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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。
现代巷道支护施工方案一、工程概况与目标本工程位于XX矿区，巷道设计长度为XX米，宽度为XX米，高度为XX米。
考虑到巷道所处的地质环境及安全要求，我们制定了以下施工方案。
施工的主要目标是在确保安全的前提下，提高施工效率，保证巷道支护结构的稳定性和耐久性。
二、支护结构设计支护结构采用锚杆+喷射混凝土联合支护方式。
锚杆间距为XX 米，直径为XX毫米，长度为XX米。
喷射混凝土厚度为XX厘米，强度等级为C25。
支护结构的设计需满足国家及行业相关标准和规范。
三、支护材料选择锚杆采用高强度螺纹钢制成，确保其具有良好的抗拉性能。
喷射混凝土使用优质水泥、骨料和添加剂，保证混凝土的质量。
所有材料需经过严格检验，确保其符合设计要求。
四、施工工艺流程施工前准备：包括现场勘查、材料准备、设备调试等。
巷道开挖：按照设计要求进行巷道开挖，确保巷道尺寸准确。
锚杆安装：在巷道开挖完成后，按照设计间距和深度进行锚杆安装。
喷射混凝土施工：在锚杆安装完成后，进行喷射混凝土施工，确保混凝土均匀覆盖在巷道表面。
养护与检测：施工完成后进行养护，定期进行质量检测，确保支护结构达到设计要求。
五、安全技术措施施工现场设置安全警示标志，确保施工人员和设备安全。
定期对施工人员进行安全教育和培训，提高安全意识。
施工现场配备专职安全员，负责现场安全管理和应急处置。
六、质量监控与验收施工过程中进行质量监控，确保施工质量符合设计要求。
施工完成后进行验收，验收合格后方可进行下一道工序。
定期对支护结构进行检测和维护，确保其长期稳定性和安全性。
七、应急预案与处置针对可能出现的突发情况（如巷道坍塌、涌水等），制定应急预案。
配备应急设备和人员，确保在突发情况发生时能够及时响应和处理。
定期进行应急演练和培训，提高应急处置能力。
八、环境保护与治理施工过程中严格遵守环保法规和标准，减少对环境的影响。
对施工现场进行定期清理和整理，保持环境整洁。
对产生的废弃物进行分类处理和回收利用，减少资源浪费和环境污染。
煤矿掘进巷道支护设计分析研究一、引言煤矿是我国能源领域的重要组成部分，在能源资源开发中具有非常重要的地位。
煤矿掘进巷道是煤矿开采的重要环节之一，巷道的支护设计对于煤矿安全生产具有非常重要的意义。
本文将对煤矿掘进巷道支护设计进行深入分析研究，以期为煤矿生产提供更为安全可靠的技术支持。
二、巷道支护设计的重要性巷道支护设计是指在巷道掘进过程中，对巷道进行支护和加固的一系列技术措施。
巷道的支护设计对于保障煤矿安全生产具有非常重要的意义。
一方面，良好的支护设计能够有效地防止地质灾害发生，保证工作面的稳定和安全；巷道支护设计也关系到矿工的生命安全和工作环境的舒适度。
巷道支护设计的重要性不言而喻。
三、巷道支护设计的研究现状目前，关于巷道支护设计的研究已经取得了一定的进展。
国内外学者针对不同地质条件和不同支护材料进行了大量的实验研究和理论探讨，提出了一系列科学的巷道支护设计方案。
在国内，一些高校和科研机构也在巷道支护设计领域进行了一些理论研究和工程实践，积累了一定的经验和成果。
由于煤矿地质条件的复杂性和技术设备的限制，巷道支护设计仍然存在一些问题和挑战，需要进一步研究和改进。
四、巷道支护设计的关键技术和方法1. 地质条件评价地质条件是影响巷道支护设计最重要的因素之一。
在进行巷道支护设计之前，需要对煤层和围岩进行详细的地质条件评价，包括煤层的产状和构造、围岩的岩性和强度、地下水情况等。
只有充分了解地质条件，才能制定科学的支护设计方案。
2. 巷道支护材料的选择巷道支护材料的选择是巷道支护设计的关键环节之一。
不同的地质条件和巷道形态要求采用不同的支护材料，如钢架、混凝土、木方等。
在选择支护材料时，需要考虑材料的强度、韧性、施工性能和经济性等因素。
3. 支护结构设计支护结构的设计是巷道支护设计的核心内容。
在设计支护结构时，需要考虑巷道的形态和规模、地质条件和支护材料的特性等因素，设计合理的支护结构，以保证巷道的安全稳定。
1 矿井巷道概况矿井工作面采用的是综放开采工艺，煤层厚度在5.97~6.53 m范围内，厚度平均值为6.17 m，煤层倾角在3°~15°范围内，平均倾角大小为9°左右。
基于前期勘察结果可知，煤层内部包含有两层夹矸，将整个煤层划分成为三个部分。
该工作面运输巷道的老顶和基本顶分别以石英砂岩和泥岩为主，其厚度分别在3.7~17.25 m范围和1.36~11.89 m范围，伪顶主要为碳质泥岩，其厚度范围在0.25~0.35 m范围。
巷道的直接底和老底围岩主要为砂质泥岩和细粒长石砂岩，厚度范围分别在1.23~13.25 m范围和3.63~18.25 m范围。
该条运输巷道断面为矩形，高度和宽度分别为3.5 m和5.3 m，整体长度超过1 300 m。
为确保巷道安全，需要对其支护技术方案进行科学设计。
2 巷道锚杆锚索支护方案设计2.1 锚杆支护方案参数（1）顶板锚杆。
巷道顶板使用的锚杆为左旋无纵筋螺纹钢锚杆，材料需要经过强化热处理以提升锚杆材料的力学性能，成品锚杆屈服强度必须达到500 MPa，延伸率超过20%，常温条件下的冲击吸收功超过40 J。
锚杆直径和长度分别为22 mm和2.4 m。
利用钻孔直径为30 mm的钻机进行打孔，锚固长度约为2.3 m。
安装时需要配合使用树脂型锚固剂，数量为4支，型号为MSM2360和KSK2335各2支。
此外还需要用到紧配螺母和碟形托盘，其中使用的螺母型号为M24，托盘的规格尺寸为150 mm×150 mm×36 mm，材料厚度为12 mm，屈服强度不得低于235 MPa。
锚杆安装时的预紧力矩必须达到400 N·m，锚固力大小必须超过190 kN。
锚杆的间距设置为0.8 m，相邻两排锚杆之间的间距设置为0.8 m。
与帮部位置邻近的锚杆与顶板倾斜15°向外安装，其他所有锚杆均与顶板垂直安装。
此外安装时还需要使用钢筋托梁，托梁为直径为16 mm的Q235钢焊接制作，其宽度和长度分别为0.22 m和5.2 m。
煤矿掘进巷道支护设计分析研究煤炭是我国主要的能源资源之一，目前煤炭生产依然占据着我国能源生产总量的相当大比例。
煤矿的开采过程中，掘进巷道的支护设计是非常重要的一环，它直接关系到矿井的安全生产。
煤炭资源的开采需要进行巷道支护设计，以保障巷道的稳定和工作人员的安全，因此对煤矿巷道支护设计进行分析研究显得尤为重要。
一、煤矿巷道支护的意义煤矿巷道支护作为煤炭资源开采的必要环节，其主要意义有以下几点：1. 保障矿工安全：煤矿巷道支护设计的最直接目的就是为了保障矿工的安全。
在煤矿巷道掘进过程中，如果不进行支护设计，巷道内部的岩壁容易发生坍塌，直接威胁到矿工的生命安全。
2. 确保矿井稳定：巷道支护设计不仅可以保障矿工的安全，还可以保障矿井的稳定。
通过合理的支护设计，可以减少矿井的塌方和坍塌等事故，确保矿井的长期安全生产。
3. 提高运输效率：煤矿巷道是连接采煤工作面和矿井地面的主要通道，合理设计的支护能够提高巷道的稳定性，从而提高煤矿的运输效率。
煤矿巷道支护设计有以下几个特点：1. 地质条件复杂：煤矿地质条件较为复杂，巷道支护设计需要考虑到地层岩性、断层构造、地下水情况等多种地质因素。
2. 工作环境恶劣：煤矿巷道工作环境相对封闭，通风条件差，而且煤尘较大，施工条件较为恶劣，对支护设计提出了更高的要求。
3. 安全性要求高：作为煤矿生产的重要通道，巷道支护设计必须具备较高的安全性，以确保矿工的安全和矿井的稳定。
1. 巷道类型选择：根据煤矿地质条件和巷道用途，确定巷道的类型，比如固硐巷道、带煤巷道、回风巷道等。
2. 支护材料选择：根据巷道地质条件和使用要求，选择合适的支护材料，比如钢支架、木方、砖石支护等。
3. 支护结构设计：根据巷道的尺寸和地质条件，设计合适的支护结构，确保巷道的稳定和安全。
4. 支护施工工艺：确定合理的支护施工工艺，包括支架的安装、地质锚杆的加固等，确保支护施工的质量和效率。
1. 优化设计方案：针对不同地质条件和巷道类型，开展巷道支护设计的优化研究，提出经济、合理的支护设计方案。
煤巷快速掘进及超前临时支护研究1. 引言1.1 研究背景现代矿业工程中，煤矿巷道的开挖一直是一个重要的环节，而巷道开挖中的快速掘进和安全支护技术是煤矿煤矿生产中的重点和难点。
随着煤矿采煤方式的不断改进和矿井规模的不断扩大，煤巷快速掘进及超前临时支护技术显得尤为重要。
煤矿巷道作为矿井的重要通道，在煤矿生产中扮演着关键的角色。
随着煤矿深部开采的需求增加，对于煤巷开挖速度和安全性的要求也日益提高。
目前，国内外煤矿在巷道开挖中普遍采用快速掘进和超前临时支护技术，以提高开挖效率和保障工人的安全。
煤巷快速掘进及超前临时支护技术在实际应用中仍存在许多问题和挑战，如掘进速度快导致地质灾害风险增加、支护结构设计不合理等。
对煤巷快速掘进及超前临时支护技术进行深入的研究和探讨，对于提高煤矿巷道开挖效率、保障工矿人员安全具有重要意义。
1.2 研究目的煤巷快速掘进及超前临时支护是煤矿生产中非常重要的技术手段，能够提高煤矿生产效率和安全性。
本文旨在研究煤巷快速掘进及超前临时支护技术的应用和效果，探讨如何结合这两种技术来提高煤矿生产效率和安全性。
通过对煤巷快速掘进技术和超前临时支护技术的介绍和研究，我们希望能够找到更好的方法和技术手段来解决煤矿生产中的问题，提高煤矿生产效率。
我们的研究目的是为了为煤矿生产提供更加安全、高效的技术支持，为煤矿行业的发展做出贡献。
2. 正文2.1 煤巷快速掘进技术介绍煤巷快速掘进技术是一种在煤矿开采中广泛应用的高效开采方法。
其主要特点是通过采用先进的掘进设备和技术，快速开采煤矿资源，提高煤矿生产效率。
在煤巷快速掘进过程中，常用的掘进设备包括掘进机、矿用掘进车等，通过这些设备实现对煤巷的快速掘进。
煤巷快速掘进技术的优势主要体现在以下几个方面：能够有效提高煤矿开采效率，缩短煤巷开采周期，降低煤矿生产成本。
减少煤矿生产过程中的人力劳动，提高作业安全性。
煤巷快速掘进技术还可以减少煤矿开采过程中的环境污染，对于保护生态环境具有积极意义。
18 /矿业装备 MINING EQUIPMENT12605工作面巷道支护及监测研究□ 雷 太 西山煤电建筑工程集团有限公司矿建第一分公司 山西太原 0300531 工作面地质条件分析12605工作面位于南六采区交胶带巷东南侧，切眼东南侧存在2#煤层小窑破坏区。
整个工作面的埋深深度相对较深，最深处达到了420 m 左右，在煤层上不同深度位置覆盖了炭质泥岩、砂泥岩互层、中粒砂岩、底板岩层等地层，各地层的厚度均不同，且地层的主要成分也相对不同，包括了中粒砂岩的灰色石英及长石、砂泥岩互层的灰黑色植物化石、泥岩层的黑色煤屑等。
2 巷道支护设计方案设计据以往现场监测数据，将工作面附近划分为三个区：超前支护区（工作面前方30 m），架后临时支护区（架后0~200 m）和成巷稳定区（架后200 m 之后），不同分区根据需要采取不同的支护措施。
本文选用了山西焦煤西山煤电集团公司官地煤矿12605工作面作为分析对象，结合该工作面地质条件特点，重点从工作面中巷道支护和工作面监测等方面开展了系统方案设计，并对所设计方案的实际效果进行了评价，验证了此工作面方案的可行性，也为该煤矿其他工作面的系统建设提供了重要指导。
支架进行“π”型结构形式的支护，并利用一根主梁结构配备三根立柱的结构方式进行垂直巷道的布置。
针对每一根立柱的间距问题，按照每一排间距为1 m，立柱与立柱之间间距为1.8 m 的规律进行排布，若运输巷道超前支护中间的一根立柱受到转载机的推移影响时，可将其中间的立柱位置进行调整或拆除而不影响整个巷道的支护效果。
待设备移走之后，再进立柱恢复复原，解决了支护立柱与设备移动操作之间的干涉问题。
由此，可保证整个12605工作面巷道支护的超前支护安全。
2.2 架后临时支护区支护设计结合巷道的分布结构可知，在巷道支护过程中，需对其进行架后临时支护操作。
此区域主要位于超前支护区支护，长度约200 m，此支护区的设计，主要是为了保证整个巷道支护安全。
煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术措施研究摘要：煤炭是我国重要的能源，在国民经济和社会发展中扮演着不可替代的角色。
随着能源需求不断增长，煤矿生产规模不断扩大，巷道掘进作为煤矿采矿的基础和前提，其安全性、高效率和经济性对整个煤炭产业的发展至关重要。
然而，在煤矿巷道掘进和支护过程中，存在许多挑战和难题。
基于此，本文详细分析了煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术措施。
关键词：煤矿采矿工程；巷道掘进；支护技术引言巷道是煤矿开采过程中，为满足采矿提升、运输、通风、排水、动力供应等生产需求而挖掘建设的通道，其施工建设质量与采矿作业的稳定性和安全性息息相关。
随着采矿工程的规模化、复杂化发展，巷道掘进与支护施工的技术难度也在不断增大。
因此，为更好地保证采矿作业的安全性，施工单位有必要在明确煤矿巷道基本施工特点的基础上，对掘进与支护施工的质量影响因素、主要技术形式和施工要点进行深入探讨，以此进一步提升技术应用规范性和施工建设的质量性。
1采矿工程巷道施工特点的相关概述在现代煤矿采矿工程中，巷道施工普遍具有以下特点：（1）安全风险因素多。
煤矿采矿工程中的巷道，多设置在煤层区域附近，若煤层中含有瓦斯气体且巷道施工质量不达标，则很容易出现瓦斯气体渗透扩散到巷道中的情况，存在较大的瓦斯爆炸安全风险。
又如，部分废弃矿井可能出现水害问题，若巷道施工质量不达标，很容易发生透水安全事故。
（2）施工难度大，技术要求高。
现代采矿工程具有巷道长度大、采矿作业面多且布设分散等特征，以至于巷道工程的施工体量比以往明显提升。
出于施工效率和成本方面的考虑，在实际施工过程中会使巷道穿过一些强度偏弱的煤层或岩层。
为了保证巷道结构的可靠性，则需要结合实际情况，科学选择最佳的掘进与支护施工技术。
同时，为满足生产需求和安全性需求，需要对巷道进行更为科学、复杂的通风设计，以此保证巷道通风性，避免发生瓦斯爆炸事故。
由此可见，巷道施工具有施工难度大，技术要求高的特点。
2巷道掘进主要技术以往，煤矿采矿工程巷道掘进施工主要采用“钻爆法”进行作业，即利用气腿式凿岩机在指定点位打眼，然后利用炸药爆破的方式破碎指定区域内的岩体，以此逐步完成巷道断面和洞室的掘进作业，其主要包含“钻孔”“装药爆破”“通风”“支撑”“出渣清场”五个基本工序。
关于煤矿巷道掘进施工与支护技术研究1.引言煤矿是我国重要的能源资源，而煤矿巷道作为煤矿开采的重要部分，在工程建设中起着至关重要的作用。
煤矿巷道的掘进施工与支护技术一直是煤矿工程领域的难题之一。
在煤矿开采过程中，巷道的掘进施工和支护技术不仅对矿工的安全有着直接影响，而且也关系到煤炭资源的开采效率和经济效益。
2.煤矿巷道掘进施工技术研究煤矿巷道掘进施工技术是煤矿开采工程中的重要环节，主要包括掘进工艺、施工设备和施工工艺等方面的研究。
首先是掘进工艺的研究，应根据巷道的具体情况选择适宜的掘进方法，包括钻孔爆破、机械掘进、硬岩掘进、软岩掘进等。
其次是施工设备的研究，应根据巷道的地质条件选择适宜的掘进设备，如钻机、掘进机、掘进装备等。
最后是施工工艺的研究，应根据巷道的具体情况选择适宜的施工过程，包括分段掘进、一次性掘进、先支护后掘进等。
3.煤矿巷道支护技术研究煤矿巷道支护技术是煤矿工程中的关键环节，主要包括支护材料、支护结构和支护工艺等方面的研究。
首先是支护材料的研究，包括煤矿巷道用的各种支护材料，如锚杆、锚索、喷浆材料等。
其次是支护结构的研究，应根据巷道的地质条件选择适宜的支护结构，包括钢支撑、混凝土支护、复合材料支护等。
最后是支护工艺的研究，应根据巷道的具体情况选择适宜的支护工艺，包括预应力锚索支护、喷浆支护、立轴式支护等。
4.煤矿巷道掘进施工与支护技术研究现状目前，国内外煤矿巷道掘进施工与支护技术研究取得了一些进展，但仍存在许多问题。
首先是掘进施工技术方面，目前仍缺乏一套完整的、系统的煤矿巷道掘进施工技术体系，缺乏标准化的掘进施工工艺和设备。
其次是支护技术方面，目前仍缺乏一套完整的、系统的煤矿巷道支护技术体系，缺乏标准化的支护材料和支护工艺。
5.煤矿巷道掘进施工与支护技术研究的发展趋势未来，煤矿巷道掘进施工与支护技术的研究将朝着以下方向发展。
一是掘进施工技术方面，将会开发新型的掘进工艺和施工设备，提高掘进效率和降低施工成本。
支护方案一、概述二、处理方案现场勘查后，根据现场各部位情况制定施工方案。
下盘运输巷采用喷锚网支护，距已施工完成工作面3米；采矿进路开口5m采用喷锚网，矿体部分采用素喷混凝土；交叉点右侧墙体先施工喷锚网支护，再外部砌护；材料库房钢筋混凝土支护。
具体施工方案如下：1、喷锚网支护喷锚网支护混凝土强度等级均为C25；喷锚网钢筋网采用∮8 mm钢筋，钢筋网间距100mmx100mm；锚杆采用∮20 mm螺纹钢筋，1m×1m间距交错布置，锚杆长度2.2m，施工中可根据具体情况调整钢筋网和锚杆的设置参数。
喷射混凝土支护、喷锚支护和喷锚网支护断面应按照相应施工规范进行施工。
1）喷射混凝土喷射混凝土要求凝结硬化快、早期强度高，优先选用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。
为了保证混凝土强度，防止混凝土硬化后的收缩和减少粉尘，喷射混凝土中的细骨料采用坚硬干净、细度模数宜大于2.5的中砂或粗砂。
为了减少回弹和防止管路堵塞，喷射混凝土的粗骨料粒径应不大于15mm。
根据采用的速凝剂性能，通过试验确定其掺量，使喷射混凝土初凝不应大于5min，终凝不应大于10min。
一次喷射厚度。
若一次喷射厚度过大，由于重力作用会使混凝土颗粒间的凝着力减弱，混凝土将发生坠落；若喷层厚度太小，石子无法嵌入灰浆层，将会使回弹增大。
一次喷射合理厚度，墙50mm，拱30mm。
分层喷射的间歇时间。
当一次喷射厚度达不到设计厚度，需进行分次喷射时，后一层的喷射应在前一层混凝土终凝后进行。
在常温15℃～20℃下喷射掺有速凝剂的混凝土时，分层喷射的间歇时间为15～20min。
混和料的存放时间。
由于砂、石含有一定水分，与水泥混合后，存放时间应尽量缩短。
不掺速凝剂时，存放时间不应超过2h；掺速凝剂时，存放时间不应超过20min，最好随拌随用。
喷射顺序是先墙后拱，自下而上进行。
喷射前应埋设控制喷厚的标志，调节好给料速度。
在喷射中，喷头应保持不断移动，以便减少回弹，保持喷层厚度均匀。
QSYK-1神华宁煤集团清水营煤矿主要巷道支护技术研究方案神华宁煤集团山东科技大学二○○九年六月目录1 项目的必要性...................................... 错误!未定义书签。
1.1 现状分析........................................ 错误!未定义书签。
1.2 国内外同类技术发展状况.......................... 错误!未定义书签。
1.3 研究目的及意义.................................. 错误!未定义书签。
2 研究开发内容...................................... 错误!未定义书签。
3 主要经济技术指标、项目最终目标................... 错误!未定义书签。
4 关键技术及创新点.................................. 错误!未定义书签。
5 研究或研制开发的技术路线, 实施的方式、方法、步骤错误!未定义书签。
5.1 课题的总体研究思路.............................. 错误!未定义书签。
5.2 研究方法........................................ 错误!未定义书签。
5.3 技术路线........................................ 错误!未定义书签。
5.4 实施方式( 具体方案) ............................ 错误!未定义书签。
5.5 矿压观测........................................ 错误!未定义书签。
6 技术、经济可行性及可靠性分析、论证.............. 错误!未定义书签。
7 现有基础、技术条件, 保证体系..................... 错误!未定义书签。
7.1 实用矿山压力理论已经取得了系统的突破性成果...... 错误!未定义书签。
7.2 岩石破坏与失稳理论.............................. 错误!未定义书签。
7.3 深部巷道支护取得一些创新性研究成果.............. 错误!未定义书签。
7.4 实践基础........................................ 错误!未定义书签。
8 经济、社会效益分析............................... 错误!未定义书签。
9 项目实施进度计划.................................. 错误!未定义书签。
10 经费计划......................................... 错误!未定义书签。
QSYK-1神华宁煤集团清水营煤矿主要巷道支护技术研究方案1 项目的必要性1.1 现状分析1.1.1矿井地质情况矿区钻孔揭露地层自下而上有三叠系、侏罗系、白垩系、古近系、第四系, 含煤地层为侏罗系中统延安组, 钻孔揭露厚度245.01~304.86m,平均276.50m, 岩性由灰、灰白色长石石英砂岩、深灰色、灰黑色粉砂岩、泥岩、煤和少量含铝质泥岩组成。
主要可采煤层顶板均为易冒落、不稳定—中等冒落、中等稳定岩层, 底板为不稳定岩层。
矿井地层中含水层属弱～中等富水性, 分别为第四系孔隙潜水含水层( Ⅰ) 、白垩系砾岩裂隙孔隙层间承压含水层( Ⅱ) 、侏罗系上统安定组～中统直罗组裂隙孔隙含水层( Ⅲ) 、二～八煤间砂岩裂隙孔隙承压含水层( Ⅳ) 、八～十八煤间砂岩裂隙孔隙承压含水层( Ⅴ) 、十八煤以下至底部分界线砂岩含水层组( Ⅵ) , 隔水层以低阻、高密度的粉砂岩、泥岩为主, 主要有四层, 分别为安定～直罗组裂隙孔隙含水层顶板隔水层、二～八煤含水层顶板隔水层、八煤及其顶底板泥岩隔水层、十八煤及其顶底板泥岩隔水层。
1.1.2 主要巷道设计布置层位( 1) 主斜井、副斜井由六煤-五煤露头对应地面位置开口, 由四上-三煤间进入煤系地层, 穿过三煤后进入二煤底板。
主斜井坡度为22°～24°～25°, 副斜井坡度为22°～25°, 所处层位为四上-二煤之间的砂岩层。
该层位由灰、灰白、深灰色不同粒级的砂岩组成, 属二煤-八煤间砂岩含水层( IV) , 厚度为2.63～214.6m, 平均厚63.66m。
根据地质勘探报告, 三煤顶板岩石虽孔隙率不大, 但吸水率较高, 软化系数低。
岩石强度低, 不坚固, 为易冒落的一类无周期来压顶板。
三煤底板细砂岩允许单向抗压强度RP0.375 MPa, 属较软弱类底板; 粉砂岩允许单向抗压强度RP2.72MPa, 属软弱类底板。
图1-1是岩层综合柱状图。
图1-1 岩层综合柱状图( 2) 回风斜井由六煤~五煤露头对应地面位置开口, 坡度为22°～15°～25°。
在二煤露头位置进入二煤, 沿二煤底板施工。
二煤厚度2.06～8.1m, 平均厚4.75m; 二煤顶板岩性总体由粗粒砂岩构成, 次为粉砂岩、泥岩。
厚度0.57～71.09m, 平均11.55m, 伪顶主要发育于井田南部, 岩性以泥岩为主, 厚度小于0.5m; 底板岩性以粉砂岩为主, 次为细粒砂岩及泥岩, 厚度0.53～21.14m, 平均5.06m, 一般小于5m; 顶板的侏罗系上统安定组~中统直罗组裂隙孔隙含水层( III) , 厚度3.4～372.33m, 平均厚度127.12m, 层位较稳定, 渗透性强、导水性好。
( 3) 主斜井皮带皮带搭接硐室位于主斜井中部( 距井口742m-770m) , 布置在二层-三煤间的岩层中, 岩性以粉砂岩为主, 次为细粒砂岩及泥岩, 厚度 3.07～22.47m, 平均14.21m。
( 4) ＋1265m水平中部车场、＋1172m水平中部车场布置在二煤~四上煤之间, 巷道穿过的岩层由下而上为中－粗砂岩、三煤、细~粗砂岩、二煤、细~中、粗砂岩, 部分巷道穿过二煤顶板。
( 5) ＋1065m水平中部车场布置在三煤~二煤顶板中, 大部分巷道处于二煤顶板中, 所揭露岩层同回风斜井; +1065m后石门、 11采区水泵房、变电所、 11采区水仓布置在二煤~五煤间不同粒径的砂岩中。
( 6) 110201、 110203工作面回风巷、运输巷、辅运巷由二煤底板沿走向上坡进入二煤, 沿二煤底板掘进。
1.1.3 课题研究的必要性1.1.3.1主要巷道支护出现的问题三条斜井井筒、车场巷道设计均采用锚网喷支护, 回采巷道采用锚网支护,施工过程中均出现不同程度的顶板下沉、裂缝、脱层掉包及底臌等现象, 局部出现冒顶。
主要表现是①顶板喷层受挤压变形、掉包、下沉, 锚杆支护失效, 个别锚杆被拉出或拉断, 初喷巷道较成巷后的巷道这一现象突出, 掉包严重时出现冒顶; ②两帮受顶板下沉和底臌影响, 喷层开裂、向外臌出, 巷道宽度不够; ③巷道底板臌起, 最大底臌量1400mm, 造成轨道变形, 巷道高度不够; ④台阶向巷帮一侧严重倾斜, 水沟开裂变形; ⑤出现脱层、掉包时, 一般伴有渗水、淋水现象; ⑥巷道交岔点或跨度大处容易发生掉包、脱层现象; ⑦顶板掉包与底臌同时出现; ⑧部分巷道无淋水现象, 岩层受风化后, 顶板也很快掉包、底板臌起。
1.1.3.2 巷道变形破坏影响因素分析围岩强度: 即普氏系数f, 主要指标是岩石单轴抗压及抗拉强度( MPa) ;巷道深度: 巷道在地下埋深, 即kγH, k与上覆岩层”岩梁”的支撑跨度有关;围岩性质: 围岩的矿物成份、膨胀性、蠕变和流变性质等;松动范围: 巷道开挖后, 围岩体松动、碎胀后直接作用在巷道的重力;地应力: 地应力包括原岩构造应力以及相邻巷道开挖或采动压力所造成的影响;温度、水、瓦斯: 易造成围岩软化、泥化、碎裂失稳;支护形式: 巷道断面形状、支护材料、结构、参数等均影响巷道稳定性;宁煤主要因素是顶板水、软岩, 二者的耦合作用, 使得巷道围岩发生大面积变形破坏。
1.1.3.3 巷道支护难度分析在当前的应力场条件下, 在局部区域, 巷道掘进出现底臌、顶板下沉、淋水现象, 巷道变形明显。
根据地质勘探报告提供资料显示: 各煤层顶底板岩性和厚度变化较大, 可采煤层顶底板岩性主要以砂岩及粉砂岩, 泥岩次之, 并有泥岩或炭质泥岩的伪顶、伪底, 主要特征是①岩石较松散; ②岩石易风化; ③岩石较完整, 岩体结构多为互层状; ④煤层顶底板岩层均属较软弱或软弱类岩层, 抗拉、抗压、抗剪切力小。
从现场施工揭露情况来看, 基本与地质报告提供的岩性相符, 巷道开掘后, 产生松动压力, 围岩脱水风干或遇水后岩石产生膨胀压力, 在巷道周围岩层应力重新分布的情况下, 出现巷道变形特征。
显然, 巷道在上述因素影响下, 支护的强度、难度相当大。
1.1.3.4 课题研究的必要性关于含水、软岩巷道变形破坏机理的研究, 还没有进行全面、系统的研究, 其支护的关键技术问题还没有从根本上解决, 因此, 清水营矿主要巷道支护需要在理论上进行探讨突破。
主要大巷围岩条件差, 属于软岩, 同时遇水膨胀松软, 巷道层位属于极软岩层, 巷道松动圈发展快、围岩变形大, 发生大的离层、内缩破坏, 需要完善现有支护技术, 保证巷道在服务期间不发生失稳现象。
含水层对顶底板影响大, 由于巷道使用时间长, 顶板水对围岩的软化作用明显, 研究水与岩层的相互作用机理, 找到防治水患的有效措施是至关重要的。
软岩、水患、失稳巷道支护难度增大, 巷道支护的难度大, 巷道变形破坏控制的技术要求严格。
因此, 主要巷道支护综合技术研究是急需进行攻关研究的重大技术课题。
1.2 国内外同类技术发展状况长期以来, 软岩巷道支护一直是煤矿巷道支护中的一个重点, 而不稳定巷道支护则是巷道支护中的一个难点。
特别是含水的极不稳定软岩巷道, 由于水的软化作用, 巷道支护难, 极易造成巷道围岩压力增大, 使得巷道围岩发生变形破坏相当严重。
清水营煤矿是新建设的大型现代化矿井, 设计产量超五百万吨, 是高产高效矿井。
由于煤层赋存条件差, 巷道围岩多为粗砂岩, 岩性松软, 强度低, 且顶板存在富含水层, 当前巷道均已遭到严重破坏, 巷道两帮内挤、顶板下沉、底板隆起。
特别严重的是主井出现严重失修。
由于巷道的变形破坏, 严重地制约了矿井的正常生产, 给矿井的开采、运输、通风、行人及安全造成了极大的影响, 而且需投入大量的人力、物力进行维护、加固。
因此, 解决巷道的支护问题具有非常重要的现实意义。
当前, 国内外对这类巷道的支护, 采用的支护方式主要包括锚网( 带) 喷联合支护、可缩性金属支架、锚喷支护加砌喧, 以及全封闭金属支架等, 从一些深部矿井的支护实践来看,。
