煤矿巷道支护方法
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一、工程概况本工程位于某煤矿区,主要任务是掘进和支护采矿巷道,为后续的采矿作业提供安全的作业环境。
巷道全长500米,断面尺寸为5米×4米,巷道围岩以砂岩、泥岩为主,属于中等稳定岩层。
根据地质勘察报告,巷道围岩整体稳定性较好,但局部存在断层、节理发育,需采取相应的支护措施。
二、施工目标1. 确保巷道围岩稳定,防止坍塌,确保施工安全。
2. 确保巷道畅通,满足采矿作业需求。
3. 降低施工成本,提高施工效率。
三、施工方法及工艺1. 巷道掘进:采用钻眼爆破法进行掘进,采用YGZ-90型凿岩机进行钻孔,采用2.5米长钢钎进行装药,采用2号岩石炸药进行爆破。
2. 支护材料:选用φ20mm钢筋,长度为2.5米,采用锚杆支护技术。
3. 支护工艺:(1)锚杆钻孔:采用风钻进行钻孔,钻孔深度为2.5米,孔径为φ38mm。
(2)锚杆安装:将锚杆插入钻孔,并采用锚杆钻机进行锚固。
(3)锚杆支护:将锚杆与钢筋网连接,形成锚杆支护体系。
(4)钢筋网:采用φ6mm钢筋,焊接成网状,尺寸为2.5米×2.5米。
(5)喷射混凝土:采用湿喷机进行喷射,喷射厚度为200mm。
四、施工进度安排1. 巷道掘进:计划工期为3个月。
2. 支护施工:计划工期为1个月。
3. 整体施工:计划工期为4个月。
五、安全措施1. 施工现场设置安全警示标志,加强安全教育。
2. 严格执行爆破作业规程,确保爆破安全。
3. 严格执行锚杆支护作业规程,确保锚杆支护质量。
4. 加强施工现场管理,确保施工安全。
5. 定期对施工人员进行体检,确保身体健康。
六、质量控制1. 严格控制锚杆支护材料质量,确保锚杆、钢筋网、喷射混凝土等材料符合设计要求。
2. 严格控制锚杆钻孔、锚杆安装、锚杆支护等施工质量,确保支护效果。
3. 加强施工现场巡查,及时发现和处理质量问题。
4. 对施工过程进行记录,确保施工质量可追溯。
通过以上施工方案的实施,确保采矿巷道支护工程安全、高效、高质量地完成,为煤矿生产创造良好的作业环境。
煤矿巷道修护管理规定矿井巷道因受矿压、动压影响,巷道局部出现喷体开裂、脱落支架变形、巷道顶板下沉等现,影响通风、行人和运输安全。
为了规范修护标准,确保修护质量,结合集团公司《掘进顶板管理实施细则》和《煤巷锚杆支护技术规范》制定本修护管理规定。
一、传统锚杆巷道修护方法:(一)正常地段的巷道修护方法1、修护工具:找掉→锚网梁支护。
2、找掉前应对找掉范围的风、水管及电缆线采取有效保护措施。
3、必须安排专人对开裂喷体进行找掉;对已开裂而又找不掉喷体,必须采用打点柱进行临时支护,确保工作人员安全。
4、找掉和修护必须按从外向里或从上向下的顺序进行,作业点前方1m必须使用好安全点柱。
5、斜巷维护必须执行从下向上的顺序施工,作业点上下方必须设有可靠的安全挡板或挡板、防护网。
6、对找掉后的范围采取锚网梁支护;对暂不找不掉的喷体亦必须补打锚杆。
(二)特殊地段的巷道修护方法(指岩巷交叉点、三角门跨度较大的局部喷体开裂、脱落严重的区段)1、修护工序:找掉→初喷→锚网梁→复喷→锚注→锚索支护。
2、找掉参照第(一)项中的第2、3、4、5小项要求执行。
3、找掉后,对巷道进行初喷,初喷前用高压风水充分冲净巷道的浮尘。
初喷的厚度30~50mm。
4、对找掉后初喷的范围采取锚梁支护;对暂找不掉的喷体亦必须补打锚杆。
5、锚网梁外复喷的保护层喷厚不小于20mm,不大于40mm。
6、锚注眼排、间距控制在1200~1500mm。
锚注管长度:1200~1500mm。
每眼注浆干水泥量最大不超过500kg;水泥标号为525﹟以上硅酸盐水泥。
7、锚索的排、间距视交叉点、三角门跨度的大小而定,一般为3~5m。
(三)巷道两帮(拱基线以下范围)的维修方法1、对于巷道两帮喷体开裂地点,首先对开裂喷体找掉,然后进行锚网梁支护。
2、对于巷道两帮喷体脱落、拆帮严重地点。
(1)对开裂喷体撬掉,尔后初喷30~50mm,并按0.8m的排、间距布置锚网梁支护(-800水平及以下按0.7m的排、间距布置锚网梁支护),然后再复喷20~40mm喷厚的保护层。
煤矿掘进巷道超前支护方式的应用及选择煤矿掘进巷道是煤矿生产的重要环节,巷道的支护工作直接关系到煤矿的安全生产和生产效率。
超前支护是指在巷道开挖的采取相应的支护措施,确保巷道的稳定和安全。
本文将就煤矿掘进巷道超前支护的应用及选择进行探讨,以期为煤矿生产提供一定的参考和借鉴。
一、巷道超前支护的意义巷道超前支护采取的措施通常包括:喷浆加固、锚喷支护、钢丝网支护、钢架支护、喷锚支护等多种方式。
这些方法可以根据巷道的地质条件、岩层结构以及支护的要求来选择,以期达到最佳的支护效果。
巷道超前支护主要包括以下几个步骤:方案设计、材料准备、设备就位、工艺施工、验收及监测。
在实际的巷道超前支护工作中,必须严格按照流程要求进行,确保支护工作的质量和效果。
1. 根据地质条件选择支护方式巷道的地质条件是选择巷道超前支护方式的重要因素。
如巷道地质条件复杂、岩层结构松软,就应该选用喷浆加固、钢丝网支护等方法;而如果岩层结构坚硬、地质条件较好,就可以采用锚喷支护、钢架支护等方式。
巷道在掘进的同时还需要进行运输和通风等工作,因此对于巷道的支护方式要根据工作面的要求来选择。
比如需要进行通风的巷道,可以采用喷锚支护的方式,可以保证巷道的稳定和通风效果。
巷道超前支护的选择还要考虑到经济性,要选择既能保证巷道的安全稳定,又能减少成本的支护方式。
在实际的巷道超前支护工作中,可以根据不同的经济条件来选择最合适的支护方式,以期在保证巷道安全的前提下节约支护成本。
以某煤矿为例,在开挖巷道时采用了喷浆加固、锚喷支护和钢架支护的方式进行巷道的超前支护。
在实际的巷道开挖中,这些支护方法起到了良好的效果,确保了巷道的稳定和安全。
经过一段时间的使用和监测,这些支护方式的效果得到了很好的验证,为煤矿的生产提供了良好的保障。
煤矿企业巷道布置及支护说明第一节巷道布置一、开拓方式:234下伏煤上出口自原230下伏煤巷探内553#导线点以上19nl处巷道西帮开门,开门后该巷道在岩层中掘进时,采用三心拱断面锚喷支护。
找到2煤下伏煤后沿2煤下伏煤顶板起底掘进,巷道采用矩形断面锚网支护或梯形断面架棚支护。
二、开拓顺序:1、234下伏煤上出口开门位置:自原230下伏煤巷探内553’导线点以上19nl 处巷道西帮开门,按方位280。
5%。
掘进234下伏煤上出口绕道车场15m。
调线按按方位214。
30,掘进234下伏煤上出口绕道25m后,找到2煤下伏煤再调线按方位269。
30,沿2煤下伏煤顶板起底掘进234下伏煤上出口,掘进500nl后,与234下伏煤切眼贯通。
2、234下伏煤上出口采用矩形断面锚网支护。
当顶板破碎、压力大或遇断层及其它地质构造时,采用架棚支护,必要时缩小棚距或等棚距对棚支护。
3、巷道在施工中,要每隔40m左右掘一个躲避所,其规格:宽X深X高=2. 0 X2.0X2.0m。
躲避所采用架棚支护时,棚距0.8口,躲避所掘完后,在其正迎头按标准打好两棵贴帮木柱,木柱直径不小于140nlm,木柱居中支设,间距 1.0m。
躲避所采用锚网支护时,锚杆间排距0.8X0. 8m,躲避所掘完后,必须在其正面打注两条锚杆,并用钢丝绳纸背实压紧。
4、234下伏煤上出口掘进过程中,若遇跌嵌或压梁时,必须平推将煤层找出,遇爬嵌或底鼓需根据现场实际情况,加大巷道坡度掘进施工。
5、巷道开门掘进时必须编制措施,经审批后认真贯彻执行。
6、巷道掘进施工中,必须严格按工程质量标准及中腰线施工。
7、巷道掘进过程中遇断层或破碎带时,必须采取加强支护措施。
8、巷道掘进工程量:540m。
234下伏煤上出口预想剖面图见附图(I )(1: 1000)234下伏煤上出口平面位置图见附图(III)(1: 1000)234下伏煤上出口开门大样图(1: 50)板起底掘进时,采用矩形断面锚网支护,当顶帮围岩破碎、压力大时,采用梯形 苗毛中>280。
支护设计一、巷道断面巷道断面直墙半圆拱型,净下宽:3.6m,净高:3.0m,净断面:9.4㎡,掘进下宽:3.8m,掘进中高:3.1m,掘进断面:10.6㎡。
二、支护方式(一)、永久支护巷道永久支护方式采用锚网喷,巷道交叉口、岩层松软、过断层等地段采用锚网喷+锚索支护。
按悬吊理论计算锚杆参数:1、锚杆长度计算:L=KH+L1+L2式中 L---锚杆长度,m;H---冒落拱高度,m;K---安全系数,一般K=2;L1---锚杆锚进稳定岩层的深度,一般按0.5m;L2---锚杆的外露长度,一般取0.1m;其中:H=B/2f=3.8/(2×3)=0.63B---巷道掘进宽度,取3.8m;f---岩石坚固系数,取3;K---安全系数,一般K=2;则:L=2×0.63+0.5+0.1=1.862、锚杆间距、排距计算:设计时间距、排距均为a,则a=[Q/KHγ]1/2=1.02式中 a---锚杆间排距,m;Q---锚杆设计锚固力,64kN/根;H---冒落拱高度,0.63m;γ---被悬吊砂岩的密度,取25kN/m³;K---安全系数,一般K=2;通过以上计算,选用直径20mm螺纹钢树脂锚杆,长度为2.0m,锚杆间、排距为 0.9m。
网片采用钢筋网,相邻网片要压茬连接,搭接长度不小于100mm。
爆破前锚网支护距迎头不大于0.7m,炮后不大于2.4m。
围岩性较好时,采用先锚后喷的方式;围岩稳定性较差是,锚杆间、排距应适当缩小,并要先及时喷射混凝土,喷浆厚度不小于30mm,然后打设锚杆,复喷必须达到设计厚度。
初喷距工作面不超过5m,复喷距工作面不超过10m。
洒水养护时间不少于28天。
(二)、临时支护1、由于锚杆机手柄长度为1.3m,锚杆间距为0.9m,因此,在炮后及时进行敲帮问顶,然后操作人员站在支护完好的地点打设顶锚杆作为临时支护。
2、初喷工作面作临时支护。
炮后及时找掉,冲刷巷帮后立即进行初喷,初喷厚度不小于30mm,喷体初凝20min后,施工人员方可进入迎头。
砌体梁学说:工作面支架的作用应及时支撑控顶区直接顶岩层,避免直接顶和老顶离层而破碎;同时要对上覆可能形成砌体梁结构的老顶岩层以作用力,用以平衡其部分载荷,不让其沿工作面形成切顶以及大量的台阶下沉。
(一)采场支护方法1)支护方式(1)点柱、棚子(单体支柱+铰接顶梁)木支柱、金属摩擦支柱、单体液压支柱(2)液压支架支护支撑式、掩护式、支撑掩护式、综放液压支架(3)轻型支架支护(4)滑移/悬移顶梁支架(简单支架)支护液压支架分类支撑式掩护式支撑掩护式轻型支架分类滑移顶梁支架单体组合式支架(二)采场支护设计方法1)工程类比法2)解析法、半解析法3)顶底板控制设计专家系统(三)巷道支护方法1)支护方式类型(1)表面支护和内部支护表面支护是木支架、金属支架、装配式混凝土支架、砌碹、喷层等直接作用于巷道围岩表面的支护,其作用就是提供表面约束支护力.内部支护是锚杆、锚索、注浆等深入围岩内部的支护。
其作用主要是加固围岩,同时对围岩表面提供约束支护力。
(2)主动支护与被动支护注浆、有预紧力的锚杆(索)、有初撑力的表面支护属主动支护。
无预紧力的锚杆(索)、无初撑力的表面支护,属被动支护。
(3)刚性支护与可缩性支护尽管各种支护均有一定的可缩性,但相差较大。
一般而言,壁后充填的可缩性金属支架、可拉伸锚杆、柔性喷层等支护可缩性较大,而其他支护的可缩性均较小。
这里的可缩性,必须是指产生缩量后巷道及支架仍能正常工作,支架结构木遭到破坏的情况。
因支架钻底破顶或支架产生结构性破坏的“缩量",是不允许的,因此不属于设计可缩性能的范畴。
(4)临时支护与永久支护临时支护指为保证安全临时支设的,需要撤除并反复使用的支架,如采煤工作面附近巷道的超前支护或加强支护、掘进工作面的临时支护等;永久支护是指为维护巷道长期使用所采用的支护。
(5)一次支护与二次支护不撤除的超前支护应属于一次支护,它同样要在整个巷道服务期内发挥作用。
滞后一次支护一定时间及距离的支护,为二次支护.(6)联合支护和单一支护联合支护指采用多种不同性能的单一支护的组合结构,即在联合支护中各自充分发挥其固有的性能,扬长避短,共同作用,以适应围岩变形的要求,最终达到围岩和巷道稳定的目的。
煤矿巷道掘进支护设计首先,根据地质条件选择支护方式。
常见的支护方式有喷锚支护、锚杆支护、锚索网支护等。
根据地质条件的不同,选择适合的支护方式可以提高支护效果。
比如在地质条件较差的地区,可以选择喷锚支护,利用高压水泥浆喷涂在巷道壁上形成坚固的支护层;而在地质条件较好的地区,可以选择锚杆支护,通过将锚杆固定在巷道壁上来增强其稳定性。
其次,考虑巷道尺寸确定支护方式的细节设计。
巷道的高度、宽度和坡度等尺寸参数会影响支护设计的具体要求。
通常情况下,巷道的高度和宽度应满足安全规定,并考虑到运输设备和材料输送的需要。
此外,巷道的坡度也需要合理设计,以避免因过大坡度导致的支护问题。
根据巷道尺寸,可以选择相应的支护材料,如可选择砂浆、钢筋和钢板等材料。
然后,考虑支护材料的可行性和经济性。
支护材料的选择要考虑其可行性和经济性,以确保巷道的安全性和效益。
在选择支护材料时,需要考虑材料的强度、耐久性、耐腐蚀性以及施工和维护的便利性等方面。
此外,还需要考虑材料的成本,选择性价比较高的材料,避免支出过多。
最后,需要在设计中考虑运输条件。
掘进巷道进行支护设计时,需要考虑后期运输设备和材料输送的要求。
比如,在巷道设计中预留足够的运输空间和设备安装空间,以便将来运输和设备的顺利进行。
总之,煤矿巷道掘进支护设计是确保巷道稳定和安全的重要一环。
在设计过程中,需要综合考虑地质条件、巷道尺寸、支护材料可行性和经济性以及运输条件等因素,选择合适的支护方式和材料,并合理设计巷道尺寸和支护细节,以确保掘进巷道的安全和可靠。
煤矿巷道支护技术引言煤矿巷道是煤矿开采过程中的重要设施,其稳定性和安全性对煤矿生产具有至关重要的意义。
煤矿巷道支护技术是指在煤矿巷道开挖或使用过程中,采用一系列的工程措施和材料来加固和维护巷道的稳定性和安全性的技术手段。
本文将详细介绍煤矿巷道支护技术的基本原理、常用支护材料和方法,以及一些应注意的问题。
基本原理煤矿巷道支护技术的基本原理是通过在巷道墙壁和顶板上应用支撑材料和结构来分担和传导巷道周围的地压力,增强巷道的稳定性和承载能力。
支护材料通常是具有一定强度和韧性的材料,如钢架、钢筋混凝土、矿用木材等。
支护结构包括了柱、帮拱、拱护和矩形压顶等。
通过合理的设计和选择支护材料和结构,可以有效地控制巷道变形和坍塌,确保煤矿生产的正常进行。
常用支护材料和方法1. 钢架支护钢架是一种常用的煤矿巷道支护材料,主要由钢管和钢板组成。
钢架支护具有强度高、刚性好、安装方便等优点,能够有效地抵抗地压力,保护巷道的稳定性和安全性。
在应用钢架支护时,需要根据巷道的尺寸和地质条件进行合理的设计和选择。
2. 钢筋混凝土支护钢筋混凝土是一种常见的煤矿巷道支护材料,具有极高的强度和刚性。
在使用钢筋混凝土支护时,通常需要进行模板搭设、混凝土浇筑和钢筋焊接等工作。
钢筋混凝土支护能够有效地承受地压力和巷道变形,提高巷道的稳定性和承载能力。
3. 矿用木材支护矿用木材是一种传统的煤矿巷道支护材料,具有较为丰富的来源和低廉的价格。
在使用矿用木材支护时,需要进行合理的尺寸和数量选择,以确保支护的有效性和安全性。
矿用木材支护适用于巷道尺寸较小、地质条件较好的情况下,能够发挥良好的支护效果。
4. 其他支护方法除了钢架、钢筋混凝土和矿用木材支护外,还有一些其他的煤矿巷道支护方法,如锚杆支护、喷射混凝土支护和注浆支护等。
这些支护方法具有特定的适用范围和工艺要求,可根据具体情况进行选择和应用。
应注意的问题在进行煤矿巷道支护技术应用时,需要注意以下问题:1.地质条件:巷道的地质条件对支护方法的选择和设计有重要影响,需要进行全面的地质勘察和分析。
煤矿沿空巷道巷旁支护分类指标及支护方式煤矿沿空巷道巷旁支护是煤矿安全生产的重要环节,合理的分类指标及支护方式对于保障矿工的生命安全起着至关重要的作用。
本文将详细介绍煤矿沿空巷道巷旁支护的分类指标及支护方式,以期提供指导意义。
一、分类指标:1. 煤层的稳定性:在进行沿空巷道的巷旁支护时,首先需要考虑煤层的稳定性。
如果煤层较稳定,可采用部分支护的方式,即仅对巷道进一步加固。
如果煤层较不稳定,需采用全面支护的方式,对巷道及其周边进行全面加固。
2. 巷道规模:巷道规模也是支护分类的重要指标。
通常来说,当巷道规模较大时,需要采用全面支护的方式,以确保巷道的稳定性。
而当巷道规模较小时,部分支护即可满足要求。
3. 煤层变形情况:煤层的变形程度也是一个支护分类的重要指标。
如果煤层较稳定,变形较小,可采用简单支护的方式,如木柱支护、锚杆支护等。
而当煤层较不稳定,变形较大时,需要采用高度支护的方式,如钢架支护、锚索网支护等。
二、支护方式:1. 木柱支护:适用于煤层稳定、变形较小的情况。
通过在巷道的两侧设置木柱,固定巷道的结构,增强其稳定性。
2. 锚杆支护:适用于煤层稳定、变形较小的情况。
通过在顶板或者巷道两侧钻孔并注入锚杆灌浆材料,使巷道的支撑力得到增强,从而增强巷道的稳定性。
3. 钢架支护:适用于煤层变形较大的情况。
通过在巷道的两侧设置钢架,增强巷道的强度和稳定性。
4. 锚索网支护:适用于煤层变形较大的情况。
通过在巷道两侧设置锚索网,用大量的锚索网网片将煤层牢牢地固定住,从而增加巷道的稳定性。
以上介绍了煤矿沿空巷道巷旁支护的分类指标及支护方式,希望矿工们能够根据实际情况选择适合的支护方式,确保煤矿工作面的安全生产。
同时,煤矿管理部门也应加强对矿工的支护知识教育和培训,提高矿工的安全意识和应急处理能力,以减少事故的发生,确保矿工的生命安全。
煤矿巷道抗冲击预应力支护是煤矿安全生产中的重要技术之一。
它的实施可以提高巷道的稳定性和安全性,减少事故的发生,保障矿工的生命安全。
在实际工程中,预应力支护技术的关键技术有很多,本文将围绕煤矿巷道抗冲击预应力支护关键技术展开讨论。
1. 前期巷道支护设计煤矿巷道抗冲击预应力支护的前期设计是整个支护工程的重要一环。
在巷道初次开挖前,需要进行地质勘探,确定巷道的地质情况,包括岩体的结构、断裂带、岩层倾角、岩层的强度等参数。
根据这些参数进行合理的支护设计,选择合适的支护材料和结构形式,能够有效提高巷道的抗冲击能力。
2. 预应力锚索技术预应力锚索技术是煤矿巷道抗冲击预应力支护的核心技术之一。
预应力锚索通过在巷道周围布设预应力锚索,利用预应力力学原理,将锚索与巷道岩体紧密结合,形成一种相互牵引的力学体系,有效提高了煤矿巷道的抗冲击能力。
预应力锚索的布设需要考虑锚索的数量、直径、长度、预应力大小等参数,以及锚索的布设深度和方向。
3. 预应力喷筋技术除了预应力锚索技术,预应力喷筋技术也是煤矿巷道抗冲击预应力支护的重要技术之一。
预应力喷筋通过在巷道顶、底部喷注高强度的混凝土,形成一种预应力锚杆和混凝土之间相互作用的结构体系,能够有效增强巷道的整体稳定性和抗冲击能力。
预应力喷筋的技术参数包括喷筋的材料、喷筋的直径、布设间距、预应力力度等,需要根据巷道的实际情况进行合理设计。
4. 支护与监测一体化技术支护与监测一体化技术是煤矿巷道抗冲击预应力支护的新技术发展方向。
通过在巷道支护中布设应变传感器、位移传感器、裂缝监测仪等监测设备,实时监测巷道支护结构的变形和受力情况,为巷道支护的维护和管理提供科学依据。
支护与监测一体化技术需要结合现代信息技术,实现对巷道支护状态的智能化监测和预警,为煤矿巷道的安全生产提供更加可靠的保障。
5. 巷道支护施工工艺技术巷道支护施工工艺技术是煤矿巷道抗冲击预应力支护的最终环节。
在巷道支护施工中,需要考虑支护设备的选择和使用,支护材料的搅拌、浇筑和固化,与预应力锚索、喷筋等配合施工,控制施工质量,保证巷道支护的安全可靠。
煤矿巷道支护技术随着煤矿行业的发展,煤矿巷道支护技术扮演着至关重要的角色。
煤矿巷道是矿井的重要组成部分,为了确保矿工的生命安全和矿山的正常运转,完善的巷道支护技术不可或缺。
本文将重点介绍煤矿巷道支护技术的相关内容,包括巷道支护的目的、常见的巷道支护材料和方法,以及巷道支护技术的发展趋势。
一、巷道支护的目的巷道支护的主要目的是保障矿工的生命安全和巷道的稳定。
在煤矿开采过程中,由于地质条件的复杂性和煤与岩石的变形,巷道往往面临着塌方、顶板下沉等问题。
巷道支护的主要目的是通过采取相应的措施,确保巷道的稳定,防止事故的发生,从而保障矿工的安全。
二、常见的巷道支护材料和方法1. 巷道支架巷道支架是常见的巷道支护材料之一,它主要由支柱、横梁和连接件组成。
支架的作用是支撑巷道顶板和两侧墙壁,分散并传递地压力,提供足够的稳定性。
常见的巷道支架有钢支架、木支架和混凝土支架等。
其中,钢支架具有力学性能好、稳定性高等优点,被广泛应用于煤矿巷道支护领域。
2. 巷道衬砌巷道衬砌是一种防止巷道岩石崩落的重要措施。
常见的巷道衬砌材料有混凝土、钢板和聚合物材料等。
巷道衬砌的作用是保持巷道的形状和稳定性,防止岩石崩落导致的伤亡事故发生。
衬砌材料的选择应根据煤矿巷道的具体情况来确定,以确保其具备足够的强度和稳定性。
3. 巷道锚杆巷道锚杆是一种常见的巷道支护方法,它主要通过加筋和加固地层,增强巷道的稳定性。
常用的巷道锚杆材料有钢材、玻璃钢等,其形状可以是直杆形、锚网形或锚框形等。
巷道锚杆的作用是减小巷道变形和破坏,提高巷道的承载能力和稳定性。
三、巷道支护技术的发展趋势随着科技的不断进步,巷道支护技术也在不断发展和创新。
以下是一些巷道支护技术的发展趋势:1. 自动化技术的应用随着自动化技术的快速发展,越来越多的自动化设备被应用到巷道支护工作中。
例如,自动化支架可以根据地质条件和巷道状态进行自动调节,提高支架的稳定性和效率。
自动化巷道衬砌系统可以实现对衬砌过程的自动监控和控制,提高施工的质量和效率。
煤矿矿井巷道支护工程的优化设计煤矿是我国的重要能源来源,然而,煤炭开采过程中所面临的矿井巷道支护工程问题常常被忽视。
矿井巷道的安全与稳定对矿工的生命安全和矿井的正常运行至关重要。
因此,煤矿矿井巷道支护工程的优化设计成为了煤矿安全生产的重要课题之一。
1. 巷道支护工程的重要性矿井巷道支护工程是指在矿井巷道开挖过程中,利用各种支护材料和支护结构对巷道进行支护和加固,以保证巷道的安全稳定。
巷道支护工程直接关系到矿工的生命安全以及煤矿的正常运行。
合理的巷道支护工程设计能够有效降低矿井事故的发生,提高煤矿的产能和经济效益。
2. 煤矿矿井巷道支护工程的挑战煤矿矿井巷道支护工程的设计面临诸多挑战。
首先,煤矿地质条件复杂多变,巷道支护工程需要根据地质环境的不同特点进行设计。
其次,矿井巷道往往处于高应力、高温、高湿等恶劣工况下,巷道支护结构需要具备良好的抗压、抗温、抗湿性能。
此外,煤矿矿井巷道的开挖线路和巷道断面形状也对支护工程的设计提出了要求。
3. 煤矿矿井巷道支护工程的优化设计原则为了有效应对煤矿矿井巷道支护工程的挑战,需要遵循以下几项优化设计原则。
首先,巷道支护工程的设计应充分考虑地质条件,根据地层类别、厚度、断层等因素,选择适当的支护材料和结构形式。
其次,巷道支护结构应具有良好的承载能力和韧性,能够抵御地压和冲击力。
此外,巷道支护结构的施工应方便快捷,能够降低施工难度和工期,提高工作效率。
最后,巷道支护工程设计应考虑到巷道的可持续发展,开挖后巷道支护材料能够得到充分利用和再利用。
4. 煤矿矿井巷道支护工程的优化设计方法为了实现煤矿矿井巷道支护工程的优化设计,可以采用以下几种方法。
首先,通过地质勘察和地质力学试验,全面了解地质情况,确定巷道支护设计参数。
其次,利用数学模型和有限元分析方法,对巷道支护结构进行力学计算和稳定性分析,优化巷道支护结构的参数。
同时,还可以通过模拟实验和现场测试,对巷道支护结构的性能进行评估和验证。
炭窑坪煤矿D1003工作面尾巷巷道布置及支护说明摘要:本文主要阐述了炭窑坪煤矿D1003工作面尾巷巷道布置及支护说明。
关键词:掘进巷道顶板支护第一节巷道布置1、该掘进工作面沿煤层顶板布置,以真方位角0°06′掘进在采区回风巷距七顺12m处开口。
2、巷道断面如下:净断面:2.4m×1.8m第二节矿压观察一、观察对象D1003掘进工作面内错尾巷二、观察内容用锚杆拉力计、扭力扳手对顶帮锚杆的锚固力、扭力矩实施抽查检测;用钢尺对巷道硐高进行观测以分析顶、底板移近量,对巷道宽度进行观测以确定巷道两帮的移近量。
三、观察方法用LY200型锚杆拉力计检测顶、帮锚杆锚固力,用力矩扳手检查扭力是否达到要求。
每月1、11、21号进行拔拉测试,且每次抽查每组不少于3根,所测数据记录在册,并通报队组。
四、数据处理:由队组人员配合技术科测试,观察记录归技术科负责整理分析判断,上报分管矿领导,分析结果及时反馈队组,从而不断修改设计补充措施,指导施工。
第三节支护工艺一、支护参数设计(一)、采用类比法合理选择支护参数根据采区准备巷道支护经验,锚杆选用1.8m长的圆钢锚杆,排距800m m,间距800m m,网为10#铁丝网。
(二)、采用计算法校验支护参数1、顶锚杆通过悬吊组合梁作用,帮锚杆通过加固帮体作用达到支护效果,应满足L≥L1+L2+L3式中L—锚杆总长L1—锚杆外露长(帮锚杆为0.15m)L2—有效长度(顶锚杆取免压拱高b,帮锚杆取煤帮破碎深度)m L3—锚入岩层深度0.3m普氏免压拱高b=「B/2+H t a n(45°—W帮/2」/F顶式中B、H巷道中宽和高B=2.4m H=1.8mF顶—顶板岩石普氏系数顶取2;W帮—两帮围岩的内摩擦角取63.43°。
b=「2600/2+1800t a n(45°—63.43°/2」/2=「1300+425」/2=0.862m依据上述公式计算得出顶板锚杆长L顶≥1.262米,所选锚杆长度满足设计要求。
巷道临时支护巷道临时支护巷道临时支护就是在井巷施工中,在掘进工作面架设永久支护之前架设的维护巷道安全和工作空间的一种临时支架,以保护掘进施工人员的安全,在适当时机可改为永久支护。
巷道临时支护的特点是,服务期限短,并紧跟工作面;除锚喷支护外,临时支架均可回收复用;若用锚喷作临时支护,则其可以作为永久支护的一部分。
井巷临时支护有锚喷支护、锚杆支护、金属拱形支护、金属拱形无腿支护、梯形支护、无腿支护、前探支护、盘式支护等。
1.特点: (1)节省坑木; (2)支护可紧跟工作面,不留空顶,有利于安全; (3)既是临时支护,又是永久支护的一部分,经济安全;掘进工 (4)喷射时粉尘浓度较大,需加强防护措施,如可采用潮喷、湿喷或佩戴防尘用具。
适用范围: (1)岩石破碎,特别是风化性岩石的巷道与硐室; (2)遇水遇风即膨胀或变质的岩石。
2.特点: (1)支护简单,节省材料; (2)可以根据岩石情况确定锚杆数量及排列方式; (3)可配合钢带或金属网,以扩大维护顶帮面积。
适用范围:非风化性岩石;岩石虽破碎但不很严重的井筒、巷道和硐室。
3.特点:采用18 kg/m旧钢轨、槽钢或矿用工字钢制作,一般可分为4~6节;坚固耐用,节省坑木。
适用范围: (1)围岩较稳定,压力中等的巷道; (2)巷道规格单一,越长越经济。
4.特点: (1)采用18 k/m钢轨或其他小型钢材制作,用托钩承托; (2)因无腿不妨碍砌墙工作,简化了工序,有利于安全; (3)不易被掘进放炮所崩倒。
适用范围:适用两帮岩石较为稳定的巷道,以及规格单一或变化小的巷道。
5.特点: (1)加工简单,井上、井下均可加工; (2)对岩石较破碎,压力较大的巷道适应性强。
适用范围: 6.特点: (1)使用灵活方便,井下可现加工; (2)支架的长短可视具体情况而定; (3)一般少量使用或局部处理用。
适用范围: (1)适用于巷道两帮较稳定的岩石中; (2)个别或局部地区需处理时用。
煤矿掘进巷道支护技术与顶板管理引言:煤矿掘进巷道的支护技术与顶板管理是保障矿井安全生产的重要环节。
在煤矿生产过程中,巷道支护工程的设计和施工质量直接影响着矿井的安全稳定。
本文将从巷道支护技术和顶板管理两个方面进行探讨,并提出相应的解决方案,以期提高矿井的安全性和生产效率。
一、巷道支护技术1. 巷道支护技术的重要性巷道支护技术是保障巷道稳定的关键,它能够有效防止岩层崩落、地压突出等事故的发生,保护生产人员的生命安全。
因此,巷道支护技术的研究和应用具有重要的意义。
2. 巷道支护技术的分类巷道支护技术可以分为传统支护技术和新型支护技术两大类。
传统支护技术包括钢支撑、木支撑和混凝土支护等,这些技术已经得到了广泛的应用。
而新型支护技术则包括锚杆支护、网片支护和喷射混凝土支护等,这些技术具有施工方便、效果好等优点。
3. 巷道支护技术的优化为了进一步提高巷道支护技术的效果,可以从以下几个方面进行优化:(1)加强巷道的预支护,提前布设钢支撑等支护材料,以增加巷道的承载能力;(2)合理选择支护材料,根据巷道的不同地质条件和工作面的不同要求,选择合适的支护材料,并进行合理的组合;(3)加强巷道支护施工的质量管理,确保施工工艺的规范,材料的质量符合要求。
二、顶板管理1. 顶板管理的意义顶板管理是指对巷道顶板进行监测和维护,以及对顶板的稳定性进行评估和预测。
顶板管理的目的是保持巷道的稳定,防止顶板塌落事故的发生。
2. 顶板管理的方法为了有效管理巷道顶板,可以采取以下几种方法:(1)开展顶板监测,利用现代化的仪器设备对巷道顶板进行实时监测,及时发现顶板的变形和裂缝等问题;(2)加强巷道顶板的支护,利用锚杆、喷射混凝土等技术对巷道顶板进行加固,提高顶板的稳定性;(3)完善顶板管理制度,建立科学合理的顶板管理制度,明确责任和任务,提高顶板管理的效果。
3. 顶板管理的挑战与解决方案顶板管理面临着地质条件复杂、巷道长度长、工作面多等挑战,为了解决这些问题,可以采取以下措施:(1)加强巷道顶板的勘察工作,了解地质条件和顶板的稳定性,为顶板管理提供依据;(2)做好巷道顶板的支护设计,根据地质条件和巷道的使用要求,合理选择支护材料和支护方式;(3)加强顶板管理的培训和技术交流,提高管理人员的技术水平和管理能力。
煤矿掘进巷道超前支护方式的应用及选择
煤矿巷道超前支护是指在巷道施工过程中,提前进行巷道的支护工作,以保证巷道的稳定性和安全性。
巷道超前支护方式的选择与应用是煤矿巷道施工中的重要环节,对巷道施工的效率、安全性和质量有着重要影响。
巷道超前支护方式的选择应综合考虑煤层地质条件、巷道规模、施工进度和支护材料等因素。
下面介绍几种常见的巷道超前支护方式及其应用及选择。
1. 钢筋网片喷浆法:这是一种比较常见的巷道超前支护方式。
钢筋网片喷浆法可以在巷道开始施工之前,将钢筋网片固定在巷道墙顶、墙脚和两侧,并进行喷浆加固。
这种方式能够提高巷道的整体承载能力和抗变形能力,保证施工过程中的安全性。
但需要注意的是,在选择钢筋网片时,要考虑矿层的地质条件和巷道的规模,选择适合的网片规格和强度。
2. 碾压螺旋钢管支护法:碾压螺旋钢管支护法是利用碾压机将螺旋钢管直接插入巷道围岩中,形成圆形支架。
这种方式能够有效地提高巷道的稳定性和强度,适用于巷道不太大且巷道围岩质量较好的情况。
在选择螺旋钢管时,要考虑巷道的直径和长度,选择适合的管径和长度,确保支架的稳定性和承载能力。
3. 预制拱架支护法:预制拱架支护法是在巷道开始施工之前,先制作好预制拱架,然后将拱架直接安装在巷道中。
这种方式具有施工简单、工期短、支护效果好等优点,适用于巷道规模较大、巷道围岩条件较差且施工进度较紧的情况。
在选择预制拱架时,要考虑拱架的材料、尺寸和强度等因素,确保拱架能够承受巷道围岩的荷载和变形。
煤矿巷道支护技术
摘要:推行巷道支护改革,对于降低原煤生产成本,提高经济效益,有着巨大的促进作用,本文就煤矿巷道支护问题进行了探讨。
关键词:煤矿巷道支护被动式支护主动式支护
近几年来,随着我国煤矿开采深度的不断增加,煤矿井巷支护经历了由单一型支护技术到联合支护型技术的发展历程。
煤矿早期开采阶段几乎全部是以木材作为巷道及采煤工作面的支护材料,随着新型材料的出现,开始采用混凝土或钢筋混凝土砌碹等支护形式,这些被动式支护耗费大量材料且受深度和岩性影响。
随着井巷支护技术的发展演变,可将其归纳为被动式支护方式、主动式支护方式。
1.被动式支护方式
被动式支护技术是源于古典压力理论和坍落理论,认为巷道开挖后围压主要由围岩局部坍塌导致而成,而巷道的稳定主要靠围岩坍塌致使硐室形状改变后自行获得。
被动式支护把围岩坍塌岩与支护分开来考虑,把围岩视作荷载,支护看作承载结构,二者之间形成“荷载—结构”体系,认为支护是为了承受由围岩所产生的荷载,无法控制围岩变形破坏的发生,只能起被动抵抗的作用。
1.1木支护方式
木支护技术主要是采用木材作为支护材料,典型的支护方式有“亲口”棚、鸭嘴棚、戴帽点柱、木垛等。
木支护耗费大量木材而且受采深和岩性影响严重,因此只适用于浅部围岩,而且支护断面形状必须与围岩曲线一致,以充分发挥围岩和支护结构抗压强度大的优势,从而硬性抵抗岩体的变形压力。
1.2石材支护方式
石材支护分片石、料石两种支护方式,优点是具有抗压性好、一次成巷好、安全系数大、抗灾能力强、支架变形小和质量易保证等特点,不足之处在于初期投资高,只适用于矿井服务年限长的巷道。
1.3金属支架支护方式
金属支架支护技术主要分刚性支架支护与可缩性支架支护,其中刚性支架允许压缩变形量小,工作阻力随变形量增大而减小,直至破坏而失去工作阻力;可缩性支架允许压缩变形量大,在结构设计压缩范围内,工作阻力随压缩量大而增大,或者恒阻。
金属支架支护视支架为支护体,围岩为荷载,其破坏是由于支架上弯曲力矩达到屈服极限的破坏应力所致,同时,由于支架承受侧压力和荷载的不均匀常使支架失去稳定性或可缩性而减弱或失去竖向承载能力。
特别是u型钢支架支护由多段弧形构件相互叠置搭接而成,大多支护面呈拱形或环形,主要使用于松软围岩、地压大、底臌严重和两帮位移量大的开拓和采区巷道。
1.4装配式钢筋混凝土支架支护方式
装配式钢筋混凝土支架支护施工技术,可以在地面工厂化预制,质量有保证且利于批量化生产和井下机械化安装,不足之处在于不能有效抵抗上覆岩层整体移动而产生的底板沉降及巷帮测压,受扭曲折断而失去支护作用。
钢筋混凝土支架支护分一般钢筋混凝土支架、预应力钢筋混凝土支架。
预应力钢筋混凝土支架具有抗压性好、一次成巷好、安全系数大、抗灾能力强、支架变形小和质量易保证等优点,不足之处在于初期投资高,易松动等。
1.5菱镁支架支护方式
随着新材料的推广使用,80年代研制出了菱镁支架,优点是有利于批量化生产,投资低,有利于再利用。
不足之处抗压强度低、易松动等,只适用于浅部围岩完整的巷道。
2.主动式支护方式
主动式支护方式为补强式,利用围岩本身强度来维护巷道的支护方式。
2.1锚杆系列支护技术
自20世纪50年代以来,锚杆支护手段已在国外地下工程中得到了广泛应用。
我国从1956年起在部分矿区先后试用该支护技术并获得良好效果。
国内锚杆系列支护技术发展分为单体锚杆群支护手段、组合锚杆支护阶段、预应力锚杆支护阶段、强力锚杆支护阶段、复合支护阶段。
锚杆支护原理有加固拱(挤压组合拱)作用、悬吊作用、组合梁作用、最大水平应力理论。
2.1.1单体锚杆群支护阶段
1955年—1964年,锚杆支护技术刚刚引进国内,发展尚处于萌芽阶段,以钢丝绳、水泥沙浆、木锚杆为代表,锚杆无托板,且杆体间缺乏联系。
锚杆实际上只起悬吊作用,且被动承载,不与围岩共同作用。
由于盲目扩大这类锚杆的应用范围,致使部分井巷冒顶失修,实际上阻碍了锚杆支护的发展。
该阶段技术发展基于悬吊作用和原始楔形剪切理论等。
2.1.2组合锚杆支护阶段
随着煤矿软岩问题在各矿区的相继显现,单体锚杆群支护已很难适应复杂的地质条件,1970年—1990年期间发展了大批新型组合锚杆并在软岩巷道支护中得到应用,如水泥药卷钢筋锚杆、树脂药卷钢筋锚杆以及其他类型金属锚杆等,在锚杆尾部均有托板和螺母。
松软破碎条件下还增设金属网和混凝土喷层,动压影响严重的场合则进一步增加钢带、钢架等,形成组成锚杆支护体系,并且由平面组合发展到空间组合,形成整体支护结构体系。
研究表明锚杆不仅能起到悬吊作用,而且具有组合拱或组合梁作用,承载能力显著增强。
组合锚杆比单体锚杆更与利于松软破碎顶板的安全维护,并发展了锚喷网、锚梁网也层出不穷。
此阶段相应的支护理论有组合支撑拱理论及组合支撑梁理论等。
2.1.3预应力锚杆支护阶段
1990年后,随着锚杆支护在松软动压及大跨度巷道中得推广应用,围岩体片帮冒顶现象严重。
工程中发现现有的锚杆实际上不能有效阻止围岩开裂、滑移,采用有横向预应力的管缝式锚杆和锚杆桁架,能显著改善支护效果,其代表产品或结构主要有桁架锚杆、水胀式锚杆和楔缝式、管缝式锚杆,这四类锚杆均具有良好的横向预应力和一定纵向预应力,其支护效果已为国内外矿山支护实践所证实。
研究表明,当锚杆预应力高于60kn,可基本阻止巷道顶板下沉,因此研制出高强度粗直径全长锚固树脂钢筋锚杆,并在托板处增加减少摩擦的装置。
理论与实践都证明,保证锚杆体系有足够的纵向和横向预紧力,才能真正发挥围岩与支护体系的最大支护力,此阶段支护理论有二次支护理论及松动圈理论等。
2.1.4强力锚杆支护阶段
近年来,随着煤矿开采深度的不断增加,地质环境日益复杂,导致突发性工程和重大恶性事故不断增加,普通锚杆常由于集中荷载的作用致使锚杆拉脱及钢带撕裂,锚杆护表作用降低,导致整体支护效果欠佳。
为了从根本上改变锚杆支护材料落后这种局面,研制了锚杆专用钢材,以达到高强度和超高强度的级别。
强力锚杆的杆体为左旋无纵肋螺纹段采用滚压工艺加工,强力锚杆支护系统能大
幅度提高巷道初期刚度和强度,有效控制高应力巷道结构面离层、滑动、裂隙张开及新裂纹产生等不连续变形,同时支护系统有足够延伸率,允许巷道围岩有较大连续变形,使围岩高应力得以释放。
锚杆支护同架棚支护相比,由于锚杆是主动支护顶板,能有效防止早期离层,大大改善了巷道的稳定状况,因此有利于巷道维护。
2.2 复合支护技术
当前,煤炭开采深度逐渐加深,以冲击地压(岩爆)、矿压显现剧烈、巷道围岩大变形、突水、地温升高、瓦斯突出(爆炸)等“六大工程灾害”为代表的一系列灾害性工程事故频发,一些矿区研究并应用复合支护技术获得了成功并开发了复合支护。
复合支护是采用两种或两种以上的支护方式联合支护巷道。
现行类型较多,如锚网喷、注浆加固,锚网喷、u型钢可缩性支架、锚索。
锚网索喷、弧板支架,u型钢支架、注浆加固,以及锚网喷、注浆、u型钢支架等形式。
选择复合支护形式时,应根据巷道围岩地质条件和生产条件,确定出合理的支护形式和参数。
不同类型的软岩巷道所采用的支护形式不同。
近年来,针对深部高应力巷道、受强烈采动影响的巷道和特大断面巷道等复杂困难条件,基于提高支护结构强度和适应于大变形的考虑,提出了高预应力、强力支护理论,并开发研制了强力锚杆与锚索支护材料,主要包括强力锚杆杆体和附件,强力钢带以及强力锚索。
2.2.1强力锚杆杆体材料与附件
低强度锚杆支护材料已经无法满足高应力巷道支护的要求,必须开发研制新的支护材料才能适应其要求。
新开发的锚杆专用钢材可显著提高锚杆强度,其屈服强度和破断强度均较同类型锚杆高出许多,且预应力级别较高,真正实现了高预应力与高强度,以适应高应力巷道围岩变形。
除强力锚杆杆体外,还配套开发出高强度螺母、高强度球形托板与球形垫圈,优选了减摩垫圈等附件。
2.2.2强力钢带
考虑到现在有型钢带抗撕裂性能差,且钢带与其它构件强度不耦合,易导致托板压入或压穿钢带,发生剪切破坏。
为配合强力锚杆支护,研发出4mm—5mm 的强力w钢带,其强度与刚度均有大幅度提高,组合与护表能力大大增强,同时,对钢带撕裂与托板的匹配性进行了较多研究,已基本上解决了钢带撕裂和压穿等问题。
3.结论
在煤炭市场全面开放的今天,推行巷道支护改革,对于降低原煤生产成本,提高经济效益,有着巨大的促进作用,因此我们必须对其高度重视。
在矿井掘进和拓伸过程中,应根据矿井巷道的实际地质条件,来合理确定巷道和硐室的支护加固情况。
总的来说,井巷支护必须根据实际地质条件综合考虑开采顺序、服务年限、使用要求等因素,选择较恰当的支护方式,避免因反复维修而增加费用支出。
在巷道支护不能满足安全生产的需要下,必须认真分析原因,及时进行支护改革,直到取得满意效果为止。
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