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地质条件复杂条件下的几种支护结构方式
魏茂森
(龙煤七台河矿业有限责任公司新铁煤矿,黑龙江七台河154600)
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摘要:本文主要阐述了地质条件复杂条件下的错喷支护、错网支护、错网喷支护、错网梁支护、错网梁喷支护、错杆案支护、错注联合支护等儿种支护结构方式
关键词:地质条件:支护:结构;方式
在围岩条件和地压复杂时,单纯的锚杆支护不能满足支护要求,从而形成以锚杆支护为主体,内外结合的多种支护方式。对控制复杂围岩和地压具有显著效果。
1锚喷支护
锚杆支护和喷射混凝土支护相结合就是锚喷联合支护(也称锚喷支护)。在错锚喷支护中,锚杆的作用在于从整体上加固或承载围岩:喷射混避土的作用则在于封闭围岩表面避免围岩风化剥落,及
与围岩紧密结合对锚杆间的未加固区域起支护作用。光弹模拟试验表明,锚托支护时铺杆之间的围岩表面附近会产生拉应力,可能造成松软岩石的局部破坏和掉块,面局部小岩块的坠落又可能造成围岩整体松动和破坏,前弱错杆的承载能力和影响围固岩结构的整体稳定性。锚喷支护两种支护方式互为补充,其整体结构具有更强的支护能力和更广泛的适用性,一般用于较松软、裂隙较发育、易风化的岩层,在矿并使用较为普遍。
2锚网支护
锚网支护是用锚杆把铁丝网(钢筋网、塑料网等)固定在岩壁工所形成的一种联合支护方式。网的主要作用是维护锚杆间的围岩以避免小块松散岩块掉落,同时,由锚杆固定和拉紧的网把相邻锚杆联结起来,可增强支护结构的整体性。铺网支护所用的铁丝网一般由中3mm-4mm的镀锌铁丝编织而成,有经纬网和菱形网两种,菱形网具有强度高、连接方便等优点,所以,目前应用较多。钢筋网是由钢筋焊接而成的大网格(尺寸为150mm×150mm)金属网,其强度和刚度都比较大,增强支护结构整体性的效果更加显著,适用于大变形、高应力巷道支护。
3销网喷支护
在锚网支护的基础上增加喷射混凝土层即为错网喷支护。在这种结构中,网被喷射混避土包裹在其中形成类似钢筋混凝土层,这大幅提高了喷层的抗拉性能和网的刚性,支护结构整体其有更强的承载和抗变形能力,能有效地支护松散破碎的软弱岩层。所使用的网多为钢筋网,钢筋直径一般为6mm-12mm网格边长为 200mm400mm
4销网梁支护
在铺网支护的基础上增加梁形成错网梁支护。梁通常采用钢带或直径较大的钢筋加工而成,压在网的外面,一般沿巷道横向安设。梁有长梁和短梁之分,一个长梁可以贯穿3根以上锚杆并由所贯穿的铺杆固定和支撑,短架由相邻两个错杆固定和支撑。梁的作用是支撑网,从而对铺杆间围岩产生更高的承载能力;二是把断面内-排锚杆联结成个联系更加繁密、刚性更大的整体
钢带一股由2mm-3mm厚的薄钢板(0235碳素结构钢)制成,其屈服强度为240MPa,抗拉强度为380MPa。有平钢带和W形钢带两种。平钢带是一种直接轧制的普通钢带,截面形状为矩形:W形钢带是通过冷弯、辑压成形的一种型钢,其结构如图1所示。冷弯成形过程中的硬化效应可使钢材强度提高10%-15%。因此W形钢带较平钢带强度高(抗拉强度为418-437MP)另外W形钢带上的两根筋使其抗弯能力较平钢带更大。
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A-A放大
图1矿用W形钢带结构示意图
L—钢筋全长;L—销杆孔直径:L边错杆至煤帮距离:
H—钢带加周稽钢宽;T—钢带厚:B—加固槽内间距W—钢带总宽
图2钢筋梯结构示意图
钢筋梯全长:W-镁杆距煤带距高
钢筋子宽:L
杨子加筋间距:
构。这种结构施工复杂、速度慢,材料消耗大,成本高,一般仅用在断面较大、围岩松软破碎、地压大、变形太的巷道中。
6错杆行架支护
锚杆桁架结构主要由铺锚杆、拉杆、拉紧器和垫块组成。水平拉杆的预紧作用能增大沿巷道轴向裂隙的摩擦力,提高围岩的完整性有利于在围岩中形成更稳固的结构这种支护方式特别适用于围岩变形大的软岩巷道。
7销注联合支护
锚注技术即就是运用锚杆向围岩注浆的技术,这是近些年来创新的一项新技术。通过注浆能提高围岩的内聚力和内座撤角,改变其松散破碎结构使之具有更好的整体性,为锚杆提供可靠的着力基础,结合锚杆能对松散破碎围岩起到良好的支护效果。
参考文献
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用较粗钢筋焊接而成的案称为钢筋梯,其结构如图2所示。其[2]张登明.煤矿开采方法[M]徐州:中国矿业大学出版社,2009,4
性能不如W形钢带,但节省钢材.成本较低
有时也可利用工字钢梁等刚性更大材料作梁。 5销网梁喷支护
在锚网梁结构的基础上增加喷射混凝土层即为错网梁喷支护。
[3]程功林,注佑式.煤矿开采技术[M]徐州:中国矿业大学出航社, 2010,2
[4]郭奉贤,席振修.煤矿开采与据进[M]北京:煤炭工业出航社, 2008.10
这是在矿并巷道支护中使用的最复杂、支护能力最强的一种支护结
[5]郭奉贤.采矿生产技术[M].北京:煤炭工业出版社,2010,11.