【矿业实务】顾士东 教材精讲班教案35-第一篇-第6章-6.3.2-巷道钻眼爆破施工作业循环图表编制-6.3.3-巷道支护方法及其应用

6.3.2巷道钻眼爆破施工作业循环图表编制本条考试较少，主要涉及掘进循环的时间确定知识点一、巷道施工正规循环作业巷道施工的基本工序包括工作面定向、炮眼布置、钻眼工作、装药联线、放炮通风、安全检查、洒水、临时支护、装岩与运输、清底、永久支护、水沟掘砌和管线安设等。所谓正规循环作业，就是按作业规程、爆破图表（切割图表）和循环图表的规定，保质、保量地完成全部工序和工作量，并保证有节奏、按一定顺序周而复始地进行。知识点二、掘进循环图表编制通常掘进循环的总时间可按下列公式计算：T=T1+T2+φT3+T4+T5T1：交接班时间；T2：装岩工作时间；φ：钻眼与装岩不平行作业系数；T3：钻眼时间；T4：装药连线时间；T5：放炮通风时间T3=NL/mv其中：N:炮眼数目；L：炮眼平均深度；m：同时工作的钻机数量；V：钻机平均钻速应考虑增加10%的备用时间。此外，对于巷道工程，一般应调整为每班的整数倍，以方便管理掘、砌循环图表编制时一般以掘进工序为主，在掘进循环时间确定后，再编制永久支护循环图表。循环图表可以采用横道图或网络图来表示。例如，某矿井井下第一水平轨道运输大巷，巷道施工正规循环作业组织：自看，了解习题演练巷道掘砌循环图表在编制时要考虑（）的备用时间。A.10%B.20%C.30%D.40%答案：A6.3.3巷道支护方法及其应用巷道的支护结构形式一般有锚喷支护、注浆支护、金属支架和混凝土砌碹等形式，其中最为常用的是锚喷支护和金属棚式支架支护。知识点一、井巷工程稳定与支护施工的基本原则（1）充分利用围岩强度和围岩的自承能力（2）控制围岩应力（3）合理应用支护技术（4）充分利用监测手段了解知识点二、锚杆（索）支护锚杆支护：以锚杆为基本支护形式，并通过表面组合构件，将围岩与稳定岩体结合在一起而产生悬吊效果、组合梁效果、补强效果，以达到支护的目的。锚索支护：通过预应力锚索加固岩体，其实质就是通过锚索对加固岩体施加预应力，明显改善围岩的应力状态，提高围岩的自承能力，从而保持围岩的稳定。在大断面巷道中应用，除悬吊、挤压加固作用外，也有一定的减跨作用。1）锚杆（索）支护的形式及应用常用的锚杆（索）支护形式及适用条件见表6.3-1。巷道支护应优先采用预应力螺纹钢树脂锚杆。软岩巷道、煤层顶板巷道、破碎围岩巷道、深部高应力巷道、采动影响明显的巷道及大断面巷道等复杂困难巷道，宜采用高预应力、高强度（杆体屈服强度大于500MPa）螺纹钢树脂锚杆。必要时，可采用锚杆、锚索联合支护。锚索支护技术主要用于对常规支护的补强和围岩破碎的巷道支护。2）锚杆（索）支护施工（1）锚杆（索）支护施工锚杆施工机具主要有：锚杆钻机（包括顶锚杆钻机、帮锚杆钻机、锚索钻机）及各种规格的风动凿岩机。锚杆安设质量，包括锚杆间排距、锚杆孔的深部和角度、锚杆的外露长度、锚固质量与锚固力锚索：钻孔方向的偏斜角不应大于设计值的3°；锚索安装的有效深度应不小于设计的95%，锚固段长度不小于1m,自由段长度不小于3m；张拉段长度不小于150mm,不超过200mm；锚索张拉预紧力不应小于设计值的90%（2）支护监测监测内容主要包括：围岩表面和深部位移监测、顶板离层监测、支护荷载与围岩应力测量、围岩松动圈监测、锚杆工作状态及锚杆受力状态监测等。锚杆拉拔力检测方法如图6.3-3所示。知识点三、喷射混凝土支护1）喷射混凝土支护的作用主要体现在加固与防止围岩风化，以保持围岩的强度；改善围岩的应力状态，消除应力集中，可有效防止围岩的松动破碎；还可以与破碎围岩组合形成组合拱，共同维护巷道稳定。喷射混凝土可以单独使用，也可以和普通锚杆、预应力锚杆（锚索）联合使用，形成以锚杆等为主的支护结构，简称锚喷支护。2）喷射混凝土施工（1）喷射工艺根据混合料的方式不同，混凝土喷射工艺分为干式喷射法、潮喷法和湿式喷射法等几种。干式喷射机喷射混凝土时，在喷头处加水后喷向岩石。喷射作业时粉尘大，水灰比不易控制，混凝土的均质性和强度不易保证，而且回弹量大，喷层质量低。潮喷法将砂、石料预加水，清润成潮湿状，再加水泥拌和均匀，从而降低上料和喷射时的粉尘，工艺流程同干式喷射。湿喷法是用湿喷机压送拌和好的混凝土，在喷头处添加液态速凝剂，再喷到岩面上，湿喷法工艺流程如图6.3-4所示。钢纤维喷射混凝土的抗压强度、抗折强度、抗弯强度及耐冲击性能均有较大幅度提高；回弹率比素喷混凝土低。可代替传统的喷网支护，尤适于松软、破碎地层支护。（2）主要性能指标及施工要求①喷射混凝土抗压强度：强度等级不应低于C20。一般要求喷射混凝土1d龄期的抗压强度不低于8.0MPa。②粘结强度：水灰比适宜控制在0.4～0.45如遇到围岩渗漏水，造成混凝土喷不上去，或刚喷上的混凝土被水冲刷而成片脱落，应找出水源点，埋设导水管，使水沿导水管集中流出，疏干岩面，以便喷射。喷头距受喷面的距离以0.8～1.2m为适宜，喷头与受喷面垂直时，回弹率最低。③喷射混凝土厚度单独使用时，喷射混凝土厚度一般为50～150mm；多次喷射时，喷层厚度可到250mm；与锚杆联合使用时，根据工程性质不同，可以采用50～120mm。一般考虑到防止围岩风化及工程特点，要求喷层厚度不少于80～100mm。喷射混凝土厚度应达到设计要求，局部不得小于设计厚度的90%。当岩体变形较大时，混凝土喷层将不能有效地进行支护知识点四、注浆及锚注支护注浆：将松散破碎的围岩胶结成整体，提高了岩体强度，同时使普通端锚锚杆实现全长锚固，将多层组合拱联成一个整体，共同承载，提高了支护结构的整体性和承载能力。锚注支护：在锚喷支护或金属支架、砌碹支护基础上，进行壁后注浆，既具有锚喷支护的柔性与让压作用，又具有金属支架和砌碹等支护方式的刚性支架的作用。锚注支护主要应用于不稳定岩层，或者松软破碎岩层中的巷道支护。知识点五、支架支护主要包括木支架和金属支架两类，金属支架包括采用矿用特殊钢材制作而成的梯形和拱形金属支架。梯形金属支架由两腿一梁构成。通常用在回采巷道中，在断面较大、地压较大的其他巷道里也可使用。拱形可缩性金属支架：一般用U型钢制作，通常由一根弧形顶梁和两根上端部带曲率的柱腿组成；梁腿搭接长度约为300～400mm,并用两个卡箍固定，形成可缩结构。可缩性可达300～350mm。棚子间距一般为0.7～1.1m,棚子之间应用金属拉杆通过螺栓、夹板等互相连接知识点六、联合支护同时采用几种支护形式，即联合支护，如锚（索）喷与U型钢支架、锚喷或砌碹、U型钢支架与砌碹等联合支护。联合支护应先采取柔性支护，待围岩收敛变形速度小于1.0mm/d后，再施以刚性支护。联合支护的成本较高，实践中应根据支护监测结果，以及工程需