煤矿掘进支护设计与工艺
采矿巷道支护工程施工方案

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。
煤矿巷道掘进锚杆支护工艺研究

煤矿巷道掘进锚杆支护工艺研究发布时间:2023-02-02T03:29:25.767Z 来源:《城镇建设》2022年8月16期作者:吕少兵[导读] 在进行煤矿巷道掘进锚杆支护时难度也在逐渐加大,吕少兵贵州盘江精煤股份有限公司火烧铺煤矿贵州省六盘水市盘州市 553599摘要:在进行煤矿巷道掘进锚杆支护时难度也在逐渐加大,加之在进行巷道掘进施工预支护工作的开展时,会受到环境因素以及地质条件的影响,这些条件都制约了施工技术有效性的发挥。
所以,这也对巷道掘进和支护技术提出了更加苛刻的要求。
基于此,文中针对煤炭采矿工程中巷道掘进及支护的概述,分析了煤矿巷道掘进锚杆支护工艺及煤矿掘进支护优化方式方法。
关键词:巷道;掘进;支护引言在进行煤矿开采操作过程中,会通过对巷道开展进行整体规划挖掘的方式,根据相关施工规划对周围岩石以及巷道进行粉碎操作的,形成巷道室内空间,并通过在空间内相应支撑点进行维护的方法,保证巷道的牢固性以及通畅性,为相应采集、运送工作开展提供安全、顺畅的环境。
由于巷道的掘进施工和支护技术应用合理性,会对巷道的施工安全以及质量产生直接影响,所以对两者具体操作方式与质量管控要点展开研究显得极为必要。
1煤炭采矿工程中巷道掘进及支护的概述进行煤炭采矿工程建设时,巷道掘进和支护技术需要得到高度注意,巷道掘进是巷道支护基础,煤矿巷道主要由软岩夹层组成,需要合理采用斜眼掏槽技术。
如果掘进期间的炮眼断面较大,需要设置辅助眼,还要对掘进设备进行优化组合,建立流水式掘进系统,也要在应用掘进施工设备时加强与煤矿回采设备的有机组合。
做好巷道掘进工作后,要根据煤矿地质条件采取支护技术,在支护施工期间将预留煤柱当作核心,还要为巷道中上区段、下区段分别预留一些煤柱,减少回风平巷的支撑力,做好巷道的排水处理和通风处理。
在采煤巷道施工期间,还要做好预留煤柱的施工,使其更具安全、稳定。
按照施工设计测算好预留煤柱的宽度,做好预留煤柱的管理工作。
煤矿掘进工艺(大全)

目录一、综掘工作面施工工艺 (1)二、炮掘工作面施工工艺 (3)三、综掘机操作工艺 (5)四、综掘皮带机司机操作工艺 (7)五、掘进电钳工操作标准 (7)六、掘进修理工操作标准 (8)七、掘进放炮员操作标准 (8)一、综掘工作面施工工艺工艺流程:交接班→检查→割煤→敲帮问顶→修帮修顶→移前探梁→钻锚杆眼→注锚杆→挂金属网和钢带→紧固锚杆→清理回收工作面→打锚索(一)准备工具1、工具:扳手、钳子、螺丝刀、锤子等;2、备品配件:截齿、销子、喷雾头等;3、综掘机机所须润滑油等.(二)进行交接班工作1、认真执行井下交接班制度,本班必须了解上一班工作面安全生产情况和设备运转情况,根据实际情况采取相应措施进行处理。
2、进入工作面首先检查工作面通风情况,观察风筒是否鼓涨,鼓涨说明风量充足,风筒距离工作面不大于12米。
3、开工前必须检查工作面支护情况,观察巷道顶帮是否保持设计形状,顶帮有无下沉和凸出,前探梁支护是否合格。
各种支护是否达到有关技术规定.4、全面检查综掘机各部件完好情况,包括截齿、喷雾、照明、供电和油位等,有一项不完好不得开工。
5、根据激光线用卷尺检查巷道成形情况,检查巷道宽度、高度是否满足设计要求.(三)作业1、工作面截割时一人站在掘进机非操作侧急停按扭后监护,其余人员不得站在掘进机前方和两侧。
截割深度原则上应根据作业规程规定的锚杆排距确定,但也必须结合工作面煤层软硬情况及时调整;截割宽度和高度必须依照激光线而定。
2、综掘机截割头切割方法:顶板岩性好时,一般由巷道底部向顶部切割.顶板破碎时,应先从巷道顶部切割,并立即架好前探梁护好顶,再向下切割。
煤层较软或破碎时可将截割进尺深度调整为400mm,截割后先敲帮问顶,安全情况下进行超前锚杆支护,然后继续掘进,掘进到作业规程规定深度后方可挂网。
掘进半煤岩巷道应先割煤后割岩,即先软后硬的原则。
3、截割过程中,严格按照给定的中、腰线进行施工,掌握准确的截割范围,防止出现超挖欠挖现象。
煤矿施工工艺和施工方法

煤矿施工工艺和施工方法一、施工定位与工艺流程1、测量人员根据矿部提供的有关测量设备和资料;按照施工图确定井筒施工方位、坡度等,挂设固定好激光定位仪,打点好中腰线,按照中腰线进行掘进施工。
2、施工工艺采用边掘进边一次支护(临时支护:打顶部锚杆3-4排;围岩稳定较差时挂锚网,但爆破崩坏的锚网应及时更换或补网),然后集中二次支护(永久支护:打两帮锚杆、挂网、喷射混凝土)的方案施工,根据实际地质条件确定一次支护和二次支护的长度以及间隔距离(围岩较差时不得大于30m;围岩稳定时可50-100m)。
掘进时,如围岩极差应采用短掘短支的施工方法,进行浅眼松动控制好装药量爆破,减小对围岩的松动破坏,用风镐扩巷刷邦够设计尺寸,确保工程质量。
每天两个循环,每循环进尺 1.6m。
铺底安轨道在井筒施工一段距离(30m左右)结束后统一进行施工。
施工工艺流程:安全检查(瓦斯、顶板、支护、设备、设施等)—→打爆破孔(探水超前距不足时,应先打探水孔)—→安全检查(瓦斯、顶板、支护、设备、设施等)、警戒、撤人→连线、清理→放炮—→通风、排烟—→安全检查、处理(瓦斯、顶板、支护、设备、设施、拒爆、残爆等)—→临时支护(一次支护)→装矸渣→永久支护(打锚杆、挂网、喷浆等)→附属工程(水沟、梯步等)二、施工方法施工方法采用钻爆法:采用光面爆破钻爆法掘进施工,利用空气压缩机及风钻钻眼,矿用炸药爆破(全岩巷使用矿用2#岩石炸药;揭煤及揭煤前后30m、煤巷使用矿用3#乳化炸药)、1-5段毫秒电雷管,MFB-500型直流放炮器,实行全断面一次爆破,锚网喷支护。
现井筒已进入基岩段,实行锚网喷射砼支护,采用掘、支、出矸、打锚杆(挂网)、喷射砼混合交叉平行作业一次成巷的施工方法。
采用光底、光面、浅眼多循环爆破的施工方法,两班掘进打顶部锚杆挂网喷,一班锚喷浆成巷及完成附属工程。
掘进班每班掘进一个循环,进尺1.6m。
井筒水沟、梯步可滞后迎头(40m-60m)。
煤矿巷道支护设计及施工工艺

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。
煤矿掘进巷道施工组织设计

煤矿掘进巷道施工组织设计一、项目概况该项目煤矿的巷道掘进工程,总长度为XXX米,巷道规模为XXX,地质条件复杂,包括有软岩、硬岩等地质层次,需要充分考虑掘进方法和支护措施。
二、施工目标1.安全施工,确保施工过程中无人员伤亡和事故发生。
2.平坦顺直,保证巷道的使用效果和通行能力。
3.提高施工效率,尽快完成掘进任务。
三、组织安排1.建立项目组,由项目经理、技术负责人、施工队长等组成,负责项目的整体管理、技术指导和施工过程的监督。
2.制定细化的施工计划,明确各阶段的工艺流程、任务分工和工期要求。
3.开展安全教育和培训,提高工人的安全意识和技术水平。
4.设立监督人员,对施工现场进行常态化监督,及时发现和解决问题。
四、施工工艺1.掘进工艺根据地质情况,采用经销掘进法,并配合岩爆和渗水等问题的处理。
具体分为如下步骤:(1)进行钻探,采集地质信息,确定地质层次的分布和岩性。
(2)制定掘进方案,选择合适的设备和进场方式,进行掘进。
(3)对于软岩层次,采用护管和支撑等方式进行掘进。
(4)对于硬岩层次,采用钻孔爆破的方式进行开挖。
(5)配合通风、排水等步骤,确保施工过程的顺利进行。
2.支护工艺根据地质情况和巷道要求,采用合适的支护方式,具体分为如下步骤:(1)对于软岩层次,采用预支护的方式,如锚杆和喷射混凝土等。
(2)对于硬岩层次,采用钢筋网片和喷射混凝土等方式进行支护。
(3)针对局部地质条件特殊的地段,采取特殊的支护措施,如岩爆区域采用钢网梁和钢拱等。
五、安全措施1.施工现场设置合适的警示标志和安全隔离措施,保证人员和设备的安全。
2.严禁酒后作业和违章操作,对违规行为给予惩处。
3.加强防火、防爆措施,定期检查电器设备和通风系统的安全性。
4.配备好消防器材,制定应急预案,并组织演练,提高应对突发事件的能力。
5.加强施工人员的健康检查和培训,确保施工人员的身体素质和安全意识。
六、质量控制1.严格按照设计要求和规范施工,确保巷道的平整度和纵横向的误差。
煤矿掘进工作面作业—巷道布置及支护说明
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。
掘进支护工作业操作规程(3篇)
掘进支护工作业操作规程掘进支护工作是煤矿采掘工程中的重要一环,它的规范操作对保障矿井安全和提高采矿效益具有重要意义。
为此,制定一套科学合理的掘进支护工作操作规程,以规范操作、提高安全生产水平具有重要意义。
一、操作前准备工作1.对设备进行检查。
每次开展掘进支护工作前,必须对所需设备进行检查,确保其完好无损、符合操作要求,防止设备故障导致工作事故。
2.检查煤层地质情况。
在掘进支护前,必须检查煤层地质情况,了解地质构造、煤层赋存、煤质特征等,以便合理选择支护措施,确保支护效果。
3.制定作业方案。
每次掘进支护工作前,必须制定详细的作业方案,确定掘进方向、支护方法、支护材料等,以保证工作顺利进行。
二、操作过程中的注意事项1.正确操作设备。
在进行掘进支护工作时,必须按照设备操作规程进行操作,确保设备的正常运转,防止事故的发生。
2.加强通风管理。
掘进支护工作过程中,必须确保通风系统的正常运行,保持良好的通风环境,防止瓦斯积聚引发安全事故。
3.保持矿井道路畅通。
在进行掘进支护工作时,必须随时清理矿井道路,保持道路的畅通,防止矿石及杂物的堆积,影响工作进行。
4.严禁酒后作业。
掘进支护工作属于高风险作业,作业人员不得在饮酒后进行操作,以免影响判断和操作能力,导致事故发生。
5.及时处理困难问题。
在进行掘进支护工作时,如遇到困难和问题,必须及时向上级汇报,寻求解决办法,确保工作顺利进行。
三、操作后的清理工作1.整理现场。
掘进支护工作完成后,必须对现场进行整理,清理工具和材料等,确保道路畅通,减少安全隐患。
2.备案和归档。
掘进支护工作完成后,必须及时备案并归档相关资料,包括作业方案、执行记录、安全巡检等,为后续工作提供参考依据。
四、操作中的安全注意事项1.佩戴个人防护设备。
在进行掘进支护工作时,必须佩戴符合规定的个人防护设备,包括安全帽、防护鞋、防护眼镜等,以保障个人安全。
2.严禁闲杂人员进入现场。
掘进支护工作现场必须设置警示标志,严禁闲杂人员进入,以免造成人员伤害或干扰作业。
采矿工程巷道掘进和支护技术的应用研究
采矿工程巷道掘进和支护技术的应用研究摘要:煤炭资源在社会发展和人们生活中占有举足轻重的地位。
在煤炭资源开发中,利用科学、有效的巷道掘进和支护技术可以提高经济效益。
因此,在煤矿开采及巷道施工中必须高度重视掘进与支护技术。
本文分析和阐述了煤炭矿井开采中巷道掘进和支护技术的应用,期望提供有益借鉴。
关键词:煤炭资源;矿井;巷道掘进;支护技术引言随着我国经济的持续发展,煤炭资源在能源供应和工业生产中发挥着至关重要的作用。
然而,煤炭资源的开发过程中,巷道掘进和支护技术面临着诸多挑战。
因此,研究和发展适合我国煤矿特点的巷道掘进和支护技术具有重要意义。
本文将分析煤炭矿井开采中巷道掘进和支护技术的应用,探讨其存在的问题,并提出相应的解决方案。
一、巷道掘进技术在煤炭矿井开采中的应用(一)掘进工艺的优化为了提高巷道掘进效率,我国科研人员在掘进工艺方面进行了大量研究。
其中包括采用先进的掘进设备、优化爆破设计、提高装岩效率等措施。
这些技术的应用显著提高了巷道掘进速度,降低了成本。
巷道掘进是矿山、隧道、地下工程等领域中至关重要的环节。
我国科研人员在挖掘巷道掘进潜力、提升效率方面付出了巨大努力。
他们通过引入先进的掘进设备、优化爆破设计、提高装岩效率等一系列措施,显著提升了巷道掘进的速度,降低了成本,为我国地下工程建设提供了有力支持。
引进先进的掘进设备是提高巷道掘进效率的关键。
这些设备具有高精度、高效率、低能耗等特点,能够在复杂地质条件下实现稳定掘进。
相较于传统设备,先进掘进设备在性能上具有明显优势,使得巷道掘进速度得到了显著提升。
优化爆破设计也是提高巷道掘进效率的重要途径。
科研人员通过精确计算爆炸参数,合理配置炸药类型和剂量,实现了高效爆破。
这种方法不仅可以减少炸药用量,降低成本,还能减轻爆炸对周围岩体的损伤,提高巷道稳定性。
提高装岩效率也是巷道掘进速度的关键因素。
科研人员通过改进装岩工艺,优化装岩设备,提高了装岩速度。
这不仅降低了作业成本,还为实现高速掘进提供了有力保障。
煤矿掘进巷道支护设计
煤矿掘进巷道支护设计发布时间:2022-05-05T00:50:58.750Z 来源:《中国科技信息》2022年1月2期作者:魏杰杨亚军[导读] 当今我国社会的不断发展以及城市化的不断进步魏杰杨亚军攀煤(集团)公司大宝顶煤矿四川攀枝花 617017 摘要:当今我国社会的不断发展以及城市化的不断进步,人们生活水平的不断改善,促使煤矿企业的不断扩大。
因此,支护技术的运用能够为煤矿生产的安全性提供保障,但是日渐复杂的地质条件以及恶劣的施工环境,对支护技术在煤矿中的应用产生了不利影响。
当前,受到各种内外因素(煤层埋藏深度、煤质情况以及含水情况等煤矿巷道赋存地质条件)的影响,煤矿生产效率明显下降。
此外,矿井各个巷道的围岩稳定性存在较大差异,导致巷道掘进环节存在很大安全隐患,这也是出现矿井事故的主要原因之一。
而支护技术对煤矿安全生产至关重要,其不仅能够保证地下煤矿的安全性,还可以提升煤矿效率,提高煤炭产量。
因此,对煤矿掘进中巷道支护技术的应用进行探索分析十分有必要。
关键词:煤矿;掘进巷道;支护设计引言在现代化煤矿工程中,企业为了提高煤矿效益,需要加大对安全问题的重视力度,在巷道掘进中需要采取切实有效的防护措施,为掘进工作的顺利进行提供基础保障,同时还应该根据煤矿的实际状况,选择合适的支护技术,明确支护技术的要点和难点,根据煤矿掘进支护的实际需求,选择科学合理的支护类型,保证煤矿工程的顺利开展。
1煤矿巷道掘进的基本概述煤矿巷道掘进作业并不是随机进行的,而是在经过对煤矿的一系列勘测以及了解后,依据具体施工情况制定科学合理的工作计划进行的作业。
并且煤矿巷道掘进在煤矿开采过程中是极其重要的一个环节,其工作过程繁杂还拥有一定的条理性,这就在很大程度上提高了施工人员的作业难度。
就作业过程而言,就是将煤矿开采过程中的岩石以及煤矿进行爆破处理,形成作业所必需的巷道场所,再开展后期的支护作业。
而煤矿巷道掘进的手段有很多种,并且挖掘方式的灵活性本质上决定了装置设备、操作要素的不确定性。
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煤矿掘进支护设计与工艺
作者:田原
来源:《科学与财富》2020年第26期
摘要:锚杆支护是煤矿掘进巷道支护的常用方式,其能在支护设备设施优化配置的基础上,提升巷道支护的稳定性,满足煤矿安全生产需要。
本文在阐述煤矿巷道掘进支护必要性的基础上,就煤矿掘进巷道支护设计内容展开分析,同时指出掘进巷道支护工艺应用的具体要点,期望能进一步提升煤矿掘进巷道支护设计质量,进而在支护工艺高效应用的基础上,为煤矿安全生产创造有利条件。
关键词:煤矿;掘进巷道;支护设计;支护工艺
煤炭资源是我国工业生产的重要动力能源,新时期,社会生产中对于煤炭资源的依赖性不断加强,这要求煤矿企业进行生产模式优化,确保煤炭资源的有效供给。
煤矿资源开采中,矿井掘进巷道支护是极为重要的一项工作,其不仅关系着井下作业的安全性,而且对于煤炭资源开采效率具有重大影响。
基于此,有必要在煤矿生产中进行掘进巷道的支护设计,并加强支护工艺应用管理。
一、煤矿掘进巷道支护的必要性
煤矿掘进巷道支护主要是在掘进过程中为维护顶板安全而采用的保护性手段,其是煤矿井下作业必不可少的一道工艺。
生产实践中,进行煤矿掘进巷道支护的必要性体现在以下层面:
其一,在煤炭未经开采前,其与周围的岩层结合在一起,使得地下地层环境处于受力稳定状态,而随着煤炭资源被挖掘,地下环境整体受到破坏,结构稳定性有所下降,容易发生井下塌陷等问题,基于此,有必要做好掘进巷道的支护管理。
其二,规范化的开展巷道支护能使得掘进工作面保持稳定状态,保证井下作业人员的安全性。
其三,对于煤矿企业而言,进行煤矿掘进支护设计,还能在优化井下生产环境的基础上,提升采煤效率,促进企业经济效益增长和战略目标实现[1]。
二、煤矿掘进巷道支护设计内容
煤矿掘进作业面的环境较为复杂,开展掘进巷道支护设计时,工作人员需要考虑较多的因素,设计过程专业性较强,整体难度较大。
就目前而言,锚杆支护是煤矿掘进巷道支护的常用方式,开展掘进巷道锚杆支护设计需考虑锚杆长度、锚杆间排距、锚索加强支护等设计内容。
1、锚杆长度设计
锚杆长度设计是煤矿掘进巷道锚杆支护设计的基本内容,在实际设计中,工作人员需要按照悬吊理论,就锚杆的主要参数进行系统规划。
在锚固区域内,锚杆会与周围的岩层组合,并形成组合梁,此时,假设巷道荷载q在该结构上均匀分布,则锚杆的有效长度、锚固区域岩层形成组合拱的厚度可通过下式进行计算:
上式中,k1、k2分别表示了安全系数和蠕变安全系数;通常,K1取值在3~5之间,而k2取值为1.204。
就k3而言,该系数由锚固区域内的受锚固力而形成组合梁的岩层数目所决定。
此外,B、σt、P0分别表示了巷道跨度、顶板煤层抗拉强度、原岩水平应力分量[2]。
完成上述计算后,累加锚杆外漏长度、锚杆的有效长度或锚固区域岩层形成组合拱的厚度可、锚杆锚固段长度,即可实现锚杆整体长度的有效计算。
需注意的是,针对锚杆长度的设计及计算,还行在考虑煤矿基本环境情况的同时,分析锚杆材料情况,进而确保锚杆长度符合矿井巷道支护需要。
2、锚杆间排距设计
锚杆间排距的设计不仅关系着巷道的支护质量,而且对于巷道掘进支护成本及企业生产成本具有较大影响。
具体设计中,通常按照等间距、排距的方式及进行设计,该布设体系下,锚杆间排距SC计算方法为:
式中,d、τ、K4分别代表了锚杆敢提直径、杆体抗剪强度、顶板抗剪安全系数。
在煤矿生产中,Φ20×2000mm的等强左旋螺纹钢锚杆应用较多,其直径长取20mm,而杆体抗剪强度按原能力的60%计算,此外,要求顶板抗剪安全系数在3~6之间取值[3]。
3、锚索加强支护设计
锚索加强支护是巷道配套支护设计的重要内容,在实际设计中,往往需要按照《工作面掘进地质说明书》所调查的地质资料进行系统分析。
就目前而言,施工交岔点及过断层时,锚索加强支护技术的应用较为普遍,在实际设计中,还需考虑锚索深入到较稳定岩层锚固長度、顶板最大破坏深度等因素,此外,应就上托盘索具厚度、外露张拉强度等因素进行系统设计,满足巷道支护设计需要。
三、煤矿掘进巷道支护工艺要点
1、加强锚杆安装管理
锚杆安装是煤矿掘进巷道支护工艺应用的关键所在,在实际安装中,还应注重以下要点:其一,采用钢带配合高强度托盘支护时,要求加强那个蝶形垫片的接顶管理,接顶要严实,同时抗拔力到设计要求。
其二,在锚杆外漏长度管理中,要求其长度控制在螺母外10~40mm。
其三,锚杆安装时,要求采用锚杆体顶住树脂药卷,然后将其送到孔底。
其四,所有的锚杆应拧紧,在锚杆排列安装后,要求锚杆排间距误差不超过±100mm。
其五,在进行锚杆支护时,还应注重其与锚索的有效配合。
2、钻眼方法
采用MQT-130/2.8型锚杆钻机为锚索打眼,打眼时要先送水,严禁无水开钻。
在打眼过程中,应注重孔深偏差的有效控制。
通常,要求锚索孔深偏差保持在0~200mm,锚杆孔深偏差保持在0~50mm,在钻孔直径管理中,要求钻孔直径与杆体杆直径偏差小于10mm。
3、规范前伸侧翻机载的前探操作管理
当掘进机完成截、割、装煤作业后,应将截割头放下,并且使得掘进机开关处于闭锁状态。
该过程中,严禁前伸侧翻机载前探下放站人,同时,在当停止升降机载前探后,应立即开展支护施工,严禁在使用支护装置时掘进作业。
此外,当完成支护作业需要进行掘进作业时,需操作二位三通阀进行切换作业,继而使得设备切换到掘进所需的油路。
结论
煤矿掘进巷道支护对于煤矿安全生产具有重大影响。
生产实践中,工作人员只有充分认识到煤矿掘进巷道支护的必要性,然后深化掘进巷道支护设计,并加大支护工艺的应用,才能有效地提升掘进巷道支护质量,实现煤矿企业生产效益与安全的有效保证。
参考文献:
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