煤矿巷道支护方法
- 格式:doc
- 大小:19.50 KB
- 文档页数:4
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。
煤矿深井支护规定一、巷道设计及支护方案的确定(一)主要开拓巷道以及采区皮带运输和轨道运输巷道尽量布置在比较稳定的岩层内。
(一)巷道的布置尽量避开应力集中带。
(三)沿空掘巷须在回采空间上覆岩层运动和采动引起的应力分布趋向稳定后,才沿采空区边缘掘进,通常应滞后工作面6个月或500m以上。
杜绝迎着回采工作面推进方向沿空掘巷。
(四)巷道支护形式与支护强度的设计要与巷道的服务时间与用途相匹配。
对于服务年限较长的采区上(下)山,主要石门及主要大巷,以不受回采引起的支承压力强烈影响为准,可适当加大煤柱宽度,在巷道废弃时再回收煤柱。
(五)支护方案的制定要广泛征求意见,结合现场实际,做到经济合理。
(六)对于服务年限较长的采区上(下)山,主要石门及主要大巷要提高支护强度,确保一次支护强度满足现场要求。
(七)支护强度的变更要经过总工办、生产办、驻矿安监处、地质科等有关部门现场会审,报分管副总、设计副总、地测副总、安全副总、总工程师签字方可执行。
二、支护方式要求(一)支护方式以设计为基础,根据现场实际不断进行完善。
(二)开拓巷道中岩巷实行掘锚一体化施工,采用锚网索喷+M5钢带+注浆支护,特殊条件下可以采用架棚喷+注浆等方式。
(三)准备巷道由分管副总和总工办根据巷道用途、服务年限及现场实际情况确定是否需要喷浆和注浆。
(四)回采巷道及巷道修复时,喷浆巷道采用大网格金属网支护,非喷浆巷道采用小格金属网配合塑编网支护。
(四)大断面、软岩巷道推广密集锚索、锚索束。
对于已造成围岩扰动支护困难的地点采用内锚(锚网索喷)外架(U型棚)+注浆的联合支护形式。
三、主要支护材料要求(一)锚杆采用①22mm、L=2500mm的左旋等强锚杆,推广使用①25mm、L=2500mm的锚杆;(二)锚索采用中2L8三11∖L=9200mm的预应力钢绞线锚索,根据现场实际情况锚索长度可变更为L=5200mm>6200mm、7200mm>11200mmo (三)锚杆支护要求加H钢带、锚索支护要求加M5钢带。
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。
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。
煤矿掘进工作面作业一巷道布置及支护说明第一节巷道布置1、运输巷布置在14#煤层中,水平标高为1310.17,巷道断面为在13.641∏2(宽4.4mX高3.1m),净断面12.6nV(净宽4.2mX净高3.0m),巷道预计总掘进量为905m,沿煤层顶板施工。
运输巷在Π402专用回风巷k11点处开门,按339°方位煤巷沿顶板掘进施工18m后按41。
方位角调向开门掘进23m,再按158°方位角调向开门掘进56m后贯通11401运输巷,然后在y2点处反向开门掘进130m揭露断层后,退回至y2点前52m处向右按36°方位角开门掘进678m止2、运输巷平面图(附图二)3、运输巷巷道剖面图(附图三)4、运输巷开门大样图(附图四)第二节支护设计一、巷道断面运输巷沿14#煤掘进,掘进采用矩形断面,掘进断面13.64ι∏2(宽 4.4mX高3.1m),净断面12.6Hf(净宽4.2mX净高3.0m);运输巷沿14#煤掘进,煤层变薄不能满足通风断面需求时,掘进改用半圆拱断面,掘进断面13.32∏Λ净断面12.38∏Λ拱基线13m,半径2.1m;顶板破碎达不到支护要求时,掘进改用架棚支护。
使用吊环式前探梁作为临时支护,当顶板完整稳定时,前探梁采用2根3寸钢管制作;当顶板破碎,巷道压力大时,前探梁采用2根矿用11#工字钢制作;前探梁长度4∙5m,用专用吊环固定在顶板锚杆上,前探梁上方用板梁木垛式接顶,并用木楔加紧;前探梁要始终处于工作状态,前探梁间距为1600mm,到迎头的端面距不得大于0.3m,前探梁上方的板梁距巷道两帮端面距不得大于0.3m。
二、支护方式(-)临时支护使用吊环式前探梁作为临时支护,前探梁采用2棵15kg轨道制作,长4.5m,用专用吊环固定在顶板锚杆上,前端用方木及木枇接实顶板,前探梁要始终处于工作状态,前探梁间距为800mm,到迎头的端面距不得大于0.3m,前探方木距两帮端面距不得大于0.3m,使用3根。
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。
欢迎您的下载,资料仅供参考!。