| 单词 | 井巷支护 |
| 释义 | 【井巷支护】 拼译：supporting in roadways and shafts 是指采用人工结构维护地下通道形状和大小的方法及其作业过程。井筒或巷道如果位于坚硬岩体中，可依靠岩体的稳固性而不必加以支护，而在煤矿中，则因多数岩体强度较低，可能有裂隙产生，必须进行支护。 中国1950年以来支护技术有了很大发展。开拓巷道与采区巷道的支护有所不同，开拓巷道位于较坚固的岩体中，离采空区较远，支架上的压力较小、较稳定。井筒也属于开拓巷道，50年代大多采用天然石材和水泥砂浆砌筑成圆形支架。这种支护方式符合就地取材原则，节约人工材料，但整体性差、强度低，不便于快速施工。随着水泥产量的增加，逐渐被混凝土或钢筋混凝土圆形支架取代。中国开拓巷道在50年代大多用天然石材和水泥砂浆砌筑成拱形支架，直到1956年引进国外喷射混凝土和锚杆支护。喷射混凝土是用风力将混凝土喷射到巷道周围的岩体表面上，防止其风化和掉落，以达到维护的目的。喷射混凝土比现浇灌混凝土致密，对于短期内能自稳的岩体，喷一层30～50mm厚的混凝土即可维持长期稳固。而对于短期内可能坍塌的岩体，则除了加厚喷层外，还必须加设锚杆。锚杆是英国于1872年首创的，依靠摩擦力或胶结材料将1．2～2m长的钢钎或木棍锚固在直径为30～40mm的岩体钻孔中，将深部岩体与表面岩体联成一体，利用深部岩体的稳固性，防止表面岩体破碎或坍塌。每0．5～1m2安设一根锚杆，必要时在锚杆间铺设金属网，并喷混凝土形成喷锚网支护。由于喷锚支护的经济效益特别明显，在70年代大量推广。80年代末在重点煤矿中喷锚支护的巷道已占当年开拓巷道长度的50%。喷锚支护的关键技术是足够的锚固力和合理的锚杆布置。过去中国研制、使用了普通木锚杆、压缩木锚杆、竹锚杆、砂浆钢筋锚杆以及楔缝式、胀壳式、倒楔式钢锚杆。80年代研制使用了快硬膨胀水泥或树脂胶结的钢锚杆，这些锚杆多数是一端锚固，适用于硬岩。又引进了美国管缝式锚杆和瑞典的水压胀管式锚杆，这类锚杆全长都能与钻孔壁紧密接触，防止岩体产生较大变形。近来为了能将喷锚支护应用到采区巷道，正在研制德国发明的可拉伸锚杆，以便与岩体同步产生较大变形，防止其坍塌，并为与之相适研制了钢纤维喷射混凝土，以提高其韧性和抗拉强度。采区巷道在50年代基本上采用园木拼装成门框式的梯形支架。由于木材强度低，不足以维护断面大于5m2的巷道；井下空气潮湿，木材很易腐朽；中国森林资源缺乏，供不应求，1956年开始研制使用钢筋混凝土预制构件，在井下装配成梯形或拱形支架。但因钢筋混凝土装配式支架属刚性支架，与巷道周围岩体产生的大变形不相适应，自重又大，80年代被金属支架取代。金属支架是一种钢结构，钢材强度大，能根据需要轧制成多种截面形状，制造成不同性能的支架。中国自60年代开始，学习国外经验轧制了矿用工字钢和U型钢，制作了刚性支架和可缩性支架，使用情况良好。但因当时钢产量很低，直到70年代后期才得以推广，80年代末基本消灭了木支架。矿用工字钢和U型钢与地面建筑用的结构钢不同。为了尽量减少金属支架所占用的巷道断面，又保证足够的承载能力，矿用工字钢和U型钢的单位长度重量几乎达到同样高度普通工字钢的3倍。考虑到支架上荷载的复杂性，即不但有垂直于巷道轴向的荷载，还有平行于巷道轴向的荷载，矿用工字钢和U型钢纵横两个方向的抗弯能力比较接近，而普通工字钢两个方向的抗弯能力之比达到5倍。井巷支架上的荷载不只与岩石性质有关，而且与支架和围岩的相对变形有关。如果支架不能与周围岩石同步变形，则将承受特大的荷载。特别是采区巷道，随着采空区的移近，围岩变形量很大，一般材料都不允许这样大的变形，于是产生了可缩性支架。它采用一种特殊结构，能在构件内力接近极限值时缩短其长度，卸除部分荷载，但仍能维护巷道正常使用。U型钢就是为制作可缩性支架而轧制的特种结构钢。可缩性支架应具有高初撑恒阻的性能。即在架设之初就具有足够高的支撑力，而在构件缩短过程中仍保持恒定的支撑力。一方面充分利用构件的强度阻止周围岩体变形，另一方面又能在被迫变形时保护构件不致损坏。50年代中国采矿深度平均200m左右，现在已超过500m，个别已达1000m；巷道断面积过去只4～6m2，现在8～12m2；不仅在巷道顶部和侧邦的岩体有坍塌危险，而且底部岩体也会凸起；有的岩石遇水还会膨胀，这些给井巷支护造成极大困难，有时用单一支护已不能胜任现已开始试用喷锚和金属支架联合支护或喷锚与钢筋混凝土弧形板联合支护。采用调质方法或添加微量元素的方法提高结构钢的强度，高强度混凝土，以及将胶结材料注入岩体以加强岩体本身稳固性的研究正在进行。如何利用围岩与支护共同作用原理，充分发挥围岩的自稳能力，是井巷支护的关键课题。【参考文献】：1 华安增．矿山岩石力学基础．北京：煤炭工业出版社，19802 Cemal Birou，Design of Supports in Mines，New York．John wiley，Sons，19833 Maidl B．Handbuch des Tunnel-und Stollenbaus，band I，Essen，Verlag Glückauf，19844 煤矿总工程师工作指南编委会编著，煤矿总工程师工作指南(上册)．北京：煤炭工业出版社，1988(中国矿业大学华安增教授撰) |
| 随便看 |
科学参考收录了7804条科技类词条，基本涵盖了常见科技类参考文献及英语词汇的翻译，是科学学习和研究的有利工具。