5 锚】喷支护
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5.1 一!般规定
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5.》1.1 现—行国:家标准工《程岩体分级标准G】B/T? 50218-2】014和岩土锚杆】。与喷射混凝土支护】工程技术《规范:GB 500—86:-2015都涉及围!岩分:级标准主要是针对某!一类科学、技术、概!念,或经验的综合成【果为:基础:制定的一《种标准文件而规【范主要对某》一类(个)》具体的物品或事件(!包,括过:。程或服?务)而制《定的标准文件所以】巷道:围岩分类《在,符合标准的基础上】具体可以按》规范执行
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5.1—。.2 锚》杆的防腐保护等【级和措施可参照现】行国家标准岩土锚杆!与,喷射混凝土支护工程!技术规范GB 5】。0086-2015!中第4.5节结合煤!。矿,自身特点执行—
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5.《1.3 由于煤矿!的特:殊性理?论计算法和数值【模拟法确定》的支护参数往往与现!场实际情况》有较大的出入设计通!常以工?程类比法《来确定支护参数【但是随着巷道的开】凿对相?关巷道?围岩物?。理,力,学性能指标的—量化同时随着—巷道施工的向前延伸!相关巷道围》岩支护条《。件也在?不,。断变化?有必要进《行设计支护参数【优化也有条》件,进行动态优化设计】因此增?加本条内容
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5.2 【 锚喷支护类型与支!护参数
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5:.2.1 本条】说明如下
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【 ,。(1)本规范—以现行国家》标准岩土锚》杆与喷射混凝土支护!。工程技术规》范GB 50—086-2》015为基》础制订?煤矿巷道断面锚【喷支护?参数考虑《到煤矿井《巷工程的特殊性允许!部,分条款与上》述规范不完全—一致
】 (》2)考虑到目前煤矿!。实际使用的锚杆【种类以树脂锚杆、快!硬水泥?锚杆:为主其他各类—的,锚杆使用《。较少本规范锚喷支护!参数设计时以低【预应力锚杆为主其】他种:类的锚杆《可以参照执》行
】 (3》)原则上巷道开【。挖断面宽度》B≤:4.0m的巷道【可以:采用1.8m—长的锚?杆当巷道《开,挖断面宽度B—>,4.0?m时锚杆长度应不小!于2.0m不受采】动影响的拱形—、,矩形巷道当开—挖宽度B≤5.【0m时在Ⅰ类—围岩中原则上—可以不支护在Ⅱ【类围岩中按喷50m!m混凝土设》计,
》
《。 (4)对》巷,道开挖断面宽度为5!<B≤?10m?。的Ⅱ类围岩和B≤】10m的Ⅲ类围【岩现行国家标准岩土!锚杆与喷射混—凝土支?护工程技术》规范G?B 50086-2!015有两款支【护参数本规》范以第二《款为基?础制订煤矿巷道【断面支护参数对于围!岩条件好的矿井也】可以:采,用第一款支护参数】但必须符合现行【国,家标准岩土锚杆与】喷射混凝土支护工程!技,。术,规范:GB 50086】规定
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(】5):按,照现行?国家标准岩土锚【杆与喷?。。射混凝土支护—工程技术《规范:GB: 5:0086-2—。015?。的分类矿用锚索也】是一种低预应力【锚杆因此《本规:范在:。。涉及锚喷支》护,的,类型并需要强调“锚!索”加强支护—的功能时将采用高强!度柔性材料》。、长度与锚固—力均远大于一般【。锚杆的低《预应力?锚,杆称为“锚》索”以区《别于一般锚杆;但】不将锚索看作一【个独立于锚》杆之外的另一—种支护结构》仅作为锚杆》的一种在没有特别】说,明时各条文中的“锚!杆”一般包括均【“锚索”
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: (《6)鉴?于目:前煤矿开采》深度:逐,年加大巷道断面【越来越宽巷道—支,护,难度越来《越大因此提出了【在正常锚喷支护的基!础上:增加注浆锚》杆、预应力》锚杆或锚索》加强支护的》。要求
5!.2.?2 ?本条的锚喷支—护参数表(》表5.2.2-【1~表?5.2.《2-5)说明如下
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表5!。.2.2-1~表5!.2.2-5是根据!现行:国家标准岩土—锚杆与?喷射混凝土》支护工程技》术规:范,GB ?50086-201!5结:合近年煤矿锚喷【支护:技术的实践经验【制订的表中的—巷道围?。岩分级?采用现行国家—标准岩土《锚杆与喷射混—。凝土支护工程技术】。规范GB 50【086-201【5规定的围岩分级】该分级也与现行国家!标准工程岩体—分级标准GB/【T 5?02:1,8-201》4基本一致但侧重】点不同两者应结【合使用
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使用本】条的锚喷支》护参数表《时,应注意
! :。 (1)锚—喷,支护由各种不同类型!和规格的锚杆、喷射!混凝土?、金属网、金—属梁:等支护结构物中的一!种或多?种组合而成》在具体工程中—采用的支护结构【物的组合可以—有多种?选择相应的》支护参数亦有—多种组合而》。且煤矿井下》巷道围岩条件复【杂多变为了使设计在!参考本表时有一定的!灵活性本次修改【根据现场反馈意见】对部分?围岩的锚杆》间,排距做了调整给出】了一个区《间值主要《目的是让设计人有一!个选择的余地在【实际的工《程设计中应根据工】程的:具体情况灵》活掌握
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《 (2)是否受】采动影响与》巷道:断面形状是锚喷支护!设计考?。虑的主要因》素之:一本表?按基本不受采动影响!(主要?开拓巷道)、受采动!影响(采盘区巷道】),和直接?受采动影响》。(回采巷道)—三个层?次,分类从结构》稳定性分析无疑拱】形断面最优》应优先考《虑但是为《了减少岩石工程大量!布置在煤层》中的巷道为充分利】用顶板?岩石自身的力学特】。性采用矩形断面因此!又按巷道断面形状】进,行,。分类
《。
— (3)根—据不同?巷,道,承,载的不同《功能其服务》年限差别很大—其中主要开拓巷道】与矿井设《计服务年限相同;】水平大巷、盘区【或采区准备》巷,道服务年限一—般在5年~20年】。;回采巷道服务年限!一般在1年~3年】锚喷支护《参数表?未按巷道服》务年限进行分—类实际使用中应根据!不同的服《务年限进行调整
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(—。4):。。。工作面回采巷—道除具有位于煤【层中、服《务时间短的特—点外还由《于直接受采动影响围!岩应力变化起伏较】大同:时为满足采煤工【艺要求?又多采用《矩,形断面为《此其支护参数专门】成,表但并?。未,考虑周期来压—的影响
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(—5):当矩形回采巷—道,位,于Ⅴ类围岩》也就是软弱煤层中采!用单一锚喷支护已】经很:难达到设计要求表】5.2.2-—5只给出了》单一锚网支》护参数实际工程中】多采用锚《喷加型钢《或钢构架联》合支护设计中应结】合具体情况增—加,其他支护手段组【成联:合支护体《
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5《.2.3 》 锚杆的种类很多】但按其?结构、作用原理和施!工,特点大体《可分为本条》所列的4种类型【端头锚固型》、,全,。长黏:结型、摩擦型和预】应力锚?杆
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】 ,在煤矿井巷工—程中端头《锚固型、全长黏结型!锚杆使?用最多?;除砂浆锚杆、缝】管锚杆外其他—摩擦型较少》使用;除锚索外【其他预应力锚索也极!少,使用
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5.2.4【 :端头锚固型锚杆【的锚固力主要—决定于锚头的—锚固强度本条—规定是为了保证锚】头,有足够?的,锚固强度
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在Ⅳ级、Ⅴ【级岩:体内机?械式锚?。头的:锚固力无法得到保】证因此机械式锚头应!位,于Ⅰ级~Ⅲ级岩体】内
5.!2.5 》足够:的锚固力是》确保锚杆《支护效?果的必要条》件在工程设计中【应对锚杆的锚—固力、锚索》的,锚固力与预拉力【作出规定《因此本条对锚杆【(索)的《锚固:力提出了要求—
— 近年来随着!锚杆材料标准和施工!水平的?提高:单,根端头?锚固型锚杆》锚固力和矿》用锚:索,的预应力已经—远大于设计要—求的不?小于50《kN:和100kN而现】行国家?标准:岩土锚?杆,与,喷射混凝土》支护工程技》术规范GB》 0008》6-:2015已经不再】。做具体规定本次修】订暂不做调整—需要强调的是本条】规定是对设计锚固】力或预拉力的—最,低要求在具体的工程!设,计中应根据》工程的具体情—况按照安《全可靠、经济合理的!。原则确定锚喷支护参!。数
《。
5.2.6 ! 本:条所说的主结—构面对层《状结构的岩体—是指岩?体的:层面;对块状结构】的岩体是指》其主要的《节理、裂《隙面锚杆《与岩体主结构面【成较大角度布—置能穿过更多的结】构面有利《于提高结《构面上的抗剪强【度使锚杆间》的岩:块相互咬合充分发】。挥,锚杆加固围》。岩的:作用
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根据【工程经验《为,使一:定深度的《围,岩形成承《载拱(梁)》锚杆长度必须大于锚!杆间:隙的两倍因此—锚杆:间隙不?宜大于锚杆长—度的1/2在Ⅳ、Ⅴ!。类围岩中当锚杆【间隙大于《1.25m时锚【杆间的岩块可能因】咬合和联锁不良而导!致掉块或坠》落因此Ⅳ、》Ⅴ类围岩中》的,锚杆间隙《宜,为,0.7m~1.0m!并,。不得大?于1.?25m
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5《.2.7《 本?条规:定是为了充分发挥锚!杆材料?的作:。用提供有效的支护抗!力,阻止不稳定岩块的】坠落
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5.2.8— 黏结型锚头的破!坏在坚硬、较坚硬的!岩体中一《。般受胶?结材料与《杆体间的黏结强【度控:制;而在软弱岩体中!往往受胶结》。。材料与岩面的黏结强!度控制?故本条规定黏—结型锚杆锚固体长】度,的确:定应同时验算两种不!同情况的黏结—强,度
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5.2.—9 锚《杆杆体露出》岩面的长《度过大不仅》浪费材料不美观也】影响行人和》管线布?置根据煤矿矿井【井巷工程的多—年实:践锚杆杆体》露出:。岩面的长度不应【大于50mm
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5.2.1】0 本条规定是为!了保:证喷射混《凝土的支护质量
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(1!)喷射混《凝土的收缩较大其厚!度小于5《。0mm时喷层中粗骨!料的含量甚少—致使喷层易收—缩开裂同时喷—层过薄也不》足以抵抗《岩块:的移动常出现局部开!裂或剥落有》关部门对喷射混凝土!支护使用情况的调查!结果表明喷射混凝】土支护层产生—局部开裂或剥—落者其厚度多在5】0mm?以下因此无金属【网时喷?。射混凝土的》厚,度应:不,。小于50mm
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】。 (2)由于巷道】周边:的开凿表面》。凹凸不平铺设—的金属?网不可能《与岩面?。。保持某一设定—的距离多年的工程实!践表明在有金属网】的情况下喷射混凝】土支护层厚度小【于100《m,m时难以保证金属网!。有足够的混》凝土保护层厚度甚】至出现金属网露出喷!射混凝土支护层的】现,。象因此有金属网时】喷射混凝土的厚度不!宜小于100mm
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【 (3《)根据锚喷》支护原理喷射混凝】土支护层应具—有一定?的柔性?当喷层厚度过—大时其柔性大为降低!;特别是在软弱围】岩中:作初期支《护,时喷:层过厚会产生过【大的:形,变压力?易导:致喷层出现破—坏本次?修订根据对部分【煤矿井下锚喷支护巷!道,的实际调查结合【现行国?家标:准岩土锚杆与喷射混!凝土支护《工程技术《规范GB 5008!6-2015和【现行国家《标准有色金》属矿山井巷》工程设计规范—GB 50》915-201【3规定?修订为无《金属网时喷》射,混凝土厚《度一:般不超过15—0mm有金》属网时?一般不超过》2,00mm当》喷层不能满足支护抗!力时应采用锚—杆予以加强》
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》。 (《4)本?条,规定含?。水岩层中《喷射:混凝土的厚》度应不小于80mm!是为了控制》。外水内渗以保—证喷层良好的工【作,条件
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?。5.3 锚喷支】护,材料:
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5【.3.1 》 ,锚杆杆体材料的选择!必须满足支护要【求而且材料来源【广、便于施工、成】本低本条《关于锚?杆,杆,体材料的规定是按照!上述原则和》煤,矿,矿井井巷工程—的支护实践做出的
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随着材料!技术的发展各种新的!工程材?。料不断出现》玻璃钢等新型锚【杆材料在工程中已】。有使用由于支护【的可靠性涉及—矿井安全对新—型锚杆材料在煤【矿,矿井井?巷工程中使用应【秉持既积极又慎【重的态度本条关于】采用其他材料(如玻!璃钢)作《杆体的?规定正是基于上【述考虑?。制定的
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5.3.2 锚!固材料的选择—直,。接影响全长黏—结型锚杆和端头【。锚固型?。锚杆:的锚固?力和支?护的及时《性本条对锚杆—、,锚索的锚固材料的】规定是为了确—。保锚杆的锚固力和】支护的及时性树【脂锚固剂《凝胶及固化时间可控!操作方便锚固—效果好应用广泛因】此条件?具备时?应优先选用
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》。5.3?.3 端》头锚固型锚杆煤矿巷!道中曾使用过多【种材料和规格的【托盘多年的实—。践表明HPB3【00钢制蝶形托盘强!度,高重量轻加工方便】是较为理想》的锚杆?托,。盘规定?其厚度不《小于6?mm尺?寸不:小于10《。0m:m×:100mm或φ1】00mm是结合煤矿!锚杆杆体规格并与M!。T/:T 146.—2-:。2011标》准保持?一致
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5.3.4【 根据《煤矿井巷工》程的实践经验与【。。锚,杆共同使用的钢【梁采用W形钢带、】槽钢或钢筋梯支护效!果较:。好而且材料来源广】、加工与施》工方便
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5.3.!。5 ?本条:说明如下
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: 1 【对金属网的要求
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】 1)—。金属网必《须有:一定的柔性才能使之!较好地适应巷道【断面的要求Ⅱ级及以!。上的钢筋《刚度过?大柔性不够因此规定!宜采用的HPB3】00(Ⅰ级)—钢筋制?作或:采用符?合要求?的煤矿井《下假:顶用金属网
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】。 》2)喷射混凝土中】设置金属网片其【主要:作用是提高喷射【混凝土?的整体性防止收【缩使:混凝土中《的应力均匀分布【并提供一定的—抗剪强度有利于抵】抗岩石?。塌落和承受冲击【荷载金属《网片一般按构造要求!设计:钢筋:直径一般4mm~1!2mm网《距以:100m《m,~200《mm为宜
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:。 3】)不与喷《射混:凝土共同使用的金属!网其主要作用—是抵抗岩石》塌落采用与喷—射混凝土共》同使用的金属网【。片或符合要》求的煤?矿,井下假顶用金属网】均可:
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【 2 对塑料网!的,要求
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塑料】网不与喷《。射混凝?土共同使用其主要作!用是抵抗岩石—塌落:除要保?证有一定的强—度外还应满足煤【矿矿井防火等特【殊要求?因此必须《采用:符合要求的煤—矿井:下假顶用《塑料网
!5.3.6 【本条说明如》下,
】 , ,(1)喷射混—凝土的强度等—级是:决定其?力,。学性能和耐久—。性的重要指标对支】护结构的工作—性,能和使?用效果关《系重大根据现行国】。家标准岩土锚杆与喷!射混:凝土:支护工程技术规范G!B 50086-2!015?和煤:矿井巷工程的实践】经验不应低于C20!
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— (2)为防止】巷道:渗水、淋水含—水岩层中《。喷射:混凝土应采用防水】混凝土本条规—定含:水岩层中《喷射混凝土的抗渗强!度,不应小于三》级,是参考现行国家【标准地下《工程防水技术规范】。GB: 50108中【第8.5.》2条关于锚喷支护】作为工程内衬墙【考虑:做出的规定
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