合理选用支护材料有很大的意义
为了保持巷道的稳定性,防止围岩发生垮落或过大变形,巷道掘进后一般都要进行支护。在巷道施工中,支护工作量占有很大的比重,其工作进度直接影响着成巷速度。因此,合理选用支护材料和支护形式,有着很大的经济意义。
一、支护材料
矿用支护材料有木材、金属材料、石材、混凝土、砂浆等。
1.木材
用作矿井支架的木材称为坑木。木材具有纹理,在平行纤维(顺纹)方向和垂直纤维(横纹)方向的强度是不相同的。木材顺纹抗拉强度比横纹抗拉强度大IO - 40倍,顺纹抗压强度为横纹抗压强度的3 -10倍。矿用坑木以松木为多,其重量轻,易加工,架设方便并有一定的可缩性,但强度小,易腐朽,不防火且服务时间短。
2.钢材
井巷支护所用的钢材,主要是用普通碳素钢制成的各种型钢,如钢轨、工字钢、槽钢、角钢及专门用于矿山的特殊型钢等。用型钢做成的支架,具有强度高,体积小,使用期长,易安装拆卸及复用率高等优点,但价格昂贵,初期投资大。
3.水泥
水泥属水硬性胶凝材料,除能在空气中硬化,保持强度外,还能在水中硬化,并长期保持和提高其强度。硅酸盐水泥是水泥中应用普遍,强度较高,选银设备生产量多的一类水泥。这类水泥具有强度高,凝结硬化快,抗冻性好的优点。但水化热较高,不适合大体积工程使用;抗水性差,耐酸、碱及硫酸盐的化学腐蚀性差。
4.其他材料
(1)混凝土。井巷工程中常用的普通混凝土是由水泥、砂子、石子及水组成。砂、石在混凝土中起骨架作用,小石子充填在大石子的空隙中,而砂子又充填在整个石子的空隙。若在混凝土中嵌入钢筋,则称为钢筋混凝土,它能抗较大的拉力,又能抗较大的压力,是强度较高的一种支架。多用于地压不均匀的巷道中作永久支护,如立井井筒、井底车场附近的巷道和硐室等。在混凝土配比中减去石子而配备的混合物称为水泥砂浆。水泥砂浆硬化后能将料石、砖、锚杆与岩石等胶结成一体。
(2)石材。具有较高强度而叉不易风化的岩石加工制成的砌块称为天然石材(料石)。按加工程度不同,可分为毛料石、粗料石及细料石3种,井下多用毛料石和粗料石。制作时应控制每块料石质量在40kg以下,以便井下搬运和砌筑。石材可服务20—30年,坚固耐用,在立井井筒及井下开拓巷道中使用较广。