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巷道围岩深部的岩石处于三向受压状态

时间:2013-02-06 01:09:27 来源:本站原创 作者:最后一次 点击:


混合联的基本计算方法为:
网路总电阻R:
R=nrm+R线
网路总电流I:
I=Unrm+R线
通过每个电雷管的电流i
i=Im=Unr+mR线
2-32岩石开凿及爆破工程量如何计算?
答:工程量计算
岩石开凿及爆破工程量区别石质,按下列规定计算。
(1)人工凿岩石,按图示尺寸以“立方米”计算。
(2)爆破岩石按图示尺寸以“立方米”计算,其沟槽或基坑深度,宽度允许超挖量:一次坚石200mm;二次坚石150mm。超挖部分岩石并入岩石挖方量之内计算。
【例】某砌石坝,坝长950m坝基需开挖一截水槽,截水槽的断面尺寸如图215所示,坝基为普通岩石,采用爆破开挖,试计算开挖此截水槽的爆破工程量。
图215截水槽断面尺寸图

【解】依据工程量计算规则,开挖岩石工程量以图示尺寸按立方米计算,并考虑超挖量,取超挖宽度为20cm,则
爆破岩石工程量=(28+2×0.2+12+2×0.2)×8.0÷2×950m3=155040m3
2-33“全统定额”编列的装渣运输机有哪几种类型?
答:(1)机械装渣不仅减轻劳动强度,而且装渣速度快,大大缩短作业时间。机械有许多类型,如翻斗式装渣机(如图216(a)所示),带有转载机的装渣机(装渣机带有带式运输机,铲斗装渣后,先落入带式运输机,然后由带式运输机装入后方运输车辆),连续装载机(如图216(b)所示蟹爪式装渣机),轮式装载机或履带式装载机(如图216(c)所示)等。有的是风动的,有的是内燃的,施工时根据施工条件,出渣量大小,坑道空间等选用。
图216(a)华-1型翻斗式电动装渣机
1—行走部分;2—铲斗;3—操纵箱;4—回转部分

 

图216(b)蟹爪式装渣机

1—机头;2—液压系统;3—电气系统;4—运输机;5—行走部分

图216(c)装载机
1—履带式装载机;2—轮胎式装机;3—装载机工作状态

(2)调车、装渣机具应与运输车辆配套,应能发挥机具的较高效率,这与调车作业
做得好坏有很大关系;调车设备有许多类型,如平行调车器(如图217所示),浮放调车盘(如图218所示)。
图217平行调车器


图218浮放调车盘

(3)运输是把石渣运到洞外,并在指定地点弃渣,此外,洞内需要的材料、机具等需运入洞内指定地点,在隧道施工现场,运输车有无轨和有轨两种,如汽车、斗车、手推车等。人力推车或手推斗车在短隧道施工,且为重车下坡或平坡,无牵引机械时才使用,有些车辆自己本身就有动力,如汽车、槽式列车等。

2-34怎样计算岩石沟槽开挖工程量?
答:石方沟槽开挖工程量如图219所示尺寸另加允许超挖量以立方米计
算。允许超挖厚度:普通岩石为20cm,坚硬岩石为15cm。其工程量计算公式为

V=H(b+2d)L

式中V——石方沟槽开挖工程量;

H——沟槽开挖深度;

d——允许超挖厚度;

b——沟槽设计宽度,不包括工作面的宽度;

L——沟槽开挖长度。
【例】某工程施工现场为普通岩石,外墙沟槽开挖(如图219所示)长度为100cm,计算工程量。
V=[1.20×(1.10+2×0.2)×10
0]m3=180m3
图219沟槽示意图
 
岩石开挖的工程项目定额中只包括了钻眼、放炮,没有包括明挖出渣的内容,故在套定额计
算分项工程直接费时,除选套沟槽开挖项目外,尚应选套明挖出渣相应项目。

2-35什么是钻进规程?其最优规程如何计算?
答:所谓钻进规程是指为提高钻进效率、降低成本、保证质量所采取的技
术措施,通常指可由操作者人为改变的参数组合。在回转钻进中主要的钻进参数有钻压、
钻具转速、冲洗介质的品质、单位时间内冲洗介质的消耗量等工艺参数。
当地质技术条件和钻进方法已确定时,在保证钻孔质量指标的前提下,为获取最高钻速或最
低每米钻进成本而选择的钻进参数搭配叫做最优规程。实现最优钻进规程的条件是钻机设
备的功率、转速、钻杆的强度、冲洗介质的品质等因素不限制钻进参数的选择。

每米钻进总成本(元/m)C=Cb+Cr(t+t1+T1+T2)
H

式中Cb——钻头价格,元;

Cr——钻机单位时间作业费用,元/h;

H——钻头钻进距离,m。
对上式进行变换,可写成C=Cbvmt+Cr(1+k+K1+
K2)vm

式中vm——机械钻进速度,m/h;

k——k=t1/t辅助作业时间在纯钻进时间中所占的百分比,对于一定的设备条件和孔深,其基本上为一经验值;

K1——K1=T1/t用于固孔、测斜等补充作业的时间在纯钻进时间中所占的百分比,对于一定的钻孔类型和孔深,它基本上为一经验值;

K2——K2=T2/t用于钻机安装、大修和孔内事故处理的时间在纯钻进时间中所占的百分比,在一定条件下,可取为经验统计值。
在上式中t=h/vd

式中h——钻头切削具的允许磨损高度,mm;

vd——钻头切削具的磨损速度,mm/h。
钻头切削具的磨损速度vd往往又是钻进速度的函数,vd=f(vm),
钻头切削具的允许磨损高度h也往往是已知的,例如孕镶金刚石钻头为2~3mm。于是,建立了每米钻探成本与钻速之间的关系式C=f(vm),可通过此关系式来求出对应于最低成本Cmin的最优钻进速度vm优,并由此可确定最优的钻压、转速等规距参数。

2-36什么是棚式支架?常见的不同材料的支架类型有哪些?
答:棚式支架简称棚子,是坑道常用的一种支架。当围岩十分破碎不稳定,不适宜采用锚喷支护,而且巷道服务年限不长(8~10年),衬砌不合算时,可采用这类支架。
(1)木棚
用作井坑道支架的木材称为坑本(如图220所示)。顶梁承受顶板岩石给它的垂直压力和由棚腿传来的水平压力,故为压弯构件。棚腿承受顶梁传给它的轴向压力和侧帮岩石给它的横向压力,也是压弯构件。根据围岩的稳定程度,背板可密集或间隔布置,并将岩石压力均匀地传给主要构件梁与腿上,并有能防止岩石垮落的木棚,即为木棚式支架。木棚质量轻,易加工,有一定强度,在构造上可做成具有一定刚性的支架,但木棚也有很多缺点,如强度不够高、防火性差、易腐朽等。
图220梯形棚子
1—顶梁;2—棚腿;3—木楔;4—背板;5—撑挂;6—角楔
(2)金属棚子
井巷支护所用的钢材,主要是用各种普通碳素钢的16~20号矿用工字钢或18
~24kg/m钢轨制成。其结构和梁、腿的结合形成如图221所示。梁腿连接要求简单牢固,折卸方便。
图221金属棚子的构造
接头比较简单,但不够牢固,支架的稳定性差,如图221(a)、(c)所示的接头比较牢固,但拆装不便。

(3)装配式钢筋混凝土支架
预应力钢筋混凝土支架是在预制构件浇灌混凝土时,将钢筋预先拉紧,等混凝土硬化后,借助钢筋弹性回缩力而使混凝土预先受压。这种在钢筋混凝土构件工作之前预先给混凝土施加的压力称为“预应力”,这种支架简称为预应力水泥支架。它充分利用了混凝土与钢筋的受力特性,使混凝土在构件中承受压力,钢筋承受拉力,不但提高了结构的承载能力,而且节省了材料。这种支架可分为普通钢筋混凝土支架和预应力钢筋混凝土支架两种。
图222普通钢筋混凝土支架

其结构如图222所示。构件的混凝土标号,一般为C15~C25,受力钢筋用3#或5#钢。顶梁长为1.8~3.6m,质量为90~270kg。棚腿长2~3m,质量为100~180kg,棚距一般取0.5~1.2m。

2-37什么是围岩补强?
答:巷道围岩深部的岩石处于三向受压状态。靠近巷道周边的岩石则处于二向受力状态,故易于破坏而丧失稳定性。坑道周围设锚杆后,有些岩石又部分地恢复了三向受力状态,增大了本身的强度;另外,锚杆还可以增加岩层弱面的剪断阻力,使围岩不易破坏或失稳,这就是锚杆对围岩的补强作用。

2-38什么是供气管路?其设计步骤如何?
答:供气管路是指把压缩空气从空压机送至工作地点的整套管路系统。管
路铺设的质量,直接影响着工作地点的压力和供气量,其设计步骤如下:
(1)确定空压机所必须的排风量是根据风动工具和设备的总耗气量及管路中的漏失量来确定

(2)选择空压机依照“适用、经济、同一型号、备用风量”的原则来确定型号、规格与台数。
(3)管路设计根据管径大小、管路铺设情况(弯头、节门等)检验其压力损失,以保证工作
地点有足够的压力。

2-39什么是撞楔法?
答:撞楔法又称插板法或板桩法。其特点是在工作面上部或坑道两帮先用撞楔或板桩强行插入松碎岩层中(如图223所示),以控制破碎带或流砂的移动,然后向前掘进。撞楔法适用于木楔或金属楔容易被打进去的松软岩层或砂砾层,以及坑
道大量冒顶用一般方法无法通过的情况。使用撞楔法施工,每架支架均须牢固可靠,前后支架之间要用撑木、扒钉连成整体,以增加稳固性。

图223撞楔法通过松碎石岩层
1、3、4—支架;2—撞楔;5—横梁;6—木楔

2-40什么是穿梁护顶法?

答:在大断层破碎带附近,
围岩往往裂隙多而破碎,放炮后工作面顶板有
冒落的可能,而工作面堆满岩渣,无法进行支护。在此情况下可利用穿梁护顶法(如图224所示)

图224穿梁护顶法

1—木楔;2—穿梁;3—拉扦;4—棚子

2-41什么是超前锚杆加固掘进法?
答:在钻工作面炮眼的同时,在作业面顶部向上钻一排倾斜超前锚杆(或小钢管)。锚杆向前倾角60°~70°,锚杆间距为60~80cm,锚杆的长度应能预先加固下一爆破进尺范围坑道的顶部(如图225所示)。
图225超前锚杆加固地层
1—钢丝绳砂浆锚杆;2—爆破进尺范围
2-42什么是超前导硐锚杆加固地层法?
答:超前导硐锚杆加固地层法即是在超前导硐中打锚杆孔,但加固锚杆的长度应在坑道开挖轮廓线范围之外。施工这种形式的加固锚杆时,对钻孔质量、锚杆安装和灌浆技术要求较高(如图226所示)。
图226超前导硐锚杆加固地
层法
1—超前导硐;2—开挖导硐;3—加固锚杆;
4—喷混凝土;5—开挖轮廓

2-43什么是新奥法掘进?采用新奥法掘进的各估算指标如何计算?

答:新奥法是1964年奥地利l·V·Labcewicz教授根据本国多年隧
道施工
经验总结提出的,称为新奥地利隧道施工法(New Austrian Tunnelling Method),简称“新

法”(NATM)。它是一套综合的施工方法,更确切地说是一套适用在断面为50~150m2的隧
道及大断面地下坑道工程设计、掘进、衬砌、测试相结合的完整新概念。其原理同样适用于
小型坑道的掘进。
新奥法就是按岩石力学中围岩与支架共同作用的基本原理制定的,其主要意图是调动围岩自

的承载能力,尽可能地控制围岩的变形,防止围岩松动,以达到施工隧道及硐室的最大安全
度和最好的经济效果。
各估算指标的计算如下:

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