩稳定性研究提出了新的课题软岩工程问题。为解决或降低这一问题对煤矿生产和其他岩土工程所造成的不利影响,国内外与岩土工程相关的各个领域,都投入了大量的人力和物力进行软岩支护等方面的研究工作。通过大量的工程实践人们认识到改善围岩的结构性能充分发挥围岩的自承能力,是一条维护围岩稳定的有效途径,特别是对松软破碎难以支护的巷道。近30年来,随着“新奥法”隧洞施工理念、锚喷加固技术、注浆加固技术等在世界范围内的广泛推广,人们对软岩及软岩巷道的围岩变形规律和压力特征的认识都上升到了一个新的阶段,与软岩特性及软岩巷道围岩变形规律和压力特征相适应的许多支护和加固措施也应运而生,尤其是基于“新奥法”的“三锚”支护(锚喷、锚索、锚注)是较为成功和典型的技术。1软岩巷道综述1.1软岩的概念1.地质软岩目前,人们普遍采用的软岩定义基本上可归于地质软岩的范畴,按地质学的岩性划分,地质软岩是指强度低、孔隙度大、胶结程度差、受构造面切割及风化影响显著或含有大量膨胀性粘土矿物的松、散、软、弱岩层,该类岩石多为泥岩、页岩、粉砂岩和泥质砂岩等单轴抗压强度小于25 MPa的岩石,是天然形成的复杂的地质介质。国际岩石力学会将软岩定义为单轴抗压强度(c)在0.525 MPa之间的一类岩石1,其分类依据基本上是依强度指标。2.工程软岩工程软岩是指在工程力作用下能产生显著塑性变形的工程岩体。目前流行的软岩定义强调了软岩的软、弱、松、散等低强度的特点,同时应强调软岩所承受的工程力荷载的大小,强调从软岩的强度和工程力荷载的对立统一关系中分析、把握软岩的相对性实质。该定义的主题词是工程力、显著变形和工程岩体。工程岩体是软岩工程研究的主要对象,是巷道、边坡、基坑开挖扰动影响范围之内的岩体,包含岩块、结构面及其空间组合特征。工程力是指作用在工程岩体上的力的总和,它可以是重力、构造残余应力、水的作用力和工程扰动力以及膨胀应力等;显著塑性变形是指以塑性变形为主体的变形量超过了工程设计的允许变形值并影响了工程的正常使用,显著塑性变形包含显著的弹塑性变形、粘弹塑性变形,连续性变形和非连续性变形等。此定义揭示了软岩的相对性实质,即取决于工程力与岩体强度的相互关系。当工程力一定时,不同岩体,强度高于工程力水平的大多表现为硬岩的力学特性,强度低于工程力水平的则可能表现为软岩的力学特性;对同种岩石,在较低工程力作用下,表现为硬岩的变形特性,在较高工程力的作用下则可能表现为软岩的变形特性。1.2软岩的基本属性从地质软岩角度讲,软岩具有松、散、软、弱四种不同属性。所谓“松”,是指岩石结构疏散,密度小,孔隙度大;“散”,是指岩石胶结程度很差或有未胶结的颗粒状岩层;“软”,是指岩石强度很低,塑性大或粘土矿物质易膨胀;“弱”,则指受地质构造的破坏,形成许多弱面,如节理、片理、裂隙等破坏了原有的岩石强度,易破碎,易滑移冒落,但其岩石单轴抗压强度还是较高的。从工程软岩的角度,软岩具有两个基本力学属性:即软化临界荷载和软化临界深度。1.软化临界荷载岩石的蠕变试验表明,当所施加的载荷小于某一载荷水平时,岩石处于稳定变形状态,当所施加的载荷大于该载荷水平时,岩石的应变不断增加,产生不稳定变形。这一载荷水平称为软岩的软化临界载荷。岩石种类一定时,软化临界荷载是确定的,施加的载荷水平低于软化临界荷载时,岩石处于硬岩范畴,施加的载荷水平高于软化临界荷载时,岩石称为软岩。2.软化临界深度与软化临界荷载相对应地存在软化临界深度。对特定矿区,软化临界深度是客观存在的。当巷道埋深大于某一开采深度时,围岩产生明显的塑性大变形;当巷道埋深小于该开采深度时,巷道围岩不出现明显变形。这一临界深度称软化临界深度。软化临界载荷和软化临界深度可以相互推求,不考虑工程扰动力的影响,在无构造残余应力的矿区,其关系为: (1-2-1)式中 Hc软化临界深度,m; c软化临界载荷,MPa;i上覆岩层第i层岩层体积力,kN/m3;H上覆岩层总厚度,m;hi上覆岩层第i层岩层厚度,m;N上覆岩层层数。1.3软岩巷道的特征开掘在松散软弱岩层中的各种巷道,最明显的特征是地压显现都比较剧烈,巷道维护困难,主要表现在以下几个方面。1.围岩的自稳时间短、来压快所谓自稳时间,就是在没有支护的情况下,围岩从暴露起到开始失稳而冒落的时间。软岩巷道的自稳时间仅为几十分钟到几个小时,巷道来压快,要立即支护或超前支护,方能巷道围岩不致冒落。巷道围岩的自稳时间长短主要取决于围岩强度和地压大小,同时也和巷道的断面形状、掘进方法、巷道所处的位置等有关。2.围岩变形量大、速度快、持续时间长软岩巷道的突出特点就是围岩变形速度快、变形量大、持续时间长。一般软岩巷道掘进后的第12 d,变形速度少的510 mm/d,多的达50100 mm/d;变形持续时间一般2560 d,有的达半年以上仍不能稳定。软岩巷道的围岩变形量,在支护良好的情况下,其均匀变形量一般达到60100 mm以上,大的甚至300500 mm;如果支护不当,围岩变形量大,3001000 mm以上的变形量是司空见惯的。上述特点是软岩巷道最突出的特征。3.围岩的四周来压、底鼓明显在较坚硬岩层中,围岩对支架的压力主要来自顶板,中硬岩层围岩对支架的,压力来自于顶板和两帮,但在松软岩层巷道中则四周来压、底鼓明显。松软岩层由于结构疏松、强度低,很难支撑上覆岩层的重量,围岩在自重压力(H)作用下,以垂直变形为主,垂直变形中又以底鼓为主。底鼓明显是软岩巷道的明显特征,如果巷道没有底鼓或底鼓不明显,围岩就不是软岩。软岩巷道四面来压,如果底板不支护,将出现一个支护结构的薄弱带,巷道破坏就是首先从不设防的底板开始,又因底鼓导致两帮移近和失脚,直至片帮冒顶,巷道全部破坏。4.围岩遇水膨胀、变形加剧围岩一般都含有亲水性很强的蒙脱石、伊利石等粘土矿物的岩石,这些岩石遇水后软化,体积急剧膨胀,因而变形更加剧烈,产生很大的膨胀压力。5.普通的刚性支护普遍破坏软岩巷道变形大、持续时间长,普通刚性支护所承受的变形压力大,施工后很快就发生破坏,必须再次或多次翻修后巷道才能使用。这是刚性支护不适应软岩巷道变形规律的必然结果。1.4软岩巷道支护困难原因分析造成软岩巷道地压显现剧烈,支护困难的原因是多方面的,最主要的原因有以下几个方面。1.软岩成岩年代晚,胶接程度差我国软岩矿区主要分布在开采新生界第三纪褐煤和开采中生界上侏罗纪的褐煤矿区。如吉林的舒兰矿区、珲春矿区,辽宁的沈北矿区,内蒙古的元宝山矿区、山东龙口矿区等。这些矿区煤层顶底板岩石都非常松软破碎,易风化,因此怕风、怕水、怕震。2.岩石强度低煤矿软岩多为泥岩、炭质泥岩、砂质泥岩等,单向抗压强度都比较低。单向抗压强度是多少才属于松软你丫那,目前仍有争论。根据大量工程实践,多数人主张以200 MPa为界。即普氏岩石坚固性系数f3.0 m,极易吸水膨胀,它们的支护都极为困难。1.5软岩巷道围岩变形力学机制和变形规律1.软岩巷道围岩变形力学机制按照软岩的自然特征、物理化学性质,以及在工程力的作用下产生显著变形的机理,将软岩分为膨胀性软岩(也称低强度软岩)、高应力软岩、节理化软岩和复合型软岩四种类型(见表1-1-1)。从理论上分析软岩巷道围岩变形力学机制,可分为三种形式,物化膨胀类型(也称低强度软岩)、应力扩容类型、结构变形类型。表1-1-1 软岩类型及变形特征软岩类型泥质含量单轴抗压强度c/MPa塑性变形特点膨胀性软岩(低强度软岩)25%25结构松散软弱,胶结程度差,在工程力作用下,沿片架状硅酸盐粘土矿物产生滑移,遇水显著膨胀高应力软岩25%25遇水发生少许膨胀,在高应力状态下,沿片架状粘土矿物发生滑移节理化软岩少含低中等沿节理等结构面产生滑移、扩容等塑性变形复合型软岩含低高具有上述某种组合的复合机制(1)膨胀变形机制膨胀岩含有蒙脱石、高岭土和伊利石等强亲水粘土矿物,这几类矿物由于其晶体结构特殊,能将水分子吸附在晶层表面和晶层内。 (2)应力扩容变形机制变形机制与力源有关,软岩在构造应力、地下水、重力、工程偏应力作用下,岩体产生破坏变形,微裂活动迅速加剧,形成拉伸破坏和剪切面。 (3)结构变形机制变形机制与硐室结构和岩体结构面的组合特征有关。 2.软岩巷道围岩变形规律(1)软岩巷道围岩变形的影响因素岩石本身的强度、结构、胶结程度及胶结物的性能、膨胀性矿物的含量等岩石性质是影响软岩巷道围岩变形的内部因素。自重应力、残余构造应力、工程环境和施工的扰动应力,特别是诸应力的叠加状况和主应力的大小、方向是影响巷道围岩变形的主要外部因素。膨胀性软岩浸水后颗粒表面水膜增厚、间距加大、连结力削弱,体积急剧增大,同时引起岩石内部应力不均。因此,地下水和工程用水对膨胀软岩危害性很大。对扰动的敏感是软岩的特性之一,临近巷道施工、采面回采对软岩巷道围岩变形的影响较明显。软岩具有明显的流变特性,时间也是不可忽略的影响因素。(2)软岩巷道围岩变形规律软岩巷道围岩变形具有明显的时间效应。表现为初始变形速度很大,变形趋向稳定后仍以较大速度产生流变,持续时间很长。如果不采取有效的支护措施,由于围岩变形急剧增大,势必导致巷道失稳破坏。软岩巷道多表现为环向受压,且为非对称性。软岩巷道不仅顶板变形易冒落,底板也产生强烈底鼓,并引发两帮破坏顶板坍塌。软岩巷道围岩变形随巷道埋深增加而增大,存在一个软化临界深度,超过软化临界深度变形量急剧增加。软岩巷道围岩变形在不同的应力作用下,具有明显的方向性。巷道自稳能力差,自稳时间短。2软岩巷道的支护原理2.1软岩巷道深部围岩力学形态变化由于巷道开挖,破坏了原岩应力平衡状态,围岩应力产生了重新分布,随着时间发展和空间位置的变化,应力和应变又处于不断调整状况中。北京科技大学方祖烈教授进行了以围岩不同深度径向应变值随时间变化的实验、实测,如图2-1-1所示。图2-1-1围岩不同深度径向应变随时间和空间变化情况从2-1-1图上可以清楚看到围岩以自承能力为主的稳定过程。(1)在02.5 m范围内,C、值大幅度下降,松弛变形十分明显,这范围即我们常说的松动圈(或叫松弛带)。(2)在纵深2.56 m范围内,围岩处于压缩状态,出现压密区,这是围岩开始向稳定方向转化的重要标志。这个压密区形成承载圈,一方面对6 m以外围起支撑作用,另一方面对松弛带起保护作用。(3)在69 m区段范围,围岩初期压缩状态逐渐转变为后期膨胀状态,并且应变值收敛稳定在0.008左右。(4)在912 m区段范围,围岩由后期膨胀状态逐渐转化为后期压缩状态。总的趋势仍是压缩、膨胀交错产生,并随深度增加逐步衰减。总之,在围岩纵深12 m范围内最终出现二个压密区,一个膨胀、一个松弛(松动)区。压密区实际上是承载圈,支撑着绝大部分地应力,它在围岩稳定过程中起着关键作用。图2-1-1所显示的深部围岩力学形态变化的重要意义,在于从理论和实践上说明了围岩主要以自承能力为主,充分说明了提高围岩自身强度,即提高围岩C、值的极端重要性。正是基于这种认识,才使主动加固围岩的锚喷支护得到了极大发展,它正逐步取代传统支护而成为主要的支护形式。2.2软岩巷道支护原理松软岩层巷道支护的着眼点应放在充分利用和发挥自承能力上。支护原理是:根据岩层不同属性,不同地压来源,从分析地压活动基本规律人手,运用信息化设计方法,使支护体系和施工工艺过程不断适用围岩变形的活动状态,以达到控制围岩变形,维护巷道稳定的目的。具体的说,有以下几个方面:必须改变传统的单纯提高支护刚度的思想,支护结构及强度应与加固围岩、提高围岩自承能力相结合,与围岩变形及强度相匹配,实践证明,单纯提高支护刚度的方法是难以奏效的;必须采取卸压、加固与支护相结合的方法,统筹考虑、合理安排,对高地应力区,要卸得充分,对大变形区,要让得适度,对松散破碎区,要注意整体加固,对巷道围岩整体要支护住;进行围岩变形量测,准确地掌握围岩变形的活动状态,根据量测结果进行反馈,以确定二次支护结构的参数,确定补强时间,再次支护时间和封底时间;树立综合治理、联合支护、长期监控的支护思想体系。对松软岩层巷道支护,必须树立综合治理的观念,方可达到预期效果,主要应考虑以下几方面:(1)巷道位置的选择,最好是选在工程地质条件好,工程量又少的地段,并注意避免空间效应;巷道轴线方向和最大主应力方向平行或小角度相交。(2)巷道断面形状要适应地应力分布特点,一般应使巷道周边圆滑,防止应力集中,设计的断面尺寸要考虑变形后断面尺寸的要求。(3)施工工艺,应尽理减少对围岩的震动,并应及时封闭围岩,防止风化。(4)巷道底板和水的治理,对巷道整体稳定性具有重要意义,可采用底板注浆或打锚杆办法来提高其自身强度,采用疏水、导水措施确保工作面及整个巷道不存水。(5)支护结构、参数、施工工艺要密切注意和围岩变形状态相匹配。2.3软岩巷道的支护原则早期的支护理论沿用地面结构工程原理设计支护参数,围岩是支护的对象,支护只是人工构筑的承载结构而已。然而,现代岩石力学揭示,岩石破裂后具有残余强度,松动破裂围岩仍具有相当高的承载能力,围岩既是支护压力的根源,又是抵抗平衡原岩应力的承载体,而且是主要的承载结构体。支护的作用在于维护和提高松动围岩的残余强度,充分发挥围岩的承载能力。因而,在软岩巷道支护中,要遵循以下几方面原则:1维护和保持围岩的残余强度的原则一般软岩,在经受水或者风化影响后,强度将降低,所以开巷后应及时喷射混凝土以封闭岩面,防止围岩风化潮解,减少围岩强度的损失;施工过程中的光面爆破等技术措施,有利于保持围岩的强度。2提高围岩残余强度的原则提高围岩残余强度有三个技术途径:(1)提高支护阻力,改善围岩应力状态。开巷后应尽快完成支护的主体结构,使围岩由2向应力状态转为3向应力状态,从而提高围岩的残余强度。(2)用锚杆支护加固围岩。实验证明,锚杆能利用其锚固力将破碎围岩锚固起来,恢复和提高破裂围岩的残余强度,形成具有较高承载能力和可塑性的锚固层。锚杆锚固力大、密度高,这种加固作用就越明显。(3)注浆加固。破碎严重的岩体,单纯依靠锚杆加固不能满足要求时,应考虑注浆加固,这是提高松动破碎围岩强度最有效的方法。注浆方式可以采用单独注浆或者采用外锚内注的“锚注式”锚杆。3充分发挥围岩的承载能力的原则充分发挥围岩的承载能力,主要体现在以下几个方面:(1)圆形巷道原则。软岩巷道中,圆形巷道支护结构的承载能力最大(均匀应力场),采用圆形断面有利于提高围岩的承载能力,改善支护效果。巷道断面形状的确定应尽量考虑适应围岩应力场特点。(2)全断面支护原则。软岩巷道支护所承受的荷载主要是围岩的变形压力,它来自于巷道的四周,包括巷道底板。如果底板不支护,它就是支护的一个薄弱点,很容易发生底鼓现象,降低整个巷道支护结构的承载能力,导致支护失败。所以,软岩巷道底板必须予以支护。(3)可缩性支护原则。软岩巷道中,围岩变形压力是支护的主要荷载,普通刚性支护(砌碹支护、普通锚喷等)难以适应,在大的变形压力作用下很快就会破坏,使围岩处于事实上的无支护状态,不发挥围岩的承载能力;对于可缩性支护,当变形压力超过围岩的承载能力后,支架可缩让压,这一过程是减少支护受力,让围岩发挥亘大承载能力的过程,所以,软岩巷道支护的主体结构必须是可缩性支护,如锚喷网支护和U型钢可缩性支架等。(4)二次支护原则。理论和实践都已证明,软岩巷道采用一次强阻力刚性支护来维护围岩是不能成功的,因为它不适应软岩巷道初期变形量大、变形速度快的特点。为适应软岩的变形特征,应采取二次支护成巷的方法。一次支护主要是加固圉岩,提高其残余强度,在不产生过度膨胀、剪胀变形的条件下,利用可缩性支护控制围岩变形卸压。二次支护要在围岩变形稳定后适时完成,给巷道围岩提供最终支护强度和剐度,以保持巷道较长时间的稳定性和安全储备。二次支护时机,根据监测数据确定。2.4软岩巷道锚喷网支护机理锚喷网(或叫锚网喷)支护作为软岩巷道的主要支护手段,已被广大工程技术界所公认。探讨锚喷网支护机理就显得尤为重要。2.4.1单体锚杆的作用机理1.单体锚杆的作用机理一般认为普通锚杆没有预应力,比较好的状态下安装的初张力只有20 kN左右;实测表明,由于爆破震动和锚杆杆体的变形等原因,锚杆的安装初张力在12 d内会明显降低,直至下降到零。普通锚杆只有当围岩变形之后才能产生支护力,假设松动圈Lp=0,岩石长期处在弹性状态下,则锚头与垫板间围岩变形量只有百分之几个毫米,尚未产生能使锚杆实际上受力的变形,围岩的变形已经完成,锚杆应力将始终为零或者很低;只有在松动圈产生,锚头a与锚尾b之间发生一定量(815 mm)的相对膨胀变形之后,锚杆的工作阻力才能达到30 kN以上,使锚杆处于工作状态。围岩的这一膨胀过程,正是锚杆应力增加,进入实际工作状态的过程。如果岩层是松动圈Lp0.4 m的类围岩,锚头与锚尾之间的相对伸长量小,所安设的锚杆事实上将不会产生支护作用。图2-4-1是单体锚杆受力过程示意图,图中箭头方向表示锚杆段受力的方向。其中(a)图是端头锚固式锚杆的应力状态,锚杆应力将随着a-b间岩石变形的增大而增大,当松动圈发展到b点时,锚杆的应力达到最大。图(b)是全长锚固式锚杆的应力状态,杆体应力方向的中性点c点位置在松动圈的边界上;随着松动圈的发展,锚杆中应力的中性点c也不断地向深部转移,当松动圈达到锚杆外端部b点时,锚杆应力值最大。所以对于普通非预应力锚杆,只有当松动圈达到一定值后,锚杆才能处于受力工作状态;锚杆越长,松动圈越大,锚杆应力值越大。图2-4-1 单体锚杆受力过程示意图2.松软岩层中锚杆的工作过程在软岩巷道中,伴随着开巷后围岩松动圈的发展,锚杆锚入岩体后受到围岩碎胀变形力的作用而承受拉力。一般松软岩层往往在开巷后13个月时间才能形成稳定的松动圈,锚杆安装完成后,将经历剩余松动圈发展的全过程。如图2-4-1(c),假如锚杆安装时松动圈已发展到c点位置,在松动圈由c点向d点稳定松动圈最终边界发展时,将有两部分岩石膨胀使锚杆应力不断增长:第一是松动圈由c点发展到b点其间所产生的体积膨胀变形;第二是a-c间松动围岩的持续膨胀变形,因为破裂缝的扩张过程滞后于松动圈的扩展,后续松动圈发展所产生的碎胀变形力,将推动先期形成松动圈内岩块的滑移和破裂缝的扩张。这两部分变形使锚杆受到拉伸,产生工作阻力,反过来锚杆又以该阻力对围岩产生压力,限制围岩过度膨胀。在这个过程中锚杆的作用是不使围岩产生有害变形。一旦松动圈超过b点,则此点外的碎胀力将作用在由锚杆控制的破裂岩体我们称之为“破裂岩体锚固体”之上,此时支护的强度决定于锚固体强度特性和巷道(支护结构)的形状。2.4.2锚杆的组合拱支护原理1锚固层与组合拱概念在软岩巷道中,伴随着开巷后围岩松动圈的发展,锚杆锚人岩体后因受到围岩碎胀变形力的作用而受到拉伸,反过来,锚杆对围岩产生压应力。松动岩体中,在单根锚杆约束下可以形成一个锥形的压密区,群体锚杆若以适当的间距布置,锚杆群在围岩中形成的双锥体压缩区相互交叉重迭,则能够形成一个连续的、相互重合的层状锚固体,通常称之为“锚固层”。当巷道形状为直线时,该“锚固层”是墙;拱形断面则呈拱形,称之为破裂岩体“组合拱”,见图2-4-2。锚固层的厚度,与锚杆长度和间排距有关,其间有下列公式的对应关系。(a)错固层 (b)组合拱图2-4-2 群体锚杆形成的“锚固层”和“组合拱”b=Ltga-atga式中 b锚固层厚度,cm;L锚杆的有效长度,cm;a锚杆的间排距,cm。a锚杆对破裂岩体的控制角模拟实验证实a=43,一般取a45,代入上式有:b=La2锚杆的组合拱支护原理(1)组合拱结构承载能力估算。在松软围岩中,若按照悬吊理论确定支护参数,所定锚杆将因过长而失去普遍应用价值。基于对锚固体力学性能的认识,在大松动圈内可以用小于松动圈厚度的锚杆,将破裂围岩锚固起来,提高其残余强度,形成具有一定承载能力和可塑性的组合拱结构体,用来承受地压、维护围岩。组合拱的承载能力与组合拱厚度、围岩强度、锚杆应力等因素有关,锚杆锚固力越大,破裂围岩残余强度的提高幅度就越大。组合拱所能承受的荷载,可根据断面形状分别按相应的结构力学原理“直墙拱形结构”或“厚壁筒”计算。圆形巷道组合拱支护能力,可以用拉麦公式近似估算:p=z2(1-Ra2(Rb+b)2)式中 p组合拱径向承载能力;z破碎岩体锚固体强度。一般取原岩强度的70%80%,z=0.70.8 Ra。Ra原岩单轴抗压强度;b组合拱厚度;Rb组合拱内半径,Rb=R0+a/2;a锚杆间排拒;R0巷道净半径。单位长度组合拱的承载能力q为:q=2Rbp特别指出的是,上述两公式所得巷道组合拱的承载能力q数值,是在半径r=R0+a/2+b径向深度围岩的承载力与锚杆支护能力之和,它与通常计算的支架承载力不同,支架承载力只是支架本身结构的承载力,未包括围岩的承载力。如果没有锚杆加固破裂围岩,上述公式中的以只是较低的残余强度。一般将q数值与间距相同的同形状的U型钢可缩支架支护能力相比,要求q是后者的23倍以上。软岩巷道锚网支护工业试验发现,合理设计锚杆支护的巷道收敛量较外部支撑式支架的巷道收敛量要小得多,有时相差近一个数量级(全封闭U钢支架除外),由此说明,锚杆支护具有较强的支护强度及控制围岩变形的能力。(2)锚杆支护可缩性分析。锚杆支护可缩性表现在三个方面:实测证实,普通1.6m锚杆,在岩性比较软弱的条件下,不仅锚杆尾端随巷道表面围岩位移而位移,而且其锚固的锚头端,也随着深部岩体的位移而位移,一般如果表面位移量为lOOmm,围岩深处锚头的位移量常达7085mm,锚杆杆体伸长量只有1530mm,巷道收敛并未全部作用于锚杆之上;破碎岩石锚固体本身具有可塑性已为试验所证实;使用高延伸率材质的可塑性锚杆或者是结构可拉伸的可缩性锚杆。软岩巷道锚网喷支护工业试验证明,当巷道均匀收敛400mm时,仍处于良好的维护状态,锚杆支护具有良好的可缩性。3.喷层、钢筋网支护作用分析软岩锚杆支护,锚杆形成的锚固层组合拱是支护的主要承载结构,喷层和金属网的作用是维护该组合拱的存在,防止它因岩块冒落而失效。锚杆对松动围岩的控制范围是有限的,其控制角a=4345,因此在相邻的4根锚杆之间,存在一个四角锥形体的非锚固松弛带(图2-4-2),其间任意一块破裂岩块的掉落,都将危及锚杆控制范围内的锚周岩块;一旦锚杆锚固体内的破碎岩块也掉落,锚杆将会因松弛而失去锚固力,原来均匀封闭的组合拱就会变薄或失效,造成锚杆支护失败。对于锚杆间的松弛区内的岩石,必须用喷层和金属网予以支护。软岩巷道围岩变形量大,脆性的喷层很快会开裂破坏,金属网或钢筋网的敷设,不仅可以支护锚杆间的碎石,提高喷层的抗变形能力,而且又将单个锚杆连接成为一个整体的锚杆群,增强了锚杆支护的总体稳定性,同时也可以使锚杆间的松弛围岩部分地进入支护状态。软岩巷道喷层支护的首要作用是及时封闭围岩,防止围岩风化潮解;同时作为临时支护,在其保护下进行锚杆安装的施工作业。对锚杆间松弛围岩的支护,主要依靠金属网,因为在大变形挤压作用下,喷层的支护能力较弱.4.吸水膨胀型及复合型软岩锚喷网支护原则这两种类型的软岩有别于单纯碎胀型软岩,这里特别强调对地层水、工程水、空气中水分的处理。作好治理与转化工作。支护的首要任务是防水、治水,将潮湿空气与围岩隔离开来,防止围岩风化、潮解,减少岩体强度的降低。对于这类软岩,如若制水得当,膨胀性软岩可以转化为较易支护的碎胀型软岩;经转化后的膨胀性软岩,如果松动圈不大,支护的阻力并不是一定要很大。复合型软岩,既有围岩的吸水膨胀性变形,又产生了较大的松动圈,剪胀变形和岩石的吸水膨胀性变形都比较大,须采用防水和支护阻力较强的可塑性支护措施;复合型软岩巷道施工之后一定要加强维护,因为在剪胀变形力作用下,一般用来防水的喷层很快就会开裂破坏,必须及时补喷,这与碎胀型软岩的要求略有不同。3软岩巷道支护技术3.1软岩巷道支护技术概述软岩巷道支护,正如前面所谈到的,并不是单一的支护可以奏效的,也不是一次支护最终可以实现的,必须采用联合支护的方式。由于全国各矿区软岩性质多种多样,井下地质条件及生产条件多变,加上施工习惯也不尽相同,因此,软岩巷道的支护形式也是多种多样的。归纳起来,主要有下列各种形式:锚杆喷射混凝土支护(简称锚喷支护);锚杆、金属网、喷射混凝土支护(简称锚网喷支护);锚杆、金属网、钢架、喷射混凝土支护(简称锚网喷架支护);锚杆、喷射混凝和锚索联合支护(简称锚喷索支护);锚杆、金属网和锚索联合支护(简称锚网索支护);锚杆、粱、金属网联合支护(简称锚梁网支护);锚杆、金属网、可缩性金属支架联合支护(简称锚网架支护);锚杆、金属网、桁架支护(简称锚网桁支护);锚、梁、网、喷、注浆联合支护;可缩性金属支架;锚、网、喷、碹联合支护(碹指料石砌碹、现浇混凝土碹、预制混凝土弧板碹。多用于二次支护)。大量的工程实践证明,锚喷、锚网喷、锚网以及可缩性金属支架、锚索等都是软岩巷道支护有效的支护手段。有时可单独使用,有时可相互配合联合使用,都有大量成功的施工实例。锚杆、喷射混凝土、金属网、可缩性金属支架、锚索等在软岩巷道支护体系中,各有各的作用。(1)锚杆:大量实践证明,锚杆在软岩巷道支护中起主导作用,它能承受大部分地压,防止围岩松动破坏,并有一定的可缩性,可随巷道围岩同时收缩变形,而不失去支护能力。(2)喷射混凝土:喷射混凝土最突出特点是与围岩密贴,在岩面暴露之后能即时喷射施工,将围岩加以封闭,从而消除水、潮湿空气以及风化对岩体的不利影响,减少围岩强度下降,达到间接提高围岩强度的目的。喷射混凝土能将围岩表面的凹凸不平处填平,形成一个光滑曲面,消除因岩面不平引起的应力集中现象,从而避免应力集中所造成的围岩破坏。(3)网:主要有铁丝网、钢筋网及塑料网。它的主要作用是防止锚杆间的松软岩石垮落,同时在喷射混凝中铺设金属网可改善喷射混凝土的性能,使喷射混凝由脆性结构变为柔性结构,防止围岩变形较大时,喷层过早的开裂失效。(4)可伸缩金属支架:在松软破碎或采动影响的巷道,可缩性金属支架是与锚喷(网)支护相配套的一种常用二次支护方式,也可以单独使用。目前使用最多的是U型钢拱形可缩性支架和封闭形可缩性支架,其结构比较简单,承受力较大,可缩性较好,与锚喷(网)一次支护配合使用,会收到艮好的支护效果。它是我国煤矿巷道支护的另一种重要发展方向。(5)锚索:锚索可以使由锚网(梁)支护形成的锚固岩体,悬吊于上部坚硬稳定的岩层中,避免巷道顶板离层及巷道顶板整体下沉或跨落。锚网(梁)索组合支护方式已经逐渐成为今年来对松软岩层巷道重要的支护方式。软岩巷道支护形式的选择,必须根据巷道的用途、服务年限、围岩状况、地应力大小等因素确定。一般情况下,服务年限长的软岩开拓巷道和硐室以及变形地压为主的其他巷道,要及时封闭围岩,多采用锚喷网联合支护,对于以松碎为主的回采巷道多选用锚网梁或与锚索相配合的联合支护,亦可用可缩性金属支架。3.2锚杆1.锚杆及其种类(1)锚杆:锚固岩体,维护围岩稳定的杆状结构物。(2)锚杆组成:锚杆一般由锚杆杆体、锚固头(段)、托板、托梁等组成。锚杆杆体:其材料有竹、木、钢筋、螺纹钢、玻璃钢等。锚固头(段):有机械锚固型、粘结锚固性和磨擦锚固型。按锚固头(段)的长度不同,可分为端头锚固和全长锚固两大类。托板:托板又称垫板或托盘。它是锚杆支护的重要部件。有木托板、铸铁托板、钢板、托板等。托梁:托梁的作用是将两根以上的锚杆相互联结起来,形成组合锚杆群体系,更有效的支护围岩。主要有钢板粱、W型钢带、钢筋梁等。(3)锚杆的分类:锚杆的名称目前尚无统一规定,有的以材质命名,如竹锚杆、木锚杆、玻璃钢锚杆;有的以粘结材料命名,如树脂锚杆、水泥锚杆、砂浆锚杆;有的以结构命名,如倒楔锚杆、涨壳锚杆;有的以其外形命名,如缝管锚杆;也有以其作用机理命名,如水力膨胀式锚杆等。锚杆分类如图3-2-1所示,各种锚杆优缺点如表3-2-1所示。图3-2-1 锚杆类型划分图表3-2-1 各种类型锚杆的主要优缺点锚 杆 类 型优 点缺 点端头锚固类机械锚杆型安装迅速,及时承载对深部围岩要求高粘结锚固型易加工,制造简单对深部围岩要求一般全长锚固类机械锚杆型易安装,及时承载易腐蚀,锚固强度易衰减和丧失粘结锚固型适用范围广,树脂锚固剂承载速度快、锚固力大树脂锚固成本高,树脂易燃、有毒2管缝式锚杆管缝式锚杆是美国70年代研制成功的,采用美国1018号钢制作,其屈服应力280439 MPa;或采用4130号钢,其屈服应力为421701 MPa,大致相当于我国45号钢或低合金钢。目前国内用45号或16号铬钼钢等低合金钢板加工,多用卷压成型的加工工艺,锚杆长度1. 21.5 m,或1.82.0 m,或更长一些。钻孔直径通常为34.9 mm。因管径大于孔径,需用风钻(前端装特制顶具)或其他机具强行顶入锚杆孔中,依靠优质钢管的弹性变形恢复力而与孔壁紧紧挤压,在杆体全长产生摩擦锚固力。锚固力取决于多种参数,通常可达5070 kN,如缝管锚杆头部加一对楔子,锚固力可达90kN。缝管锚杆结构见图3-2-2。图3-2-2 管缝式锚杆这种锚杆靠摩擦力实现全长锚固,适用范围广泛,尤其适用于软岩及巷道掘进中变形较大、位移量较大的围岩中。在锚杆受围岩横向位移力时,锚固力更大,而且不易折断。在普通岩体中使用效果也较好。3树脂锚杆树脂锚杆由树脂药包和锚杆杆体两部分组成,其结构见图3-2-3和图3-2-4。树脂锚杆的头部粘结在锚杆眼内,其锚固力达60kN以上。树脂金属锚杆的头部加工成反螺旋麻花形或其他形状,便于搅拌树脂药包。树脂药包用塑料袋包装,树脂锚固剂根据其凝固固化时间,有超快的CK型,有快速的K型,有中速的Z型和慢速的M型,对于不同金属杆体与基材的锚固力见表3-2-2。1堵头;2聚乙烯外袋;3不饱和聚酯树脂;4玻璃管;5固化剂加填料图3-2-4 树脂锚杆树脂药包a顶端为劈叉式;b顶端为平头式 1杆体;2挡圈;3劈叉式麻花头;4平头式麻花头;5托板;6螺母图3-2-3 树脂锚杆体结构树脂锚杆的锚固力总是大于杆体强度极限值,设计不同的锚固长度均能达到可靠的锚固效果,大量锚固力实测结果,都是杆体延伸或螺纹拉断,锚头不动或有很少位移,实践证明锚固可靠性百分之百。根据工业应用实测数据统计分析,每支树脂锚固剂对于不同金属杆体与基材的锚固力列于表3-2-2,供施工参考。表3-2-2 锚固力测试数据被锚基材杆体规格材质250号混凝土砂岩页岩煤砖砌体16A3圆钢607060704050354535451616Mn螺纹钢7080708040503545354520A3圆钢7085708028A3圆钢100120901004.水泥锚杆水泥锚杆由杆体和水泥药卷组成。水泥锚杆的杆体有钢质、竹质及木质3种。钢质杆体有端部弯曲式、小麻花式、普通麻花式、端盘式和回收式等。端部弯曲式、小麻花式适于打入安装,普通麻花式适于旋转搅人安装,端盘式适用冲压安装。竹杆体有端尖式和锯齿式,木锚杆有端锥式和端扁式,均适合打入安装。水泥药卷按结构形式有实心式和空心式;按吸水方式有浸水式和自备水式;按锚固方式有端锚式和全长锚固式。水泥固化剂的配比和成分也有所不同。这些内容在原煤炭部行业标准水泥锚杆卷式锚固剂(MT21090)中均有明确规定。5.锚杆木锚杆包括普通木锚杆和压缩木锚杆。普通木锚杆直径一般38 mm、长12001800 mm。锚杆安装到位后,一般在孔口的锤击作用下,内楔块劈进锚杆体杆端的楔缝并锤大气楔块,将锚杆固定,从而实现对围岩的支护作用。木锚杆结构简单、易加工、成本低,施工安装方便,但其锚固强度和锚固力较低,一般锚固力在10 KN左右。对锚杆不做防腐处理的服务年限只要1年左右。压缩锚杆直径一般为38 mm、长15301753 mm。锚杆安装后能吸收水分、使杆体膨胀而充满整个锚杆孔,实现全长锚固锚固力为20 KN左右。6.锚杆竹锚杆包括竹片锚杆和百夹竹锚杆。竹片锚杆是用22号铅丝箍成圆形杆体,两端至铁箍距离稍大于楔子长度,楔子和垫板均用木材制作。竹片锚杆锚固力不够稳定,锚固力略低于普通木锚杆。百夹竹锚杆是用20 mm25mm百夹竹,截取所需长度(1500 mm左右),破成对开,经防腐处理后在竹心中灌以1:2的水泥砂浆;杆体两端留下木楔长度,用铅丝捆扎一道,加上铸铁垫板,两端插入用硬木加工的圆锥形木楔,其锚固力可达20 KN。竹锚杆的使用范围与普通锚杆相同。在盛产竹材的地区充分利用当地资源、以竹代木可大大降低支护成本。7.内注式注浆锚杆在不稳定煤巷中,锚杆支护所能提高的围岩强度达不到支护所需的强度要求时,过分加大锚杆长度,既不经济,也不实用。如果在锚杆支护基础上,向围岩中注入浆液,不仅能将松散岩体胶结成整体,而且还可以将端头锚固变成全长锚固,提高围岩强度及围岩的自撑力。对穿过断层破碎带、淋水带的超前注浆,巷道注浆加固要求一定初锚力和需控压注浆的巷道,可采用可控压内注浆锚杆,其结构见图3-2-5。1进浆管;2逆止阀;3锚杆螺母;4托盘;5止浆塞;6锚杆体;7活塞;8分浆管;9弹簧;10水泥药卷挡板;11锚杆尾;12倒楔图3-2-5 可控式内注式注浆锚杆结构图对于不考虑初锚力、不需控压注浆的巷道施工、修复和加固,可采用普通内注式注浆锚杆,其结构如图3-2-6所示。图3-2-6 普通内注式注浆锚杆结构图8.其他锚杆目前已经用于巷道和硐室支护的锚杆种类很多,可适用于不同地层和工程支护的需要,如胀壳式锚杆、水力膨胀式锚杆、可伸长锚杆、快硬水泥锚杆等等,在此不再详细介绍。3.3喷射混凝土1.喷射混凝土的分类喷射混凝土是将一定配比的水泥、砂子、石子和速凝剂的拌和物,通过混凝土喷射机,以压缩空气为动力,沿着管路压送到喷嘴处,与水混合后,以较高的速度(30120 m/s)喷射到岩石上,凝结硬化后而形成的一种支护形式。喷射混凝土作为地下工程的一种支护方式,已得到日益广泛的应用。根据喷射工艺的不同,分成干式喷射混凝土、潮式喷射混凝土、湿式喷射混凝土及SEC喷射混凝土。根据喷射混凝土的组成,可分为一般喷射混凝土与纤维增强喷射混凝土。(1)干式喷射混凝土将水灰比小于0.25的水泥、砂子、石子混合料和粉状速凝剂按一定比例混合,由人工或机械搅拌均匀后,利用干式混凝土喷射机,以压缩空气为动力,经输料管输送到喷嘴处,与一定量的压力水混合后喷射到受喷面上。如果用专用的快凝锚喷水泥,则可不加速凝剂。这种工艺简单、易操作、输送距离长(平均可达150200 m),但粉尘大、回弹率高是其致命的弱点。(2)潮式喷射混凝土将水灰比在0.250.5间的混合料(潮料和粉状速凝剂)按一定比例混合后,由人工或机械搅拌均匀,利用潮式喷射机,以压缩空气为动力,经输料管输送至喷嘴处与补充的压力水混合后喷射于受喷面上。潮喷输料管不宜太长,不宜使用早强水泥,但粉尘和回弹率都比干喷小得多。(3)湿式喷射混凝土将水泥、砂子、石子、水按一定比例配合后搅拌成混凝土(水灰比一般为0.5左右、塌落度13 cm左右),用泵(挤压泵或柱塞泵)将搅拌好的混凝土经输料管压送至喷嘴处,与液体速凝剂相混合,借助压风补充的能量将混凝土喷射到受喷面上。湿喷粉尘少、回弹低、混凝土强度高。但喷射工艺较复杂,对集料和外加剂的要求较高,混凝土输送距离较短(一般不超过50 m)。(4)水泥裹砂喷射混凝土简称SEC喷射混凝土,是20世纪50年代发展起来的一种新型混凝土喷射工艺。其实质是用水泥裹住砂粒并调制成砂浆,泵送并与干式喷射机输送的干集合料相混合、经喷嘴喷射到受喷面上。水泥裹砂喷射混凝土的特点是粘结性能好,粉尘少(一般为2l0 mgm),回弹量小,混凝土强度高,输送距离长,一次喷厚大(可达1040 mm),有淋水时易于喷敷。但喷射工艺较干喷、潮喷和湿喷都复杂,是干喷与湿喷相结合的喷射新工艺。(5)纤维喷射混凝土目前,国外使用最多的是钢纤维喷射混凝土,在松软、破碎围岩和特殊地下工程中获得愈来愈广泛的应用。钢纤维喷射混凝土是在普混凝土中,掺入适量的钢纤维后形成的一种新型复合材料,它改变了普通混凝土的脆性特点,具有高强度、大变形及破坏后仍存在较高残余强度的特点,使喷射混凝土的韧性、抗弯、抗剪强度、耐用系数和疲劳极限等都得到极大改进。其柔性大大超过了普通混凝土,抗弯强度约增加50%100%,抗压强度提高约30%50%,韧性比一般混凝土提高数倍。纤维喷射混凝土的强度,依掺入纤维的种类、形状、规格、数量的变化而不同。在掺量不变时,增强效果随着纤维的长细比的增大而愈佳。纤维喷射混凝土,一般都有利用现有喷射混凝土设备和施工工艺,即在上述的干式、潮式、湿式和SEC喷射混凝土中,掺入适量的纤维而纤维增强喷射混凝土。2.喷射混凝土支护作用原理(1)支撑作用。喷射混凝土支护具有良好的物理力学性能。特别是抗压强度较高,可达200 kg/cm2以上,因此能起支撑地压作用。又因其中掺有速凝剂,使混凝土凝结快,早期强度高,紧跟掘进工作面起到及时支撑围岩的作用,有效地控制了围岩的变形和破坏。(2)充填作用。由于喷射速度很高,混凝土能及时地充填围岩的裂隙、节理和凹穴的岩石,大大提高了围岩的强度。(3)隔绝作用。喷射混凝土层封闭了围岩表面,完全隔绝了空气、水与围岩的接触,有效地防止了风化潮解而引起的围岩破坏与剥落;同时,由于围岩裂缝中充填了混凝土,使裂隙深处原有的充填物不致因风化作用而降低强度,也不致因水的作用而使得原有的充填物流失,使围岩保持原有的稳定和强度。(4)转化作用。由于前三个作用的结果,不仅提高了围岩的自身支撑能力,而且使混凝土层与围岩形成了一个共同工作的力学统一体,具有把岩石荷载转化为岩石承载结构的作用。从根本上改变了支架消极承压的弱点。3.4网在松软岩层掘进巷道,最常用、最有效的支护形式是锚网、锚网喷、锚梁网、锚网索,都离不开网。它是锚杆支护系列的重要组成部分。1.网的作用及种类一、网的作用(1)维护锚杆间比较破碎的岩石,防止岩块的掉落。(2)提高锚杆支护的整体效果,抵抗锚杆间破碎岩块的碎胀压力,提高支护对围岩的支撑能力。(3)在喷射混凝土内可提高混凝土的柔性,防止喷射混凝土开裂掉块。二、网的种类(1)按网格形状可分为经纬网和菱形网。(2)按制作工艺分为焊接网和编织网。(3)按材料分为铁丝网、钢筋网与塑料网。2.金属网一、对金属网的要求(1)与混凝土粘结好,能使喷射混凝土层开裂的(2)网片整体好,可增加喷层的强度和稳定性。(3)加工方便,成本低廉。(4)具有一定的可弯曲性,便于与巷道形状相吻合。能卷捆或折叠,便于运输。(5)具有和锚杆支护相配套的强度,能抵抗一定的围岩压力。二、网的规格及适用条件(1)铁丝网一般用声34mm的镀锌铁丝编织而成。经纬网网孔尺寸一般为20 mm20 mm60 mm60 mm。其作用是防止松动岩块掉落,但对围岩主动支护能力差。菱形网网孔尺寸为40 mm40 mml00 mml00 mm。由于菱形网具有强度高,连接方便等优点,目前逐步代替经纬网。铁丝网由于强度较低,多用于一般软岩和锚喷网支护中。(2)钢筋网钢筋网是由钢筋焊接而成。一般为经纬网。小网格钢筋网:规格为直径4 mm的冷拔钢筋,网格为40 mm40 mm。实践证明,在松软破碎的煤(岩)层中这种网应用效果很好。大网格钢筋网:它由受力筋和分布筋构成。横向筋一般为受力筋,直径8l0 mm,纵向筋一般直径6 mm;网格l00 mml00 mm。这种网强度和刚度都比较大,可有效地增加锚杆支护的整体效果,适用于大变形、高地应力巷道。3.塑料网塑料网是用矿用聚丙烯塑料带编成。该塑料带是一种新型高强材料,具有抗燃烧、抗静电性能,与直径6 mm低碳钢丝物理力学性能对比如表3-4-1。表3-4-1 聚丙烯塑料带主要物理力学性能品种相对密度拉断力(KN)延伸率(%)抗腐蚀性埋入混凝土中使用期塑料带0.93.025耐腐蚀10 a低碳钢丝7.92.512易腐蚀10 a对聚丙烯塑料带进行抗老化试验的结果表明,当温度在-40100范围内变化时,各种性能无显著变化。为增加塑料带与混凝土的粘结力,可将塑料带表面压成螺纹状。4.塑料网锚喷支护技术的应用在淮南新庄孜矿5-2石门采用塑料网锚喷支护技术获得显著成效。该石门埋深640 m,夹在由大断层派生的两个小断层之间,穿过的岩层有泥岩、砂质泥岩、页岩、砂岩及煤。岩石的抗压强度2049.5 MPa,属亲水性膨胀软岩。巷道断面为马蹄形,净宽为5.6 m,高4.2 m,断面积22.09 m2。塑料网长5 m、宽1.3 m,15.0 mm15.0 mm网孔。锚杆采用树脂锚杆,长1.9 m,直径16 mm,间排距为600 mm600 mm。施工中采用上下台阶式施工工艺,上台阶开挖后先支护腰线上部,待掘进20m后,再开挖及支护下半部。一掘一喷,光面爆破,激光指向,机械装岩,塑料网锚喷支护。施工过程中如下:在光面爆破后,迅速喷射混凝土30 mm(初喷),封闭围岩。安装可伸缩式树脂锚杆,它的可伸缩量为200 mm以上,初锚固力50 kN以上。铺塑料网、钢锚条,然后再上垫板并拧紧螺母。铺设塑料网与锚杆安装交替进行,塑料网与塑料网的搭接长度为l00 mm;锚条用46 mm圆钢焊成,沿巷道环向每3排锚杆安装一锚条,沿巷道走向每2排锚杆安装一锚条,锚条的长度均为1.4 m。挂好网、安装锚条后,再喷30 mm混凝土,使喷射混凝土厚度达到60 mm,构成塑料网混凝土柔性喷层,完成第一次支护。当巷道表面相对位移值降到0.2 mm/d以下时,再喷射混凝土,使总厚度达到200250 mm,完成永久支护。巷道掘出后,进行了巷道收敛量的观测,经230
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