《支护设备》课件

支护设备支护设备是矿山开采中不可或缺的一部分。它们在保障安全生产、提高工作效率和降低成本方面起着至关重要的作用。课程介绍与学习目标课程概述本课程旨在深入介绍支护设备在工程建设中的应用，重点讲解支护设备的种类、性能、选型、设计、施工及安全管理等方面的知识。学习目标掌握支护设备的基本概念、分类及工作原理熟悉支护设备的选型及设计方法了解支护设备的施工工艺及质量控制要求掌握支护设备的安全操作规程及维护保养知识支护设备的定义及分类定义支护设备是指在工程建设过程中，为防止土体或岩石坍塌而设置的支撑和保护结构。它能有效地防止土体或岩石的变形和破坏，确保施工安全和工程质量。分类支护设备根据材料、结构形式和应用范围等因素，可以分为多种类型。常见的类型包括木支撑、钢支撑、混凝土支撑、锚杆支护、喷锚支护、注浆支护等。支护设备的组成部分:立柱支撑矿井巷道顶部和侧部的主要结构，承受上部岩层和围岩的压力。横梁连接立柱，形成水平支撑结构，提高支护系统整体强度和稳定性。拉杆用于连接立柱和横梁，防止支护结构因压力过大而变形或坍塌。连接件用于连接支护结构的各个部件，确保整体支护系统的稳定性。支护材料木材木材是传统的支护材料，具有价格低廉、加工方便等优点。钢材钢材具有强度高、刚度好、耐腐蚀等特点，广泛应用于支护工程。混凝土混凝土是常用的支护材料，具有耐久性强、抗震性好等优点。支护构件11.构成支护系统支护构件是支护系统中的基本单元，它们相互连接构成完整的支护结构。22.承载荷重支护构件主要起到支撑和传递地层压力、防止开挖面坍塌的作用。33.保证安全支护构件的质量直接影响工程的施工安全，确保人员和设备的安全。44.稳定性支护构件的稳定性保证了整个支护系统的稳定，避免局部坍塌。连接件11.连接作用连接件是连接不同支护构件的部件，保证整体支护结构的稳定性。22.连接方式常见的连接方式包括焊接、铆接、螺栓连接等，根据具体情况选择合适的方式。33.连接强度连接件的强度必须满足支护结构的承载力要求，确保安全稳定。44.抗腐蚀性连接件要具有良好的抗腐蚀性，延长使用寿命，避免生锈影响强度。常用支护材料木材木材作为传统支护材料，具有成本低廉、易加工、抗压强度高的优点。广泛用于矿山、隧道、基坑等工程的支护。钢材钢材具有高强度、韧性好、可重复利用等优点，适用于大型工程、高难度地质条件下的支护。应用于矿井支护、隧道衬砌等工程。混凝土混凝土具有强度高、耐久性好、防水性能强等特点，适用于长期支护工程，如大型水利工程、地下工程的支护。木材天然材料木材是一种天然材料，易于加工成各种尺寸和形状。强度和耐久性木材具有良好的强度和耐久性，适合作为支护材料。可持续性木材是一种可再生资源，有助于减少对环境的影响。钢材强度高钢材具有很高的抗拉强度和抗压强度，能够承受较大的荷载。韧性好钢材具有良好的韧性，能够在一定程度上吸收冲击能量，避免支护结构发生突然断裂。可加工性强钢材可以方便地进行切割、焊接、弯曲等加工，能够满足各种支护工程的需要。耐腐蚀性好钢材可以进行表面处理，提高其耐腐蚀性，延长使用寿命。混凝土耐久性混凝土具有良好的耐久性，抗压强度高，耐腐蚀性能强，使用寿命长。可塑性混凝土的可塑性强，可以根据工程需要设计各种形状和尺寸的支护构件。经济性混凝土材料成本低，易于加工，在支护工程中应用广泛。常用支护构件1立柱立柱是支护体系的垂直支撑，承载着顶板和围岩的荷载。2横杆横杆用于连接立柱，形成水平支撑系统，增强支护体系的稳定性。3拉撑拉撑是用于连接立柱和横杆，起到水平支撑的作用，防止支护体系变形。立柱钢立柱钢立柱通常用于支撑矿井巷道顶部和两侧的围岩，以防止其坍塌。木立柱木立柱是一种常见的支护材料，由于其易于加工和价格相对低廉，在一些简单的支护工程中经常使用。混凝土立柱混凝土立柱强度高，耐腐蚀，在一些要求高强度和耐久性的支护工程中应用较为广泛。横杆横杆通常由木材、钢材或混凝土制成用作支撑和连接立柱横杆的形状和尺寸取决于具体的支护工程横杆可以是直的、弯曲的、三角形的，也可以是其他形状横杆的作用是将立柱连接在一起，形成支护框架横杆还可以用来支撑巷道顶板，防止顶板坍塌拉撑功能拉撑是一种重要的支护构件，用于抵御侧向荷载，稳定支护结构。拉撑可以通过拉力来抵消土体压力，防止支护结构变形或坍塌。类型拉撑的类型多种多样，常见的有钢管拉撑、钢丝绳拉撑、液压拉撑等。不同类型的拉撑适用于不同的工程条件，选择合适的拉撑类型至关重要。支护构件的连接方式焊接焊接是将两个或多个金属构件通过熔化金属连接在一起的工艺。焊接可以使支护构件牢固地连接在一起，并具有较高的承载能力。铆接铆接是通过在金属构件上打孔，然后用铆钉将它们连接在一起的工艺。铆接连接的强度较低，但操作简单，常用于临时支护。螺栓连接螺栓连接是通过螺栓和螺母将两个或多个构件连接在一起的工艺。螺栓连接方便拆卸，常用于需要反复拆装的支护工程。焊接11.焊接工艺焊接是利用高温将金属工件熔化并连接起来，形成牢固的接头。22.焊接材料焊接过程中使用的焊条，焊丝或焊剂，根据金属材料选择。33.焊接设备焊接设备包括焊接电源、焊接枪、焊接夹具等，确保焊接过程安全高效。44.焊接质量焊接质量检验，确保焊接接头的强度和可靠性，满足工程要求。铆接定义铆接是指用铆钉将两个或多个工件连接在一起的一种连接方法。过程铆接过程包括：钻孔、放铆钉、铆接。应用铆接广泛应用于各种支护结构的连接，特别是钢结构支护中。优势铆接连接牢固可靠，不易松动，适合承受较大载荷。螺栓连接高强度螺栓连接高强度螺栓连接具有强度高、施工方便等优点，广泛应用于钢结构支护工程。预应力螺栓连接预应力螺栓连接通过预紧螺栓，在连接件之间产生预应力，提高连接强度。普通螺栓连接普通螺栓连接适用于承载力要求不高的支护工程，价格相对低廉。支护设计的基本原理支撑力支护结构需要能够承受来自岩体或土体的压力，确保结构的稳定性。变形控制控制支护结构的变形量，以保证开挖工程的安全和稳定性，防止地表沉降和周围建筑物损坏。安全系数在设计支护结构时，需要考虑安全系数，以确保支护结构能够承受超过设计荷载的应力。力学分析采用力学分析方法，计算支护结构的受力情况，确定最佳的支护方案。支护设备选型的主要因素工程地质条件岩土类型、岩层结构、水文地质条件等因素影响支护结构的选择。开挖深度开挖深度决定支护结构的强度和稳定性，选择合适的支护设备。施工方法不同的施工方法需要选择不同的支护设备，例如爆破开挖需考虑防爆。工程环境周边环境和交通条件也会影响支护设备的选择和运输。支护工程施工方案设计实例项目概况施工场地、地质条件、工程规模、施工工期等因素影响支护方案。支护方案设计选择合适的支护设备、材料、结构形式，确保安全、稳定、经济，并符合相关规范。施工步骤制定具体的施工流程、安全措施、质量控制标准，并进行合理安排。资源配置人力、机械设备、材料供应等资源的配置，确保施工进度顺利进行。安全管理制定安全管理制度，加强安全教育和培训，防范安全事故发生。支护工程质量控制材料质量控制严格把控支护材料质量，确保其符合设计要求，并进行定期检查和验收。施工工艺控制严格按照施工规范进行操作，并进行严格的质量检查，确保支护工程的质量。现场管理控制建立健全质量管理制度，制定详细的质量控制方案，并进行严格的现场管理和监督。检测验收控制对支护工程进行定期检测和验收，确保支护工程质量达到设计要求。支护工程安全管理安全风险识别施工前，对工程进行风险识别和评估，制定相应的安全管理方案，并建立安全管理制度。明确各岗位安全职责，加强安全教育培训，提升作业人员的安全意识。安全措施合理设计施工方案，选择合适的支护设备和材料，严格执行施工规范和安全操作规程。配备必要的安全防护设施，加强现场安全管理，及时排除安全隐患。木支撑支护11.材料优势木材价格相对低廉，且可再生，易于加工，便于现场组装，且施工速度快。22.结构特点木支撑结构简单，易于拆卸，适用范围广，特别适用于小型工程和临时支护。33.应用场景适用于隧道、地下工程、桥梁、房屋等的施工中，作为临时支撑，保证施工安全。44.使用局限性木材强度有限，承载能力较低，易受潮腐蚀，且易燃，需注意防火防腐措施。木支撑构件木梁木梁是木支撑构件的骨架，用于承载上部荷载。木梁通常为矩形截面，木材可以选择松木、杉木等。木柱木柱作为竖向支撑，承担上部荷载并传递至地基。木柱可以是圆形或方形，通常采用坚固的木材。木斜撑木斜撑用于增强支撑结构的稳定性，防止侧向变形。斜撑可以是单独的木条或组装成三角形框架。木支撑结构形式横向支撑横向支撑是主要的支撑构件之一。主要用于抵抗横向荷载，确保支撑结构的稳定性。纵向支撑纵向支撑用于抵抗纵向荷载，避免支撑结构因纵向力而发生变形或倒塌。斜撑斜撑可以增加支撑结构的稳定性，抵抗侧向力，减少结构的变形。木支撑工艺特点易于加工木支撑材料易于切割、拼接和固定，适用于各种复杂地质条件。经济实惠木材价格相对低廉，特别适用于中小规模工程，降低施工成本。环保节能木材属于可再生资源，环保性能优异，符合可持续发展理念。钢支撑支护强度高钢材具有高强度，可承受较大的荷载，适用于高强度支护环境。可重复使用钢支撑可拆卸，可重复使用，降低工程成本，提高施工效率。应用广泛钢支撑在各种工程中应用广泛，例如隧道、桥梁、矿井等。钢支撑构件钢管钢管是最常见的钢支撑构件，强度高，易于加工和连接。钢梁钢梁用于承受较大的荷载，可采用工字钢、槽钢等。钢板钢板可用于制作支撑构件，也可用于连接和加固。钢连接件用于连接不同钢支撑构件，如螺栓、焊接件、铆钉等。钢支撑结构形式单排支撑单排支撑通常用于较小的开挖深度，适用于地质条件较好的工程。双排支撑双排支撑适用于较大的开挖深度，可以有效提高支护结构的稳定性。组合支撑组合支撑结合了单排支撑和双排支撑的优点，可以根据实际情况进行灵活调整。钢支撑工艺特点强度高钢材具有较高的强度和韧性，可承受较大荷载，确保支护结构的稳定性。可重复利用钢支撑可拆卸、可重复利用，节约材料成本，降低工程造价。施工效率高钢支撑组装便捷，施工速度快，缩短工期，提高工作效率。易于运输钢支撑重量轻，体积小，便于运输，方便施工现场的布置。混凝土支护混凝土支护结构混凝土支护结构通常由预制混凝土构件组成，如混凝土支柱、横梁和支撑。混凝土支护工程混凝土支护工程适用于需要高强度和耐久性的工程，例如隧道工程和地铁工程。混凝土支护施工混凝土支护施工需要专业的技术和设备，以确保结构的稳定性和安全性。混凝土支护构件1混凝土护坡混凝土护坡是利用混凝土来保护坡体的结构，防止坡体滑坡和坍塌.2混凝土挡土墙混凝土挡土墙是由混凝土浇筑而成的，它可以用来支撑土体，防止土体滑坡或坍塌.3混凝土支护桩混凝土支护桩是用于加固地基的一种重要的工程结构.4混凝土拱顶支护混凝土拱顶支护是一种常用的地下工程支护方式.混凝土支护结构形式框架式支护框架式支护由钢筋混凝土梁、柱、墙组成，稳定性高，可用于较大的开挖工程。锚杆支护锚杆支护利用锚杆的锚固力来稳定边坡或地下开挖，适用于软弱破碎地层。喷射混凝土支护喷射混凝土支护以喷射混凝土为主要材料，形成一层薄壳结构，保护边坡或地下开挖。地下连续墙支护地下连续墙支护利用混凝土浇筑形成连续墙，具有较强的抗渗性和抗压性，适用于地下开挖工程。混凝土支护工艺特点混凝土强度高，承载能力强混凝土结构稳定性好混凝土耐久性高混凝土支护施工周期长支护设备使用注意事项定期检查使用前应仔细检查设备的完整性、牢固性和安全性，发现问题及时处理。例如，检查木支撑是否腐朽、钢支撑是否变形、连接件是否松动等。正确操作操作人员应经过专业培训，掌握设备的使用方法和安全操作规程，严格按照操作规程进行操作。例如，正确安装、拆卸和调整设备，避免超负荷使用。安全防护在使用支护设备时，应采取必要的安全防护措施，例如，佩戴安全帽、安全带等防护用品，设置警示标志，防止人员坠落或其他事故发生。定期维护应定期对支护设备进行维护保养，保持设备的完好性能，延长设备的使用寿命。例如，清洁设备，检