第六讲巷道掘进与支护
掘进巷道支护
一、《煤矿安全规程》有关 巷道支护的规定
1）挤架工作面严禁空顶作业。靠近掘进工 作面10m内的支护，在爆破前必须加固。爆破 崩倒、崩坏的支架必须先行修复，之后方可 进入工作面作业。修复支架时必须先检查顶、 帮，并由外向里逐架进行。 在松软的煤、岩层或流砂性地层中及地质 破碎带掘进巷道时，必须采取前探支护或其 他措施。 在坚硬和稳定的煤、岩层中，确定巷道不 设支护时，必须制定安全措施。
巷道支护
支护的作用在于改善围岩稳定状况和控制围岩运 动的发展速度，以维护安全的工作空间。新奥法强调 围岩是承受地压的主要结构，设置人工支护只是为了 改善和提高围岩自身支持能力。围岩不仅是施载物体， 又是承载结构体，围岩承载圈和支护体是组构巷道的 统一体，是一个力学体系，是同时承受铅垂与水平作 用力的厚壁圆筒，巷道的开掘与支护都要为保持与改 善围岩的自持能力服务。 巷道支护方式有木支架、金属支架、锚杆支护、 锚喷支护和料石混凝土砌碹等。 支架、砌碹等支护方式，是着重改善围岩运动状 况，锚杆支护侧重于提高围岩本身强度，锚杆喷浆等 支护方式，是将提高围岩本身强度和改善围岩运动状 况这二者结合起来。 支护方式的选择，决定于围岩稳定状况。对受工 作面采动影响小得巷道，可采用沉缩量小的刚性支护。 对受工作面采动影响大的不稳定巷道，应选用可缩性 支护。
（四）使用锚杆钻机安全注意事 项
（1）不准让风管对准人员。 （2）保持管路和接头处处于正常工作状态， 防松卡必须卡牢，防止滑出伤人。 （3）气腿顶尖落地以后方可升腿。 （4）在钻进过程中适当调节气腿上升速度。 （5）钻机停止使用后，扳机、手把都要处 于关闭状态，每班作业前，要做空载试验。 （6）钻孔作业时，两人要互相配合，扶牢 钻机，防止钻机倾斜砸人。
（五）锚杆支护质量要求
概述矿井巷道掘进与支护方法
发展 ， 对于 矿 井巷 道 的掘进 与支护 方 法作 为其 中的 重点 而被广 泛研 究 。本 文 从矿 井巷 道 的分 类 入手 ， 简要 阐述 了矿 井巷 道 的掘 进 以 及支 护方 法 ， 以期 能为 所 需者提 供 借 鉴。
关键词： 矿 井巷 道 ； 掘进 ； 支护
一
、
矿 井巷 道分 类
达 地 面 出 口的垂 直 巷道 。
２ 、 用途 和服 务 范 围
石材支架 是用料石 、 砖、 混凝 土或钢 筋混凝 土砌 筑成的 巷道支架 。支架 本身 足个连续 体 ， 对 围岩可 以起 封闭 、 风化作用 。这种支架 坚固耐久 。此支架强 度大 ， 但费工 、 费料 、 费时 、 成本高 。因此 ， 它 一般用在 服务年 限长面大或 地压大 的巷道 。
５ 、 锚杆 支护
开拓 巷道 ： 为 全矿 井或 一个 开 采 水平 服 务的 巷 道 ； 准 备 巷道 ： 为 一个 采 区 或 两 个 以 上的 回采工 作 面 服务 的 巷 道 ； 回采 巷 道 ： 为 一个 回采 工作 面服 务 的 巷道 ， 如 区段 车 场 、 区 段运 输 和 回风平 巷 、 工 作 面开 切 眼等 。
１ ＿ １ ３垂 直巷道
此支架在地面用钢筋混凝土制成、 背板等 ， 在井下装配。 梁和柱采用“ 亲口接
头” 。这种支 架优点较 多 ， 是煤 矿井下常用 支架 。其 缺点是重 量大 ， 没有可 缩 陛。
３ 、 金 反复使用 ， 能作永久
巷道中用的木支架一般为梯形棚子。 木支架的优点是重量轻 、 加工方便，
架设 简 单 ， 适 应性 强 。 缺 点是 强度 不大 ， 不 防火 ， 服务 年 限短 ， 不能 避免 围岩 风 化， 消耗量 大 。
煤矿巷道掘进基本知识
第一节 巷道掘进概述 第二节 综合机械化掘进工艺 第三节 巷道支护 第四节 掘进通风与综合防尘 复习思考题
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第一节 巷道掘进概述
为了开采煤炭，从地面向地下开掘的各类通 道和硐室都叫做巷道。开掘这些通道的硐室所采 用的作业方法叫做巷道掘进。巷道掘进方法是指 掘进方法和掘进工艺的总称，包括钻爆掘进和机 械化掘进。
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第一节 巷道掘进概述
称为粗砂岩；砂子粒径在0.25～0.5 mm的称为 中砂岩；砂子粒径在0.1～0.25 mm的称为细砂岩； 砂子粒径在0.01～0.1 mm的称为粉砂岩。组成砂岩 的砂子粒径越小，岩石越坚硬。砂岩一般为煤层的 老顶或老底。当砂岩中含有一定量的泥土或煤时就 称为泥质砂岩或碳质砂岩。
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第一节 巷道掘进概述
（4） 下山，是指位于开采水平以下，作用 与上山相同。
此外，斜巷还有行人斜巷、联络斜巷、溜煤 斜巷、溜煤眼、管子道等。
（二） 按巷道服务范围及其用途分类
根据巷道服务范围及其用途，矿井巷道又可 分为开拓巷道、准备巷道和回采巷道3类。
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第一节 巷道掘进概述
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第一节 巷道掘进概述
（2） 暗斜井，是指没有出口直接通到地面， 用来联系上、下两个水平并担负提升任务的斜巷。 暗斜井也有主暗斜井和副暗斜井之分。
（3） 上山，是指没有出口直接通到地面，位 于开采水平之上，连接阶段运输平巷和回风平巷 的倾斜巷道。按用途分，上山可分为运煤的运输 上山和运送材料、设备的轨道上山。按服务范围 分，上山又可分为阶段上山和采区上山。
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煤矿井下掘进过程中的巷道支护技术
煤矿井下掘进过程中的巷道支护技术摘要：煤矿掘进支护工作在整个煤矿开采工作中处于关键地位，关乎着煤矿施工的安全性。
从煤矿的实际施工情况来看，掘进支护工作开展并不乐观，亟待得到改进。
该文以煤矿企业中的掘进支护为研究对象，主要分析下有关巷道支护技术类型的有关问题，着重分析下巷道支护技术的形式和巷道支护的应用。
关键词：掘进；巷道支护；技术1.引言煤矿井下巷道开掘后生产的应力会重新分布，在这一过程中，如果不采用支护措施就会造成围岩位移及变形等，这样生产安全就不能得到有效保障。
对煤矿井下掘进生产不仅要在支护措施上实现全面保障，同时还需要在管理上能够强化，这样才能够维持掘进安全。
2.煤矿井下巷道支护技术煤矿井下掘进中所采用的巷道支护技术种类多样，主要有棚式支护技术、砌碹支护技术、应力控制技术、锚杆支护技术等。
2.1棚式支护技术这一技术在煤矿井下掘进中的应用和铁路公路隧道中的施工应用有很大不同，煤矿井下棚式支护技术要能够进行保护岩柱厚度计算及设计施工管棚工作室、布置孔位、测量放线等。
煤矿巷道当中的棚式支护技术的使用材料主要以金属为主，在制作及安装上相对比较方便。
2.2砌碹支护技术砌碹支护技术的应用原理主要是能够对围岩的表面起到作用，并在一些位置比较特殊的巷道中应用相对比较多，这一技术应用比较方便，但成本很高。
这一技术对支护材料质量也有相应要求，水泥主要采用普通水泥，在抗压强度要求上要能够达到11.8MPa、矿石砂的直径小于15mm、混凝土是石子粒直径小于20mm、砌墙料石垂直缝要错开等，从这些层面就能够看出，在实际掘进作业中会受到一定局限。
2.3应力控制技术针对矿井深部高应力软岩巷道两帮移近量大，变形破坏严重，部分地段底臌严重的现象，通过大量的现场地质调查和软岩力学性质试验，分析研究了深部高应力软岩巷道变形失稳机理；通过理论分析和相似材料、数值模拟确定了该矿软岩巷道围岩控制方法及高应力软岩巷道最佳支护方式、支护参数和最佳支护时机。
巷道掘进支护设计
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。
探析采矿工程巷道掘进和支护应用
探析采矿工程巷道掘进和支护应用发表时间：2020-12-23T15:50:03.897Z 来源：《工程管理前沿》2020年28期作者：陈严[导读] 所谓的煤矿支护技术就是在煤矿开采的过程中，在巷道中通锚杆对巷道进行加固的一种施工技术，这一技术在煤矿开采工作中有着极为重要的作用，这就要求管理部门能够对此有着足够的重视，从而有效确保煤矿开采工作的可靠性。
陈严河南神火煤电股份有限公司，河南永城 476600摘要：所谓的煤矿支护技术就是在煤矿开采的过程中，在巷道中通锚杆对巷道进行加固的一种施工技术，这一技术在煤矿开采工作中有着极为重要的作用，这就要求管理部门能够对此有着足够的重视，从而有效确保煤矿开采工作的可靠性。
关键词：采矿工程；巷道掘进支护；应用措施1采矿工程巷道掘进技术的应用要点1.1做好地质勘探工作为了防止采矿钻探过程中的地质构造和环境对施工工作造成影响，有必要通过对地质构造的发现和合理研究来关注地质构造勘察的质量和有效性，需要进行地质勘查技术的系统科学应用改进。
在目前的地质构造调查中，中国的技术仍需提高。
在发现和确认道路地层的过程中，在三维工作中可以对三维地震进行全面的技术研究，包括业务实际状况和实际采矿的技术，随后则需要进行广泛的地震研究，以确保钻孔过程安全。
1.2控制瓦斯，做好瓦斯排放工作瓦斯属于烟气类，浓度越高，越容易发生爆炸。
因此，相关的负责人必须以科学有效的方式收集气体，或将废物通道中的气体量减至最少，尽可能有效地使用该气体。
受隧道建设影响的工人需要不断监测重复道路中的气体含量和空气浓度，当浓度达到一定量时，必须及时进行释放。
1.3做好通风防尘工作在隧道过程中，烟尘粉末会悬浮在空气中，还会存在有害气体，例如瓦斯或CO2。
为了保证道路工人的健康和安全，必须及时清除灰尘和有害气体。
实际上，通常避免通风和灰尘的最有效方法是在巷道安全管理中安装内部通风系统。
该系统分为两部分：通风设备和自然空气。
探究采矿工程中巷道掘进和支护的应用
探究采矿工程中巷道掘进和支护的应用在采矿过程中，巷道掘进和支护是不可或缺的环节。
巷道作为矿山的基础设施，是煤炭、金属、矿石等矿产资源开采和运输的通道。
有效的巷道掘进和支护技术，能够保障矿山的安全和高效运营。
一、巷道掘进技术巷道掘进是开采矿山的第一步，在巷道开挖过程中，会遇到不同的地质情况，如软土、硬岩和断层等地质问题，如何克服这些问题是矿山工程师必须考虑的问题。
1.1 不同地质情况下的巷道掘进技术在软土地质条件下，采用传统的机械掘进方法，采用盾构和钻孔机等专业设备，施工效率高，成本相对较低。
但在特殊情况下的巷道工程，如地铁、水利工程和隧道等地下工程项目，也可采用喷涂支护的方法，将泡沫水泥喷涂在土体表面，形成坚硬的固体体。
在硬岩地质条件下，可采用“钻+爆”或“盾构”两种方法。
相对来说，“钻+爆”方法的成本较低，但施工过程中，爆破产生的颗粒会对周围环境和设备造成不利影响。
而盾构设备售价较高，但可避免爆破对环境的影响，有利于隧道施工的安全和顺利进行。
在断层地质条件下，巷道施工的难度和工程量都比较大。
在掘进过程中，矿山工程师需要对断层地质进行全面的调查和分析，根据具体情况采取合理的掘进方法。
可采用局部的加固措施，如采用高强钢支护和碎石灌浆法填充断裂缝隙等。
1.2 巷道掘进的施工技术巷道掘进的施工技术是探究如何形成一个可靠的巷道结构，具有高度的稳定性和强度。
按照掘进方式的不同，巷道施工技术可分为充填法掘进和截面平衡掘进法。
充填法掘进是在旋转支架的推力和土体的抵抗力平衡作用下，利用预制支护杆和混凝土灌浆充填土体，形成一个综合固体支护结构的掘进方法。
采用这种方式，不仅掘进速度快，而且施工容易，也能保证巷道的结构力学性能符合规范要求。
截面平衡掘进法是一种适用于所有地质类型的掘进技术，施工速度慢，但施工效果稳定可靠。
截面平衡掘进法控制巷道的变形，采用聚合物材料，如硬泡聚氨酯、聚合物乳液等，形成坚硬的支撑结构。
二、巷道支护技术巷道支护技术是保证巷道安全和稳定的关键技术。
谈采矿工程巷道掘进与支护技术
谈采矿工程巷道掘进与支护技术提纲：一、掘进与支护原理二、掘进与支护方法三、影响掘进与支护的因素与对策四、典型案例分析五、掘进与支护技术的发展趋势一、掘进与支护原理采矿工程中的巷道掘进与支护是一个复杂的系统工程，主要涉及地质、机械、电气、测量、安全等多个学科的知识。
掘进与支护技术的成功与否直接关系到采矿的生产效率、安全性和经济效益。
在掘进过程中，要遵循岩体力学的原则，控制巷道的破坏范围和破坏形式，减小巷道的变形量，保证巷道的稳定性和安全性。
同时，对巷道的支护也需要满足力学的要求，既要保持足够的刚度和强度，又要适应巷道变形的特点，防止巷道失稳和塌陷。
二、掘进与支护方法掘进与支护的方法有很多种，常见的包括切削法、爆破法、掘进机法、机械化支护法、喷浆支护法、锚杆支护法等。
切削法指采用钻头、镐头等工具对岩体进行直接的切削，掘进速度较慢，但是对岩体的影响较小，适用于硬度较小的岩体。
爆破法指用炸药等爆炸性物质对岩体进行破坏，掘进速度较快，但是对岩体的破坏较大，需要加强支护。
掘进机法指采用机械化掘进机械对岩体进行掘进，掘进速度较快，对岩体的破坏较小，但是对设备要求较高。
机械化支护法指采用机械化支护设备对巷道进行支护，包括护筒、拱形钢架、网壳、喷射混凝土等，具有成本低、授时短、安全可靠等优点。
喷浆支护法指采用喷射混凝土等材料对巷道进行加固，其成本较高，但是能够适应多种复杂地质条件和复杂巷道形状。
锚杆支护法指采用支护锚杆等材料对围岩进行支护，具有成本低，施工方便等优点。
三、影响掘进与支护的因素与对策巷道掘进与支护受到多方面的因素影响，如地质条件、地应力、巷道形状、采矿方式、支护材料等，需要采取相应的对策。
在地质条件方面，需要根据不同的岩性、断层、裂隙、地下水等情况，选择不同的掘进与支护方法和材料。
在地应力方面，需要进行地应力测量和分析，选择相应的支护材料和支护方式，保证巷道的稳定性和安全性。
在巷道形状方面，需要根据巷道形状、巷道长度、地质条件等情况，合理设计支护方案，保证支护效果和经济效益。
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思考题
►1.掘进工作面炮眼分类? 破参数的确定 爆破参数包括:
▪ 炮眼直径：炮眼直径是根据药包直径来确定的。一般的 标准药卷直径为32及35mm，炮眼直径要比药卷直径大 4～7mm,这样炮眼直径就是36～42mm。
▪ 炮眼深度 :合理的炮眼深度确定的依据是：炮眼利用率比 较高（一般不低于85～90%）；一般小断面巷道炮眼深 为1500～2500mm。
⑵辅助眼 ①辅助眼作用：大量崩落岩石，继续扩大掏槽 ②辅助眼参数：间 距：500～700 mm
方 向：垂直于工作面 装药系数：0.45～0.6 ⑶周边眼 ①周边眼作用：爆落巷道周边岩石，形成巷道设计轮廓 ②光爆周边眼距与最小抵抗线关系
K E W
K 炮眼密集系数(0.6-1.1) E 炮眼间距(400mm-600mm) W 最小抵抗线
▪ 炮眼数目 :炮眼数目可以按照一个循环的总装药量平均装 入所有炮眼的原则进行估算，作为实际排列炮眼的参考。
N qSm aP
N 炮眼数目 q 单位炸药消耗量;kg/m3 S 巷道掘进断面积; m2 m 每个药卷的长度; m 炮眼利用率 a 装药系数:装药长度与炮眼长度之比,0.5-0.7 P-每个药卷的质量,kg
第四章 井巷掘进与支护
第3节 水平及倾斜巷道的掘进与支护
本次课主要内容
▪ 一、破岩 ▪ 二、岩石的装载 ▪ 三、巷道支护
一、破岩
►1．工作面炮眼布置
▪ 掘进工作面的炮眼，按其用途和位置可分为掏槽 眼、辅助眼和周边眼三类。其起爆顺序依次为掏 槽眼、辅助眼和周边眼。
⑴掏槽眼 ①掏槽眼作用：在一个自由面上崩出其它自由面 ②掏槽眼位置：巷道断面中央靠近底板，易爆的软 岩中
2.岩石装载设备
▪ 铲斗装岩机、耙斗装岩机
三、巷道支护
为了保持巷道的稳定性，防止围岩跨落或过大变形，巷道掘进后，一般 都要进行支护。
过去，大多是架设棚式支架与砌筑整体式支架；现在锚喷和锚网支护在 矿山得到了广泛的运用，这是支护技术的一大革新和进步！
支护材料有：①木材，②金属材料，③石材，④混凝土，⑤钢筋混凝土， ⑥砂浆，⑦水泥等 金属材料 ①工字钢， ②矿用工字钢 锚喷支护
▪ 炸药消耗量:指爆破1m3实体岩石所需要的炸药量；单位： kg/m3
qQ V
q 炸药消耗量 Q 一次爆破所需总装药量 V 一次爆破岩石总体积
3.起爆器材 ⑴雷管
①瞬发电雷管
②秒延期电雷管
③豪秒延期电雷管
⑵炸药
⑶发爆器(放炮器)
二、岩石的装载
1.装岩工作
▪ 装岩是巷道掘进中比较繁重的工作，一般情况下， 装岩时间约占掘进循环时间的35～50%，个别情 况甚至达到75%。因此，提高装岩机械化水平及 其生产率是实现快速掘进的主要措施。