下金煤矿半煤岩巷道支护设计与应用研究

下金煤矿半煤岩巷道支护设计与应用研究
下金煤矿半煤岩巷道支护设计与应用研究

煤矿巷道贯通安全技术措施

鑫旺煤矿一1煤运输斜巷贯通措施 郑新鑫旺(新密)煤业有限公司 二○一四年七月十五日

目录 一、安全措施概述 (1) 二、贯通巷道与被贯通巷道概况 (2) 三、通风安全技术措施 (2) 四、爆破安全措施 (3) 五、贯通地点保护皮带及电缆管路措施 (4) 六、其他措施 (5) 七、巷道贯通示意图 (5)

鑫旺煤矿巷道贯通安全技术措施 为了预防巷道贯通时,放炮崩坏设备、造成人员伤亡、引起瓦斯煤尘爆炸、顶板冒落和引发其他事故,确保安全,特制定以下安全技术措施。 一、安全措施概述 1、我矿巷道贯通主要采用爆破法,当巷道贯通相距离30米贯通巷道时,地质部门必须进行准确的测量并绘出图纸。在图上标明进度和剩余距离。 2、测量人员必须及时标定中腰线,掘进工人要严格按中腰线布置炮眼。 3、当巷道贯通相距离20米前,地测部门必须提前下达贯通通知书。 4、当巷道贯通相距离20米时,地质部门必须有准确的测量图,每班在图上标明进度和剩余距离并将制成通知单下发到施工班组,直到贯通为止。 5、当巷道贯通相距离20米时,通风部门做好调整通风系统设施所需材料的准备工作。 6、工作面必须保持正常通风,经常检查通风设施运行是否良好和风筒的完好状况,以及工作面的瓦斯浓度,瓦斯浓度超限时必须立即采取措施处理。 7、掘进工作面每次装药放炮前,必须派专人和瓦斯检查员

共同到停掘的工作面检查工作面及其回风流中的瓦斯浓度,瓦斯浓度超限时,先停止掘进工作面的工作,采取措施处理瓦斯,只有当工作面的瓦斯浓度都在1%以下时,掘进工作面方可装药放炮,每次放炮前,在工作面和被贯通巷道入口必须设置栅栏和有专人警戒。 8、在贯通距离接近10m时,,加强贯通点前后20m范围内和工作面的支护,防止崩倒造成冒顶。 9、贯通掘进巷道与被贯通巷道贯通时,也必须按上述规定执行。在贯通前,应加强贯通地点的支护,并应严格检查停止作业巷道中的煤尘、瓦斯含量、积水、支架和顶板,及时采取必要的措施,否则不准放炮。 10、贯通后,必须停止工作面内的一切工作,立即调整通风系统,构建永久通风设施,待风流稳定、可靠后,方可恢复作业。 11、严格执行敲帮问顶制度,严禁空顶作业。 二、贯通巷道与被贯通巷道概况 1、巷道相对位置: 2、贯通方式: 3、贯通地点通风及瓦斯状况:(风机安置、型号、是否采用几双,瓦斯的相对和绝对涌出量) 4、贯通地点地质及水文情况: 5、支护方式: 三、通风安全技术措施

同煤集团巷道支护理论计算设计方法(初稿)详解

汾西矿业集团巷道支护理论计算设计方法 (初稿) 生产技术部 2009年8月

前言 煤矿巷道支护有架棚、料石砌碹、锚杆等一系列支护形式,架棚和料石砌碹等支护是被动支护,由于成本高、进度慢、消耗体力大、支护效果差等原因逐渐被淘汰。而锚杆支护在煤矿巷道支护中占主导地位,是唯一能实现安全、快速、经济的一种支护形式。现在无论在国内还是国外,煤矿巷道都优先采用锚杆支护,锚杆支护已成为巷道支护发展的方向。 支护设计是巷道支护中的一项关键技术,对充分发挥锚杆支护的优越性和保证巷道安全具有十分重要的意义。如果支护形式和参数选择不合理,就会造成两个极端:其一是支护强度太高,不仅浪费支护材料,而且影响掘进进度;其二是支护强度不够,不能有效控制围岩变形,出现冒顶事故。 目前,国内外锚杆支护设计方法主要分为三大类:工程类比法、理论计算法和数值模拟法。工程类比法包括:根据已有的巷道工程,通过类比提出新建工程的支护设计;通过巷道围岩稳定性分类提出支护设计;采用简单的经验公式确定支护设计。 理论计算法基于某种锚杆支护理论,如悬吊理论、组合梁理论及加固拱理论,计算得出锚杆支护参数。由于各种支护理论都存在着一定的局限性和使用条件,而且很难比较准确、可靠地确定计算所需要的一些参数。因此,依据理论计算所做的设计结果很多情况下只能作为参考。 随着数值计算方法在采矿工程中的大量应用,采用数值模拟法进行锚杆支护设计也得到了较快发展。与其他设计方法相比,数值模拟法具有多方面的优点,如可模拟复杂围岩条件、边界条件和各种断面形状巷道的应力场与位移场;可快速进行多方案比较,分析各因素对巷道支护效果的影响;模拟结果直观、形象,便于处理与分析等。数值模拟法已经在美国、澳大利亚及英国等锚杆支护技术先进的国家得到广泛应用。如澳大利亚锚杆支护设计方法就是在巷道围岩地质力学测试与评估的基础上,采用数值模拟分析结合其他方法提出锚杆支护初始设计,然后进行井下监测,根据监测数据验证、修改和完善初始设计。尽管数值模拟法还存在很多问题,如很难合理地确定计算所需的一些参数,模型很难全面反映井下巷道状况,导致计算结果与巷道实际情况相差较大。但是,数值模拟法作为一种有前途的设计方法,经过不断的改进和发展,会逐步接近于实际。

矿井巷道片帮忙、冒顶预防安全技术措施

矿井巷道片帮忙、冒顶预防安全技术措施 会审意见 编制: 安康部: 生产技术部: 生产副总经理: 机电副总经理: 技术副总经理: 安全副总经理: 总经理: 矿井巷道片帮忙、冒顶预防安全技术措施 一、我矿煤层顶、底板岩性特殊性: 我矿开采的二3煤层顶底板岩性的特征是:顶板岩性主要为粉砂岩,底板主要砂岩、砾岩。顶底板的主要岩石为页岩、泥岩、砂岩、砾岩形成的岩石类型。开采区内的岩石抗压强度相对较高,岩石稳定性好,属Ⅱ类顶底板,但应注意有隐伏的小断层,局部可能较破碎,但仍有造成矿井巷道片帮、冒顶事故的可能性。所以我们在开采施工过程中要制定出严密的预防片帮冒顶的专项措施。 二、造成片帮、冒顶事故的原因: 1、对矿井开采区特别是隐伏的小断层,局部可能较破碎,若支护不及时,支护强度不足,极易发生冒顶片帮事故。

2、煤层松软,工作面煤壁侧站柱不及时或煤壁不垂直顶底板,“伞檐”超过规定易引发片帮冒顶事故。 3、回采工作面上下端头空顶面积大,支护强度不足,选择采煤工艺不合理,支护措施跟不上,易引发冒顶等事故。 4、采煤工作面爆破作业时未根据煤层松软情况及时调整炮眼布置方式和炮眼装药量,炮眼装药量大易发生冒顶事故。 5、回采工作面放炮前仟未及时处理失效柱,倾倒支柱造成冒顶事故;掘进工作面爆破前未对距迎头10m范围内支架进行加固,易造成冒顶事故。 6、爆破落煤后,回采工作面煤壁侧未及时站柱,掘进工作面未采取临时支护措施易引发片帮冒顶事故。 7、回采工作面顶梁不抓帮,梁头冒顶超限,不采取可靠措施及时进行处理,易发生冒顶事故。 8、对采掘工作面漏帮、漏顶不及时进行处理,易发生冒顶事故。 9、采掘工作面工程质量差,支护(支架)迎山不照、出现大棚距、支柱初撑力小、失效的支柱、弯曲、变形;断裂的钢梁得不到及时更换,工作面支护强度低;易发生冒顶事故。 10、回采工作面上下巷超前支护长度不符合规定;易发生冒顶事故。、 11、回采工作面移溜时,中排巷支护摘柱距离超过规定;易发生冒顶事故。 12、采掘工作面施工未编制作业规程施工导致采掘工作面顶板管

煤矿矿井巷道冒顶处理方案和安全技术措施

煤矿矿井巷道冒顶处理方案和安全技术措施巷道施工至xxxm时,因岩石性质松软,支护不及时,发生跨落性冒顶,大量的煤岩冒落,冒顶后一直清理,冒顶范围不断扩大。为保证处理冒顶的安全,现制定安全技术措施如下,经批示后认真执行: 一、发生冒顶时间、原因及过程 二、冒顶处理方案的顺序和方式 1、停止工作面跨落煤岩的清理,避免冒顶区继续扩大,增大处理冒顶的难度和风险。 2、准备处理冒顶所需的材料,安排好有技术水平和有经验的管理人员和队伍。 3、采用3m的钎子,从后部完好的拱架打钎杆穿到冒顶区,控制钎杆上部的煤岩不再跨落。钎杆数量以不让煤岩跨落为准,但钎子要分散布置,使拱顶受力均匀。 4、钎子打好后,向冒落的两帮清理,将两边的基础清理出来,用24kg的弧形工字钢支护(半圆拱,半径1.6m)。 5、工字钢支护好后,采用3m直径25mm螺纹钢向冒顶区打穿杆,一方面控制冒顶区,另一方面加固拱架。 6、按控制冒顶区"清理两帮"架弧形工字钢"清理"打穿杆的顺序一直处理见到岩层。 7、冒顶区采用弧形工字钢处理结束,采用砌碹支护的形式将冒顶区范围内加固,砌碹质量按作业规程相关规定严

格执行。 8、向前掘进时,必须继续打穿杆超前控制巷道上方岩体,不得采取放炮施工方式,只能风镐掘进,完全进入稳定岩层后,根据岩石的稳定性布置施工,严防巷道二次发生跨落。 三、处理冒顶的安全技术措施 1、施工队必须安排有经验和技术水平好的施工人员和管理队伍,队管理人员必须每班带班进行作业,保证施工的安全、质量。 2、清修时,严格执行“由外往里、逐棚逐架”的原则进行,人员不得进入空顶区以里,清理维修时要保证退路畅通。 3、清理及支架过程当中,作业人员要对所在地点的退路、巷道的稳定性、穿杆的压力详细、认真的进行检查,保证在清理过程采取的措施恰当,再有意外情况发生时,人员能迅速、安全的撤离到安全地点。 4、在架棚前,必须对工作场所的顶板进行检查,进行敲帮问顶,清除活石、危石;对一时无法排除或松动的煤岩要采取有效措施,切实控制好顶板。架棚时所有人员要相互协调动作,齐心协力,防止碰、砸伤人。支架每次施工要连续,架好后必须封帮接顶,确保安全。 5、架设的棚子棚距0.3米,帮顶要背严背实,不得空

浅谈煤矿软岩巷道支护技术

浅谈煤矿软岩巷道支护技术 随着煤矿开采技术的成熟,开采深度的不断深化、开采规模的扩大,巷道损坏程度逐渐的扩大。软岩巷道支护一直是巷道工程的一个疑难点。软岩巷道的支护与使用维护优劣程度,直接影响到煤矿安全高效生产。文章通过对软岩巷道的概念、支护原理、支护原则、支护类型、支护对策等方面进行论述。 标签:软岩巷道;支护;原理;原则 1 软岩的基本概念 软岩是在特定的环境下,塑性变形明显的岩体。这种岩体多是泥岩、粉岩等。软岩的特点可以用软、弱、松、散概括。在煤矿巷道支护施工中,巷道围岩就是需要施工的岩体;工程力是指岩体上的重力、应力、水作用力、膨胀应力等。软岩通常分:低强度高膨胀性软岩、高应力软岩、极破碎软岩、复合型软岩四类。 1.1 低强度高膨胀性软岩,围岩质地破碎、强度偏低、遇水变形,对施工中的震动耐受力差。巷道围岩变形迅速,给支护带来很大困难。由于软岩中的泥质成分和结构面确定了软岩的特征,导致软岩产生塑性变形。软岩通常具有可塑性、膨胀性、崩解性、流变性、扰动性等特性。 1.2 我国煤矿开采深度逐年增加,使得一些矿井重力引起的垂直应力骤增,构造应力场错综复杂;在高应力条件下,扰动影响剧烈,围岩破坏程度加剧,涌现新裂纹致使煤岩体积扩大,扩容膨胀。 1.3 极破碎软岩巷道围岩内节理不同、裂隙等结构面,围岩支体破碎、稳定性差。巷道掘进工作中可能发生冒顶和片帮,给支护作业带来诸多不便。 1.4 复合型软岩指上述3种软岩类型各种组合。 2 软岩巷道支护原理与支护原则 2.1 支护原理 软岩巷道支护的重点在于发掘自承能力。支护原理:依据岩层特性,地压来源,运用科学设计方法,使支护体系和施工过程能够适应围岩变形的种种情况,从而达到控制围岩变形、维护巷道稳定的宗旨。 (1)改变思想,支护结构和强度和围岩自承能力相适应,与围岩变形及强度相结合,实践证明,单纯提高支护刚度的做法是难以达到预期效果;(2)适当卸压、加固与支护相结合的方法相辅相成,运筹帷幄,高应力区,需要卸力合理,对变形大的区域,要让度适量,支离破碎区域,进行整体加固;(3)对于围岩变形量测定,及时掌握围岩变形的活动状态,根据测定结果予以反馈,以确定二次

软岩巷道支护技术发展现状分析

软岩巷道支护技术发展现状分析 耿志光 (河南工程学院安全工程系郑州451109) 摘要:随着我国新生代煤层的大力开发,软岩矿井的数量也在与日俱增。特殊条件下的巷道施工与维护问题已变得日益突出,并成为影响和制约我国煤炭工业发展的重要因素之一。采用常规的支护方法,已不能满足安全生产的需要。研究有效而经济的软岩支护方法, 是当前生产中急需解决的问题。为此查阅了大量相关科技期刊,对多个典型软岩矿井的支护技术进行分析,总结了我国软岩支护的发展现状。这对提高我国软岩支护的技术水平,提高经济效益,都有着十分重要的意义。 关键词:软岩;支护技术;发展现状 1引言 由于深部岩体处于复杂的工程地质环境,使深部岩体表现出的力学特性与浅部开采时往往具有很大的差异,并且,随着开采深度的增加,伴随着硬岩矿井向软岩矿井的转型。在浅部开采基础上发展起来的传统支护理论、设计方法及技术已难以适应深部巷道支护的要求,尤其是深部软岩巷道支护设计及实际的需要[1]。 随着其开采深度不断增加, 受高应力的影响, 软岩问题愈趋严重, 深部围岩处于软岩状态, 施工条件趋于复杂化, 巷道及硐室支护的难度和破坏程度不断增加[2]。底臌是煤矿巷道中经常发生的动力现象, 巷道底臌使断面缩小, 阻碍运输、通风和人员行走, 因底臌而造成巷道报废的现象时有发生, 严重影响生产和威胁安全[3]。软岩巷道支护问题日益突出。研究高效而经济的软岩巷道支护方法,是目前矿井生产急需解决的问题。 2软岩巷道的特征 2.1软岩的概念 软岩是我国煤炭系统的习惯用语, 它的概念已不是狭义的字面上的含义。目前人们普遍认可的软岩的概念包括松散型软岩、破碎型软岩、流变型软岩、膨胀型软岩及高地应力型也称硬岩软化型软岩等五种特点岩石。 2.2软岩的基本特征 1)软岩松散破碎, 结构疏松, 容重低, 孔隙率较高, 强度小, 稳定性差。一般软岩多为泥岩、炭质泥岩、砂质泥岩及粉砂岩组成, 单向抗压强度小于200 Mpa。 2)软岩易吸水崩解, 膨胀性强。软岩膨胀的概念有两个一、专指那些含有膨胀性矿物如高岭石、蒙脱石等的软岩所产生的膨胀变形。二、指软岩岩体向巷道空间的位移变形。 3)软岩巷道自稳性差, 围岩压力大, 来压快, 自稳时间短。多数围岩自稳时间仅几十分钟到几小时。 4)软岩巷道变形量大, 变形持续时间长, 具有流变性能。软岩静压巷道中总变形量超过400-500mm者甚多。变形时 间一般都在1-3个月以上, 甚至半年后仍继续增长。 5)软岩巷道变形速度快, 变形范围广, 底腻明显。 2.3软岩巷道的特征 1)围岩的自稳时间短、来压快所谓的自稳时间, 就是在没有支护的情况下, 围岩从暴露起到开始失稳而冒落的时间。软岩巷道的自稳时间仅为几十分钟到几个小时, 巷道来压快,

煤矿井下掘进巷道贯通安全技术措施

编号:SM-ZD-45074 煤矿井下掘进巷道贯通安 全技术措施 Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制:____________________ 审核:____________________ 批准:____________________ 本文档下载后可任意修改

煤矿井下掘进巷道贯通安全技术措 施 简介:该方案资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划,达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针,明确执行目标,工作内容,执行方式,执行进度,从而使整体计划目标统一,行动协调,过程有条不紊。文档可直接下载或修改,使用时请详细阅读内容。 一、概况: 煤矿井下************回风顺槽即将贯通,为保证巷道的顺利准确贯通和施工安全,特制定以下安全技术措施,贯通施工中必须严格执行本措施。 二、贯通前的准备工作: 1、本次巷道贯通为双向上下山机掘贯通,本巷贯通前80米时,由地测科进行一次贯通测量检查,对中线及时调整,并与巷道设计相对照,为保证巷道的顺利施工和精准贯通,在巷贯通前50米时,再对巷道进行一次贯通测量,对测量结果及时分析和存档。 2、巷道掘进剩余50米贯通时,停止下部回风巷工作面的掘进工作,加强工作面支护后所有人员必须全部离开工作面,严禁任何人在工作面逗留,巷道内必须保证正常通风,

巷道支护方案

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。如使喷头按圆形和椭圆形轨迹做螺旋式连续喷射,环形圈应为长轴400~600mm,短轴150~200mm。随时检测喷层厚度,确保达到设计厚度,岩面有较大凹陷处,应予以喷射找平。 2)锚杆施工 锚杆孔的施工应遵守下列规定:钻锚杆孔前,应根据设计要求和围岩情况,定出孔位,做出标记;锚杆孔距的允许偏差为150mm;钻孔的孔深、孔径均应符合设计要求。钻孔深度不宜比规定值大200mm以上,钻头直径不应比规定的钻孔直径小3.0mm以上;钻孔与锚杆预定方位的偏差为1°~3°。 锚杆安装前检查锚杆原材料型号、规格、品种。检查孔内积水和岩粉是否吹洗干净,不合格的锚杆孔要重钻。 采用药卷锚固剂进行锚固,锚杆安装采用先灌后锚法,把锚杆体插入孔眼直到底部,杆体安装后,不得随意敲击。锚杆锚入围岩的长度不低于2米。 要定期对安装好锚杆进行抗拔力测试,锚杆抗拔力可通过拉拔器作拉拔试验测出数值,不合格的锚杆可用加密锚杆的方法予以补强,并分析总结原因。 孔口承压垫座应符合下列要求:钻孔孔口必须设有平整、牢固的承压垫座;承压垫座的几何尺寸、结构强度必须满足设计要求,承压面与锚杆垂直。

软岩巷道支护

煤矿软岩巷道支护技术 摘要:煤矿软岩巷道工程支护,尤其是深部高应力软岩巷道支护,一直是矿业工程难点问题之一。随着矿井开采规模的增大和开采深度的不断加大,软岩巷道的支护与维护问题显得越来越突出,软岩问题愈趋严重,直接影响煤矿安全高效生产。本文分析了软岩的概念及分类,提出了软岩巷道支护对策与主要支护形式,并指出了以后软岩巷道支护新的发展趋势。 关键字:软岩巷道;高应力;支护对策 1 引言 由于煤层赋存条件的复杂、多变,煤层开采条件的不可选择性,多数矿井的生产和建设都将面临不同程度、不同数量的软岩巷道开掘及维护难题。特别是服务年限较长的准备巷道、开拓巷道施工、维护,需解决一系列软岩巷道问题,比如巷道自稳时间短、变形大、难维护、返修率高等。加之多数软岩巷道断面较大,巷道变形破坏的影响因素复杂[1],在支护设计中,要考虑多方面的影响因素。软岩巷道的变形主要体现在顶板下沉量较大,两帮收缩、偏帮、底鼓严重。巷道的变形严重影响到运输、通风、行人的问题,因此寻找合理的支护方式已经迫在眉睫。 2 软岩的概念及分类 工程软岩是指在工程力的作用下,能够产生显著塑性变形的工程岩体[2]。在煤矿巷道支护工程中,巷道围岩就是所研究的工程岩体;工程力则是指作用在工程岩体上的力的总和,它包括重力、构造残余应力、水的作用力、工程扰动及膨胀应力等。该定义揭示了软岩的相对性,实质即工程力与岩体的相互关系。当工程力一定时,不同岩体可能表现为硬岩特性,也可能表现为软岩的特性。而对于同一种岩石,在较低工程力的作用下可表现为硬岩的变形特性,在较高的工程力作用下可能表现为软岩的大变形特性。按其上述特性,大体上可分为4大类:低强度高膨胀性软岩、高应力软岩、极破碎软岩、复合型软岩。 1)低强度高膨胀性软岩巷道,围岩不仅松软、强度低,而目_遇水软化、膨胀,对风、水、扰动十分敏感。巷道围岩变形速度快、变形量大、持续时间长,给支护带来极大困难。软岩之所以能产生显著的塑性变形,主要是因为软岩中的泥质成分和结构面控制了软岩的工程力学特性。软岩一般具有可塑性、膨胀性、崩解性、流变性以及工程扰动性等工程力学特性。 2)我国煤矿开采深度以每年8~12m的速度增加,开采深度超过1000m的煤矿已有数十处,部分矿井重力引起的垂直应力明显增大,构造应力场复杂,地应力高;在高地应力作用下,开采扰动影响强烈,围岩破坏严重,煤岩体的扩容现象突出,表现为大偏应力下的煤岩体内部节理、裂隙、裂纹张开,出现新裂纹导致煤岩体积增大,扩容膨胀。

浅谈软岩巷道支护

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/5716663145.html, 浅谈软岩巷道支护 作者:张法兵 来源:《科学与财富》2016年第13期 摘要:随着煤矿开采深度的加大,矿山压力显现明显,巷道支护十分困难,许多原本不 是软岩的岩体成为工程软岩。软岩巷道问题长期困扰着矿井正常的生产接续。通过对软岩巷道稳定性研究,可对复杂条件下巷道的支护、施工技术起到补充、完善的作用。研究软岩巷道支护、施工对煤矿安全生产和经济效益有着重大的意义。 关键词:煤矿巷道掘进软岩支护方式 一、前言 深井地压问题是矿井开采达到一定深度后出现的一大技术难题。当开采深度达到一定深度后,巷道周边的集中应力超过了巷道围岩的强度,巷道周边会产生各种形式的破坏,矿压显现变得更剧烈,与浅部岩层相比,差异较大。在矿井深部,即使在岩体本身强度较高的岩层内,也会出现类似软岩问题,即围岩压力大,支护困难。 二、软岩巷道的特征及支护 1、软岩巷道的特征 软岩巷道最明显的特征是地压显现比较剧烈,巷道维护困难,主要表现在围岩的自稳时间短、来压快、围岩变形量大、速度快、持续时间长、四周来压、底鼓明显、遇水膨胀、变形加剧,可以用4个字来概括:松、散、软、弱。 2、软岩巷道支护困难原因 造成软岩巷道矿压显现明显,支护困难的原因是多方面的,最主要的原因有以下几个方面。 (1)岩层成岩年代晚,胶结程度差 我国软岩矿区主要分布在开采新生界第三纪褐煤和开采中生界上侏罗纪的褐煤的矿区,这些矿区岩层非常松软破碎,易风化,因此怕风、怕水、怕震。 (2)岩石强度低 煤矿软岩多为泥岩、炭质泥岩、砂质泥岩等,单项抗压强度都比较低。由于岩石强度低,在中等或稍高应力水平状态下就能产生较大的围岩变形,支护困难。

某煤矿井底车场巷道砌碹支护专项安全技术措施

某煤矿井底车场巷道砌碹支护专项安全技术措施 一、前言:根据设计要求,井底车场部分巷道施工过2#煤层,岩体比较破碎,围岩整体性差,顶板压力大,为确保施工质量及施工安全,经矿方研究并经设计院同意决定:在施工过程中,凡揭露岩石为煤层、炭质泥岩及泥质页岩的巷道,在原设计巷道断面基础上另增加450mm壁厚进行双层钢筋砼砌碹支护。现井底车场需要砌碹支护巷道已全部掘进并进行临时支护完毕,下一步准备进行永久砌碹支护,为保证施工安全、优质的完成施工,特制定专项安全技术措施以作指导。 二、编写依据: 1、井底车场平、断面图S1130-109-01 2、井底车场线路及水沟坡度图S1431-121-2 3、二号交岔点平、断面图S1431-123/121-4 4、《煤矿安全规程》2010版 5、《煤矿井巷工程质量验收规范》(GB50213-2010) 6、《煤矿井巷工程质量检验评定标准》(MT5010-1995) 7、施工图纸《工程设计变更单》三、概述: 1、支护范围:井底车场15~21工程段、二号交岔点及与其连接所有巷道10m范围。 详见:井底车场巷道砌碹支护部位示意图 2、支护形式:在原设计锚网索喷基础上增加双层钢筋砼复合支护,厚度为450mm,砼强度等级为C35。 3、质量标准:合格,合格率100%。 四、巷道施工方案: 1、绑扎钢筋作业按照施工要求进行绑扎钢筋作业,首先检查钢筋的品种、质量、规格、性能是否符合设计要求和规范规定,当满足要求后,进行绑扎钢筋作业。受力筋采用Ф20mm螺纹钢筋,间排距为

300×300mm,钢筋搭接长度为700mm,联系筋采用φ10盘圆加工制作,间距为600mm。钢筋采用扎丝搭接绑扎,在绑扎钢筋时,钢筋间排距必须控制在设计范围内,钢筋保护层也要符合设计和规范要求,钢筋内外缘保护层厚度均为70mm。附:井底车场1-1及2-2断面配筋图2、稳立模板作业 根据施工图纸设计要求及测量人员给出的巷道中、腰线,放出巷道拱基线及巷道两边边线,依据拱基线及边线由内向外同时稳立巷道墙部模板,首先将墙部模板连成一体置于边线外侧、拱基线下方,再将墙立柱立在墙板接缝处并利用鈀钉固定连成一体,然后在每道墙立柱固定木楔上架设上、下两道木撑杆并固定牢靠,最后在墙板与巷帮之间,对每根墙立柱打设上、中、下三层斜木撑以加固牢固墙板,对上、下两道木撑杆之间打设顶柱。将溜灰管拉入巷道浇注模板内,利用压风式混凝土输送罐浇筑巷道墙部,并对称振捣密实。 待巷道墙部混凝土浇筑完毕,砼经初凝后,在两侧墙立柱上各固定一根150×150mm的抬梁。根据巷道中、腰线及施工图纸设计要求,由内向外逐步稳立拱部碹胎及模板,使用鈀钉将每架碹胎固定牢固在抬梁上,利用三道沙木杆将三架碹胎连成一体并一端抵触掌子面,在每架碹胎和岩帮之间至少打设5根斜撑,在靠近掌子面一侧的碹胎与掌子面之间至少均匀地打设4根斜撑,并将胎板覆在碹胎上。在稳立碹胎和模板时,必须保证各部件的形状、尺寸和相互之间的位置关系,装拆方便,接缝严密,不易漏浆。碹胎尺寸必须符合设计要求,各个部位要支撑牢固,使其在振捣和浇筑过程中不发生位移。确保模板规格尺寸符合设计要求,各部件连接牢固可靠后,将巷道拱部浇筑并封严密实。

煤矿巷道锚杆支护全参数设计

巷道锚杆支护参数设计 一、锚杆支护理论研究 (一)锚杆支护综述 1、锚杆支护技术的发展 锚杆支护作为一种有效的、技术经济优越的采准巷道支护方式,自美国1912年在aberschlesin(阿伯施莱辛)的Friedens(弗里登斯)煤矿首次使用锚杆支护顶板至今已有90多年的历史。 1945~1950年,机械式锚杆研究与应用; 1950~1960年,采矿业广泛采用机械式锚杆,并开始对锚杆支护进行系统研究; 1960~1970年,树脂锚杆推出并在矿山得到了应用; 1970~1980年,发明管缝式锚杆、胀管式锚杆并得到了应用,同时研究新的设计方法,长锚索产生; 1980~1990年,混合锚头锚杆、组合锚杆、特种锚杆等得到了应用,树脂锚固材料得到改进。 美国、澳大利亚、加拿大等国由于煤层埋藏条件好,加之锚杆支护技术不断发展和日益成熟,因而锚杆支护使用很普遍,在煤矿巷道的支护中的比重几乎达到了100%。 澳大利亚锚杆支护技术已经形成比较完整的体系,处于国际领先水平。澳大利亚的煤矿巷道几乎全部采用W型钢带树脂全长锚固组合锚杆支护技术,尽管其巷道断面比较大,但支护效果非常好。对于复合顶板、破碎顶板及其巷道交叉点、大跨度硐室等难维护的地方,采用锚索注浆进行补强加固,控制了围岩的强烈变形。美国一直采用锚杆支护巷道,锚杆消耗量很大。锚杆种类也较多,有胀壳式、

树脂式、复合锚杆等。组合件有钢带。具体应用时,根据岩层条件选择不同的支护方式和参数。 锚杆支护发展最快的是英国。在1987年以前,英国煤矿巷道支护90%以上采用金属支架,而且主要是矿用工字钢拱型刚性支架。由于回采工作面单产低、效率低、巷道支护成本高,因而亏损严重。为了摆脱煤炭行业的这种困境,在巷道支护方面积极发展锚杆支护,到1987年,英国从澳大利亚引进了成套的锚杆支护技术,从而扭转了过去的被动局面,煤巷锚杆支护得到迅速发展,经过近10年实验的基础上,又进行了改进和提高,到1994年在巷道支护中所占的比重己达到80%以上。锚杆支护技术的广泛采用给英国煤矿带来巨大的活力和经济效益。 德国是U型钢支架使用最早、技术上最为成熟的国家,自1932年发明U型钢支架以来,U型钢支架发展迅速,支护比重很快达到了90%以上,从井底车场一直到采煤工作面两巷均采用U型钢可缩性支架。但是自20世纪80年代以来,随着矿井开采深度日益增加,维护日益困难。面临这种困境,德用不断增加金属支架的型钢质量,逐步减小棚距的做法,这不仅使巷道支护费用增高,而且施工、运输更加困难和复杂。即便如此,巷道维护困难的状况仍然难以改观,于是寻求成本低,运输和施工简单方便、控制围岩变形效果好的锚杆支护变得尤为重要。到20世纪80年代初期,锚杆支护在鲁尔矿区实验成功后获得推广,现己应用到千米的深井巷道中,取得了许多成功的经验。 法国煤巷锚杆支护的发展也很迅速,到1986年其比重己达50%。在采区巷道支护中同时发展金属支架、锚杆支护、混凝土支架。 俄罗斯锚杆支护的发展也引人瞩目。他们研制了多种类型的锚杆,在俄罗斯第一大矿区——库兹巴斯矿区锚杆支护巷道所占比重己达50%。 我国在煤矿岩巷中使用锚杆支护也已有近50余年的历史。从1956年起在煤矿岩巷中使用锚杆支护,20世纪60年代锚杆支护开始进入采区,但由于煤层巷道围岩松软,受采动影响后围岩变形量很大,对支护技术要求很高,加之锚杆支护理论、设计方法,锚杆材料、施工机具、检测手段等还不够完善,因而发展缓慢。“八五”期间,原煤炭工业部把煤巷锚杆支护技术作为重点项目进行攻关,在“九五”期间,原煤炭工业部将“锚杆支护”列为煤炭工业科技发展的五个项目之一,

巷道支护

各矿井掘进巷道支护参数优化指导意见 随着近年来各矿井工作面逐渐向井田深部延伸,开采条件逐步变差,断层、地质构造、矿压显现加强、涌水量增大等对巷道支护的影响越来越突出,各矿井相应增加了支护费用。但各矿井在实际支护过程中,对于顶板状况没有根据围岩特征区分对待,个别矿井出现该由连采队一次挂设的网安排二次施工,锚索布置相对密集,网片规格使用不统一,行人侧网片加宽、帮支护强度过高,造成支护费用上升较高,为科学合理确定支护参数,降低成本,保证安全生产,公司根据不同矿井巷道的围岩特性及巷道服务年限,结合现有各矿井巷道支护的现状,现对各矿井的巷道支护参数进行了优化,请各相关单位参照执行,如遇地质条件发生变化,必须制定加强支护措施,并严格执行。 第一条各矿井通道支护要求如下 1、薄及中厚煤层工作面回撤通道支护方案 (1)主回撤通道顶板支护:工作面使用2米支架时,每米5根锚杆,规格Φ16*1600mm;工作面使用2.8米支架时,每米5根锚杆,规格Φ16*1800mm;配套两种支架工作面通道锚索每 1.8米3根锚索(15.24×6500mm),每排锚索横向挂设一排W钢带;网片为双层全断面金属网(规格10#铅丝45*45mm网格)。 (2)辅回撤通道顶板支护:每米5根锚杆(Φ16*1600mm);顶板破碎时挂钢筋网(规格Φ6.5*200*200mm),不破坏时挂金属网;锚索每3米1根锚索(15.24×6500mm)。 (3)联巷:主通道侧10米联巷顶板与主通道顶板支护一致,如遇顶板

裂隙发育不完整的情况,相应架设工字钢棚,具体数量视情况而定。辅通道侧10米联巷顶板与辅通道顶板支护一致。 2、工作面使用3.5-5.5米高度支架(包括3.5米、5.5支架)的回撤通道支护方案 (1)主回撤通道顶板支护:每米5根锚杆(Φ18*2100mm);锚索每1.5米3根锚索(15.24×6500mm),每排锚索横向挂设一排W钢带;网片为双层全断面金属网(规格10#铅丝45*45mm网格)。 (2)辅回撤通道顶板支护:每米5根锚杆(Φ18*2100mm);网片为全断面金属网(规格10#铅丝45*45mm网格);锚索每3米2根锚索(15.24×6500mm)。 (3)帮支护:主通道负帮、辅通道正帮挂设金属网(金属网距离底板高度1米),每米3根锚杆(Φ16*1600mm)。对于矿压显现强烈的主通道负帮需要补打锚索,主通道正帮片帮严重需要挂网的,必须报生产部组织审定。 (4)联巷:主通道侧10米联巷顶板、帮与主通道顶板、帮支护一致,如遇顶板裂隙发育不完整的情况,相应架设工字钢棚,具体数量视情况而定。辅通道侧10米联巷顶板、帮与辅通道顶板、帮支护一致。 3、工作面使用6.3米高度支架的回撤通道支护方案 (1)主回撤通道顶板支护:每米6根锚杆(Φ16*2100mm);锚索每1米4根锚索(15.24×6500mm),每排锚索横向挂设一排W钢带;网片为双层全断面金属网(规格10#铅丝45*45mm网格)。 (2)辅回撤通道顶板支护:每米5根锚杆(Φ16*2100mm);网片为全

煤矿巷道加强支护措施

11-2#层311盘区511-4回加强支护安全技术措施 11-2#层311盘区511-4回风巷现工作面遇到落差3到5米的断层,受断层影响,工作面顶板破碎且存在层间滑动,之前在压力大的范围内已补强支护,但为了保证人员和设备的安全,局部仍需要补强支护,特制定本安全技术措施。 一、对511-4回巷已完成支护区段的补充加强支护要求: 1、对巷道内不合格锚杆,锚索,锚网及时处理,重新补打。 2、132与133钢带中间补打一架三眼的11#矿用工字钢梁。 3、147与157钢带中在锚索间距中补打钢梁,并压金属菱形顶网,顶网与帮网联接并补打角锚杆使其充分接顶。 4、208与212钢带间沿南北方向离人行帮800mm处补打一架钢梁梁,并在不接顶的地方背好撑木 5、232与246钢带间在原有锚索的中间按1m的排距补打钢梁,并挂金属顶网,顶板断口处有不接顶的地方背好撑木使其充分接顶。 二、支护作业安全技术措施: 1、掘进过程中,注意观察周围环境的变化,一旦发生异常时,立即停止掘进,撤出人员,并与有关科室联系并同时报告有关领导,以便采取相应措施。 2、作业人员严格执行“敲帮问顶”制度。“敲帮问顶”时,作业人员要站位合理,将作业区段的马棚、片帮、活石、聋煤岩等全部

处理掉,并将影响范围内的设备全部切断电源并闭锁,经当班干部 检查安全无误后方可开工。 3、巷道遇顶板破碎段时,应采取短掘短支,缩小空顶距,锚索、锚杆及时紧跟工作面巷道如遇顶板破碎或地质构造,缩小锚杆排间距,使用金属菱形顶网加矿用工字钢梁联合支护,随时检查机后顶板状况,发现问题及时撤出人员,待制定专项措施后方可开工。 4、对锚杆(锚索)支护的排间距、锚杆(锚索)角度、锚固力、预紧力、联网质量要经常进行检查,发现问题及时整改,严禁擅自破坏支护材料。 5、巷道地质条件发生变化时,待相关部门鉴定后,制定支护方案并应根据变化程度,调整支护参数或采取应急措施及时处理。 6、铺设的锚网要合理搭接,确保联接处环环相扣,孔孔相连,结实可靠达到支护要求。 7、架设钢梁时,要多人配合一起作业,相互照应,防止钢梁倾倒伤人,在断层带顶板如有不接顶处用道木或者40 50木板木楔子刹顶后使其充分接顶并涨紧。 8、在后期的支护效果复查中如发现不合格锚杆,要重新补打锚杆。张拉时,发现不合格锚索,必须在其附近300mm的范围内补打锚索。 9、在帮煤支护中,如不能充分的与钢带接触密实,必须用撑木或木楔将支护背紧,使其与帮煤充分接触。

关于软岩支护技术

关于软岩支护技术 前言 巷道支护是井工开采工程的核心,是一切安全生产和效益的基础,随着开采条件的日益恶化,采深的迅速增加,支护对井工开采的制约作用日趋明显,先进采矿方法能否实现,在很大程度上取决于巷道支护状况和有效断面能否得到保证。 第一节,深井巷道围岩强化支护技术体系及实践 一,深部高应力巷道:常规支护不能满足要求的一类巷道。 1,采用传统的架棚支护、锚杆支护都不能有效维护巷道。 2,以德国为代表采用U型钢可缩性支架、壁后充填、预留变形量架棚支护的方式,也不能有效维护巷道。 3,常常在掘进时就需要多次卧底、返修。 为此:出路在于发展新型锚杆类支护综合治理比较乐观,目前遇到的大部分问题可以得到解决或改善。 如:德国向我国输入U型钢可缩性支架、壁后充填技术,在德国使用范围400-600米深,可是在我国达到400米深度就解决不了我国的问题。 二,深部支护问题: 1,相当一部分埋深达到800-1000米的深井巷道支护难度不大,可以采用常规的支护技术解决,因此深井巷道支护并不都属于复杂困难支护巷道,我们关心的焦点是深部难支护巷道称为深部

支护问题。 2,它通常是指主要由于巷道埋藏深度导致的围岩较高的水平应力,使相对软弱的岩体发生大范围破坏,并产生大变型的一类工程支护问题。 三,复杂困难条件: 1,由于地层运动和成岩过程产生的强构造应力集中区,水平应力通常较大;这类构造区域内巷道变形有自身规律,其中顶板支护的安全可靠性要求较高。 2,膨胀性岩体、泥质岩体遇水泥化等条件,由于物理化学原因导致的岩体力学承载性能的衰减、岩体的变形等。 3,由于开采造成的次生应力集中区产生的巷道支护问题。 四,深井软岩成为支护重点: 1,深部高应力巷道的两个显著特点: (1),原始应力水平相对围岩强度高。 (2),采动附加应力更趋强烈、围岩破碎区范围进一步加大,不易形成结构效应。 2,时间效应强烈、变形速度快,不易长期维护: (1),第一类,围岩软弱型、即软岩巷道; (2),第二类,采动影响型、即动压巷道; (3),第三类,深井高应力型、即深井巷道; 五,巷道大变形、难以支护原因: 1,围岩松软破碎:单轴抗压强度﹤10-20MPa;

巷道支护上应采取的支护原则

巷道支护上应采取的支护原则: 根据生产实际及目前矿井巷道压力显现情况,集团公司不同矿井(区)矿井压力大小不一,目前压力较大地点主要有三矿采区巷道、二矿各井个别采区及大巷等为压力较大地点。 集团公司目前压力相对较小地点:四矿、一矿。 应根据掘进巷道压力值大小确定相应的支护方式,在选择支护方式上宜采用强度大于巷道压力的支护方式。巷道压力大小具体可分为压力较小地段、压力大地段、压力较大地段。同时提倡较大断面施工,在设计时应合理确定支护断面,在满足通风、运输、行人基础上应适当考虑巷道变形,相应扩大设计断面,利于翻修。同时在支护方式选择上要充分考虑施工进度,在保证支护强度的前提下保证巷道施工速度,以适应采区准备需要。第三在原始块段允许的地点提倡锚网、锚网u型钢联合支护方式。 1、技术设计上,大巷、石门等布置上要考虑采动影响问题,尽量不受采区开采动压影响,合理确定间距,在采区布置上,要考虑对巷道压力的影响或少受影响。 2、科学支护,建立健全矿压观测、监测队伍,做好矿压观测、监测工作,收集整理矿压数据、分析矿压显现规律,为巷道有效支护提供科学依据,根据巷道压力值大小合理确定巷道支护方式。

3、合理确定巷道支护方式,做到基本上支得住。对巷道掘送的岩石巷道,顶板坚硬且压力不大的,可采用裸体不支护或光爆喷浆支护方式,对于一般岩巷有一定压力的巷道可采用锚杆、锚网、锚喷支护方式;在原始段掘送巷道中提倡锚网、锚网U型钢联合支护方式,对于压力较小的地点,服务时间较短的巷道应推广锚杆锚网支护方式,根据不同地点选择相应强度锚杆,科学设计锚杆长度,排、间距,压力显现较大地点根据巷道服务年限宜采用选择支护强度较大的支护方式,如U型钢支护,锚网、锚索喷浆、U型钢联合支护等,合理确定巷道断面,锚杆的长度,排、间距,U型钢棚距,单、双棚等。定期、不定期对巷道矿压进行观测、监测,对于巷道翻修要根据矿压数据,分析矿压规律,提倡及时卸压,定时松帮、松顶,并根据巷道压力变形情况及时进行翻修,在巷道变形较小时进行提前翻修,节省人力、减少支护材料报废量,翻修时要采用合适的大断面,采用超大强度的支护。 4、加强巷道施工质量,严格按规程、规定作业,保证支护符合规定要求,巷道要保证成形质量,使其巷道承载能力稳定均匀承压,搞好光爆作业,合理炮眼布置,降低最小抵抗线,适量装药,大力推广应用综掘机掘进,较少爆破对围岩的震动;锚杆、锚索做好锚药的填装,抓好锚眼深度、角度、排间距等工艺施工,紧固好锚杆螺丝,喷浆材料符合

煤矿顶板支护设计

第一章井田概况及地质特征 第一节矿井自然概况 一、位置与交通 XXXX煤矿位于XXXX省西南部、XXXX县城南西,隶属黔西南州XXXX县XXXX乡管辖,地处XXXX县XXXX乡XXXX村。距XXXX县城 km,直距 km,距XXXXX州州政府所在地XXXXX市XXkm,直距XXkm,离XXX市XXX镇XXXkm,直距XXXXkm。XXX铁路、XXX国道从矿区南西部XXX 镇经过,XX至XX高等级公路从矿区西部直距XXkm处通过,XXX省道自矿区北部XXXkm处通过,XXX省道自矿区西部矿界外XXXXm处通过,矿山有公路与XXX省道相通,交通方便。 二、自然地理概况 1.地形地貌 矿区地势总体上中部高四周低,海拔一般1500~1600m,最高点位于矿区西部三棵桩山顶,海拔1738.0m,最低点位于矿区南西部1号拐点,海拔1420.0m,相对高差318m。 矿区总体上属低中山地貌,境内夜朗组地层分布地段地形较陡,含煤地层分布地段地形较缓,多被第四系坡积物覆盖。 2.矿区地表水 矿区内无河流,地表水为山间雨源型小溪,主要受大气降水及地形控制,矿区内小冲沟发育,沟水动态变化极大,季节性变化十分显著,雨季暴涨,旱季流量较小或干枯,一般小于2l/s。 XXXX水库:距矿区西矿界XXXXm左右,长1200m,最宽处170m,储水量约25万m3。 三、矿井历史概况 XXXX煤矿原由原XXXX煤矿、XXXX煤矿整合而成。两个矿井生产规模3万吨/年,现利用XXXX煤矿的井筒进行改造。 XXX年XX月,XXXX省地质矿产勘查开发局X地质大队在区内进行过XX煤矿储量核实工作,提交有《XXXX省XXXX县X乡X村XX煤矿矿产资源储量核实报告》(以下简称"XX报告")。"XX 报告"获保有资源量47万吨(333类XX万吨、334?类17万吨),最低开采标高之下9万吨(333类6万吨、334?类3万吨)。

煤矿软岩巷道支护技术

煤矿软岩巷道支护技术 发表时间:2018-02-26T10:42:14.743Z 来源:《基层建设》2017年第33期作者:张晓赟 [导读] 摘要:一般而言,在煤矿巷道形成后,岩层受力均衡状况被打破,特别是岩层的应力会重组从而达到新的平衡,但一旦切向力作用过大,而反作用力不断减小,则会导致岩壁受力处于极端状态,而这种受力不均衡的情况也会逐步朝着巷道周围进行蔓延,最后导致岩壁异常拓展及变形,受力条件也在不断恶化。 太原理工大学山西太原 030000 摘要:一般而言,在煤矿巷道形成后,岩层受力均衡状况被打破,特别是岩层的应力会重组从而达到新的平衡,但一旦切向力作用过大,而反作用力不断减小,则会导致岩壁受力处于极端状态,而这种受力不均衡的情况也会逐步朝着巷道周围进行蔓延,最后导致岩壁异常拓展及变形,受力条件也在不断恶化。要避免严重事故发生,则需对巷道岩层进行支护,特别是一些质地较软的岩层,更需要采用科学的支护方案。要让软岩巷道支护保持能达到预期效果,则需采用科学有效的支护技术与方法。就此将从煤矿软岩巷道支护技术应用方面入手,进行具体分析与探讨。 关键词:煤矿软岩;巷道;支护技术 引言 煤矿是十分重要的能源,煤矿消耗量巨大,而煤炭的储量却在逐年下降,煤矿层的深度也越来越大。煤矿井下作业环境恶劣,如果地质条件比较差,则会造成煤矿井下作业危险度增加,需要结合实际情况选用巷道施工支护技术。基于此,对煤矿井下软岩巷道施工支护技术进行深入研究意义重大。 1 巷道支护理论概述 煤矿巷道支护理论是煤矿支护理论的一个基础性内容,从古至今,人们始终没有停止过对能源的开采和应用,而煤矿巷道支护技术也已经有了十几种理论形式,其中较为常见的就是悬吊理论、加固理论、最大水平应力理论等,其中悬吊理论主要就是应用于软围岩巷道顶板锚杆技术,在实际的煤矿开采中,虽然这种巷道技术较为少见,应用也不多,但是这种悬吊理论却能够更加直观地为煤矿开采给予帮助。而加固理论则从宏观的角度分析了煤矿巷道的内部结构,加固理论也具有自身的特点和结构特征,一般情况下都是在被纵横交错的弱面切割的岩层中安装锚杆,这样可以提升煤矿内部巷道的稳定性。除此之外,最为常见的就是澳大利亚锚杆支护技术,该种技术在某种程度上可以克服水平应力,避免巷道内部出现变形、破裂等问题。但是澳大利亚锚杆支护技术也有着一定的应用范围,通常情况下更适用于巷道平行于最大水平应用力,而其并不适用于垂直水平应用力。 2 软岩巷道支护特点 从科学的角度上来看,软岩巷道主要就是指容易风化、土质黏结性差、土质松软、稳定性差的岩石等,由于软岩石巷道硬度较差,很容易受到外界环境和因素的影响,所以在对这类煤矿进行巷道支护设计的时候应该格外注意。如果需要用数据来判断的话,通常就是松动圈厚度达到1.5m以上的被称之为软岩。从我国目前的地形上来看,软岩的分布并没有规律,很多地区都有软岩分布,通常情况下成岩土层较为深厚并且年代久远,其岩层无论强度大小都被称之为软岩。软岩的自身性质也将会决定巷道的实际特点。不同程度的软岩也应该有着具体的划分,并不是所有的软岩都符合同一情况的巷道设置。可见软岩巷道支护具有一定的要求和特点,只有站在正确的角度去分析和理解问题,才会更好地设置巷道内部的结构,为实现巷道支护体系的完善性奠定坚实的基础。 2 目前国内软岩巷道主要支护方法 2.1 全部刚性类 全部刚性类主要是指闭合钢架、完整预制模板、现场浇筑混凝土等方面的支护。当然,由于支护刚性增加,围岩受到的压力也会更多,所以即便是支护可靠性增强,岩层负载未曾减少,且支架改变与损坏问题未能解决。因此,这类支护并不能很好地协调围岩和支架的受力关系,且无法将刚性及强度配合巷道受到严重形变与压力的围岩进行配合,也会导致更多新问题产生,即如岩层断层增加、工作效率减少、资金投入过大等。 2.2 科学设计巷道位置 (1)在设计巷道前需要对矿井下水文地质情况、工程地质特点、应力场分布、岩层岩性等进行真实而完整的调查,以保障巷道设计的科学性。(2)在进行大巷道布设时,走向的选择应该尽可能地与应力的方向相平行。同时,还需要避免不同节理发育带、断层等情况。(3)在设计巷道的过程中应该尽量保持简单明了,避免空间的交错重叠。同时,矿井下峒室的施工过程需要按照巷道的实际情况来调整顺序。 2.3 U型钢伸缩类 按照软岩体积可变的特征进行设定支架,而这种支护主要是针对已出现体积形变的岩层或断层破裂位置的支撑。而且其优势在于具有较强的可变性,此外本身也具备更多的承受与支撑能力;从而保证支架受到的力与围岩应力完全相反,也就是说在特定情况中支架本身可进行伸缩,而对应的负荷量也会出现增大减小等调整,从而保证支护效果的有效改进。不过,在现实运用时,考虑到U型钢伸缩类支架的最大承重力往往无法体现。导致问题的主要因素是,巷道挖掘及支护技术都无法解决支架背面出现各类规格的空洞,从而导致支架附和围岩接触面十分不均匀。一旦围岩形变,支架由于综合负载的总体作用而出现崩塌形变,而且受力条件较差,往往会因为弯曲、扭转等形变情况而无法进行支撑;此外,由于对支护阻力有更加严苛的要求,对于钢制架的质量也要求越大,这也间接加大了钢材用量,提升支护资金投入。 2.4 综合类 综合支护就是不同的支护方式进行组合,如:锚喷组合注浆加固、U 型钢伸缩配合注浆等。无论哪种综合支护方式,都需按照软岩巷道围岩特征及具体情况进行挑选和运用,且需明确科学的支护方案及数据。此外,锚喷支护应作为优先选择,因为其具有更强的适用性与功能性,能满足一些复杂条件下的支护。此外软岩属于难以找到支点的岩体,因而支护存在难度性,而针对软岩巷道,综合类支护技术的运用需注意以下几方面的问题:a)尽量向外岩层给予抗拒力从而调整岩体的整体受力情况,避免出现碎裂、形变问题,也能保证围岩的稳固性,当然,在岩体内部入手,则需强化其强度,从而保证具有更强的负荷承受力;b)U 型钢伸缩类支架的泛用性较强,但考虑支护成本的问题,可局部采用;且设置支护后,无论在填补还是施工方面,最终效果往往会对支护情况造成一定作用;c)锚喷支护是目前较为先进

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