Page 168 - 采矿工程中采矿工艺与技术研究
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Research on Mining Technology and Technology in Mining Engineering
采矿工程中采矿工艺与技术研究
形式有:无支护、喷射混凝土支护、锚杆支护、喷锚支护、喷锚网支护和复合形
式支护。有的矿山巷道没有进行外部支护也可以安全的使用,实际是围岩起到了
支护的作用。即使采用了外部支护,围岩也起到相应的支护作用,对于围岩的这
部分作用也应当进行可靠度的计算。
1. 围岩自支护
巷道开挖之前,地壳岩体内任意一点的应力都处于平衡状态,它等于岩体中
的初始应力。巷道开挖以后,破坏了岩体的初始平衡状态,使巷道周围的岩体应
力重新分布,建立了新的应力平衡状态,此时的巷道周围岩体的应力即“二次应
力”,一般称为围岩应力。如果围岩应力小于岩体强度,则围岩处于弹性自稳定
状态,不需要支护。实际上是围岩起到了支护的作用,因此,可以将围岩视为矿
山巷道的支护构件。
2. 锚杆支护
锚杆支护是一种在围岩中钻孔,并在孔中安装杆体,并使杆体与围岩联成一
体,以达到加固围岩,支护巷道的目的。用于杆体的材料有光钢筋、螺纹钢筋、
有缝钢管等。
(1)锚杆的类型
用于巷道支护的锚杆,按锚固方式的不同可以分为三种类型。
端部锚固式锚杆:属于该类型的锚杆主要有:金属楔缝式、涨壳式、倒楔
式、快硬水泥卷锚杆。该类锚杆在将锚杆放入孔中之后,并在其工作之前,需先
将锚杆在头部固定在孔中岩壁上,然后安装垫板,拧紧螺帽。这样在锚杆未受到
围岩变形力的情况下,锚杆就已经收到了预加拉力,即锚杆安装后能立即承受
荷载。这对于变形速率较大的围岩非常有利。一般情况下,取预拉力为锚固力的
40%~50%。各类锚杆的锚固力有所不同,一般在 30~100t 之间。
全长锚固式锚杆:该类锚杆又可分为全长粘结式和摩擦式两种。全长粘结式
锚杆,该类锚杆是将锚杆插入到全长都充填有粘结材料的孔中,然后再安装垫板
和螺帽。粘结材料有水泥砂浆、聚酯树脂等。对应于充填材料分别称作钢筋砂浆
锚杆和树脂锚杆。一般情况下,该类锚杆是无预应力的,安装后不能立即承载,
但其性能稳定、安装简便,适应性广泛。全长摩擦式锚杆:该类锚杆最具代表性
的是管缝式摩擦锚杆。它是一根沿纵向有一条通缝的钢管,将该钢管打入孔径比
管径小 2~3mm 的岩石钻孔中,钢管尾部装有托盘。在围岩未变形前,锚杆受到
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