巷道施工2任務(wù)2施工準(zhǔn)備課件

項(xiàng)目1水平巷道施工任務(wù)2施工準(zhǔn)備主要教學(xué)內(nèi)容

◆鉆眼設(shè)備和裝巖設(shè)備的選擇?！糁ёo(hù)材料和支護(hù)方式的設(shè)計(jì)與選擇?！羰┕そM織方式和安全檢查。項(xiàng)目1任務(wù)2

施工準(zhǔn)備任務(wù)2施工準(zhǔn)備項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備（1）會(huì)選擇鉆眼施工設(shè)備，并能操作（2）會(huì)選擇裝巖設(shè)備，并能操作（3）能選擇支護(hù)材料（4）能完成支護(hù)設(shè)計(jì)（5）能完成安全檢查任務(wù)★能力目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)：能力目標(biāo)、知識(shí)目標(biāo)、素質(zhì)目標(biāo)(1)能陳述施工設(shè)備的構(gòu)造與工作原理(2)熟悉施工設(shè)備的主要性能(3)能陳述錨噴支護(hù)的原理、支護(hù)的基本形式(4)能合理選擇支護(hù)方式，并分析支護(hù)其支護(hù)效果★知識(shí)目標(biāo)項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備

素質(zhì)目標(biāo)（1）做人的素質(zhì)：“與人交流”、、“與人合作”、“誠(chéng)實(shí)為人”（3）提高素質(zhì)：“自學(xué)能力”、“技術(shù)創(chuàng)新”（2）做事的素質(zhì)：“技術(shù)應(yīng)用”、“信息處理”、“分析問(wèn)題”（4）政治素質(zhì)：“關(guān)心同學(xué)”、“關(guān)心班集體”項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備實(shí)訓(xùn)任務(wù)實(shí)訓(xùn)1：依據(jù)給定條件，選擇鑿巖機(jī)、煤電鉆、裝巖設(shè)備。實(shí)訓(xùn)2：操作與維護(hù)鑿巖機(jī)、煤電鉆、裝巖設(shè)備。實(shí)訓(xùn)3：錨桿支護(hù)材料的特點(diǎn)與技術(shù)參數(shù)。實(shí)訓(xùn)4：依據(jù)給煤巷或巖巷斷面條件與巖石性質(zhì)，設(shè)計(jì)錨桿支護(hù)參數(shù)。項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備巷道掘進(jìn)破巖的方法：機(jī)械破巖與鉆眼爆破破巖兩種。目前主是鉆眼爆破破巖。鉆眼機(jī)械按使用的動(dòng)力不同可分為：風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)、電動(dòng)鑿巖機(jī)、液壓鑿巖機(jī)和內(nèi)燃鑿巖機(jī)，目前主是使用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)、電動(dòng)鑿巖機(jī)和液壓鑿巖機(jī)。鉆眼機(jī)械按破巖機(jī)理可分為：沖擊式、旋轉(zhuǎn)式和旋轉(zhuǎn)沖擊式三類。目前主是使用沖擊式和旋轉(zhuǎn)式。Notes:在巖巷施工中，主要采用沖擊式風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)鉆眼；在煤和軟巖巷施工中則主要采用旋轉(zhuǎn)式煤電鉆鉆眼。項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備2.1鉆眼設(shè)備選擇

2.1.1沖擊式風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)1)手持式鑿巖機(jī)：需要人力支撐與推進(jìn)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，可以鉆鑿任意方向的炮眼；主要在立井掘進(jìn)中使用。2)氣腿式鑿巖機(jī)：在機(jī)身下有一個(gè)氣腿，起支撐與推進(jìn)作用，操作靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，使用最為廣泛；主要用于鉆鑿水平和傾斜巷道的炮眼。3)向上式（伸縮式）鑿巖機(jī)：尾部固定有一個(gè)可伸縮的氣腿，它既是支架又是推進(jìn)器，可以自下向上鉆鑿于水平成60°～90°的炮眼；主要用于鉆掘進(jìn)反井、煤倉(cāng)及頂板錨桿眼。4)導(dǎo)軌式鑿巖機(jī)：由于重量大，沖擊力大，需要與鑿巖臺(tái)車（鉆車）或鑿巖柱架配套使用；可鉆鑿水平及各種方向的炮眼；主要用于大斷面巷道的施工。項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)破巖原理鑿巖機(jī)是利用壓氣推動(dòng)機(jī)體內(nèi)的活塞前后移動(dòng)打擊釬子完成鉆眼工作的。它的破巖原理（鉆孔形成過(guò)程）如圖1-2-1所示。項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備圖1-2-1沖擊破巖原理圖1-2-2aYT-23型氣腿式鑿巖機(jī)項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)構(gòu)造⑴風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)類型雖多，但其結(jié)構(gòu)大同小異?，F(xiàn)以YT-23型鑿巖機(jī)為例，說(shuō)明其構(gòu)造和功能。⑵YT-23型鑿巖機(jī)外形如圖1-2-2a、b所示。主機(jī)由柄體、缸體和機(jī)頭三個(gè)部件組成，利用兩根螺桿固裝在一起。

圖1-2-2bYT-23型氣腿式鑿巖機(jī)

1—鑿巖機(jī)主機(jī)；2—釬子；3—水管；4—壓氣軟管；5—?dú)馔龋?—注油器項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備圖1-2-2bYT-23型氣腿式鑿巖機(jī)1—鑿巖機(jī)主機(jī)；2—釬子；3—水管；4—壓氣軟管；5—?dú)馔龋?—注油器2.1.2沖擊式電動(dòng)鑿巖機(jī)電動(dòng)鑿巖機(jī)是以電作動(dòng)力,將電動(dòng)機(jī)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為往復(fù)沖擊運(yùn)動(dòng)，常采用的結(jié)構(gòu)形式有偏心塊式與活塞壓氣式兩種。電動(dòng)機(jī)為礦用隔爆水冷式，可用于煤礦井下。2.1.3液壓鑿巖機(jī)

手持式液壓鑿巖機(jī)（小型）：沖擊能量較小，主要是用來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的風(fēng)鎬，大多數(shù)與小型挖掘—裝載機(jī)、液壓工程車等配套使用；

機(jī)載式液壓鑿巖機(jī)（大型）：以液壓挖掘機(jī)的反鏟作業(yè)裝置為基礎(chǔ)，將反鏟斗換裝成鑿巖機(jī)進(jìn)行工作，由挖掘機(jī)駕駛員在駕駛室內(nèi)進(jìn)行操作。

液壓鑿巖機(jī)：潤(rùn)滑條件好；鉆速高，比風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)鉆速提高2倍多；沒(méi)有排氣，消除了排氣噪音，消除了水霧油霧，環(huán)境得到改善。它可以鉆較深和直徑較大的炮眼。QL-Y28液壓鑿巖機(jī)見1-2-3圖。項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備圖1-2-3QL-Y28液壓鑿巖機(jī)項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備圖1-2-3QL-Y28液壓鑿巖機(jī)2.1.4鑿巖機(jī)的使用與維護(hù)

項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備（1）新鑿巖機(jī)，使用前必須拆卸清洗。（2）向自動(dòng)注油器注入潤(rùn)滑油。（3）檢查工作地點(diǎn)的風(fēng)壓和水壓。（4）使用釬子是否符合質(zhì)量要求，不合格的禁止使用。（5）風(fēng)管接入鑿巖機(jī)，應(yīng)放氣將關(guān)內(nèi)污物吹出。1)開機(jī)前的準(zhǔn)備工作

（6）將釬尾插入鑿巖機(jī)頭，用力順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)釬子，如果轉(zhuǎn)不動(dòng)，說(shuō)明機(jī)器內(nèi)有卡塞現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)處理。（7）擰緊各聯(lián)接螺栓，開風(fēng)檢查推進(jìn)器的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，運(yùn)轉(zhuǎn)正常才能開始工作。（8）導(dǎo)軌式鑿巖機(jī)應(yīng)架好支柱，并檢查推進(jìn)器的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，氣腿式鑿巖機(jī)和向上式鑿巖機(jī)必須檢查其氣腿的靈活程度等情況。（9）對(duì)液壓鑿巖機(jī)應(yīng)要求液壓系統(tǒng)有良好的密封性，以防止液壓油被污染，以保證液壓油有恒定的壓力。項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備

（1）控制轉(zhuǎn)動(dòng)速度開眼時(shí)應(yīng)慢速轉(zhuǎn)動(dòng)，待孔的深度到達(dá)10～15mm以后，再逐漸轉(zhuǎn)入全速運(yùn)轉(zhuǎn)。在鑿巖過(guò)程中，要按孔位設(shè)計(jì)使釬桿直線前進(jìn)，并位于孔的中心。（2）合理的軸推力軸推力過(guò)小，機(jī)器產(chǎn)生回跳，振動(dòng)增大，鑿巖效率降低；軸推力過(guò)大大，釬子頂緊眼底，使機(jī)器在超負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)，易過(guò)早磨損零件，使鑿巖速度減慢。（3）卡釬處理鑿巖機(jī)卡釬時(shí)，應(yīng)減少軸推力，即可逐步趨于正常。項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備2)工作時(shí)的注意事項(xiàng)（4）經(jīng)常觀察排粉觀察排粉情況，保持正常排粉量。（5）調(diào)節(jié)好注油量要注意觀察注油的儲(chǔ)量和出油情況。無(wú)油作業(yè)時(shí)，容易使零件過(guò)早磨損。當(dāng)潤(rùn)滑油過(guò)多時(shí)，會(huì)造成工作面污染。（6）注意聽機(jī)器的聲響操作時(shí)應(yīng)注意機(jī)器的聲響，觀察其運(yùn)轉(zhuǎn)情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)處理。（7）注意釬子的工作狀態(tài)出現(xiàn)異常如彎曲、裂隙等，及時(shí)更換。項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備（8）操作向上式鑿巖機(jī)時(shí)應(yīng)注意氣腿的給氣量防止鑿巖機(jī)上下擺動(dòng)造成事故。手握機(jī)器時(shí)不能過(guò)緊更不能騎在氣腿上以防止傷人損機(jī)。（9）避免頂板事故要注意巖石情況，沿層理、節(jié)理和裂隙穿孔，禁止打殘眼，隨時(shí)觀察有無(wú)冒頂、片幫的危險(xiǎn)。（10）正確使用開孔功能開孔是用降低了的沖擊壓力和固定的推進(jìn)壓力來(lái)完成的。項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備(1)合理選擇與正確使用鑿巖機(jī)司機(jī)操作要熟練，并要加保養(yǎng)與維修鑿巖機(jī)，保證鑿巖機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。(2)保證風(fēng)壓工作面風(fēng)壓應(yīng)不低于0.5Mpa。實(shí)踐表明，風(fēng)壓提高或降低0.1Mpa，相應(yīng)的鉆速就能提高或降低30%左右。風(fēng)壓過(guò)高不好，它會(huì)引起鑿巖機(jī)劇烈振動(dòng)，使零部件磨損加快、耗氣量增大。項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備3)提高鑿巖效率的主要措施(3)合適的軸向推力。(4)正確確定眼徑和眼深炮眼直徑和深度加大，鉆速必然下降，氣腿式巖機(jī)適合的炮眼直為38～46mm，眼深不宜超過(guò)5m。(5)改善勞動(dòng)組織提高鑿巖的時(shí)利用率，減小輔助作業(yè)時(shí)間。(6)快速排除故障項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備（1）煤電鉆的構(gòu)造：由電動(dòng)機(jī)、減速器、手柄、散熱風(fēng)扇和外殼組成。（2）煤電鉆的防爆：煤電鉆的外殼用鑄鋁合金制成，要求嚴(yán)密隔爆，殼外設(shè)有軸向散熱片、由風(fēng)機(jī)冷卻。手柄上設(shè)有開關(guān)扳手，手柄包有絕緣橡膠，以防觸電。（3）防塵：為了降塵，制成中孔供水濕式煤電鉆。MZ-12S型煤電鉆屬礦用隔爆型，鉆眼時(shí)，由供水開關(guān)控制，通入適量清水，經(jīng)空心麻花鉆桿，在鉆桿端部的空心鉆頭處噴水，噴水后其平均粉塵濃度僅為干式鉆眼時(shí)粉塵濃度的5%。（4）煤電鉆適用條件：在煤層和f＜4的軟巖中鉆眼。項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備2.1.5旋轉(zhuǎn)式鉆眼工具1)煤電鉆如圖1-2-4所示。釬刃在軸向壓力P的作用下侵入巖石，同時(shí)釬刃不停地旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)力矩M推動(dòng)釬刃向前切削巖石。在P和M的共同作用下，孔底巖石連續(xù)沿螺旋線破壞，切削下來(lái)的巖石碎屑，沿著釬桿的螺旋溝排出或用壓力水排除。項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備圖1-2-4旋轉(zhuǎn)式鉆眼破巖原理2)破巖原理（1）軸推力與鉆速的關(guān)系（2）轉(zhuǎn)數(shù)對(duì)鉆速的影響（3）推力和轉(zhuǎn)速與所消耗的功率和鉆速的關(guān)系項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備3)影響旋轉(zhuǎn)式鉆眼速度的因素

項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備2.2裝巖設(shè)備選擇裝巖與調(diào)車是巷道掘進(jìn)中比較繁重的工作。一般情況下，裝巖時(shí)間約占掘進(jìn)循環(huán)時(shí)間的35～50%，因此，提高裝運(yùn)綜合機(jī)械化水平及其生產(chǎn)率，是實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)的主要措施之一。2.2.1選擇裝巖設(shè)備工作面爆破并經(jīng)通風(fēng)將炮煙排除后，即可進(jìn)行裝巖。裝巖前必須檢查頂板、兩幫，清除懸石，修理支架，檢查電力供應(yīng)線路，清理軌道，使工作面處于安全狀態(tài)。常用的巖石裝巖機(jī)有耙斗式裝巖機(jī)、鏟斗式裝巖機(jī)、蟹爪式裝巖機(jī)等。1）耙斗裝巖機(jī)（1）結(jié)構(gòu)和適用范圍

耙裝機(jī):耙斗、絞車、機(jī)體和輔助設(shè)備等組成，使用情況見圖1-2-5a、b。

耙斗裝巖機(jī)的特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便、生產(chǎn)率高，易于修造，成本低，以電為動(dòng)力，軌輪行走。適用條件：凈高2.2m、寬2.0m以上的水平巷道或傾角小于30°的傾斜巷道，使用廣泛。項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備圖1-2-5a耙斗裝載機(jī)圖1-2-5b耙斗裝載機(jī)裝巖示意圖

1—連桿；2—主、副滾筒；3—卡軌器；4—操縱手把；5—調(diào)整螺絲；6—耙斗；7—固定楔；8—尾輪；9—耙斗鋼絲繩；10—電動(dòng)機(jī)；11—減速器；12—架繩輪；13—卸料槽；14—礦車項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備圖1-2-5b耙斗裝載機(jī)1—連桿；2—主、副滾筒；3—卡軌器；4—操縱手把；5—調(diào)整螺絲；6—耙斗；7—固定楔；8—尾輪；9—耙斗鋼絲繩；10—電動(dòng)機(jī)；11—減速器；12—架繩輪；13—卸料槽；14—礦車

項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備2）操作與使用（1）裝巖前，固定耙斗機(jī)：先用耙斗機(jī)上的四個(gè)大卡軌器，將裝載機(jī)固定在軌道上。（2）裝設(shè)固定楔，掛上尾輪：放炮后在工作面打好上部眼，在炮眼內(nèi)或另打眼裝設(shè)固定楔，掛上尾輪，準(zhǔn)備耙?guī)r。（3）耙?guī)r與裝車：司機(jī)壓緊主繩滾筒操作把手，此時(shí)主繩滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，副滾筒從動(dòng)，牽引耙斗耙取矸石至卸料槽，卸入礦車。隨后再壓緊副繩滾筒的操縱手把，此時(shí)副繩滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，主繩滾筒從動(dòng)，耙斗空載返回工作面，重復(fù)裝巖。

項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備（3）楔子的固定方法。硬巖固定楔長(zhǎng)一般為400～500㎜，由45號(hào)鋼制的楔體和緊楔組成，軟巖固定楔長(zhǎng)為600～800㎜，它是由帶楔頭的鋼絲繩套與緊楔組成(圖1-2-10)，這種楔子具有較大的錨固力，可用于f<4的軟巖石亦可在硬巖中使用。楔眼應(yīng)高于巖堆800～1000㎜，其眼數(shù)視巷道寬度而定，眼距l(xiāng).0m左右。眼深應(yīng)比楔子長(zhǎng)50～100㎜,并向下略帶5～10°傾角，以防楔子拔出。Notes：（1）為了提高裝巖生產(chǎn)率，在調(diào)車時(shí)間，可將矸石耙至簸箕口前，待空車到達(dá)后，即可裝載。（2）耙取巷道兩側(cè)巖石時(shí)，只需移動(dòng)尾輪位置即可，尾輪用鉤掛在固定楔上。鏟斗裝巖機(jī)有后卸式和側(cè)卸式兩大類。側(cè)卸式鏟斗裝巖機(jī)是一種較先進(jìn)的裝巖機(jī)。項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備2)鏟斗裝巖機(jī)①結(jié)構(gòu)與操作結(jié)構(gòu)：由裝載提升機(jī)構(gòu)，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，輪式行走機(jī)構(gòu)和操作系統(tǒng)四部分組成(圖1-2-6)。②裝巖機(jī)的適用范圍這類裝巖機(jī)主要用于井下水平巖石巷道裝載，亦可用于傾角在8°以下的傾斜巷道。(1)后卸式鏟斗裝巖機(jī)項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備

1—鏟斗；2—斗柄；3—彈簧；4、10—穩(wěn)繩；5—緩沖彈簧；6—提升鏈條;7—導(dǎo)軌;8—回轉(zhuǎn)底盤;9—回轉(zhuǎn)臺(tái)圖1-2-6鏟斗后卸式裝巖機(jī)

項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備2）側(cè)卸式鏟斗裝巖機(jī)（1）主要性能

采用了履帶行走機(jī)構(gòu)：克服了上述后卸式裝巖機(jī)在軌道上行走，裝巖面寬度受限制的缺點(diǎn)；

機(jī)體穩(wěn)定性好：可在小傾角的上、下山使用；

能一機(jī)多用(裝巖、鏟底、輔助安裝支架等)：改變了斗型和卸載方式，克服了對(duì)裝巖塊度要求嚴(yán)，卸載時(shí)粉塵大的缺點(diǎn)。（2）裝巖機(jī)的型號(hào)及適用范圍

主要型號(hào)：國(guó)產(chǎn)側(cè)卸式裝巖機(jī)有ZC-l型和ZLC-60型。其中ZLC-60型是針對(duì)ZC-l型使用中暴露出的穩(wěn)定性不夠好；工作機(jī)構(gòu)提升油缸布置不合理，行走部一些零件磨損較快等問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn)后的產(chǎn)品。結(jié)構(gòu)如圖1-2-7a、b所示。適用范圍：該機(jī)適用于寬度大于或等于4m，高度大于或等于3.5m的巷道。項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備圖1-2-7aZLC-60型鏟斗側(cè)卸式裝巖機(jī)項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備圖1-2-7bZLC-60型鏟斗側(cè)卸式裝巖機(jī)項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備圖1-2-7bZLC-60型鏟斗側(cè)卸式裝巖機(jī)

項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備3．蟹爪式裝載機(jī)①蟹爪裝巖機(jī)的性能和使用范圍

性能：有連續(xù)裝載，且有轉(zhuǎn)載運(yùn)輸機(jī)，可與大容量的運(yùn)輸設(shè)備配套，減少輔助時(shí)間，提高裝巖效率。

適用條件：適用于7m2以上斷面的水平巖巷，可裝載f≦12～16的巖石，巖石塊度在500mm以下為宜。②結(jié)構(gòu)和工作原理結(jié)構(gòu)由蟹爪、履帶行走部、轉(zhuǎn)載輸送機(jī)、液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)等組成(圖1-2-8)。裝載機(jī)前端的鏟板上設(shè)有一對(duì)蟹爪，在電動(dòng)機(jī)或液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)下，連續(xù)交替扒取矸石，并經(jīng)刮板輸送機(jī)運(yùn)到機(jī)尾膠帶輸送機(jī)上，而后再裝入運(yùn)輸設(shè)備。圖1-2-8ZYZ-60型蟹爪式裝巖機(jī)

項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備1）提高司機(jī)操作技術(shù)，加強(qiáng)維修與保養(yǎng)2）要提高裝載機(jī)的工時(shí)利用率3）要嚴(yán)格按照爆破圖表作業(yè)4）合理確定裝巖、運(yùn)輸機(jī)械作業(yè)線項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備2.2.2提高巖石裝運(yùn)效率的措施

notes:在掘進(jìn)實(shí)訓(xùn)基地完成蟹爪式裝巖機(jī)的操作實(shí)訓(xùn)2.3.1水泥水泥是人工制造的一種水硬性的膠結(jié)材料。水泥的品種很多，應(yīng)用較多是硅酸鹽類水泥，常用的品種有硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥等。1）水泥礦物成分及性質(zhì)見表1.2.1。2）水泥選擇的主要性能指標(biāo)

水泥標(biāo)號(hào):以水泥標(biāo)準(zhǔn)試件28d的抗壓強(qiáng)度作為水泥的標(biāo)號(hào)。有275、325、425、525、525、725等型號(hào)。但3d、7d和28d的抗折強(qiáng)度不得低于表1.2.2的規(guī)定。

水泥的密度:是指單位體積水泥的質(zhì)量。其密度一般為3100～3200kg/m3。項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備2.3支護(hù)材料選擇支護(hù)材料：木材、石材、金屬材料、混凝土等。表1.2.1水泥熟料礦物成分及性質(zhì)礦物名稱及化學(xué)成分所占的百分?jǐn)?shù)性質(zhì)凝化硬程度水化熱量強(qiáng)度硅酸三鈣（3CaOSiO2）硅酸二鈣（2CaOSiO2）鋁酸三鈣（3CaOAl2O3）鐵鋁酸四鈣(4CaAl2O3Fe2O3)37%～60%15%～37%7%～15%10%～18%快慢最快快大小最大中高早期低后期高最低中項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備

標(biāo)準(zhǔn)稠度的需水量：是指水泥漿在一定時(shí)間達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)稠度所需的拌水量，用加水量占水泥的百分?jǐn)?shù)表示。如硅酸鹽水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度的用水量為23%～31%。他直接影響到拌制混凝土或水泥砂漿的水泥用量、強(qiáng)度、抗?jié)B性、抗水性和拌合物的和易性。

凝結(jié)時(shí)間：從水泥加水拌和起到水泥漿開始失去可塑性為止，其所需的時(shí)間叫初凝時(shí)間。從水泥加水拌和起到水泥漿達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度為止，其所需的時(shí)間叫終凝時(shí)間。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：硅酸鹽水泥的初凝時(shí)間≮45min,終凝時(shí)間≯12h。項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備表1.2.2硅酸鹽類水泥各齡期強(qiáng)度（GB175—85）水泥種類標(biāo)號(hào)抗壓強(qiáng)度，kgf/cm2(Mpa)抗折強(qiáng)度，kgf/cm2(Mpa)3d7d28d3d7d28d硅酸鹽水泥425425R525525R625625R725R180(17.7)224(22.0)230(22.0)275(27.0)290(28.4)326(32.0)377(37.0)270（26.5）340（33.3）430（42.2）425（41.7）425（41.7）525（51.5）525（51.5）625（61.3）625（61.3）725（71.1）34（3.3）42（4.1）42（4.1）50（4.9）50（4.9）56（5.5）63（6.2）46（4.554（5.362（6.164（6.3）64（6.3）72（7.1）72（7.1）80（7.8）80（7.8）88（8.6）notes：R代表早強(qiáng)型水泥。項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備

體積安定性：是指標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥凈漿在硬化過(guò)程中體積變化是否均勻和不產(chǎn)生裂紋的性質(zhì)。檢測(cè)法：沸煮法。安定性不合格的水泥，會(huì)在后期硬化過(guò)程中產(chǎn)生裂縫或破碎，嚴(yán)重影響工程質(zhì)量。

水化熱：水泥水化作用時(shí)，放出的熱量。水化熱對(duì)水泥使用有很大的影響。對(duì)大體積混凝土工程，其危害就嚴(yán)重。

抗水性：是指硬化后的水泥對(duì)環(huán)境水腐蝕的抵抗性能。硅酸鹽水泥和普通水泥的抗水性能較差，可采用增強(qiáng)混凝土的密實(shí)性，或在其表面涂瀝青等防水材料，以增強(qiáng)其抗水性。項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備

混凝土=水泥+砂+石子+水+其他。

水泥：水硬膠凝料。正確選擇水泥品種及標(biāo)號(hào)。

砂（細(xì)骨料）：粒徑為0.15～5mm，常用天然砂，以河砂為優(yōu),提高混凝土的密實(shí)性和強(qiáng)度。

石子（粗骨料）：粒徑大于5mm，一般以5～60mm為宜，常用卵石和碎石兩種,骨架和提高強(qiáng)度作用。

水：要求pH＞4，硫酸鹽含量按SO3計(jì)不應(yīng)超過(guò)水重的1%。一般用軟用水。拌和和養(yǎng)護(hù)作用，

其他：早強(qiáng)劑（氯化鈣、氯化鈉），速凝劑（紅星Ⅰ型和711型），減水劑（亞硫酸鹽紙漿廢液、木質(zhì)素硫酸鈣等）項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備2.3.2混凝土測(cè)定方法：普遍使用坍落度試驗(yàn)。如圖1-2-9所示。項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備1）混凝土的主要技術(shù)性質(zhì)（1）和易性：是指混凝土拌合物在保證質(zhì)地均勻、各組成成分不析離的條件下，適合于攪拌、運(yùn)輸、澆灌與搗實(shí)的綜合性質(zhì)。用坍落度表示。參看教材P58表1-2-13。圖1-2-9坍落度的測(cè)定

1—錐筒；2—橫尺；3—量尺；h—坍落度（2）混凝土的強(qiáng)度與強(qiáng)度等級(jí)項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備混凝土的強(qiáng)度的分級(jí)：十個(gè)等級(jí)（C5、C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C40、C50、C60）。應(yīng)用：①C5-C10主要用于應(yīng)力要求不大基礎(chǔ)工程；

②

C15-C13主要用于普通混凝土和鋼筋混凝土；

③C40-C60主要用于應(yīng)力要求較高的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土中?；炷恋膹?qiáng)度：通常是指混凝土的抗壓強(qiáng)度。①水泥標(biāo)號(hào)和水灰化混凝土強(qiáng)度與水泥標(biāo)號(hào)，水灰比的關(guān)系如下：式中：R28——混凝土28d抗壓強(qiáng)度，Mpa；

RC——水泥的實(shí)際強(qiáng)度，Mpa；C/W——灰水比（水泥與水的質(zhì)量比）；

A、B——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，見教材P58表1-2-1(1-2-1)項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備2）影響混凝土強(qiáng)度的主要因素配制塑性混凝土:RC≤2.5R28(1-2-2)配制干硬性混凝土或高強(qiáng)度混凝土:RC≤1.5R28(1-2-3)②骨料規(guī)格：粒徑為0.15～5mm河砂；粒徑5～60mm的卵石和碎石。③養(yǎng)護(hù)溫度與濕度：④搗固方式：機(jī)械、人工。⑤養(yǎng)護(hù)時(shí)間:各齡期混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)情況見表1.2.3項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備表1.2.3混凝土各齡期強(qiáng)度的增長(zhǎng)值

齡期7d28d3月6月1a2a5a20a混凝土28d抗壓強(qiáng)度相對(duì)值0.60～0.751.001.251.501.752.002.253.00

絕對(duì)體積法:是以組成混凝土拌合物的水泥、砂子、石子及水等材料，經(jīng)過(guò)充分?jǐn)嚢韬?，互相填充而達(dá)到絕對(duì)密實(shí)為原則進(jìn)行設(shè)計(jì)的。

設(shè)計(jì)步驟與方法①確定水灰比W/C

W/C=A·RC÷(R28+A·B·RC)…(1-2-4)式中W/C——水灰比；

W——用水量，kg；

C——水泥用量，kg；R28——混凝土28d抗壓強(qiáng)度，Mpa；

RC——水泥標(biāo)號(hào)，Mpa；

A、B——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備3）混凝土配合比設(shè)計(jì)②確定用水量W可根據(jù)本地區(qū)或本單位的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選用。也可參表1.2.4選用項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備

所需坍落度/cm卵石最大粒徑碎石最大粒徑10mm20mm40mmm15mm20mm40mmm1～31901701602051851703～52001801702151951805～72101901802252051907～9215195185235215200表1.2.4混凝土用水量選用表單位:kg/m3注：本表適合于水灰比0.4～0.8的混凝土,采用細(xì)砂增加用水量5～10kg,采用粗砂則可減少5～10kg。③計(jì)算水泥用量C

C=W/（W/C）kg（1-2-5)④計(jì)算砂率SK砂率：是指砂的質(zhì)量占砂、石總質(zhì)量的百分率。

Sk

=S/（S+G）×100%（1-2-6)

確定砂率大?。簯?yīng)以砂子應(yīng)填滿石子的空隙，并稍有富余為原則。砂率可根據(jù)砂、石的性能計(jì)算得出，也可以根據(jù)本地區(qū)或本單位的使用經(jīng)驗(yàn)選用，也可按表1.2.5選用。項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備

水灰比W/C卵石最大粒徑碎石最大粒徑10mm20mm40mmm15mm20mm40mmm0.426～3225～3124～3030～3529～3427～320.530～3529～3428～3333～3832～3730～350.633～3832～3731～3636～4135～4033～380.736～4135～4034～3939～4438～4336～41表1.2.5混凝土砂率選用表單位:%注：表中數(shù)值適用于中砂拌制的坍落度為1～6cm的混凝土，對(duì)不同條件的混凝土須作相應(yīng)調(diào)整。項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備⑤計(jì)算砂S、石G用量根據(jù)絕對(duì)體積法原理，每m3混凝土的拌合物中，各組成材料絕對(duì)體積之和為1m3，即：項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備C/ρC+W/1+S/ρ

S+G/ρ

g=1S/（S+G）=SK

(1-2-7)解聯(lián)立方程組（1-2-7），求出砂S、石G用量。⑥確定混凝土的初步配合比C：S：G：=1：S/C：G/C：W/C或：水泥：砂：石=1：x:y水灰比=W/C⑦試驗(yàn)調(diào)整取少量材料試拌調(diào)整、確定配比測(cè)強(qiáng)度取少量材料試拌項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備

常用的木材（坑木）有：松木、杉木、樺木、榆木和柞木，其中以松木為主。

強(qiáng)度：以東北長(zhǎng)白山地區(qū)紅松為例，說(shuō)明其物理、力學(xué)性質(zhì)。重度為4.40（5.94）kN/m3，順紋抗壓強(qiáng)度極限32.8(52.2)MPa，順紋抗拉強(qiáng)度極限98.1(112.6)MPa，順紋徑向抗剪強(qiáng)度極限6.3(8.8)MPa，順紋弦向抗剪強(qiáng)度極限6.9(7.0)MPa，橫向彎曲強(qiáng)度極限65.3(99.3)MPa。

木材處理：經(jīng)防腐處理，能延長(zhǎng)服務(wù)年限，從而節(jié)省坑木用量。項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備2.3.3木材

支護(hù)用的鋼材：特殊型鋼和礦用工字鋼（圖1-2-10）。

鋼支架的特點(diǎn)：強(qiáng)度高、使用期長(zhǎng)、可多次復(fù)用、容易安裝、耐火性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、初期投資大。

項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備2.3.4鋼材圖1-2-10礦用特殊型鋼（U型鋼）與礦用工字鋼

項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備

石材（料石）的特點(diǎn)：強(qiáng)度較高、不易風(fēng)化、天然的、成本低，但較重。

料石的加工：按加工粗細(xì)不同，分為毛料石，粗料石和細(xì)料石三種。井下支護(hù)多用毛料石和粗料石。

料石的形狀：多作成長(zhǎng)方體，一般規(guī)格為：(250～300)mm×(200～250)mm×(150～200)mm每塊料石的重量應(yīng)控制在40kg以下，以便于施工。2.3.5石材

棚式支架（棚子）的構(gòu)成：一梁（頂梁）+兩柱（腿）。常用于巷道圍巖十分破碎、不穩(wěn)定、不適宜采用錨噴支護(hù)，主要用于服務(wù)期不長(zhǎng)的采區(qū)巷道，一般為8～10年。

項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備2.4巷道支護(hù)支護(hù)的目的：改善圍巖的受力狀況，減緩圍巖的變形移動(dòng)速度，維護(hù)安全的工作空間，預(yù)防發(fā)生事故?；拘问剑杭芘镏ёo(hù)、砌碹支護(hù)和錨噴支護(hù)。2.4.1架棚支護(hù)圖1-2-11梯形木棚

1—頂楔；2—棚褪；3—木楔；4—背板；5—撐柱；6—角楔

。項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備1）木棚巷道中常用的木棚是梯形棚子，由頂梁、棚腿和背板、木楔等組成，其結(jié)構(gòu)如圖1-2-11所示。

2）金屬棚子

金屬棚子可分為金屬梯形支架和金屬拱形支架,常用11～16號(hào)礦用工字鋼或18～24kg/m鋼軌制成。

⑴金屬梯形支架金屬梯形支架有兩種類型，一種為梯形剛性支架，另一種為梯形可縮性支架。一般多用梯形剛性支架。

⑵金屬無(wú)腿與有腿拱形支架

無(wú)腿拱形支架適用于兩幫巖石較為穩(wěn)定的巷道，有腿拱形支架適用于圍巖較穩(wěn)定的巷道，鉸接拱形支架適用于巖層松軟和受采動(dòng)影響較大的采區(qū)巷道。無(wú)腿拱形金屬臨時(shí)支架如圖1-2-12。項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備（b）無(wú)腿拱形金屬臨時(shí)支架

1-架頂；2-頂托；3-連接板；4-底座；

5-圓木；6-托鉤

。項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備a金屬拱型支架實(shí)訓(xùn)室圖1-2-12拱形金屬支架

錨噴支護(hù)：是錨桿支護(hù)、噴射混凝土以及錨桿與噴漿聯(lián)合支護(hù)等的總稱。錨噴支護(hù)特點(diǎn)有：

⑴及時(shí)性錨噴支護(hù)能及時(shí)加固圍巖，同時(shí)還提高了加固圍巖的粘聚力c和內(nèi)摩擦角ψ，因而表現(xiàn)出巖體抗剪強(qiáng)度上升，限制支護(hù)前變形的發(fā)展，阻止圍巖進(jìn)入松弛狀態(tài)（圖1-2-13）。項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備3）裝配式鋼筋混凝土棚子（簡(jiǎn)稱鋼筋混凝支架）適應(yīng)于地壓穩(wěn)定，斷面小于12m2巷道，但應(yīng)避免用于受采動(dòng)影響的巷道。2.4.3錨噴支護(hù)圖1-2-13錨噴支護(hù)使巖體抗剪強(qiáng)度上移與開挖面的空間效應(yīng)

項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備⑵緊貼性錨噴支護(hù)與圍巖能全面緊密地粘貼，粘結(jié)力一般可達(dá)7MPa。這種緊貼性可產(chǎn)生“聯(lián)鎖”、“復(fù)合”、“增強(qiáng)”三種作用。⑶柔韌性

錨噴支護(hù)容易調(diào)整圍巖的變形，能有控制地允許圍巖在塑性區(qū)有適度的發(fā)展，以便發(fā)揮圍巖的自承能力。

⑸支護(hù)組合和設(shè)置時(shí)間的靈活性⑷深入圍巖內(nèi)部加固圖1-2-14巖石特性曲線

項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備根據(jù)圖1-2-14巖石特性曲線可知：（1）支護(hù)太“剛”：不能充分利用地層抗力而使支護(hù)承受相當(dāng)大的徑向荷載；（2）支護(hù)太“柔”：則會(huì)導(dǎo)致圍巖松動(dòng)，形成松動(dòng)壓力，也會(huì)使支護(hù)上所受的荷載明顯增大。⑴錨桿支護(hù)的作用原理項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備1）錨桿支護(hù)①懸吊作用圖1-2-15錨桿的懸吊作用原理圖圖1-2-16錨桿的組合梁作用原理圖

項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備②組合梁作用圖1-2-17錨桿的擠壓加固作用原理圖

項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備③擠壓加固作用圖1-2-18錨桿的減小跨度作用原理圖

項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備④減小跨度作用提高抗彎能力項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備（2）錨桿的類型與適用性分析①鋼筋砂漿錨桿施工時(shí)，先向錨桿孔內(nèi)注滿標(biāo)號(hào)為25號(hào)以上的水泥砂漿，然后插入Φ16～20mm螺紋鋼筋，利用砂漿與鋼筋、孔壁間的粘結(jié)力錨固巖層（圖1-2-19）。圖1-2-19鋼筋砂漿錨桿

1—鋼筋；2—砂漿

項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備②樹脂錨桿它是由樹脂藥包和桿體組成(圖1-2-20)。安裝時(shí)，藥包用錨桿體送入孔后，轉(zhuǎn)動(dòng)桿體將藥包搗破，隨之上墊板擰緊螺帽，使化學(xué)藥劑混合進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，將錨頭與孔壁巖石粘結(jié)在一起。樹脂錨桿多為端頭錨固型，不宜用于軟巖，成本高。圖1-2-20樹脂錨桿及藥包示意圖

1—樹脂、加速劑與填料；2—固化劑和填料；3—玻璃管；4—玻璃紙或聚脂薄膜外袋；5—左旋麻花；6—擋圈項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備③快硬水泥錨桿用快硬水泥卷代替了樹脂藥卷。使用前需浸水2～3min，在錨桿孔內(nèi)經(jīng)桿頭攪拌，12min后錨固力開始增長(zhǎng)，1h后錨固力高達(dá)60KN左右。適用于圍巖自穩(wěn)時(shí)間超過(guò)12min的各類永久性地下工程，配合先噴后錨，在軟巖中亦可應(yīng)用。④快硬膨脹水泥錨桿（能膨脹）用快硬膨脹水泥卷取代快硬水泥卷。安裝時(shí)，把水泥卷的塑料袋、紗網(wǎng)內(nèi)的圓紙筒去掉，把水泥卷串入桿體放在阻擋墊圈上，并在水泥卷上套加一墊圈，將水泥卷插入水中浸泡3～5s后送入錨孔中用沖壓管輕輕壓實(shí)后，用力沖擊幾下，而后套上墊板，緊固螺母(圖1-2-21)。用一個(gè)水泥卷，2～5min后，錨固力可達(dá)20～40KN；用兩個(gè)水泥卷，錨固力可達(dá)60～90KN。圖1-2-21快硬膨脹水泥錨桿結(jié)構(gòu)及使用過(guò)程

1—金屬錨桿桿體；2—阻擋墊圈；3—水泥卷；4—執(zhí)圈；5—沖壓管；6—墊板；7—螺帽

項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備⑤管縫式錨桿（開縫式或摩擦式錨桿）采用高強(qiáng)度鋼板卷壓成帶縱縫的管狀桿體（圖1-2-22）外徑38.1mm，用鑿巖機(jī)強(qiáng)行壓入比桿徑小1.5～2.5mm的錨孔。由于管壁彈性恢復(fù)力擠壓孔壁而產(chǎn)生錨固力，屬全長(zhǎng)錨固型錨桿。項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備圖1-2-22管縫式錨桿

項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備①按加固拱原理確定錨桿參數(shù)按擠壓加固拱原理，錨桿長(zhǎng)度和間距可按下式確定：（1-2-11)錨桿的控制角按45°計(jì)（對(duì)于破裂體較安全），

（1-2-12）⑶錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算由上式，如果按常用錨桿長(zhǎng)度L=1600～1800mm，錨桿間距a=600～700mm，則加固拱厚度b=900～1200mm，這相當(dāng)于2～3層的料石碹拱厚度，并且還具有料石拱所不具有的可塑性。錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方法：工程類比法、理論計(jì)算法、錨桿支護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)法。參看《煤巷錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)》②按懸吊理論計(jì)算參數(shù)錨桿長(zhǎng)度參數(shù)可參照?qǐng)D1-2-23，按公式求得。項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備圖1-2-23錨桿懸吊作用計(jì)算圖式中L——錨桿全長(zhǎng)

K——安全系數(shù)，一般取2

H——軟弱巖層厚度（或冒落拱高度），m；

L1

——錨桿錨入穩(wěn)定巖層的深度，一般為0.25～0.3m；

L2——錨桿外露長(zhǎng)度，一般為0.1m。錨桿長(zhǎng)度（1-2-13）式中：Q—錨桿錨固力（取現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)的平均值），kN；

a—錨桿的間、排距（間、排距相等），m；

γ—懸吊巖層的平均重度，kN/m3；

P—錨桿桿體拉斷力，kN；

D—桿體直徑，m；

σ—桿體材料的設(shè)計(jì)抗拉強(qiáng)度，10MPa。項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備錨桿間距要求每根錨桿懸吊巖石的重量要小于或等于錨桿設(shè)計(jì)錨固力Q或桿體拉斷力P（1-2-13）（1-2-14）由上面的公式，可以得到錨桿間、排距計(jì)算公式：（1-2-15）（1-2-16）或項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備⑷錨桿的布置方形、三花形適用于比較穩(wěn)定的巖層；五花形適用于穩(wěn)定性較差的巖層，其布置如圖1-2-24所示。錨桿的錨入方向，應(yīng)與巖層面或主要裂隙面成較大的角度相交，盡可能與其正交；層面與裂隙面不明顯時(shí)，錨桿應(yīng)垂直于巷道周邊錨入。圖1-2-24錨桿的布置方式

a—方形布置；b—五花形布置

項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備⑸錨桿支護(hù)的施工與檢驗(yàn)①錨桿孔的鉆鑿與錨桿安裝多采用氣腿鑿巖機(jī)或單體錨桿鉆機(jī)鉆眼，手工安裝錨桿。當(dāng)圍巖較穩(wěn)定時(shí)，也可以在爆破后先噴混凝土，待裝巖后再用錨桿打眼安裝機(jī)(圖1-2-25)進(jìn)行支護(hù)工作，或者在裝巖機(jī)后面用此機(jī)進(jìn)行支護(hù)。②錨桿的檢驗(yàn)錨桿檢查內(nèi)容：孔直徑、深度、間距及螺母的擰緊程度，并對(duì)錨桿的錨固力進(jìn)行抽查檢驗(yàn)，常用設(shè)備是ML-20型錨桿拉力計(jì)（圖1-2-26），其主要部件是空心千斤頂和一臺(tái)SY4B-1型高壓手搖泵，最大拉力為196kN，活塞行程100mm，重12kg。

圖1-2-24MGJ-1型錨桿的打眼安裝機(jī)1—工作機(jī)構(gòu)；2—大臂；3—仰角油缸；4—支撐油缸；5液壓管路系統(tǒng)；6—車體；7—操作臺(tái)；8—液壓泵站；9—注漿罐；10—電氣控制系統(tǒng)；11—座椅項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備

圖1-2-26

ML-20型錨桿拉力計(jì)1—空心千斤頂；2—高壓油管（膠管）；3—膠管接頭；4—壓力表；5－手搖油泵；6—標(biāo)尺項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備⑹巷道錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)案例分析①選擇錨桿錨桿種類很多，有樹脂錨桿，水泥錨桿及管縫式錨桿等。

樹脂錨桿:錨固性能優(yōu)越，錨固力大，質(zhì)量可靠，選用。②錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)原理

錨桿支護(hù)的作用就在于保持破壞區(qū)范圍內(nèi)巖層的穩(wěn)定性，并控制其變形的發(fā)展。巷道開掘后，兩幫與頂?shù)装宥紩?huì)出現(xiàn)一定范圍的破壞區(qū)，如圖1-2-27。錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)的主要根據(jù)是破壞區(qū)的范圍值（巷幫破壞深度C，頂板破壞高度b）與載荷值(頂板荷載度Qr、巷邦荷載度Qs)。項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)必備的原始資料如表1.2.6

確定參數(shù)（b、C、Qr、Qs）的方法：采用實(shí)測(cè)法和計(jì)算法。

圖1-2-27巷道開掘圍巖破壞區(qū)項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備

表1.2.6

錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)必備的原始資料序號(hào)原始資料說(shuō)明與測(cè)取11.5倍巷道寬度范圍內(nèi)頂板巖層層數(shù)與厚度（m）由地質(zhì)柱狀圖或鉆孔資料確定2各層節(jié)理裂隙間距D1（m）指沿結(jié)構(gòu)面法線方向上的平均間距，在巷道內(nèi)(或類似條件巷道內(nèi))測(cè)取3巖層的分層厚度D2（m）指分層厚度的平均值4巖層的單向抗壓強(qiáng)度

σcr（Mpa）在井下直接測(cè)取,或在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)利用巖樣測(cè)定5煤層厚度hc（m）指被巷道切割的煤層厚度6煤層傾角α（o）由地質(zhì)報(bào)告給出，或在井下直接量取項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備

續(xù)表1.2.6

錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)必備的原始資料7煤層單向抗壓強(qiáng)度σcc（Mpa）在井下直接量取,或地實(shí)驗(yàn)室內(nèi)利用巖樣測(cè)定8巷道埋深H（m）地表到巷道的垂直距離9主應(yīng)力方向與大小有條件時(shí)，應(yīng)在井下實(shí)測(cè)；不具備時(shí)，根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造判斷主應(yīng)力方向10煤柱寬度X(m)煤柱的實(shí)際寬度11錨桿在頂板巖層中實(shí)際錨固力Pr(kN)在井下實(shí)測(cè)預(yù)定錨固錨桿錨桿拉拔力12錨桿在煤層中實(shí)際錨固力Ps(kN)在井下實(shí)測(cè)預(yù)定錨固范圍內(nèi)錨桿拉拔力13巷道幾何形狀與尺寸宜選用的幾何形狀項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備

（1-2-17）

（1-2-18）項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備a.巷道兩幫破壞深度C的確定b.巷道頂板破壞高度b的確定對(duì)于拱形巷道，b值由下式確定：（1-2-19）

公式1-2-18中：a——懸臂巖層的半跨距，m，其計(jì)算方法如圖1-2-28所示圖1-2-28懸臂巖層半跨距a示意圖項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備

notes:當(dāng)頂板巖層為為非均質(zhì)時(shí)，應(yīng)分層計(jì)算頂板壞深度。先用1-2-18或1-2-19式計(jì)算頂板最下一層的b值，得b1。如果b1小于該巖層的厚度，則b=b1。如果b1值大于該巖層的厚度,說(shuō)明破壞范圍還要深入到上一巖層。這時(shí)，應(yīng)把拋物線拱在兩巖層層面處的寬度作為新的(a+C)值，并代入到1-2-18或1-2-19式，計(jì)算第二個(gè)巖層的b值，得b2，然后再行判斷。此過(guò)程反復(fù)進(jìn)行，直到第n巖層的bn值小于該巖層厚度。則頂板巖層的破壞深度b為：

b=t1+t2+…+tn+bn

（1-2-20）

式中t1、t2、tn—巖層厚度，m；

bn—在第n層中破壞深度，m。

（1-2-21）項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備c、頂板載荷集度Qr的確定頂板破壞范圍內(nèi)巖層自重：

（1-2-22）巷道兩幫均為煤層時(shí)

（1-2-23）兩幫既有煤層又有巖層時(shí)

（1-2-24）

notes:式中符號(hào)意義詳見教材項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備d、巷幫兩幫載荷的確定

a．錨桿長(zhǎng)度Lbr：Lbr=b+△（1-2-25）

式中△—錨桿外露長(zhǎng)度與伸入到穩(wěn)定巖層長(zhǎng)度之和，m，△=0.4～0.5m

b．錨桿桿體直徑：根據(jù)設(shè)計(jì)錨固力選取。c．錨矸排距Dr：（1-2-26）

d．每排錨桿個(gè)數(shù)N：項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備③錨桿支護(hù)參數(shù)的設(shè)計(jì)頂板錨桿支護(hù)參數(shù)的設(shè)計(jì)A、當(dāng)頂板破壞高度，0.2＜b＜1.6m（巷道中高-0.7m）時(shí)，按如下方法確定支護(hù)參數(shù)：（1-2-27）Notes（1）將N′值取整數(shù)N，然后再計(jì)算Dr值：（1-2-28）

（2）當(dāng)Dr＞1.2，則取Dr=1.2；當(dāng)Dr＜1.2，則從排距系列中選取與之最靠近的數(shù)值。項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備a．角錨桿長(zhǎng)度Lbi：

Lbi=bs+0.8m（1-2-29）式中bs——角錨桿在破壞范圍內(nèi)的長(zhǎng)度，m。當(dāng)Lbi<2.0m時(shí)，取Lbi=2.0m。B．當(dāng)b＞1.6m（巷道中高-0.7m）時(shí)，應(yīng)采用帶傾角錨桿支護(hù)系統(tǒng)(圖1-2-29)，支護(hù)參數(shù)的確定方法如下：

圖1-2-29傾斜角錨桿支護(hù)系統(tǒng)項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備鋼帶排距Dr

：

式中K1——安全系數(shù)，K1=1.2～1.5；

Pri——角錨桿設(shè)計(jì)錨固力，kN；β——角錨桿安裝角度（與鉛垂夾角），一般β=30°～45°（1-2-30）

（1-2-32）式中t——巖層組合高度。項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備長(zhǎng)度lbr:lbr=min[(lbi－0.2),(ho－0.2)]（1-2-31）間距Ds:b．頂板垂直錨桿（c）每排錨桿數(shù)N(取整數(shù))：a．錨桿長(zhǎng)度Lbs：Lbs=C+△（1-2-34）

b．每排錨桿個(gè)數(shù)Ns（1-2-33）（1-2-35）項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備巷幫錨桿支護(hù)參數(shù)的設(shè)計(jì)A、當(dāng)巷幫破壞寬度，0.3＜C＜1.5mm時(shí)，按下述方法確定支護(hù)參數(shù)：B、當(dāng)C>1.5m時(shí)，應(yīng)采用帶傾斜角錨桿支護(hù)系統(tǒng)，按下述方法確定支護(hù)參數(shù)：式中β——角錨桿安裝角度（同水平夾角）；一般β=30°

Dso——角錨桿孔口到頂板的距離，m，Dso=0.3m

（1-2-36）

（1-2-37）式中

K1——安全系數(shù)，K1=1.2～1.5；Psi——角錨桿的設(shè)計(jì)錨固力，kN。項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備a．角錨桿長(zhǎng)度Lbsi：b.鋼帶排距Ds：當(dāng)Ds＞Dr時(shí)，取Ds=Dr；當(dāng)Ds＜0.6m時(shí)，兩幫應(yīng)采取聯(lián)合支護(hù)。表1.2.7巷道支護(hù)形式的選擇巷道類別基本支護(hù)形式支護(hù)形式的確定方法0.2＜b＜1.6mb＞1.6mⅠ不支護(hù)（b＜0.2m）單體錨桿0.75＜Ky＜1Ⅱ頂板較完整：?jiǎn)误w錨桿+大托板0.6＜Ky＜0.75,b＜0.8m頂板較破碎：錨桿+網(wǎng)錨桿+鋼筋梁+網(wǎng)0.45＜Ky＜0.6,b＜0.8m0.45＜Ky＜0.6,b＞0.8mⅢ壓力較大，頂板較破碎：錨桿+鋼筋梁，或桁架0.6＜Ky＜0.75,b＞0.8m0.6＜Ky＜1錨桿+W鋼帶壓力較大，頂板較破碎：錨桿+W鋼帶+網(wǎng)Ky＜0.450.45＜Ky＜0.6錨桿+W鋼帶Ⅳ壓力大：錨桿+W鋼帶+網(wǎng)桁架+網(wǎng)Ky＜0.45Ky＜0.45全長(zhǎng)錨固錨桿Ⅴ錨桿+U型鋼可縮支架壓力很大，頂板較完整錨桿+網(wǎng)+U型鋼可縮支架壓力很大，頂板較破碎環(huán)形可縮支架+底錨桿壓力很大，底臌嚴(yán)重項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備錨桿支護(hù)形式選擇②施工工藝流程以掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)，采用鋼帶式樹脂錨固錨桿支護(hù)的工作面順槽為例，對(duì)錨桿支護(hù)施工工藝作一介紹。

頂板支護(hù)：

a．掛、聯(lián)金屬網(wǎng)

b．上托W型鋼帶

c．臨時(shí)支護(hù)

d．后撤掘進(jìn)機(jī)

e．鉆頂板中部錨桿孔、清孔項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備（7）錨桿支護(hù)施工工藝①施工前的準(zhǔn)備隊(duì)伍培訓(xùn)：施工前施工隊(duì)伍必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格培訓(xùn)。錨桿力拉拔試驗(yàn)：錨桿支護(hù)施工前，必須進(jìn)行錨桿拉拔力試驗(yàn)，試驗(yàn)地點(diǎn)選在與所施工巷道相類似的地質(zhì)條件下進(jìn)行。f．裝樹脂藥卷、插入錨桿、攪拌藥卷、裝托板、緊螺母g．鉆頂板中旁錨桿孔、清孔h．裝樹脂藥卷、插入錨桿、攪拌藥卷、裝托板、緊螺母i．臨時(shí)支護(hù)改位j．鉆頂板邊斜錨桿孔、清孔k．裝樹脂藥卷、插入錨桿、攪拌藥卷、裝托板、緊螺母l．鉆頂板邊斜錨桿孔、清孔m．裝樹脂藥卷、插入錨桿、攪拌藥卷、裝托板、緊螺母項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備③主要技術(shù)要求及注意事項(xiàng)及時(shí)支護(hù)：最大控頂距不得超過(guò)錨桿排距；不得超挖掘：保證頂板及巷幫煤壁平整；上托W鋼帶；臨時(shí)支護(hù)：利用內(nèi)（或外）柱式單體液壓支柱進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)。錨桿孔的成孔；錨桿的安裝：裝錨固劑、插入錨桿、攪拌藥卷和緊螺母。圖1-2-30安裝頂錨桿與圖1-2-31安裝斜角錨桿項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備巷幫支護(hù)：a．鉆上幫煤壁錨桿孔、清孔b．裝樹脂藥卷、插入螺栓竹錨桿桿體、攪拌藥卷。c．掛、聯(lián)上幫網(wǎng)d．安裝（水泥）護(hù)板、上托板、緊螺母e．鉆下幫煤壁錨桿孔、清孔f．裝樹脂藥卷、插入錨桿桿體、攪拌藥卷g．掛、聯(lián)下幫網(wǎng)h.安裝（水泥）護(hù)板、上托板、緊螺母

圖1-2-30安裝頂錨桿項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備

圖1-2-31安裝斜角錨桿項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備噴射混凝土支護(hù)是將水泥、砂、石子、水、速凝劑按一定比例混合攪拌后，送入混凝土噴射機(jī)中，用壓縮空氣將干拌和料送到噴頭處，在噴頭的水環(huán)處加水后，高速噴射到巷道圍巖表面，起到支護(hù)作用的一種支護(hù)形式和施工方法。項(xiàng)目1任務(wù)2施工準(zhǔn)備2）噴射混凝土支護(hù)（1）支護(hù)的作用原理①支撐作用：物理力學(xué)性能見表1.2.8②充填作用③隔絕作用④轉(zhuǎn)化作用⑤預(yù)警作用表1.2.8噴射混凝土的主要物理力學(xué)指標(biāo)項(xiàng)目單位指標(biāo)備注重度抗壓強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度抗折強(qiáng)度抗?jié)B性能與巖石的粘結(jié)力與鋼筋的粘結(jié)力彈性模數(shù)KN/m3MpaMpaMpaMpaMpaM