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矿山巷道支护结构设计与应用在现代的矿山巷道建设中，支护结构的设计和应用是非常重要的，因为矿山巷道在采掘过程中需要承受巨大的力量和压力，如不得当的设计将会带来严重的安全隐患和损失，因此，矿山巷道支护结构设计和应用需要高度重视。
本文将重点介绍矿山巷道支护结构的设计和应用。
一、支护结构的设计原则在矿山巷道支护结构的设计中，需要考虑许多因素，如地质条件、巷道尺寸、支护材料和支护方式等。
因此，支护结构的设计应遵循以下几个原则：1.保证安全性。
矿山巷道是一个高风险的工作场所，支护结构的设计需要考虑到巷道的稳定性和承载能力，能够抵御各种力量和压力的影响。
2.提高效率。
支护结构的设计应考虑施工的方便性和效率性，能够节约时间和成本，提高工作效率。
3.经济节能。
在支护结构的设计中，应该充分考虑材料的使用效率和成本，以及在长期使用中的维护和修理成本，尽可能地节约成本。
二、支护结构的种类在矿山巷道的支护结构中，常见的种类有：1.钢支架：钢支架由钢柱、横向梁和纵向梁等组成，具有高强度、高刚度、耐腐蚀、易于拆卸和安装等优点，广泛应用于各种类型的煤矿巷道。
2.锚杆支护：锚杆支护是将锚杆嵌入到巷道周围的岩层中，通过锚杆和梁板来支撑整个巷道结构，具有结构简单、易于施工、可靠性高等特点，广泛应用于煤矿巷道和隧道等。
3.斜撑支护：斜撑支护是在巷道两侧设置由扶手、斜杆、水平杆和立柱组成的支撑框架，通过框架和巷道侧壁的摩擦力来稳定巷道，具有结构简单、稳定性好等特点，适用于较坚硬的岩层。
4.喷锚支护：喷锚支护是在巷道周围钻孔，然后将喷锚剂喷入孔内固定巷道周围的岩层，具有施工简单、稳定性好等特点，适用于软弱地质条件下的巷道支护。
三、支护结构应用实例在实际的矿山巷道建设中，各种支护结构都得到了广泛的应用。
例如，在某煤矿的巷道支护中，使用了钢支架、锚杆支护和喷锚支护相结合的方式，提高了巷道的稳定性和承载能力。
在另一个煤矿的巷道支护中，使用了斜撑支护和高压注浆支护相结合的方式，成功地解决了软弱地质条件下的巷道支护问题。
巷道锚杆支护参数设计巷道锚杆支护是指利用锚杆将岩体固定在边坡上，以增加岩体的稳定性和承载能力的一种支护措施。
在巷道工程中，锚杆支护是一种常用且有效的岩体支护方式，适用于高应力、大变形、薄弱岩层等困难地质条件。
巷道锚杆支护的参数设计是关键，下面将详细介绍巷道锚杆支护参数设计的内容和要点。
1.锚杆的种类选择：根据巷道支护的具体要求和地质条件选择合适的锚杆类型，常见的锚杆有锚杆、预应力锚杆、高压锚杆等。
不同类型的锚杆具有不同的承载能力和抗剪强度，需要根据具体情况选择合适的锚杆类型。
2.锚杆的长度和直径：根据设计要求和岩体的稳定性分析确定锚杆的长度和直径。
一般情况下，锚杆的长度为岩层的厚度加上一定的过长量（通常为2-3倍的锚杆直径），以确保锚杆能够充分发挥作用。
锚杆的直径根据巷道的尺寸和岩体的情况来确定，一般为20-32毫米。
3.锚杆的安装间距：锚杆的安装间距要根据岩体的稳定性和锚杆的承载能力来确定。
一般情况下，锚杆的安装间距为锚杆长度的1.5-2倍，以确保锚杆能够均匀地分布在巷道围岩中，提高整体的支护效果。
4.锚杆的布置形式：锚杆的布置形式一般分为单排布置和双排布置两种。
单排布置适用于较宽的巷道和边坡锚固，双排布置适用于较窄的巷道和支护面积较大的巷道。
根据实际情况选择合适的布置形式，以确保锚杆能够充分发挥作用。
5.锚杆的预应力设计：预应力锚杆是通过施加预加载力使其锚固区域产生压应力，从而提高锚杆的承载能力。
预应力锚杆的预应力值要根据岩体的强度和稳定性要求来确定，一般为0.5-1倍的锚杆的抗拉强度。
巷道锚杆支护参数设计的关键是要根据具体地质条件和设计要求进行合理选择和确定。
在参数设计中，要充分考虑巷道围岩的强度、稳定性和变形性能，保证锚杆能够充分发挥作用，并且要进行合理的预测和计算，确保锚杆支护的有效性和安全性。
同时，在实际工程中还需要进行监测和检测，及时调整和修正参数设计，以确保巷道锚杆支护的长期稳定性和安全性。
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。
农村巷道支护方案背景在农村巷道的建设中，支护是至关重要的一环。
支护工程的设计和施工质量直接关系到巷道的安全性、稳定性和耐久性，也关系到农民安全。
支护方案一般情况下，农村巷道的支护常采用土工布和钢筋混凝土结合的方式进行加固。
具体方案如下：土工布加固法1.将巷道开挖至设计标高。
2.在开挖后的土壤基面上铺设一层厚度为15-20cm的碎石或砖块作为过渡层。
3.铺设土工布，并封口固定。
4.在土工布之上继续倒入碎石，每一层应均匀铺平并压实，每层厚度控制在20cm左右。
5.在土工布加固层上再进行钢筋混凝土覆盖层的施工。
钢筋混凝土加固法1.在开挖后的土壤基面上构筑腰墙式的加固结构。
2.竖向组合加固梁的选材应按照土质、沉降量等情况考虑。
3.沿着巷道的两侧，设置单排多层平面网格格构作为根盘。
根盘可用弯板、牛腿钢等材料拼接而成。
4.面向开挖的侧向支撑可采用喷锚、地钉锚杆等形式固定于加固结构上。
5.在加固结构施工完成后，钢筋混凝土覆盖层可根据实际需要进行二次铺筑。
控制措施在巷道支护工程施工过程中，应根据实际情况合理控制以下几个方面的影响：1.环境噪声：施工期间选择不影响周边农民作息的时间进行施工。
2.施工污染：施工现场应设置污染防控措施，避免施工废弃物及雨水等对周边环境造成影响。
3.安全管理：施工期间应落实施工现场安全管理制度，加强现场监管，确保施工安全。
结论在农村巷道的支护工程中，土工布加固法和钢筋混凝土加固法是有效且常用的方案，但具体方案要根据实际情况选择。
施工过程中应加强环境保护与人员安全管理，落实安全措施，建设安全、稳定、耐久的农村巷道。
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。
煤矿巷道工程中的支护设计与施工管理煤矿巷道工程是煤矿生产中的重要环节，巷道的支护设计与施工管理对于保障矿井安全和提高矿井生产效率起着至关重要的作用。
本文将从支护设计和施工管理两个方面进行探讨，介绍煤矿巷道工程中的一些关键问题和解决方法。
一、支护设计巷道支护设计是煤矿巷道工程中的重要环节，关系到巷道的稳定性和安全性。
在支护设计中，需要考虑巷道的地质条件、巷道尺寸、巷道使用要求等因素。
首先，地质条件是决定巷道支护形式和材料选择的重要因素。
不同地质条件下，巷道支护的形式和材料选择会有所不同。
例如，在软弱地层中，需要采用钢支撑和锚杆支护等方式来增强巷道的稳定性。
其次，巷道尺寸也是支护设计的重要考虑因素。
巷道尺寸的大小直接影响到支护材料的选择和支护形式的确定。
最后，巷道的使用要求也是支护设计的重要依据。
不同的使用要求对巷道的稳定性和安全性有不同的要求，需要在支护设计中进行合理的考虑。
巷道支护设计的关键是要保证巷道的稳定性和安全性。
在设计中，需要充分考虑巷道的荷载、地质条件、支护材料的性能等因素。
同时，还需要进行合理的计算和分析，确定合适的支护形式和材料。
在实际设计中，可以采用有限元分析等方法来进行巷道的稳定性分析，以确保支护设计的合理性和可靠性。
二、施工管理巷道支护施工管理是煤矿巷道工程中的另一个重要环节，直接关系到巷道支护工程的质量和安全。
在施工管理中，需要注意以下几个方面。
首先，施工前需要进行详细的施工方案编制和施工准备工作。
施工方案编制包括施工工艺、施工顺序、施工方法等内容，需要充分考虑巷道的地质条件和支护设计要求。
施工准备工作包括设备、材料的准备和人员的培训等，确保施工过程中的顺利进行。
其次，在施工过程中需要加强施工现场的管理和监督。
巷道支护施工过程中存在着一定的危险性，需要加强对施工现场的管理和监督，确保施工过程的安全和质量。
同时，还需要加强对施工人员的培训和指导，提高施工人员的技术水平和安全意识。
巷道掘进支护设计巷道掘进和支护设计是地下工程中非常重要的环节，能够保证工程施工的安全和顺利进行。
本文将针对巷道掘进和支护设计进行详细阐述，总字数将达到1200字以上。
一、巷道掘进巷道掘进是地下工程中最基本的工作环节之一，它是指在地下开挖出用于通行或其他用途的通道。
巷道掘进对于地下工程的施工来说是至关重要的，因为它不仅决定了工程的进度和效果，还关系到工程的安全和稳定。
巷道掘进的设计应根据实际情况进行，包括地质条件、地下水位、地下水压、地表承载能力等因素的考虑。
同时，还需要根据工程要求确定巷道掘进的尺寸和形状。
巷道掘进主要包括以下几个步骤：1.地质勘察：在进行巷道掘进前，需要进行详细的地质勘察，包括地层结构、岩性、断层、地下水等方面的研究，以便确定合理的巷道掘进方案。
2.控制地表沉降：在巷道掘进过程中，会产生地表沉降，为了避免对周围建筑物和地下管线的影响，需要采取相应的措施进行控制。
3.工程施工：巷道掘进的工程施工需要根据具体情况选择合适的爆破、掘进或盾构等方法，并确保施工的安全和顺利进行。
4.排水和通风：巷道掘进过程中，需要进行排水和通风处理，以保证施工的顺利进行和工人的安全。
二、巷道支护设计巷道支护设计是为了保证巷道的稳定和安全，防止巷道在使用过程中发生塌方、坍塌等事故。
巷道支护设计应根据地质条件和巷道掘进方式进行合理的选择，以便确保巷道的稳定和安全。
常见的巷道支护方式包括：1.钢拱支护：通过设置钢拱来支撑巷道的顶板，以增强其承载能力和稳定性。
2.预应力锚杆支护：通过设置预应力锚杆来增加巷道的抗拉能力，提高其整体稳定性。
3.塑料注浆支护：通过注浆的方式填充巷道周围的空隙，增加巷道的承载能力和稳定性。
4.隧道衬砌：在巷道的内壁和顶板上设置衬砌材料，以增加巷道的强度和稳定性。
巷道支护设计需要综合考虑地质条件、巷道尺寸和使用要求等因素，进行合理的选择。
同时，还需要进行工程监测，及时发现和处理巷道支护中的问题，确保巷道的稳定和安全。
农村巷道支护工程方案设计一、工程背景和意义农村巷道是连接农民家庭和田地的重要通道，也是农村交通系统不可或缺的组成部分。
然而，许多农村巷道存在坡度大、地势险峻、路面不平整等问题，给农民的出行和物资运输带来了许多困难。
因此，为了改善农村巷道的使用条件，提高农民的生产和生活质量，有必要进行巷道支护工程的设计和施工。
二、工程地点及现状本项目位于某省某市农村地区，所选取的农村巷道全长约3公里，大部分路段坡度较大，地势险峻，路面不平整，易发生塌方和滑坡等地质灾害，对农民的出行造成了很大的困难。
三、工程设计内容1. 巷道勘察和地质条件分析：对农村巷道的地质条件进行详细的勘察和分析，确定地质构造、地层分布、岩性结构等地质特征，为后续的支护工程设计提供数据支撑。
2. 岩石锚杆支护设计：对于巷道两侧的陡峭山体和高边坡，采用岩石锚杆支护技术，通过钻孔、注浆等工艺将岩石锚杆嵌入山体内部，形成牢固的支护结构，以防止山体滑坡和崩塌。
3. 混凝土挡墙设计：对于坡度大的路段，设计混凝土挡墙进行支护，以增加路面的稳定性和安全度。
4. 路面修复和铺装：对于路面不平整和出现塌方情况的路段，进行地面平整和铺装，提高行车的舒适性和安全性。
5. 反光标志和护栏设置：在必要的路段设置反光标志和护栏，提醒行车人注意安全，避免发生交通事故。
6. 设计施工方案：根据地质勘察结果和具体工程条件，设计出合理的施工方案，保证工程施工的安全、高效和质量。
四、工程实施计划1. 勘察和设计阶段：预计耗时1个月，对农村巷道的地质条件进行详细勘察和分析，并进行设计方案的制定。
2. 施工准备阶段：预计耗时1个月，准备施工所需的材料和设备，组织施工人员进行技术培训和安全教育。
3. 施工阶段：预计耗时3个月，按照设计方案进行岩石锚杆支护、混凝土挡墙建设、路面修复和铺装等工程施工。
4. 完工验收阶段：预计耗时1个月，对整个工程进行验收，确保工程质量符合相关要求。
五、工程投资和效益预测1. 工程投资：根据设计方案和实施计划，初步估算工程总投资约为50万元。
巷道掘进支护设计一、概述巷道掘进和支护设计是地下工程施工中至关重要的环节。
通过合理的巷道掘进和支护设计，可以保证工程施工的顺利进行，保证巷道的稳定和安全，减少地质灾害的发生，确保工程质量和进度。
二、巷道掘进设计巷道掘进设计是根据地下工程的具体情况和要求，制定巷道开挖的具体方案和措施。
其中包括掘进工艺及施工方法、掘进机械设备的选择、施工工序和工期的安排等。
1.掘进工艺及施工方法巷道掘进可以采用人工掘进、机械掘进、爆破掘进等不同的工艺和方法。
具体的选择需要考虑到地质条件、工程要求、施工成本等因素。
在选择掘进工艺和方法时，要考虑到最大限度的保证施工安全和效率。
2.掘进机械设备的选择根据巷道掘进的具体要求和条件，需要选择合适的掘进机械设备。
常用的掘进机械设备包括隧道掘进机、盾构机、钢筋网片焊接机等。
选择掘进机械设备时，要考虑到设备的类型、规格、性能等因素，以及工程的要求和经济效益。
3.施工工序和工期安排巷道掘进的施工工序和工期安排是保证工程顺利进行的重要环节。
需要根据地下工程的具体情况，合理安排施工工序，确保各项工作在适当的时机进行，协调工程进度和质量。
三、巷道支护设计巷道支护设计是在巷道掘进后进行的，通过不同的支护措施，保证巷道的稳定和安全。
支护设计需要考虑的因素有地质条件、巷道形状和尺寸、工程特点等。
1.支护结构设计支护结构设计是巷道支护设计中的重要环节。
常用的支护结构包括钢支撑、锚杆支护、喷射混凝土支护等。
在设计支护结构时，需要根据巷道的具体情况和要求，选择合适的支护措施和材料，保证支护结构的强度和稳定。
2.支护措施的选择巷道支护设计中还需要选择合适的支护措施。
根据巷道的地质条件、尺寸和要求，可以选择不同的支护措施，如喷射混凝土支护、压浆、锚索等。
选择支护措施时需要综合考虑施工难度、成本、工期等因素。
3.施工方法和工艺巷道支护施工方法和工艺是保证支护效果和施工质量的关键环节。
需要根据具体情况选择合适的施工方法和工艺，如喷射混凝土的喷射厚度、机械设备的选择等。
煤矿采区巷道支护设计方案研究随着煤矿深部开采的不断深入，巷道支护设计方案的研究越来越受到重视。
煤矿采区巷道是煤矿生产中的重要设施之一，它承担着矿井的主要进出口通道、煤矿安全疏散通道等重要作用。
巷道的稳定性和安全性对矿井生产运营具有重要意义。
本文将从煤矿采区巷道支护设计方案的研究展开讨论，旨在为煤矿巷道支护设计提供一些思路和方向。
一、巷道支护设计的背景煤矿采煤工作面是煤矿生产的核心区域，采区巷道是煤矿采煤工作面的进出通道，同时也是煤矿的主要安全疏散通道。
在煤矿开采过程中，由于地质条件的复杂性和采煤工作面的推进，巷道往往会受到不同程度的变形和破坏，因此需要进行有效的支护措施，以确保巷道的稳定性和安全性。
巷道支护设计方案的研究，旨在找到一套适合煤矿采区特点的支护设计方案，以确保煤矿巷道的安全运营。
目前，在巷道支护设计方案的研究中存在一些问题。
由于煤矿地质条件的多样性，不同矿区、不同地层的地质情况存在很大差异，因此需要根据具体地质条件设计相应的支护措施。
由于巷道周围的应力分布和变形规律往往不规则，因此需要进行深入的力学分析，以确定合理的支护设计方案。
现有的巷道支护材料和技术相对滞后，无法满足煤矿深部巷道支护的需求。
需要对巷道支护设计方案进行研究，以提高矿井巷道的支护稳定性和安全性。
1.地质条件分析：对矿区地质条件的分析是设计巷道支护方案的基础。
需要了解巷道周围地层的岩性、构造、断裂等情况，以确定巷道支护设计的重点和难点。
2.力学分析：通过力学分析，确定巷道支护设计方案的关键参数和设计理念。
包括对巷道围岩的稳定性分析、对巷道应力分布情况的研究、对支护结构的力学特性的分析等。
3.支护材料和技术研究：需要对巷道支护材料和技术进行深入研究，以找到适合煤矿深部巷道支护的材料和技术。
包括新型支护材料的研发、新型支护技术的探索等。
4.支护设计方案的优化：在对地质条件、力学特性、支护材料和技术进行研究的基础上，进行巷道支护设计方案的优化。
深井复杂条件下巷道支护优化设计深井工程在煤矿、石油、地铁等领域广泛应用，其中巷道支护是深井工程中的重要环节。
由于深井内部地质情况复杂，巷道支护优化设计一直是深井工程的难点。
本文将从深井复杂条件下巷道支护的现状与挑战、巷道支护设计的优化方法、以及未来发展方向等方面展开讨论。
一、深井复杂条件下巷道支护的现状与挑战深井工程中的巷道支护面临诸多挑战，主要表现在以下几个方面：1. 地质条件复杂：深井内部地质条件复杂多变，常常遇到岩层断裂、岩屑涌出、地层突变等情况，给巷道支护带来了很大的不确定性。
2. 巷道尺寸大：深井中的巷道尺寸往往较大，这就要求支护设计要有足够的稳定性和承载能力。
3. 资源浪费问题：现有的巷道支护设计往往使用较多的材料和人力，导致资源浪费严重。
4. 安全事故风险高：由于地质条件复杂，深井工程中发生的安全事故引起的伤亡与经济损失较大，包括坍塌、倒闭、飞砂、飞石等。
二、巷道支护设计的优化方法针对深井复杂条件下巷道支护的问题，应采取一系列优化方法，包括地质勘察、结构设计、材料选取等方面：1. 地质勘察与分析：在深井工程中，进行准确、全面的地质勘察及分析，包括岩石性质、构造、断裂、应力分布等，可以为后续的巷道支护设计提供重要的依据。
2. 结构设计优化：巷道支护结构设计需要根据地质条件、工程要求和承载能力进行合理的优化，包括支护结构的形式、尺寸、材料以及安装工艺等。
3. 材料选取：在巷道支护设计中选取合适的材料，包括钢筋混凝土、钢架、锚杆等，要保证支护结构的稳定性和耐久性。
4. 高新技术应用：在巷道支护设计中应用高新技术，如数字化设计、建模仿真、智能监控等，可以提高设计的精度和效率。
5. 管理与监控：做好巷道支护设计的管理与监控工作，严格按照设计要求进行施工，并且对支护结构进行周期性的检测与评估。
三、未来发展方向随着科技的不断进步和工程技术的不断完善，深井复杂条件下巷道支护的设计将迎来更好的发展：1. 高新技术的广泛应用：随着科技的发展，智能化设计、仿真分析、虚拟现实等高新技术将得到广泛应用，使巷道支护设计更加合理、精确。
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。
煤矿巷道掘进支护设计煤矿巷道的支护设计是煤矿开采中的重要环节，对于确保矿工的安全和顺利进行矿井作业有着关键性的作用。
本文将对煤矿巷道的支护设计进行详细分析，并从以下几个方面进行探讨。
首先，煤矿巷道的设计应该考虑顶板、底板和两侧的支护措施。
针对不同的地质情况，采用不同的支护措施。
例如，在稳定的地质条件下，可以采用弯曲钢丝网加锚杆的支护方式；而在地质条件较差且存在一定的冒顶风险时，可以采用钢架加喷锚混凝土的支护方式。
此外，还可以根据巷道的不同位置和用途设计相应的支护结构，例如支柱、支承等。
其次，针对巷道的长度和横断面形状，需要选择合适的支护方式。
巷道的长度越大，需要的支护措施也越复杂。
对于相对较短的巷道，可以采用单排锚杆或者喷锚混凝土的方式进行支护；而对于相对较长的巷道，则需要考虑采用更加复杂的支护结构，例如双排锚杆、钢架、绞盘以及弯曲钢丝网等。
此外，根据巷道的不同用途，还需要选择合适的支护结构。
例如，对于矿车道和运输巷道，需要考虑使用强度高、耐磨性好的材料进行支护，以增加其承载能力和减少磨损。
而对于通风巷道，则需要保证通风畅通，选择适当的支护结构，如云梯、通风门等。
此外，对于巷道的掘进过程，还需要考虑控制支护的时间和方式。
巷道的掘进过程中，需要逐步完成支护措施，以确保矿工的安全。
掘进支护主要包括控制冒顶、冒底、冒崩等地质灾害的发生以及修复巷道的变形。
同时，还需要确保支护措施的稳定性和持久性，以保证巷道的长期使用。
总结起来，煤矿巷道的支护设计是煤矿开采的重要环节，对于保障矿工的安全和提高矿井作业效率具有关键性作用。
支护设计应该根据巷道的地质条件、长度、横断面形状和用途等因素进行综合分析，选择合适的支护措施和结构。
此外，还需要控制支护的时间和方式，以保障巷道的稳定性和持久性，确保矿工的安全和作业的顺利进行。
新光集团淮北刘东煤矿
主
下
山
修
复
支
护
设
计
编制人：李文海
二0一四年四月
审 批 意 见 表
审批
审批意见审批人审批时间单位
技术
管理
中心
安
全副
总
采掘
副总
总工
程师
主下山修复巷道支护设计
一 、概 述
1、巷道名称：二水平主下山
2、巷道用途：二水平运输及行人。
3、修护长度：100m。
4、巷道围岩特性描述
维护段施工在6煤层的7煤层方间，加上有煤层，煤层与煤层之间多为泥岩，只有6煤组上面为细砂岩，72煤层上部为粉砂岩夹少量细砂岩，由于煤层和泥岩的抗压都比较低，不能经受长期的受力，加上矿井施工的西57203运巷和西572采区运输巷和西572进风甩道车场从二水平主下山底板穿过，都对围巷破坏比较明显，所以巷道变形比较严重，需要进行维护。
二、巷道状况
1、二水平主下山于2008年底施工，于2010年年底下山落底，巷道施工长度728米，断面规格为：5.0×3.8米(净宽×净高)，坡
度：-22.36°；
2、巷道因采动影响，变形量较大，部分巷道底鼓，两帮喷浆层开裂变形，变形总长度约100米；
3、巷道施工期间经围岩变形观测，顶、底板移近量和围岩变形量均无变形，矿压显现不明显，从2012年开始，西572采区施工和陆续进入投产，主下山从572采区回风巷口门开始陆续出现变形，开裂；变形规律是：喷浆层开裂巷道掉皮掉渣、穿煤层段巷道底鼓、猴车横梁变形等；
4、因该巷道在施工期间及后期基本没有变形，而且除72煤附近开
裂变形较大外，其他巷道均比较完好，巷道矿压观测不明显，说明原来支护设计在不受采动影响基本满足要求。
三、修复基本思路
因该巷道原岩应力显现不明显，说明原生矿压较小，而且底鼓为穿煤层段，开裂变形为72煤附近，说明原来锚杆支护达到支护松动圈要求，因该巷道采用锚喷支护，若采取套棚支护，会导致断面规格收缩较大，不能满足运输要求，因此仍采用锚喷支护仍然是可行且有效的办法。
四、修复技术路线
1、对于底鼓段，采区降底重新浇筑底板的办法进行维护，两帮及拱部采用锚网+钢带支护（前期），后期再进行喷浆支护；
2、支护锚杆为：钢带为M15型钢带；开裂变形范围内拱部全部维护，帮部仅维护目前开裂变形位置。
五、修复支护形式及技术参数设计
二水平主下山修复支护支护仍然采用锚杆+钢带+喷浆支护形式，支护参数设计如下：
初选锚喷支护参数：
预选锚杆类型、直径、长度、间距、排距、喷层厚度及钢筋网规格：
锚杆选用φ18×2000mm左旋无纵筋等强螺纹钢锚杆，锚杆间排距为：800mm×800mm，喷层厚度为100mm；锚网为φ6.5mm的冷拨丝编制的方格网。
1、因受采动影响，根据围岩移动变形为150-200mm，根据采矿设计手册表6-1-30地压估算，围岩压力为10-15t/m2，即98×103-
147×103KN/m2；计算时取大值
2、矿山压力根据采矿设计手册表6-1-34用公式0.15×（2a+H/2）×γ，代入数值得：60.37KN/m2。
3、围岩保持极限平衡状态所需最小支护抗力：
P lmin=γRe（1-sinΦ）〔1-x〕/（3 sinΦ-1）
其中 γ—岩体容重；25KN/m3
Φ—岩体内摩察角，取43°；
Re—等效圆半径，一般取2.7；
X—锚喷支护最小抗力曲线，一般取0.55；计算得:P lmin=9.6KN/m2
4、计算锚喷支护抗力：
1）喷射混凝土抗力：
P h=1000×dτ（COSΨ）/（b/2sinα）
其中 d—喷层厚度；0.1m
τ—喷射混凝土抗剪强度；2MPa
Ψ—剪切滑移面倾斜角；23°
b—剪切区高度，取3.7米
α—岩石剪切滑移面与最大主平面角；23.5°计算得: P h=254.3KN/m2
5、锚杆抗力：
Pm=1000×aF STσST（COSβ）/e·i(b/2)
其中 a—剪切区弧长半径；1.57m
F ST—锚杆截面积；0.000254m2
σST—锚杆抗拉强度；360mPa；
β—锚杆倾斜角；29°；
e、i---锚杆间、排距；
b---剪切区高度；3.7m
计算得: P M=121KN/m2
6、钢筋网抗力：
Pg=1000×f STτCOSΨ/（Eb/2sinα）
其中 f ST—钢筋截面积；3.3×10-5m
τ—钢筋抗剪强度；2.5MPa
Ψ—剪切滑移面倾斜角；22°
E—环向筋间距；0.1m；
b—剪切区高度， 取3.7m
计算得: Pg=103.69KN/m2
7、锚喷支护总抗力为:
P总= P h++ Pm+ Pg=254.3+121+103.69=478.99(KN/ m2)
N= P总/（P lmin+Pk+P W）=478.99÷216.97=2.21
根据设计手册，安全系数2.21介于1.5-4.5之间，符合要求。
8、锚杆长度可靠性
用锚杆加固长度与松弛范围（R-r0）之比来衡量，当l/（（R-r0）=0.38-0.93就认为可靠,由计算k=2.5×101；根据内摩察角为43°，查表6-1-37得：R/r0为1.6；带入计算得：l/（R-r0）=2000/（4000-1600）=0.83,符合要求。
因此主下山支护设计采用锚杆+钢带+金属网支护，符合要求；锚杆规格为18×2000mm：间排距为：800×800mm，金属网规格为φ6.5mm的冷拨丝编制的方格网符合设计要求。
六、巷道修复施工组织安排
1、施工单位必须提前做好材料准备工作，机电科配合好生产单位做好猴车运行时间的协调工作，通防工区必须将水气管路接至维护施工迎头，运输工区做好维护期间的材料运输工作。
2、维护施工前，施工单位必须在施工地点按照上述步骤及要求搭好脚手架。
七、修复巷道质量保证和施工安全注意事项
1、维护前，施工单位必须安排专人先将要维护的巷道检查一遍，将维护所需要的材料全部准备到位；将该维护措施贯彻学习到每一个作业人员后方可组织施工。
4、施工单位在保证工程质量和安全的前提下要求尽可能地加大维护循环进尺的力度，但当班次的工作必须在当班次完成，如不能当班完成，必须现场交接班，对上班次存在的问题同下班班干部现场交接清楚。
5、施工过程中，必须严格执行“敲帮问顶”制度及时清除顶帮危岩活石。
敲排时敲排地点上方10米、主下山下口必须设置警戒，严禁人员通过。
敲排的矸石、喷浆混凝土必须敲碎后集中运出。
6、施工过程中，如果巷道出现片帮、顶板开裂、冒顶异常等情况时，必须待巷道顶帮围岩稳定后作业人员方可对其进行撬排，每敲排够一棚距离时必须立即打锚杆挂网进行支护。
确保不发生冒顶事故。
7、维护地点必须安装声光信号（或用七煤甩道电话），便于与猴车司机联系，确保维护安全。
作业过程中必须做好个体防尘及综合防尘工作。
8、每班次上下班时间、猴车运行期间（早班7：00到9：00、中班15：00到17：00、夜班23：00到1：00），维护迎头禁止作业，不得影响猴车运行；维护迎头正常作业期间，猴车禁止运行，如确需运行，则必须经维护迎头作业人员同意并停止一切维护活动后方可通知猴车司机运行猴车。
9、所有作业工具及材料运至施工地点，用14#铁丝将所运材料、工具固定在大倾角皮带机“H”架腿上（或存放在躲避硐内）；在脚手架上的大件材料、用具必须用铁丝固定在脚手架上，小件材料、用具必须用扎绳固定在护栏上，防止材料下窜；所有作业人员在脚手架上作业时必须穿“保险带”，确保人身安全。
10、猴车横梁第61架至62架处雨棚需拆除（及61架上方雨棚），施工时先用钢钎在雨棚外侧排查，查明雨棚里侧情况再进行施工。
11、雨棚按由上向下、由顶到帮的顺序进行拆除。
有活矸时及时使用长钢钎排除，顶板支护情况不好时及时打锚杆挂网。
12、每班施工结束，必须将所有材料、工具全部放置在附近的躲避硐内，敲排的矸石、喷浆混凝土必须敲碎后由皮带集中运出。
确保猴车、皮带正常运行。
附：设计支护断面图（1：50）
主下山修复巷道平面图（1：1000）
主下山修复巷道剖面图（1：500）。
