巷道掘进技术及顶板管理培训课件文稿演示
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煤矿顶板管理技术培训课件
一
煤矿顶板支护基本情况
二
金属支架支护原理与技术
三
锚杆（索）支护理论与技术
一、煤矿顶板支护基本情况
（一）煤矿顶板灾害形势严峻
巷道是井工煤矿开采的必要通道，巷道围岩的稳定与否直
接影响着煤矿的安全高效生产；
我国煤矿新掘巷道长度约
，其中
，规模巨大，居世界第一位。
井工煤矿开采示意图
巷 道
一、煤矿顶板支护基本情况
在松散体安装锚杆，能够形成以锚头和紧固端为顶点的锥形 压缩区，压缩区内松散体由于受挤压而保持稳定； 间排距足够小，锥形压缩体重叠连接。
锚杆组合拱原理
三、锚杆（索）支护理论与技术
巷道冒顶隐患分级指标体系和分级方法
将巷道冒顶隐患分级分为Ⅳ级
将巷道顶板分为四级，其中Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级顶板的最大冒顶高度分别为 1.5m、3.5m、5.5m，Ⅳ级顶板最大冒顶高度不确定，冒顶隐患级别最高。
在顶板上部有稳定岩层，将破坏区载荷悬吊于稳定岩层(图a)； 在比较软弱的围岩中，巷道开掘后应力重新分布，出现松动破碎区，在 其上部形成自然平衡拱，将松动破碎区载荷悬吊于巷道冒落拱上 (图b)。
图a
图b
三、锚杆（索）支护理论与技术
组合梁理论
锚杆作用实质在于锚杆将邻近顶板的若干岩层锚固成一个较厚的 组合岩梁，这种组合梁在上覆岩层载荷作用下，最大弯曲应变和应力 大大减小，挠度也显著减小。
巷道跨度为5m时锚杆支护参数（无锚索支护）
三、锚杆（索）支护理论与技术
底臌的处理方式
底臌成因复杂，找到根源，实施对策，一般原则： “强帮固顶治底臌”
底臌处理常用技术手段。（1）可采用注浆锚杆（索），或注浆锚杆与注浆锚索联合支 护，能有效地提高底板强度，防止底臌或减小底臌量；（2）采用加长底角锚杆及底角注 浆锚杆（扎角锚杆），也能有效地控制巷道底臌；（3）遇水泥化或无法在巷道底板打注 浆孔时，采用封闭型可缩性U型钢支架控制底臌。
煤矿顶板支护基本情况
二
金属支架支护原理与技术
三
锚杆（索）支护理论与技术
一、煤矿顶板支护基本情况
（一）煤矿顶板灾害形势严峻
巷道是井工煤矿开采的必要通道，巷道围岩的稳定与否直
接影响着煤矿的安全高效生产；
我国煤矿新掘巷道长度约
，其中
，规模巨大，居世界第一位。
井工煤矿开采示意图
巷 道
一、煤矿顶板支护基本情况
在松散体安装锚杆，能够形成以锚头和紧固端为顶点的锥形 压缩区，压缩区内松散体由于受挤压而保持稳定； 间排距足够小，锥形压缩体重叠连接。
锚杆组合拱原理
三、锚杆（索）支护理论与技术
巷道冒顶隐患分级指标体系和分级方法
将巷道冒顶隐患分级分为Ⅳ级
将巷道顶板分为四级，其中Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级顶板的最大冒顶高度分别为 1.5m、3.5m、5.5m，Ⅳ级顶板最大冒顶高度不确定，冒顶隐患级别最高。
在顶板上部有稳定岩层，将破坏区载荷悬吊于稳定岩层(图a)； 在比较软弱的围岩中，巷道开掘后应力重新分布，出现松动破碎区，在 其上部形成自然平衡拱，将松动破碎区载荷悬吊于巷道冒落拱上 (图b)。
图a
图b
三、锚杆（索）支护理论与技术
组合梁理论
锚杆作用实质在于锚杆将邻近顶板的若干岩层锚固成一个较厚的 组合岩梁，这种组合梁在上覆岩层载荷作用下，最大弯曲应变和应力 大大减小，挠度也显著减小。
巷道跨度为5m时锚杆支护参数（无锚索支护）
三、锚杆（索）支护理论与技术
底臌的处理方式
底臌成因复杂，找到根源，实施对策，一般原则： “强帮固顶治底臌”
底臌处理常用技术手段。（1）可采用注浆锚杆（索），或注浆锚杆与注浆锚索联合支 护，能有效地提高底板强度，防止底臌或减小底臌量；（2）采用加长底角锚杆及底角注 浆锚杆（扎角锚杆），也能有效地控制巷道底臌；（3）遇水泥化或无法在巷道底板打注 浆孔时，采用封闭型可缩性U型钢支架控制底臌。
掘进顶板支护技术ppt课件
（1）悬吊理论
将巷道顶板较软弱岩层悬吊在稳定岩层上，以避免较 软弱岩层的破坏、失稳和 塌落，锚杆所受的拉力来自被悬吊的岩层重量。 缺点：没有考虑围岩的自承能力，而且将被锚固体与原岩体分开。
27
按“松动圈”分类
28
二、锚杆、锚索支护原理
（2）组合梁理论
将锚固范围内的岩层挤紧，增加岩层间的摩擦力，防止岩石沿层面滑动，避免 各岩层出现离层现象，提高其自撑能力。将几层薄岩层锁紧成一个较厚的岩层 （组合梁）。在上覆岩层载荷的作用下，这种组合厚岩层内的最大弯曲应变和应 力都将大大减小，组合梁的挠度亦减小。 缺点：将锚杆作用与围岩的自稳作
10
一、掘进工作面顶板管理基本知识
巷道支护变形破坏现象 主要有三种： 1.顶板下沉，冒顶； 2.两帮收敛位移，片帮（内移）； 3.底臌。 以下显示巷道变形的实物图片
11
掘进工作面顶板管理基本知识
冒顶(钢架支护)
12
掘进工作面顶板管理基本知识
尖顶(钢架支护)
13
掘进工作面顶板管理基本知识
钢架支护严重变形
料石碹支护严重底臌
21
掘进工作面顶板管理基本知识
锚网支护，大变形尖顶
22
掘进工作面顶板管理基本知识
锚网钢架料石碹 复合支护变形底臌
23
一、掘进工作面顶板管理基本知识
巷道布置的原则 1.空间上尽量避免支承压力的强烈影响、叠加影响和多次影响；时间上尽量
缩短支承压力影响时间。 2.巷道布置在应力降低区或原岩应力区。 3.采用无煤柱开采，必须留煤柱时在保证煤柱稳定的条件尽可能小。 4.如果需要留煤柱保护巷道，所留护巷煤柱尺寸应使巷道不受支承压力影响
或影响较小。 5.避免在煤柱上、下方布置巷道。合理选择巷道与煤柱边缘的水平距离和与
将巷道顶板较软弱岩层悬吊在稳定岩层上，以避免较 软弱岩层的破坏、失稳和 塌落，锚杆所受的拉力来自被悬吊的岩层重量。 缺点：没有考虑围岩的自承能力，而且将被锚固体与原岩体分开。
27
按“松动圈”分类
28
二、锚杆、锚索支护原理
（2）组合梁理论
将锚固范围内的岩层挤紧，增加岩层间的摩擦力，防止岩石沿层面滑动，避免 各岩层出现离层现象，提高其自撑能力。将几层薄岩层锁紧成一个较厚的岩层 （组合梁）。在上覆岩层载荷的作用下，这种组合厚岩层内的最大弯曲应变和应 力都将大大减小，组合梁的挠度亦减小。 缺点：将锚杆作用与围岩的自稳作
10
一、掘进工作面顶板管理基本知识
巷道支护变形破坏现象 主要有三种： 1.顶板下沉，冒顶； 2.两帮收敛位移，片帮（内移）； 3.底臌。 以下显示巷道变形的实物图片
11
掘进工作面顶板管理基本知识
冒顶(钢架支护)
12
掘进工作面顶板管理基本知识
尖顶(钢架支护)
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掘进工作面顶板管理基本知识
钢架支护严重变形
料石碹支护严重底臌
21
掘进工作面顶板管理基本知识
锚网支护，大变形尖顶
22
掘进工作面顶板管理基本知识
锚网钢架料石碹 复合支护变形底臌
23
一、掘进工作面顶板管理基本知识
巷道布置的原则 1.空间上尽量避免支承压力的强烈影响、叠加影响和多次影响；时间上尽量
缩短支承压力影响时间。 2.巷道布置在应力降低区或原岩应力区。 3.采用无煤柱开采，必须留煤柱时在保证煤柱稳定的条件尽可能小。 4.如果需要留煤柱保护巷道，所留护巷煤柱尺寸应使巷道不受支承压力影响
或影响较小。 5.避免在煤柱上、下方布置巷道。合理选择巷道与煤柱边缘的水平距离和与
第四节巷道掘进及支护ppt课件
５、下底梁或架设环形支架 当巷道发生底臌时采用下底梁的方式支护，
当巷道底臌严重时，采用架设环形支架的方式 支护。 ６、架木垛
当巷道冒落较高，支架上方顶板空隙较大时， 应棚梁上方架设木垛接顶，以防止顶板继续冒 落。架设木垛处应加强通风工作，以吹淡冒高 处的瓦斯。
精品课件
第四节 巷道掘进及支护
７、套棚维修砌碹巷道 当砌碹巷道失修不严重时，若不影响通风与
巷道维修及冒顶处理的安全措施 （１）维修巷道前，应对巷道维修点进行瓦斯 浓度测定，只有在回风流中，瓦斯浓度不超过 １％，二氧化碳浓度不超过1.5％，才能进行 维修。否则，应先处理瓦斯或二氧化碳，只有 当瓦斯和二氧化碳的浓度符合《煤矿安全规程》 有关规定后，才可以进入巷道进行维修。
精品课件
第四节 巷道掘进及支护
精品课件
第四节 巷道掘进及支护
通风设施亦称通风构筑物，其使用地点对巷 道支护的要求主要是结构严密、坚固、不漏风或 少漏风，通风阻力小。
通风设施
风硐 风桥 测风站 风门 密闭墙
精品课件
第巷四道维节修及冒顶巷处理道掘进及支护 １、井巷失修率：是指统计期末失修巷道总长度 占巷道总长度的百分比。 E1=(L失1/L总)Ｘ100% 式中： E1——巷道失修率，%； L失1——统计期末失修巷道总长度，为失修巷道 和严重失修巷道之和，m L总——统计期末矿井巷道总长度，是指矿井正在 使用的全部巷道长度，m
精品课件
第四节 巷道掘进及支护
３、加固支架 对于失修不严重，不影响安全使用的巷道，可
采用加固的办法进行维修，方法有打中柱、架套 棚、支抬棚等。 ４、改用砌碹支护
当失修巷道冒落很高、片帮严重，使用架棚修 复有困难时，可改用砌碹支护。也可以墙体砌筑， 顶梁采用架设钢梁的方式。
当巷道底臌严重时，采用架设环形支架的方式 支护。 ６、架木垛
当巷道冒落较高，支架上方顶板空隙较大时， 应棚梁上方架设木垛接顶，以防止顶板继续冒 落。架设木垛处应加强通风工作，以吹淡冒高 处的瓦斯。
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第四节 巷道掘进及支护
７、套棚维修砌碹巷道 当砌碹巷道失修不严重时，若不影响通风与
巷道维修及冒顶处理的安全措施 （１）维修巷道前，应对巷道维修点进行瓦斯 浓度测定，只有在回风流中，瓦斯浓度不超过 １％，二氧化碳浓度不超过1.5％，才能进行 维修。否则，应先处理瓦斯或二氧化碳，只有 当瓦斯和二氧化碳的浓度符合《煤矿安全规程》 有关规定后，才可以进入巷道进行维修。
精品课件
第四节 巷道掘进及支护
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第四节 巷道掘进及支护
通风设施亦称通风构筑物，其使用地点对巷 道支护的要求主要是结构严密、坚固、不漏风或 少漏风，通风阻力小。
通风设施
风硐 风桥 测风站 风门 密闭墙
精品课件
第巷四道维节修及冒顶巷处理道掘进及支护 １、井巷失修率：是指统计期末失修巷道总长度 占巷道总长度的百分比。 E1=(L失1/L总)Ｘ100% 式中： E1——巷道失修率，%； L失1——统计期末失修巷道总长度，为失修巷道 和严重失修巷道之和，m L总——统计期末矿井巷道总长度，是指矿井正在 使用的全部巷道长度，m
精品课件
第四节 巷道掘进及支护
３、加固支架 对于失修不严重，不影响安全使用的巷道，可
采用加固的办法进行维修，方法有打中柱、架套 棚、支抬棚等。 ４、改用砌碹支护
当失修巷道冒落很高、片帮严重，使用架棚修 复有困难时，可改用砌碹支护。也可以墙体砌筑， 顶梁采用架设钢梁的方式。
最新煤矿巷道顶板课件ppt
2020/12/22
14
超 前 支 护 采 用 DW － 2500/ DW － 2800/ DW － 3200/ DW － 3500 单 体 液 压 支 柱 配 合 HDJA － 1200型金属铰接顶梁支护顶板，一梁一柱，柱 距1.2m。工作面轨顺打三排（距两帮及排间距 均为1.0m）；皮顺破碎机以里打三排，破碎机 以外打两排（距上帮、下帮均为1.0m，两排单 体排距为2.5m）。原支护的锚杆、钢筋梯和锚 索必须在放顶线排回撤，以加强顶板支护。见下 图1306轨道顺槽超前支护.JPG
2020/12/22
23
3、如果靠近端头的支架不能有效地维护好刮板运 输机头、机尾上方的顶板，机头（尾）超出过渡
液压支架0.6m时，则在机头、机尾上方分别加设 4.2m的“∏”型钢梁维护顶板，“∏”型钢梁成 对交错使用，一梁三柱，迈步前移，且距液压支
架侧护板的距离不大于0.6m。成对使用的对内的 两根“∏”型钢梁中～中不大于0.6m，且“∏” 型钢梁沿倾向到最近一排铰接顶梁的距离不大于
2020/12/22
8
一、正常工作时期顶板支护方式：
• 采用追机移架的方法对顶板进行及时支护，在采 煤机割煤后，先移支架，后移运输机。
• 正常情况下，采用及时移架少降快移一次到位的 方式移架，正常移架滞后采煤机后滚筒3～5架， 端面距不大于340mm，工艺为：割煤→移架→ 推移运输机。顶板破碎及过断层时，要紧跟采煤 机前滚筒带压移架或超前移架控制顶板,即：当
煤矿巷道顶板管理
一、采煤工作面顶板管理 二、掘进工作面顶板管理
2020/12/22
2
第一部分 采煤工作面顶板管理
第一节 支护设计 第二节 工作面顶板管理 第三节 顺槽及端头顶板管理
掘进质量标准化现场培训课件
完
谢谢大家！
掘进质量标准化现场培训课件
主讲人：
一、巷道中腰线
1、中线：主要是控制巷道前进方向。
（1）运输大巷、斜井、采区上下山、采区主要石门等， 一般均要按中线施工，中线，一般是与巷道轨中或巷中标 定； （2）沿煤巷道的中线，一般以煤层底板距巷道底板高 度确定，正常情况下，煤层底板与巷道底板高度应保持在 1.4米左右，但如果煤层急弯，则局部可行当放低；当煤 层较厚时，也可行当放低煤层； （3）沿煤层底板的中线，一般是以煤层底板的标志层 施工，间隔12米左右施工一个反眼揭露煤层，正常情况下， 煤层与底运巷间距控制在5-6米，揭露后，如间距大于6米， 则应向煤层方向靠，否则，相反。
4、“三变”中腰线的控制 （1）变方位：根据巷道使用运输方 式，选择曲率半径，制定大样图，大样图 一般以中线间距一米计算中线至左右邦的 尺寸，按垂直于巷邦标注。打眼前带班人 员必须严格对照大样图，明确巷道位置， 左右尺寸。打眼时根据曲率半径，靠外侧 炮眼打深，内侧打浅，确保拐弯平顺；
（2）变坡度：平巷变为上山或下山等，一般 情况开头40米左右，无法安装激光，最容易偏差。 用数学计算法计算高差，几个常规数据。 tg20°=0.364；tg25°=0.466；tg26°=0.488； tg28°=0.532；tg30°=0.577。延放方法：用坡 度规或透明水管水平延放，按上、下山每米提高 或降低。 （3）变断面：根据变断面长度及宽度，制作 大样图，计算延米扩大尺寸。
2、腰线；主要是控制巷道前进坡度
（1）平巷：一般是采取3‰～5‰上坡或下坡，丈量 时，一般可采用坡度规或透明水管水平延放（底板有静水 也可作为依据），延放后，丈量巷道长度，每10米按上、 下坡提高或降低30-50mm（超过或不足换算）。
巷道掘进技术培训课件(70页)
• 矿井预计于2018年7月中旬正式投产，设计生产能力为90 万吨/年。全矿井服务年限14a，其中辅助水平4、5号煤层 服务年限为3.8a。
第一部分 矿井基本概况
• 二、开拓方式的概念及分类 • 在一定的井田地质、开采技术条件下，矿井开拓巷道可有
多种布置方式，开拓巷道的布置方式通称为开拓方式。合 理的开拓方式，一般要在技术可行的多种开拓方式中进行 技术经济分析比较后，才能确定。 • 井田开拓方式分类 • 井田开拓方式种类很多，一般可按下列特征分类。 • 1、按井筒形式 • 按井筒形式可分为立井开拓、斜井开拓、平碉开拓、综合 开拓。 • 2、按开采水平数目 • 按开采水平数目可分为：单水平开拓(井田内只设1个开采 水平)；多水平开拓(井田内设2个及2个以上开采平)。
槽、上下山以及合适的巷道等，用刮板运输机或皮带运输 机的方法运煤外，其它大部分巷道都以矿车运输为主，用 人力或蓄电池机车调车。 • 4、支护：巷道支护可分为临时支护和永久支护。临时支 护的形式较多，最常见的有:金属前探护顶梁、无腿金属 棚、有腿金属棚等；永久支护的形式较多，大体上可分为 木支护、金属支护和锚喷支护等。 • 5、挖砌水沟：认真做好这项工作，对安全生产也会有很 大影响。
第一部分 矿井基本概况
• 三、矿井井田开拓方式： • 矿井田开拓方式为立井多水平。 • 1、水平划分及标高 • 全井田共划分一个主水平和一个辅助水平开采全井田；辅
助水平开采4、5号煤层，水平标高为＋575m；主水平开 采9、10号煤层，水平标高为＋521。 • 2、大巷布置 • 1）辅助水平巷道布置 • 辅助水平布置三组大巷。从主立井向北至井田北部边界 （副立井附近）布置一组开拓大巷，设胶带大巷、轨道大 巷、回风大巷，均沿4号煤层布置。
• ⑹、可缩性拱形支架，其搭接要符合设计规定，卡缆上紧， 其螺栓的预紧力矩≮150N.m，并有现场检测记录。
第一部分 矿井基本概况
• 二、开拓方式的概念及分类 • 在一定的井田地质、开采技术条件下，矿井开拓巷道可有
多种布置方式，开拓巷道的布置方式通称为开拓方式。合 理的开拓方式，一般要在技术可行的多种开拓方式中进行 技术经济分析比较后，才能确定。 • 井田开拓方式分类 • 井田开拓方式种类很多，一般可按下列特征分类。 • 1、按井筒形式 • 按井筒形式可分为立井开拓、斜井开拓、平碉开拓、综合 开拓。 • 2、按开采水平数目 • 按开采水平数目可分为：单水平开拓(井田内只设1个开采 水平)；多水平开拓(井田内设2个及2个以上开采平)。
槽、上下山以及合适的巷道等，用刮板运输机或皮带运输 机的方法运煤外，其它大部分巷道都以矿车运输为主，用 人力或蓄电池机车调车。 • 4、支护：巷道支护可分为临时支护和永久支护。临时支 护的形式较多，最常见的有:金属前探护顶梁、无腿金属 棚、有腿金属棚等；永久支护的形式较多，大体上可分为 木支护、金属支护和锚喷支护等。 • 5、挖砌水沟：认真做好这项工作，对安全生产也会有很 大影响。
第一部分 矿井基本概况
• 三、矿井井田开拓方式： • 矿井田开拓方式为立井多水平。 • 1、水平划分及标高 • 全井田共划分一个主水平和一个辅助水平开采全井田；辅
助水平开采4、5号煤层，水平标高为＋575m；主水平开 采9、10号煤层，水平标高为＋521。 • 2、大巷布置 • 1）辅助水平巷道布置 • 辅助水平布置三组大巷。从主立井向北至井田北部边界 （副立井附近）布置一组开拓大巷，设胶带大巷、轨道大 巷、回风大巷，均沿4号煤层布置。
• ⑹、可缩性拱形支架，其搭接要符合设计规定，卡缆上紧， 其螺栓的预紧力矩≮150N.m，并有现场检测记录。
巷道掘进与顶板管理培训PPT课件
2021/9/10
选用掘进临时支护方式注意事项
前探梁： 1）每根前探梁至少2个专用前探梁卡（吊环），并固定牢靠。前探梁后 端固定处外露长度不少于200mm，前端距迎头煤（岩）壁不大于 200mm； 2）倾斜巷道内前探梁应安设防滑装置； 3）前探梁前端网或棚梁与顶板要接实，前探梁尾部用板梁、背板、道木、 木楔等背实。
2021/9/10
20
掘进作业规程编制、审批与贯彻执行
常见问题
总工程师不能按月对作业规程组织复审 审批手续不全，存在补手续现象 规程贯彻、考核和学习签字记录不规范 编制施工安全技术措施代替作业规程
特别要求
在作业规程执行过程中，当工作面地质条件、生产组织、掘进
工艺、掘进装备等发生较大变化，或作业规程不能有效指导现场 安全作业时，应及时修改、完善作业规程。
2021/9/10
选用掘进临时支护方式注意事项
一般规定： D.前探梁临时支护遇到下列情况时应采用π型梁（槽钢式前探梁）加单 体柱联合加强支护措施：
①顶板破碎、裂隙发育、围岩自稳性差； ②前探梁不能及时推进或无法推进时； ③当有悬岩、悬顶或伞檐，经敲帮问顶不能找掉时； ④当施工巷道超宽时 E.机掘巷道采用单体柱+板梁临时支护方式应与托梁器配合使用，炮掘 工作面使用该临时支护方式应与前探梁临时支护配套使用 F.优先使用可靠性较高的临时支护。
工程质量
材料质量 品种、规格、强度 符合使用要求
工程观感
符合GB502132010要求
附属工程
符合GB502132010要求
2021/9/10
6
掘进安全质量标准化检查的主要项目
健全顶板管理体系
顶板巡查制度 工程移交验收制度 零星工程和临时工程管理制度 矿压观测制度 支护质量与顶板动态监测制度 顶板管理例会制度 小班施工质量验收制度以及锚杆终身负责制 变化管理制度 掘进工作面进入煤帮作业安全确认制度
选用掘进临时支护方式注意事项
前探梁： 1）每根前探梁至少2个专用前探梁卡（吊环），并固定牢靠。前探梁后 端固定处外露长度不少于200mm，前端距迎头煤（岩）壁不大于 200mm； 2）倾斜巷道内前探梁应安设防滑装置； 3）前探梁前端网或棚梁与顶板要接实，前探梁尾部用板梁、背板、道木、 木楔等背实。
2021/9/10
20
掘进作业规程编制、审批与贯彻执行
常见问题
总工程师不能按月对作业规程组织复审 审批手续不全，存在补手续现象 规程贯彻、考核和学习签字记录不规范 编制施工安全技术措施代替作业规程
特别要求
在作业规程执行过程中，当工作面地质条件、生产组织、掘进
工艺、掘进装备等发生较大变化，或作业规程不能有效指导现场 安全作业时，应及时修改、完善作业规程。
2021/9/10
选用掘进临时支护方式注意事项
一般规定： D.前探梁临时支护遇到下列情况时应采用π型梁（槽钢式前探梁）加单 体柱联合加强支护措施：
①顶板破碎、裂隙发育、围岩自稳性差； ②前探梁不能及时推进或无法推进时； ③当有悬岩、悬顶或伞檐，经敲帮问顶不能找掉时； ④当施工巷道超宽时 E.机掘巷道采用单体柱+板梁临时支护方式应与托梁器配合使用，炮掘 工作面使用该临时支护方式应与前探梁临时支护配套使用 F.优先使用可靠性较高的临时支护。
工程质量
材料质量 品种、规格、强度 符合使用要求
工程观感
符合GB502132010要求
附属工程
符合GB502132010要求
2021/9/10
6
掘进安全质量标准化检查的主要项目
健全顶板管理体系
顶板巡查制度 工程移交验收制度 零星工程和临时工程管理制度 矿压观测制度 支护质量与顶板动态监测制度 顶板管理例会制度 小班施工质量验收制度以及锚杆终身负责制 变化管理制度 掘进工作面进入煤帮作业安全确认制度
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组合梁理论认为：当顶板岩层中存在没有稳固岩层 的若干薄层状时、通过锚杆的支护作用将这些岩层锁 紧成一个较厚的岩层、由叠合梁变成组合梁、显著提 高了岩梁的抗弯曲能力并减小挠度。
图 悬吊作用
图 组合梁作用
6上煤巷道支护设计
当实测的围岩松动圈LP＜1.5m时，悬吊理论是确定支 护参数较好的方法，锚杆的悬吊点是松动圈外的未松 动岩层或煤层。
巷道掘进技术及顶板管理培训课件文稿演示
巷道支护技术
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。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。
三、锚杆支护
锚杆支护是使围岩加固而主动承受地压的一种支护方 式，具有快速、安全、经济的特点、是当今世界巷道支护技 术的主要发展方向。
1、锚杆支护作用原理
1．悬吊作用 悬吊理论认为：锚杆支护的作用是将巷道顶板较软
弱的岩层悬吊在上部坚硬稳定岩层上。这样就能控制 和减弱岩层的下沉和离层、保持顶板的稳定。 2．组合梁理论
3. 锚索间距
m=0.85B/n=0.85*5.4/2=2.29 式中 n——排数； B——巷道宽度，m。 按GBJ86-85要求：锚索锚固长度La应符合下式： La≥k*d* fs/(4* fc)=2*18.9*1770/(4*10)=1672.65mm 式中 k——安全系数，一般取2； d——锚索钢铰线直径，mm； fs——钢绞线抗拉强度，N/mm2；（1770） fc——锚索与锚固剂的设计粘结强度，一般煤巷锚索多用
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。
2、更换巷道支护时、在拆除原有支护前、应先加固临近支护、拆除原
有支护后、必须及时除掉顶帮活矸和架设永久支护、必要时还应采取临时支
护措施。在倾斜巷道中、必须有防止矸石、物料滚落和支架歪倒的安全措施。
3、采用锚杆、锚喷等支护形式时、
应遵守下列规定：
（2）锚杆长度 当顶板有坚硬岩层或者有塑性区、锚杆的端部应该插入坚硬岩层中或超出 塑性区、如没有坚硬岩石或塑性区过大、则宜使用全长锚固式锚杆。
（3）锚杆插入方向 锚杆应与岩石的层面成正交、最小角度不低于75O、在非
可作业。 (4)使用锚固剂固定锚杆时、应将孔壁冲洗干净、砂浆锚杆必须灌满填实。 (5)软岩使用锚杆支护时、必须全长锚固。 (6)采用人工上料喷射机喷射混凝土、砂浆时、必须采用潮料、并使用除尘机对
上料口、余气口除尘。喷射前、必须冲洗岩帮。喷射后应有养护措施。作业人员 必须佩戴劳动保护用品。 (7)锚杆必须按规定做拉力试验。煤巷还必须进行顶板离层监测、并用记录牌板 显示。对喷体必须做厚度和强度检查。并有检查和试验记录。在井下做锚固力试 验时、必须有安全措施。 (8)锚杆必须用机械或力矩扳手拧紧、确保锚杆的托板紧贴巷壁。 (9)岩帮的涌水地点、必须处理。 (10)处理堵塞的喷射管路时、喷枪口的前方及其附近严禁有其他人员。
(1)锚杆、锚喷等支护的端头与掘进工作面的距离、锚杆的形式、规格、安装角 度、混凝土标号、喷体厚度、挂网所采用金属网的规格以及围岩涌水的处理等、 必须符合施工组织设计或作业规程中规定。
(2)采用钻爆法掘进的岩石巷道、必须采用光面爆破。 (3)打锚杆眼前、必须首先敲帮问顶、将活矸处理掉、在确保安全的条件下、方
一、《煤矿安全规程》有关 巷道支护的规定
1、掘进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。
树脂作锚固剂，其粘结强度，fc＝10N/mm2。
2、锚杆布置主要技术参数
（1）“三径”的合理匹配 1)钻孔直径：煤巷锚杆钻孔直径应采用φ28mm、不宜采用大于φ33mm的。 2)锚杆直径：使用无纵筋左旋螺纹钢锚杆时、钻孔直径与锚杆直径之差应 为4-1Omm之间、最佳值为5-6mm。 3)树脂卷直径：当使用φ2 8mm钻孔直径和φ16-22mm带纵筋螺纹钢锚杆时、 树脂卷直径应为φ23-φ25mm；当使用φ26mm和φ43mm的钻孔时、应分别使 用φ23mm和φ28mm的树脂卷。
1. 锚索长度的确定
X= X1 + X 2 + X 3 =0.3+1.3+1.8=3.4m 式中 X 1——锚索外露长度，取0.3m； X3——锚索锚固长度，取1.8m； X2——潜在不稳定煤层高度，m；
2. 锚索排距
s=3σ/4B2γk=3*400/（4*5.4*2*14.7*0.5）=3.78 式中 σ——每根锚索最低破断载荷，400 kN； γ——煤岩体积力，kN/m3；（14.7） B——巷道宽度m； k——安全系数，取0.5；
； L2——锚杆在巷道中的外漏长度，一般取0.1m。
2、锚杆间距、排距计算：
设计令间距a、排距b，则 a*b=Q/KHγ=70/2*1.2*14.7=1.98
式中a*b——锚杆间排距，m； Q——锚杆设计锚固力，70KN/根 H——冒落拱高度，取1.2m； γ——被悬吊煤层的重力密度，取14.7KN/m³； K——安全系数，一般取K=2。 3、锚杆直径：d=L/110=2200/110=20
当围岩裂隙发育或者实测的围岩松动圈LP＞1.5m时， 按组合拱理论设计锚杆支护参数。
辽工大科研项目得围岩松动圈为1.2-1.3m，计算：
L=KH+L1+L2=1.3*1.2+0.4+0.1=2.06 式中L——锚杆长度，m； H——冒落拱高度，m；取H=1.2 K——安全系数，一般取K=1.3； L1——锚杆锚入稳定煤层的深度，一般按经验取0.4m
图 悬吊作用
图 组合梁作用
6上煤巷道支护设计
当实测的围岩松动圈LP＜1.5m时，悬吊理论是确定支 护参数较好的方法，锚杆的悬吊点是松动圈外的未松 动岩层或煤层。
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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。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。
三、锚杆支护
锚杆支护是使围岩加固而主动承受地压的一种支护方 式，具有快速、安全、经济的特点、是当今世界巷道支护技 术的主要发展方向。
1、锚杆支护作用原理
1．悬吊作用 悬吊理论认为：锚杆支护的作用是将巷道顶板较软
弱的岩层悬吊在上部坚硬稳定岩层上。这样就能控制 和减弱岩层的下沉和离层、保持顶板的稳定。 2．组合梁理论
3. 锚索间距
m=0.85B/n=0.85*5.4/2=2.29 式中 n——排数； B——巷道宽度，m。 按GBJ86-85要求：锚索锚固长度La应符合下式： La≥k*d* fs/(4* fc)=2*18.9*1770/(4*10)=1672.65mm 式中 k——安全系数，一般取2； d——锚索钢铰线直径，mm； fs——钢绞线抗拉强度，N/mm2；（1770） fc——锚索与锚固剂的设计粘结强度，一般煤巷锚索多用
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。
2、更换巷道支护时、在拆除原有支护前、应先加固临近支护、拆除原
有支护后、必须及时除掉顶帮活矸和架设永久支护、必要时还应采取临时支
护措施。在倾斜巷道中、必须有防止矸石、物料滚落和支架歪倒的安全措施。
3、采用锚杆、锚喷等支护形式时、
应遵守下列规定：
（2）锚杆长度 当顶板有坚硬岩层或者有塑性区、锚杆的端部应该插入坚硬岩层中或超出 塑性区、如没有坚硬岩石或塑性区过大、则宜使用全长锚固式锚杆。
（3）锚杆插入方向 锚杆应与岩石的层面成正交、最小角度不低于75O、在非
可作业。 (4)使用锚固剂固定锚杆时、应将孔壁冲洗干净、砂浆锚杆必须灌满填实。 (5)软岩使用锚杆支护时、必须全长锚固。 (6)采用人工上料喷射机喷射混凝土、砂浆时、必须采用潮料、并使用除尘机对
上料口、余气口除尘。喷射前、必须冲洗岩帮。喷射后应有养护措施。作业人员 必须佩戴劳动保护用品。 (7)锚杆必须按规定做拉力试验。煤巷还必须进行顶板离层监测、并用记录牌板 显示。对喷体必须做厚度和强度检查。并有检查和试验记录。在井下做锚固力试 验时、必须有安全措施。 (8)锚杆必须用机械或力矩扳手拧紧、确保锚杆的托板紧贴巷壁。 (9)岩帮的涌水地点、必须处理。 (10)处理堵塞的喷射管路时、喷枪口的前方及其附近严禁有其他人员。
(1)锚杆、锚喷等支护的端头与掘进工作面的距离、锚杆的形式、规格、安装角 度、混凝土标号、喷体厚度、挂网所采用金属网的规格以及围岩涌水的处理等、 必须符合施工组织设计或作业规程中规定。
(2)采用钻爆法掘进的岩石巷道、必须采用光面爆破。 (3)打锚杆眼前、必须首先敲帮问顶、将活矸处理掉、在确保安全的条件下、方
一、《煤矿安全规程》有关 巷道支护的规定
1、掘进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。
树脂作锚固剂，其粘结强度，fc＝10N/mm2。
2、锚杆布置主要技术参数
（1）“三径”的合理匹配 1)钻孔直径：煤巷锚杆钻孔直径应采用φ28mm、不宜采用大于φ33mm的。 2)锚杆直径：使用无纵筋左旋螺纹钢锚杆时、钻孔直径与锚杆直径之差应 为4-1Omm之间、最佳值为5-6mm。 3)树脂卷直径：当使用φ2 8mm钻孔直径和φ16-22mm带纵筋螺纹钢锚杆时、 树脂卷直径应为φ23-φ25mm；当使用φ26mm和φ43mm的钻孔时、应分别使 用φ23mm和φ28mm的树脂卷。
1. 锚索长度的确定
X= X1 + X 2 + X 3 =0.3+1.3+1.8=3.4m 式中 X 1——锚索外露长度，取0.3m； X3——锚索锚固长度，取1.8m； X2——潜在不稳定煤层高度，m；
2. 锚索排距
s=3σ/4B2γk=3*400/（4*5.4*2*14.7*0.5）=3.78 式中 σ——每根锚索最低破断载荷，400 kN； γ——煤岩体积力，kN/m3；（14.7） B——巷道宽度m； k——安全系数，取0.5；
； L2——锚杆在巷道中的外漏长度，一般取0.1m。
2、锚杆间距、排距计算：
设计令间距a、排距b，则 a*b=Q/KHγ=70/2*1.2*14.7=1.98
式中a*b——锚杆间排距，m； Q——锚杆设计锚固力，70KN/根 H——冒落拱高度，取1.2m； γ——被悬吊煤层的重力密度，取14.7KN/m³； K——安全系数，一般取K=2。 3、锚杆直径：d=L/110=2200/110=20
当围岩裂隙发育或者实测的围岩松动圈LP＞1.5m时， 按组合拱理论设计锚杆支护参数。
辽工大科研项目得围岩松动圈为1.2-1.3m，计算：
L=KH+L1+L2=1.3*1.2+0.4+0.1=2.06 式中L——锚杆长度，m； H——冒落拱高度，m；取H=1.2 K——安全系数，一般取K=1.3； L1——锚杆锚入稳定煤层的深度，一般按经验取0.4m