大四岩石生產實習報告

新奧法將錨桿、噴射混凝土適當進行組合,形成比較薄的襯砌層,即用錨桿和噴射混凝土來支護圍岩,使噴射層與圍岩緊密結合,形成圍岩-支護系統,保持兩者的共同變形,故而可以最大限度地利用圍岩本身的承載力。

二、保護巷道圍岩自身的承載能力

新奧法施工在巷道開挖後採取了一系列綜合性措施:構築防水層、圍岩巷道排水;選擇合理的斷面形狀尺寸;給支護留變形餘量;開巷後及時做好支護、封閉圍岩等,都是為保護巷道圍岩的自身承載能力,使圍岩的擾動影響控制在最小範圍內,並加固圍岩,提高圍筵強度。使其與人工支護結構共同承受巷道壓力。

三、允許圍岩有一定量的變形,以利於發揮圍岩的固有強度。同時巷道的支護結構,也應具有預定的可縮量,以緩和巷道壓力。

圍岩的變形是控制在一定範圍內的,必須避免圍岩變形過大,從而導致圍岩強度的削弱以致引起垮落、失穩。支護結構具有一定的變形量,允許巷道圍岩產生一定的變形,以緩和來自巷道的巨大壓力,更進一步減輕支護荷載。

2.4.3、新奧法的主要支護手段與施工順序

新奧法是以噴射混凝土、錨桿支護為主要支護手段,因錨桿噴射混凝土支護能夠形成柔性薄層,與圍岩緊密粘結的可縮性支護結構,允許圍岩有一定的協調變形,而不使支護結構承受過大的壓力。

施工順序可以概括為:開挖→一次支護→二次支護。

一、開挖

開挖作業的內容依次包括:鑽孔、裝藥、爆破、通風、出渣等。開挖作業與一次支護作業同時交叉進行,為保護圍岩的自身支撐能力,第一次支護工作應儘快進行。為了沖分利用圍岩的自身支撐能力開挖應採用灌面爆破(控制爆破)或機械開挖,並儘量採用全斷面開挖,地質條件較差時可以採用分塊多次開挖。一次開挖長度應根據岩質條件和開挖方式確定。岩質條件好時,長度可大一些,岩質條件差時長度可小一些,在同等岩質條件下,分塊多次開挖長度可大一些,全斷面開挖長度就要小一些。一般在中硬岩中長度約為2-2.5米,在膨脹性地層中大約為0.8-1.米。

二、第一次支護作業包括:一次噴射混凝土、打錨桿、聯網、立鋼拱架、復噴混凝土在巷道開挖後,應儘快地噴一層薄層混凝土(3-5mm),為爭取時間在較鬆散的圍岩掘進中第一次支護作業是在開挖的渣堆上進行的,待把未被渣堆覆蓋的開挖面的一次噴射混凝土完成後再出渣。

按一定系統布置錨桿,加固深度圍岩,在圍岩內形成承載拱,由噴層、錨桿及岩面承載拱構成外拱,起臨時支護作用,同時又是永久支護的一部分。復噴後應達到設計厚度(一般為10-15mm),並要求將錨桿、金屬網、鋼拱架等覆裹在噴射混凝土內。

完成第一次支護的時間非常重要,一般情況應在開挖後圍岩自穩時間的二分之一時間內完成。目前的施工經驗是鬆散圍岩應在爆破後三小時內完成,主要由施工條件決定。

在地質條件非常差的破碎帶或膨脹性地層(如風華花崗岩)中開挖巷道,為了延長圍岩的自穩時間,為了給一次支護爭取時間,安全的作業,需要在開挖工作面的前方圍岩進行超前支護(預支護),然後再開挖。

在安裝錨桿的同時,在圍岩和支護中埋設儀器或測點,進行圍岩位移和應力的現場測量:依據測量得到的信息來了解圍岩的動態,以及支護抗力與圍岩的相適應程度。

一次支護後,在圍岩變形趨於穩定時,進行第二次支護和封底,即永久性的支護(或是補噴射混凝土,或是澆注混凝土內拱),起到提高安全度和整個支護承載能力增強的作用,而此支護時機可以由監測結果得到。

對於底板不穩,底鼓變形嚴重,必然牽動側牆及頂部支護不穩,所以應儘快封底,形成封閉式的支護,以謀求圍岩的穩定。

2.4.4、新奧法適用範圍

① 具有較長自穩時間的中等岩體;

② 弱膠結的砂和石礫以及不穩定的礫岩;

③ 強風化的岩石;

④ 剛塑性的粘土泥質灰岩和泥質灰岩;

⑤ 堅硬粘土,也有帶堅硬夾層的粘土;

⑥ 微裂隙的,但很少粘土的岩體;

⑦ 在很高的初應力場條件下,堅硬的和可變堅硬的岩石;在下述條件下套用新奧法必須與一些輔助方法相配合

① 有強烈地壓顯現的岩體;

② 膨脹性岩體(要與仰拱與底部錨桿相配合);