Page 184 - 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
三、喷锚支护技术
（一）喷锚支护的作用原理
喷锚支护在洞室开挖后，支护及时，与围岩密贴，柔性好，有良好的物理力
学性能。它能侵人围岩裂隙，封闭节理，加固结构面和层面，提高围岩的整体性
和自承能力，抑制变形的发展。在支护与围岩的共同工作中，有效地控制和调整
围岩应力的重分布，避免围岩松动和坍塌，加强围岩的稳定性。它不像传统的模
筑混凝土衬砌那样，只是在洞室开挖后被动地承受围岩压力，而是主动地加固围
岩。对喷锚支护作用原理的研究还不完善，有待进一步探索和改进。
（二）喷锚支护的特点
1. 作用及时
喷锚支护的及时性主要体现在它可以在隧洞开挖后几小时内立即施工，从而
迅速有效地为围岩提供支护抗力。由于岩石的峰值强度和残余强度均与侧压力成
正比，而其强度的下降程度与侧压力成反比，因而，在开挖后及时的进行喷锚支
护，能为围岩提供径向抗力，使围岩处于有利的三轴应力状态，有利于保持围岩
的强度和稳定。喷锚支护的及时性还体现在它紧跟施工作业面进行，可以完全利
用工作空间来限制开挖后支护前变形的进一步发展，防止围岩发生松弛。
2. 粘结性强
喷锚支护具有粘结性主要是由于喷射混凝土与围岩之间的粘结强度一般可
以保持在 1.0Mpa 以上。两者不仅粘结紧密，而且可以通过粘结面上的粘结力和
抗剪力把被节理裂隙等切割的隧道表面的岩体连接起来，使岩块之间保持咬合和
镶嵌。此外，喷射混凝土还可以将荷载从将要失稳的岩体传给周围稳定的岩体，
防止岩石的滑落。与传统混凝土衬砌相比，喷射混凝土具有可以改善荷载分布
不均和降低支护层内弯矩值的作用。这是由于喷射混凝土能与周围岩体紧密粘
结，使得在它们的接触面上既能承受径向荷载，也能承受切向荷载。统计多个采
用喷锚支护的地下工程的现场实测数据显示，其平均径向应力一般能够稳定在
0.3~0.5Mpa 之间。这也从另一方面反映出了喷锚支护与围岩相互作用的实质就是
调整两者之间的应力状态，做到充分发抨围岩自身的承载能力。
3. 深入性强
喷锚支护的锚杆可以嵌入岩体内部，调整岩体应力分布，进而提高围岩整体
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