矿井巷道掘进支护技术
矿井巷道掘进支护技术
(一)巷道支护的基本原理
巷道未开掘以前,地下岩体处于相对平衡的原岩应力状态。巷道开掘以后,就破坏了这种原岩应力状态,打破了原有的应力平衡,应力重新分布,形成了集中应力,岩体受三向压缩转变为双向压缩。巷道周边围岩是否破坏取决于:集中应力的大小和围岩的强度。如果集中应力大于围岩的强度,岩体就会破坏,集中应力就会向围岩内部转移。在转移过程中集中应力降低,围岩越向里,其承载能力越强,直到重新平衡为止。由此可见,巷道维护须从两方面釆取措施:提高围岩强度,控制围岩应力。要使得巷道易于维护,就是要合理选择巷道位置;减少对巷道围岩的震动与破坏;及时支护,提高巷道围岩强度,防止松动岩石脱落。
只有提高支架的初撑力和强度,及时支护,才能够发挥支护的作用。如果不及时支护造成工作面空顶,就会发生冒顶、片帮、掉矸而造成人员伤亡。掘进工作面严禁空顶作业
(二)巷道支护的类型
1.支撑式支架
支撑式支架是直接支撑岩体的支护方式。这种支护方式分为棚式支架和石材整体式支架
棚式支架一般分木支架（现在已经淘汰）、金属支架和钢筋混凝土支架。木支架由一梁两柱,以及背板、木楔等组成,
常用来支护梯形断面的巷道。顶梁是木支架支撑顶板压力的受弯构件,棚腿是顶梁的支点,并承受侧压,棚腿与底板的夹角一般为80°,并应插到坚实底板岩石上。顶梁和棚腿的连接,常用“亲口接”,接头要求结合紧密,安设时应用四个楔子把梁腿接口处与顶帮围岩之间楔紧,以便能承受此处较大的挤压力和保持整个支架的稳定。棚子与巷道周边之间插入板皮或坑木背实。由于木棚子易腐朽和损坏,使用年限短,不利于防火、阻水、防止围岩风化,有条件时应减少木支架的使用。金属支架是用旧钢轨、工字钢或槽钢代替木材,制成梁和柱支设的棚子。钢腿可由两节组成,有一定的可缩量。拱形金属支架用特型钢由几段组合成拱形支架,接点处可以移动,可在动压较大的巷道中使用。钢筋混凝土支架是在地面用钢筋混凝土预制成标准尺寸的梁和柱运入井下组成的棚式支架。
石材整体式支架是指用料石、混凝土或钢筋混凝土砌筑成的连续整体式支架。一般称这种支架为砌碹,主要形式是直墙拱顶式,由拱、墙和基础组成。拱型多采用三心拱和半圆拱,但圆弧拱和抛物线拱受力更好。主要应用于围岩十分破碎、有大面积涌水和化学腐蚀、巷道服务年限长的地方规程中规定
(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。
(2)支架间应设牢固的撑木或拉杆。可缩性金属支架应用金属拉杆,并用机械或力矩扳手拧紧卡缆。支架与顶帮之间的空隙必须塞紧、背实。巷道砌碹时,碹体与顶帮之间必须用不燃物充满填实;巷道冒顶空顶部分,可用支护材料接顶,但在碹拱上部必须充填不燃物垫层,其厚度不得小于0.5m。
(3)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。
2.补强式支架
补强式支架是补强岩体,利用围岩本身强度来维护巷道的支护方式。这种支护方式主要有锚杆支护、喷射混凝土支护、喷浆支护和锚索、锚喷支护等。
(1)锚杆支护
巷道掘出后,向围岩中打锚杆眼,然后将锚杆安设在锚杆眼内,对巷道围岩予以人工加固,提高围岩自身的强度,以维护巷道的稳定。我国从1956年开始在煤矿井下巷道中使用锚
杆支护技术,经过多年的实践和改进,这种支护已成为我国煤矿井下巷道的主要支护形式之一。
锚杆支护分集中锚固和全长锚固两种。集中锚固:通过眼底端的锚头和另一端的紧固部分,使锚杆受张拉而抑制围岩的变形与松动。集中锚固类有楔缝式锚杆、涨壳式锚杆树脂锚杆和预应力锚索等。全长锚固:通过杆体与孔壁间的胶结材料,使锚杆在全长范围内与岩石粘结在一起对岩体产生锚固作用。全长锚固类有砂浆锚杆、树脂锚杆等。锚固方式可分为机械锚固型和全面铰接型(粘结锚固型)。锚固装置或锚杆杆体和锚杆孔壁接触靠摩擦阻力起锚固作用的锚杆,属于机械锚固型锚杆。锚杆杆体部分或锚杆杆体全长利用树脂、砂浆、水泥等胶结材料,将锚杆杆体和锚杆孔壁粘结、紧贴在一起,靠粘结力起锚固作用的锚杆,属于粘结锚固型锚杆。锚杆支护原理:
①加固拱(挤压组合拱)作用
开巷后形成的围岩破坏圈,通过锚杆的作用使围岩形成一个具有一定厚度的能够维持自身稳定而具有防止其外部围岩松动的加固拱,从而使围岩保持稳定。试验证明,一根错杆可以形成一个锥形压缩体,多根锚杆按照一定间距排列,可以通过一个个锥形压缩体互相咬合就形成一定厚度的拱墙体,试验:锚杆可以把松散的石子变为一体。锚杆对围岩起到了加固作用,而这个作用是传统的巷道支护方式(支撑式)所不
能比拟的。由于锚杆安设的质量及巷道稳定状况的隐蔽性,巷道失稳预兆不明显,因而对巷道的安全预测要特别予以重视。
②悬吊作用
将要冒落的软弱岩层或围岩悬吊于深部坚固稳定的岩体上,由锚杆来承担这些岩体的重量。如果顶板中没有坚硬稳定岩层或软弱岩层较厚无法将锚杆锚固到上面坚硬稳定岩层中,悬吊作用将失效。
③组合梁作用在层状岩层中通过锚杆作用将一层层岩石组成一个整体,提高其承载能力,这个整体就是组合梁。当顶板岩层中存在若干薄的分层时,通过锚杆的作用,可将这些岩层锚固成一个较厚的岩层,由叠合梁转变成组合梁,从而提高了岩梁的自承能力。组合梁越厚,梁的最大应力和梁的挠度也就越小,承载能力也就越大。在锚杆支护的基础上,为防止岩石松动和风化,可再喷射一层50~200mm厚的砂浆或混凝土,即构成锚喷支护。锚固强度是指作用到单位围岩面积的锚固力。曾发生过重大面积冒顶事故的锚杆支护的煤巷,共同的原因是锚固力太低,锚固强度过小。现阶段,在一般排、间距情况下,顶板锚杆锚固力以大于70kN为宜。
锚杆支护要做到:及时安设,拧紧紧固螺母,提高锚固强度。
(2)喷射混凝土和喷浆支护
喷射混凝土是将一定比例的水泥、沙、石的拌合料通过
混凝土喷射机,用压缩空气作动力沿着管路送到喷嘴处与水混合后,以较高的速度(100m/s)喷射在岩面上凝结硬化而成的一种支护形式。从混合料及施工工艺上大体可以分为干式喷射法、潮式喷射法和湿式喷射法。潮式喷射法是混凝土混合料含有一定水分(或湿度),在压气气流中呈稀薄流动状态输送,到喷嘴处再加入少量的水混合后喷往围岩表面。潮式喷射法与干式喷射法的主要区别在于石子和砂子是不是湿料喷射混凝土和喷浆支护的作用原理:
①结构作用(加固、组合)。喷层具有良好的物理力学性能,抗压强度较高,因此能起到结构支撑作用。同时由于喷层具有一定的柔性,可以产生一定变形。
②封闭作用。喷层封闭了围岩表面,完全隔绝了空气、水与围岩的接触,有效地防止风化作用所造成的围岩破坏和剥落。
③充填作用。喷射混凝土以很高的速度射入岩体张开的节理裂隙,把松动的岩块粘结、充填起来,产生粘结作用,大大提高了围岩的整体性和强度。
喷射混凝土在一定程度上改善了围岩的应力状态。围岩由二向应力状态转化为三向应力状态。
煤矿巷道支护技术现状及发展趋势分析
煤矿巷道支护技术现状及发展趋势分析 引言：煤矿巷道的安全性关系着整个煤矿开采工程的安全，随着煤矿开采深度的不断加深，也就对煤矿巷道支护技术所起到的安全作用提出了更高的要求。因此，要分析现在应用的煤矿巷道支护技术，解决当前煤矿巷道支护存在的问题，探究煤矿巷道支护技术今后的发展。 1.煤矿巷道支护技术应用分析 1.1煤矿巷道棚式支护技术 棚式支护技术曾经得到过很广泛地应用，按其使用的材质主要分为木结构，混凝土和金属材料等几种形式。现在应用的主要是金属材料的支架支护。在支架使用过程中，金属材质的支架的长，宽，高等要符合一定的比例，才能达到理想的支护作用。但是这种棚式支护技术的缺点是岩石表层和支架之间不能很好地进行连接且金属支架的成本比较高，而且在地质环境比较复杂的地方还不能起到很好的支护作用，所以目前这种支护技术并没有得到广泛地应用，已经逐渐被比较先进的支护技术所取代。 1.2煤矿巷道砌碴支护技术 在如今的煤矿巷道支护技术中，砌碴技术属于比较早应用到煤矿巷道支护中去的。这种支护技术应用起来方便简单，在一些大巷中加固作用比较好。砌碴支护技术大致可以分为现浇混凝土，混凝土砌块等方式。使用煤矿巷道砌碴支护技术成本比较高，如果要岩层发生改变，砌碴技术能发挥的作用就会比较小，不能起到很好的支护作用。所以在一些岩层比较固定的特殊的煤矿巷道中可以采用这一支护技术，对于其他情况，使用这种支护技术就会用很多限制，不适合大规模广泛地使用。 1.3U型钢支架支护技术 U型支架支护技术的承载能力比较好，一般会在比较深的矿井中使用，能发挥比较好的支护作用。在使用这种支护技术时，要对卡缆进行合理的调质和处理，岩石的支护壁要填充好，这样才能更好地发挥U型钢支架的支护作用。注意如果出现岩土巷道破碎和剥落的现象，最好不要单独使用这种支护作用，可以采取锚喷和U型钢联合支护技术，可以弥补单独使用U型钢支架支护的缺陷。由于承载能力比较好，适用范围比较广，是一种典型的巷道支护技术。 1.4锚杆支护技术 锚杆支护技术是利用锚杆的支护增强煤矿巷道的支护强度，可以很好有效地控制煤矿巷道岩层的变形，提高巷道的稳定性。在应用锚杆支护技术时要根据煤矿巷道的实际情况，建立起完善的锚杆支护体系。使得设计出来的锚杆支护体系能够有效地发挥支护作用，提高煤矿巷道的稳定性，针对一些特殊的情况，需要设计出良好的强有力的锚杆支护，防止煤矿巷道的岩层的变形。锚杆支护技术是现在使用最广泛的巷道支护技术。 1.5联合支护技术 除上述的对煤矿巷道单独支护的技术外，还可以对煤矿巷道进行联合支护，与单独支护相比，联合支护如果运用得当可以取得更好的效果。经常使用的联合技术是锚杆锚索的联合支护技术。在联合支护技术中，锚杆支护主要是利用锚杆等构件对围岩进行一定程度上的支撑，来提高对围岩应力等的承受能力，即起到了支护作用。而锚索的作用则是将围岩本身主要的承载层与由锚杆支护所衍生出的承载层相连接，借此增大了承受应力的岩体面积，使得支护效果更加明显。此为锚杆锚索联合支护技术的工作原理。 该技术主要起到加固和互补的作用。因锚杆锚索和岩体紧密相连，提高了岩体整体的承载力，且由于承载面积的增大导致应力的分布状态也发生改变，岩体抗变形的能力明显加强。当锚杆锚索到达稳定层岩时，锚杆在切向和径向出现约束力，避免了破坏的岩层肆意流动影
煤矿巷道支护方法
煤矿巷道支护技术 摘要：推行巷道支护改革，对于降低原煤生产成本，提高经济效益，有着巨大的促进作用，本文就煤矿巷道支护问题进行了探讨。 关键词：煤矿巷道支护被动式支护主动式支护 近几年来，随着我国煤矿开采深度的不断增加，煤矿井巷支护经历了由单一型支护技术到联合支护型技术的发展历程。煤矿早期开采阶段几乎全部是以木材作为巷道及采煤工作面的支护材料，随着新型材料的出现，开始采用混凝土或钢筋混凝土砌碹等支护形式，这些被动式支护耗费大量材料且受深度和岩性影响。随着井巷支护技术的发展演变，可将其归纳为被动式支护方式、主动式支护方式。 1.被动式支护方式 被动式支护技术是源于古典压力理论和坍落理论，认为巷道开挖后围压主要由围岩局部坍塌导致而成，而巷道的稳定主要靠围岩坍塌致使硐室形状改变后自行获得。被动式支护把围岩坍塌岩与支护分开来考虑，把围岩视作荷载，支护看作承载结构，二者之间形成“荷载—结构”体系，认为支护是为了承受由围岩所产生的荷载，无法控制围岩变形破坏的发生，只能起被动抵抗的作用。 1.1木支护方式 木支护技术主要是采用木材作为支护材料，典型的支护方式有“亲口”棚、鸭嘴棚、戴帽点柱、木垛等。木支护耗费大量木材而且受采深和岩性影响严重，因此只适用于浅部围岩，而且支护断面形状必须与围岩曲线一致，以充分发挥围岩和支护结构抗压强度大的优势，从而硬性抵抗岩体的变形压力。 1.2石材支护方式 石材支护分片石、料石两种支护方式，优点是具有抗压性好、一次成巷好、安全系数大、抗灾能力强、支架变形小和质量易保证等特点，不足之处在于初期投资高，只适用于矿井服务年限长的巷道。 1.3金属支架支护方式 金属支架支护技术主要分刚性支架支护与可缩性支架支护，其中刚性支架允许压缩变形量小，工作阻力随变形量增大而减小，直至破坏而失去工作阻力；可缩性支架允许压缩变形量大，在结构设计压缩范围内，工作阻力随压缩量大而增大，或者恒阻。金属支架支护视支架为支护体，围岩为荷载，其破坏是由于支架上弯曲力矩达到屈服极限的破坏应力所致，同时，由于支架承受侧压力和荷载的不均匀常使支架失去稳定性或可缩性而减弱或失去竖向承载能力。特别是u型钢支架支护由多段弧形构件相互叠置搭接而成，大多支护面呈拱形或环形，主要使用于松软围岩、地压大、底臌严重和两帮位移量大的开拓和采区巷道。 1.4装配式钢筋混凝土支架支护方式 装配式钢筋混凝土支架支护施工技术，可以在地面工厂化预制，质量有保证且利于批量化生产和井下机械化安装，不足之处在于不能有效抵抗上覆岩层整体移动而产生的底板沉降及巷帮测压，受扭曲折断而失去支护作用。钢筋混凝土支架支护分一般钢筋混凝土支架、预应力钢筋混凝土支架。预应力钢筋混凝土支架具有抗压性好、一次成巷好、安全系数大、抗灾能力强、支架变形小和质量易保证等优点，不足之处在于初期投资高，易松动等。
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，
浅谈煤矿巷道掘进技术现状及发展
浅谈煤矿巷道掘进技术现状及发展 随着我国经济的不断发展，家庭环境也逐渐趋于城市化，同时也加大了人们对于能源的需求量，尤其是对于煤炭资源的需求越来越大。为了保证人们对于煤炭资源的供大于求，各国纷纷研究更高的煤矿开采技术，然而煤矿开采的一个重要环节是巷道掘进。笔者从我国目前掘进技术水平和掘进设备技术特点出发，探讨了加强相关技术人员专业素养的重要性，以提高矿井的掘进技术水平，从而提高煤矿的开采率。 标签：煤矿巷道掘进技术 在社会主义市场经济体制下，对于我国煤炭资源的开采，主要关注点是对资源的经济效益进行生产。煤矿开采的技术和方法对于煤矿生产设备能力的发挥、安全生产、生产成本和经济效益等都有非常重要的作用。由于我国煤层条件复杂，呈多样性，因此对于煤岩巷道就需要大量开掘，由此可见掘进和回采在煤矿生产中的重要性。这就要求机械化掘进水平要不断提高，同时支护技术也要达到一个比较高的水平。 1 我国巷道掘进的几种方式 我国煤矿巷道掘进的方式主要有3种：①采取综合机械化掘进的方式。②采取多巷掘进、交叉换位施工的方式，是连续采煤机与锚杆钻车配套的作业线方式。 ③一种正处于实验阶段的掘锚一体化掘进。 1.1 综合机械化掘进所谓的煤巷综合机械化掘进方式是指由可伸缩带式输送机、悬臂式掘进机、转载机、通风除尘设备及供电系统、单体锚杆钻机等设备组成。其中的悬臂式掘进机是其掘进的关键设备，掘进工效和掘进进尺主要取决于掘进机的性能。 1.2 连续采煤机煤矿大断面巷道高效快速掘进作为一种综合机械化掘进设备——连续采煤机，其在采割大宽度煤层时具有非常明显的优势，能够将采落煤、装煤和运输煤结合为一体。目前此种设备约60多套台已分布于我国多个矿区在使用中，很好地服务于煤矿大断面巷道的快速掘进。 从工作面运输方式分类，连续采煤机掘进工作面设备配置分为两种： 第一种，采取间断式运输方式：以给料破碎机、锚杆钻车、连续采煤机、铲车及胶带输送机、运煤车或梭车等为工作面的配置。 第二种，采取连续式运输方式：工作面的配置主要为锚杆钻车、连续采煤机、铲车及胶带输送机、运煤车或梭车。在煤矿大断面巷道的快速掘进时，连续式采煤机所采用的交叉换位的方式与锚杆钻车相互配合作业。连续式采煤机在掘进开采运输巷道的时候，锚杆钻车在同一时间正在回风巷道进行锚杆的支护作业，与
煤矿掘进工作面支护材料管理办法(原版+吴部+户部)
高头窑煤矿掘进工作面支护材料 管理制度 为确保安全生产,进一步加强高头窑煤矿掘进工作面支护材料管理工作，尽量减少支护材料投入，降低吨煤成本，提高矿井经济效益，实现规范化、精细化管理。特制定《高头窑煤矿掘进工作面支护材料管理制度》。 一、掘进工作面支护材料管理领导小组 组长：掘进副矿长 副组长：掘进副总 成员：生产技术部部长、安监部部长、物资部部长、监审部部长、掘进队队长。 掘进工作面支护材料管理领导小组下设管理办公室，办公室设在生产技术部，生产技术部部长兼任办公室主任，生产技术部掘进专责负责具体协调联络工作，各区队技术员、材料员为本区队支护材料的监督员，负责本区队支护材料领取时质量、规格的查验工作。 二、掘进工作面支护材料领导小组管理职责 （一）生产技术部职责 1.参与支护材料入矿检验、验收（检查内容包括支护材料出厂日期、出厂合格证、煤矿安全标志、出厂检验合格证、现场实物抽查）等工作。 2.负责总结、推广支护方面的新技术、新材料、新设备、
新工艺。 3.负责确定掘进工作面的支护方式及支护参数。 4.负责根据现场实际情况，及时变更支护材料的规格型号及技术要求。 5.负责支护材料的抽检、送检工作，并根据实验结果及现场使用情况确定支护材料质量是否合格。 6.负责掘进巷道支护参数的设计优化工作，在确保安全生产的前提下，尽量减少支护材料的消耗量。 7.负责检查各施工现场使用的支护材料、支护质量是否符合设计要求。对支护质量不合格的施工地点，有权责令其停止生产，并限期整改。 （二）安监部职责 1.参与支护材料入矿检验、验收（检查内容包括支护材料出厂日期、出厂合格证、煤矿安全标志、出厂检验合格证、现场实物抽查）等工作。 2.参与支护材料的抽检、送检工作，并根据实验结果及现场使用情况确定支护材料质量是否合格。 3.负责对支护材料现场实时监管工作，发现有使用不合格支护材料的施工单位，有权责令其停止生产，并限期整改。 （三）物资部职责 1.负责支护材料的采购、审批、领用和发放、仓储、装卸等管理工作。
煤矿巷道支护的发展前景
浅谈煤矿巷道支护的发展 摘要：推行巷道支护改革，对于降低原煤生产成本，提高经济效益，有着巨大的促进作用，本文就煤矿巷道支护问题进行了探讨。 近几年来，随着我国煤矿开采深度的不断增加，煤矿井巷支护经历了由单一型支护技术到联合支护型技术的发展历程。煤矿早期开采阶段几乎全部是以木材作为巷道及采煤工作面的支护材料，随着新型材料的出现，开始采用混凝土或钢筋混凝土砌碹等支护形式，这些被动式支护耗费大量材料且受深度和岩性影响。随着井巷支护技术的发展演变，可将其归纳为被动式支护方式、主动式支护方式。 1.被动式支护方式 被动式支护技术是源于古典压力理论和坍落理论，认为巷道开挖后围压主要由围岩局部坍塌导致而成，而巷道的稳定主要靠围岩坍塌致使硐室形状改变后自行获得。被动式支护把围岩坍塌岩与支护分开来考虑，把围岩视作荷载，支护看作承载结构，二者之间形成“荷载—结构”体系，认为支护是为了承受由围岩所产生的荷载，无法控制围岩变形破坏的发生，只能起被动抵抗的作用。 1.1木支护方式 木支护技术主要是采用木材作为支护材料，典型的支护方式有“亲口”棚、鸭嘴棚、戴帽点柱、木垛等。木支护耗费大量木材而且受采深和岩性影响严重，因此只适用于浅部围岩，而且支护断面
形状必须与围岩曲线一致，以充分发挥围岩和支护结构抗压强度大的优势，从而硬性抵抗岩体的变形压力。 1.2石材支护方式 石材支护分片石、料石两种支护方式，优点是具有抗压性好、一次成巷好、安全系数大、抗灾能力强、支架变形小和质量易保证等特点，不足之处在于初期投资高，只适用于矿井服务年限长的巷道。 1.3金属支架支护方式 金属支架支护技术主要分刚性支架支护与可缩性支架支护，其中刚性支架允许压缩变形量小，工作阻力随变形量增大而减小，直至破坏而失去工作阻力；可缩性支架允许压缩变形量大，在结构设计压缩范围内，工作阻力随压缩量大而增大，或者恒阻。金属支架支护视支架为支护体，围岩为荷载，其破坏是由于支架上弯曲力矩达到屈服极限的破坏应力所致，同时，由于支架承受侧压力和荷载的不均匀常使支架失去稳定性或可缩性而减弱或失去竖向承载能力。特别是u型钢支架支护由多段弧形构件相互叠置搭接而成，大多支护面呈拱形或环形，主要使用于松软围岩、地压大、底臌严重和两帮位移量大的开拓和采区巷道 1.4装配式钢筋混凝土支架支护方式 装配式钢筋混凝土支架支护施工技术，可以在地面工厂化预制，质量有保证且利于批量化生产和井下机械化安装，不足之处在于不能有效抵抗上覆岩层整体移动而产生的底板沉降及巷帮测压，受扭
煤矿软岩巷道控制原理与支护技术
煤矿软岩巷道控制原理与支护技术 发表时间：2018-10-27T12:25:11.300Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第18期作者：余进学 [导读] 软岩及其分类软岩亦称松软岩层，它是指“强度低、孔隙率大、胶结程度差。 盘州市安全生产监督管理局贵州盘县 553500 摘要：本文主要对煤矿软岩巷道支护技术进行了分析，概述了软岩的概念和分类以及软岩的工程特征，并探讨了煤矿软岩巷道支护存在的问题，最后从三个方面对煤矿软岩巷道支护技术问题进行了研究，具体包括软岩巷道支付的技术关键分析，最佳支护时间分析以及软岩巷道支护的对策。 关键词：软岩巷道支护技术控制原则 软岩及其分类软岩亦称松软岩层，它是指“强度低、孔隙率大、胶结程度差、受构造面切割及风化影响显著或含有大量易膨胀粘土矿物的松、散、软、弱岩层，且具有流变性和高地应力的特点。软岩巷道在我国分布广泛，随着煤矿开采深度的不断增加，井下煤矿巷道将处于更高的地应力环境中，尤其在地质构造活动强烈的地区，井下巷道支护及稳定性更加难以保证。 1、软岩的基本概念及其分类 1.1 软岩的基本概念 在上世纪60-90年代初，软岩的概念在国内外一直争论不休，到90年代末期，提出了地质软岩和工程软岩的概念。国际岩石力学学会将地质软岩定义为单轴抗压强度在0.5～25 MPa的松散、破碎、软弱及风化膨胀性一类岩体的总称。而工程软岩是指在工程力作用下能产生显著塑性变形的工程岩体。工程岩体是软岩工程研究的主要对象，是巷道、边坡、基坑开挖扰动影响范围之内的岩体组合特征，包括岩块、结构面及其空间组合特征。 工程软岩和地质软岩的关系是：当工程荷载相对于地质软岩的强度足够小时，围岩没有产生大的破坏区，地质软岩不产生软岩显著塑性变形力学特征，即不作为工程软岩。只有产生大破坏区和显著变形才作为工程软岩。在大深度、高应力作用下，部分地质硬岩（如泥质胶结砂岩等）也呈现了显著变形特征，则应视其为工程软岩。 1.2 软岩分类及基本物理与力学属性 软岩仅是地质岩体中一部分，但却是地质介质中极为复杂的部分。按照软岩自然特征、物理化学特性，以及在工程力的作用下产生显著塑性大变形的机理作为分类的主要依据，软岩分为五类：即低强度软岩、膨胀性软岩、高应力软岩、节理化软岩和复合型软岩。软岩有别于硬岩而独具的特性有以下几点： （1）水理性（化学）。软岩颗粒之间胶结程度差，缺乏牢固的连结，层、节理发育，造成水易进入内部，导致岩层节理、层理裂隙中充水，削弱岩层颗粒之间连接力，引起软化、崩解、体积膨胀。水在软岩中的存在状态可能有水蒸气、固态水（如冰、化学结晶水等）、分子结合水、吸附水、毛细管水和重力水（自由水）等。高岭石、伊利石等遇水软化、碎裂、崩解、体积不膨胀。蒙脱石则体积膨胀，最终导致软化、松散崩解。 （2）流变性（力学）。流变性是指材料应力应变与时间因素有关的性质。与塑性变形区别：蠕变不超过弹性极限情况；软岩是非线性的弹塑－粘性介质，变形即使所受的荷载很小，只要作用时间长，也会发生永久变形。流变有两种形式，即蠕变和松弛。软岩体不但流变速度快，变形量大，而且明显地表现出蠕变变形的三个阶段的影响。试验表明，其强度一般不超过极限强度的70%，有时甚至更低。 （3）可塑性。可塑性是指软岩在工程力的作用下产生变形，去掉工程力之后这种变形不能恢复的性质。低应力软岩的可塑性是由软岩中泥质成分的亲水性所引起的；节理化软岩是由所含的结构面扩展、扩容引起；高应力软岩是泥质成分的亲水性和结构面扩容共同引起的。 （4）崩解性。低应力软岩的崩解性是软岩中的粘土矿物集合体在与水作用时膨胀应力不均匀分布造成崩裂现象；高应力软岩和节理化软岩的崩解性则主要表现为在工程力的作用下，由于裂隙发育的不均匀造成局部张应力集中而引起的向空间崩裂、片帮的现象。当然，高应力软岩也存在着遇水崩解的现象，但不是控制性因素。 （5）易扰动性。由于软岩的内部结构特点，软岩对抗外界环境扰动的能力极差，对施工震动、吸水膨胀、软化泥化、暴露风化等影响极为敏感。 2、软岩巷道围岩稳定控制原则 由于软岩工程具有变形速度快、持续时间长、导致变形量大的特征，所以软岩工程应采取科学的支护原则与与对策措施。要根据不同的压力类型选用不同的巷道支护方法，降低围岩应力和先放后让与边让边抗结合，消除“环境效应”对岩体强度的不利影响，根据围岩压力分布特点选择合理的断面形状，通过施工监测动态调整支护设计与参数。按如下原则控制： 2.1 整体性原则。使支护与围岩形成的复合体发挥协同作用，表现出较大的刚度和较强的抵抗变形能力。 2.2 结构性原则。就是从支护与围岩共同作用形成的复合结构中的应力状态出发，通过加强锚固或增加锚固深度，改善支护结构中关键部位的应力状态，保证支护结构整体应力状态的均衡。 2.3 全面性原则。就是在加强巷道顶帮支护的同时，加强巷道底角和底板围岩的支护，形成全断面支护结构。 2.4 有效性原则。保证形成的支护结构具有较大刚度和较强的承载能力，满足有效抵抗静动压作用巷道围岩碎涨变形和蠕变变形的要求。 2.5 时效性原则。考虑支护体的长时强度，避免支护体在静动压作用下进入屈服状态，导致支护结构不能满足长期稳定的需要。 对于具体工程需要根据不同围岩和工程条件，采取合理的控制技术，以实现对复杂条件下巷道围岩大变形的有效控制。 3、软岩巷道支护技术 工程实践表明，对于软岩巷道，无论是新开巷道、还是实施了多次支护的翻修巷道，其破坏是一个渐进的力学过程，总是从某一个或几个部位开始发生变形、损伤，进而导致整个支护系统的失稳。在软岩巷道变形破坏过程中首先破坏的部位可称之为关键部位，关键部位
煤矿掘进技术员考试卷(答案)
姚桥煤矿掘进技术员考试卷 单位：姓名：成绩： 一、填空题：（20分，每空2分） 1．炮眼深度超过1m时，封泥长度不得小于（）m。 2．工作面有两个或两个以上自由面时，在煤层中最小抵抗线不得小于（）m，在岩层中最小抵抗线不得小于（）m。 3．《煤矿安全规程》规定：掘进中的煤及半煤岩巷最低允许风速为（）m/s；岩巷最低允许风速为s。 4．采掘工作面爆破地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到（）％时，严禁爆破。 5．矿井风流中一氧化碳浓度不超过（）％。 6．掘进巷道贯通前，综合机械化掘进巷道在相距（50）m前，必须停止一个工作面作业，做好调整通风系统的准备工作。 7. 锚网支护巷道施工过程中必须加强锚杆间距的控制，巷道两帮底根锚杆距巷道底板不大于（400）mm，否则必须增打锚杆。 8、使用锚杆固定绞车时，锚杆体要固定在坚硬的底板上，杆体直径不得小于（22）mm，地基螺栓应戴双帽紧固，锚杆的锚固深度不得小于1.5m，绞车必须固定可靠。9、矿用防爆电气设备的总标志为（Ex）；矿用安全标志是MA。 二、选择题：（10分，每题1分） 1．最佳的巷道支护是（A）。 A．允许连道围岩在一定范围内变形B．不允许巷道围岩变形C．允许巷道围岩有较大变形。 2．《煤矿安全规程》第四十一条规定，靠近掘进工作面（A）m 内的支护在爆破前必须加固。 A．10 B．15 C．20 3．在容易自燃和自燃的煤层中掘进巷道时，对于巷道中出现的冒顶区，必须及时进行（B）。 4．采区巷道矿压显现最强烈的阶段是（B）。 A．巷道掘进阶段B．采动影响阶段C．无采掘影响阶段 5．《煤矿安全规程》第八十五条规定，对冲击地压煤层，巷道支护严禁采用（C）。 A．柔性支架B．刚件支架C．可缩性支架 6．架设梯形金属支架时，棚脚的岔脚一般应相当于棚腿长度的（B）。 A．1/3～1/4 B．1/4～1/5 C．1/5～1/6
采矿工程巷道掘进及支护略谈
采矿工程巷道掘进及支护略谈 发表时间：2019-07-03T11:31:10.943Z 来源：《防护工程》2019年第2期作者：冯泽宇[导读] 本文对采矿工程巷道掘进及支护的应用进行了分析。云南方圆中正工贸有限公司云南昆明 650000 摘要：采矿工程中巷道顺利、安全掘进，是采矿作业实施的关键，因此，采矿单位应加强采矿工程地质状况研究，采用合理的巷道掘进方式。挖掘施工属于实践操作，更多的是针对煤矿采矿施工，让地下巷道实现挖掘与规划目标。巷道空间要以周边煤层与岩体为基础，通过支撑保护巷道空间，从而为煤炭运输与开采提供有效条件。基于此，本文对采矿工程巷道掘进及支护的应用进行了分析。 关键词：采矿工程；巷道；掘进及支护；应用 一、采矿工程巷道掘进技术 在采矿工程巷道掘进过程中，可以做到对钻眼爆破法的有效运用，在地下巷道施工做出规划与设计的同时，可以做到采取多台钻机来为施工服务。并在施工时，对施工技术与施工组织做到充分考虑，进而使得炮眼深度掘进时得到良好开展。运用钻机对巷道进行掘进时，应当结合矿层厚度与炮眼间的距离来开展。施工技术人员在前期设计平面施工图当中，需要对掘进炮眼做出合理的规划与设计。另外，还应当结合现场实际情况，对炮眼做到有效定位，同时做到对相关原则的有效遵守。对于一般金属非金属矿层来说，沿脉与脉外巷道一样，特质比较稳固，所以在掘进时，应采取单向掏槽的措施来开展。当掘进到一定程度，遇到炮眼较深时，需针对实际情况来开展工作。若是对于炮眼来说，其断面比较小，那么需要采取复合式掏槽办法来掘进。若是有软弱夹层存在，那么需要技术人员在软弱夹层当中，完成对掏槽的布置工作，一般来说，需要布置的三个掏槽眼，同时使它们的倾角控制在60～90°；若是对于软弱矿层来说，其断面较小时，一般需要设置辅助炮眼来进行掘进。在钻眼爆破实现顺利掘进、实现实际开采资源的同时，需要注意的是装矿环节。装矿环节是一项费时费力的复杂工作。具体来说，在实际施工现场，通常采用STB-22L型扒装机进行装矿作业。之所以选择该类型的装矿设备，主要在于其通过履带行走的方式运输矿石，具有较好的灵活性、高效性及持续性的优点，较为适宜在掘进断面进行运输作业。 二、采矿工程巷道掘进技术施工环节要点 1、注重瓦斯排放工作 采矿工程掘进作业中，为避免瓦斯浓度过高引发安全问题，掘进作业应应认真做好瓦斯排放工作，一方面，结合巷道情况构建合理的通风系统，及时将产生的瓦斯排放出去，避免在巷道中聚集。另一方面，做好瓦斯浓度检测，掌握瓦斯浓度参数，一旦超过危险值，应停止作业，瓦斯排放后再进行掘进作业。 2、做好通风防尘工作 采矿掘进作业中，往往产生较大粉尘，不仅影响掘进作业环境，而且施工人员长期处在粉尘较多的环境中，容易得相关疾病，因此，采矿单位应提高认识，结合巷道实际情况，保证通风防尘工作的认真落实。一方面，在综合分析巷道所需风压、风量的基础上，确定最佳的通风机类型，应用合理数量的通风机，保证通风机的合理布局，并配合专业的风筒等。另外，通风机正式投入使用前应注重性能的测试，保证满足巷道通风工作要求。另一方面，粉尘给巷道掘进作业造成的影响不容忽视，施工中应配备相关的除尘系统，降低粉尘浓度。 3、把握掘进技术要点 巷道掘进作业中如应用光面爆破技术，应把握相关技术要点。光面爆破技术包括轮廓线、预裂法、修边法等，施工中进行综合分析与计算，精确布置爆破眼，保证装药量的合理性，应严格控制爆破时间间隔，以获得最佳爆破效果，为巷道掘进作业的进行做好铺垫。除此之外，还应做好巷道支护施工，保证巷道稳定性与安全性，促进巷道掘进作业顺利完成。 三、巷道掘进过程中需要注意的问题 在实施巷道掘进过程中需要使用对应的机器，一般利用煤矿巷道掘进机，这种机器在掘进过程中能够发挥出强大的作用，巷道掘进机可以快速完成巷道掘进，在巷道掘进的同时配置相关的煤炭运输设备，就可以将开采的煤炭迅速通过传送带运输至地面，完成煤炭开采的基本环节。这个过程需要合理搭配各个环节，包括巷道掘进、煤炭开采及运输，从而形成一个快速高效的工作流程，有助于提高煤炭开采效率。由于巷道掘进涉及到多个方面，需要综合考虑当地的地形条件及外部地形情况，因此在实施巷道掘进前需要根据煤矿实际情况进行科学规划，规划内容需要充分考虑巷道掘进过程中需要使用的机器及容易出现的安全问题，基于此，需要在巷道掘进的同时及时做好巷道支护操作，从而有效保证巷道空间的稳定性，为煤炭开采和运输做好准备。当前在具体煤炭采矿工程中，一般都会使用锚杆支护技术，通过对巷道的有力支护，从而有效提高巷道掘进速度及质量，同时也为后续的巷道支撑工作做好准备。 四、采矿工程巷道支护应用 1、前探梁和液压支柱 采矿掘进支护过程中可以运用前探梁的施工技术，传统的前探梁缺乏稳定性，加上人们对前探梁不够重视，在实际作业中没有使用物体进行加固，导致前探梁的固定性较差，因此可以在前探梁的支架处增加三根吊挂，校正支护工程，确保支护工程充分发挥自身的功能，增强桥梁的稳定性。在确定前探梁位置的基础上，调整间距，最好的设计是0.4m的前探梁距离，在设计巷道布局结构的对数据进行分析，确保清除巷道内的障碍物，保障前探梁的顺利移动。采矿掘进支护中顶梁的布置方式直接影响掘进支护的质量，选择单体液压支柱施工，可以达到顶梁特定的要求，在支护过程中，设计在1.5m的间隔距离，保障顶梁的垂直性；当进行放炮作业时，将支柱挂在顶梁上，通过水平销加固，将钢筋网铺好再以水泥加固，用单体液压支撑顶梁，确保顶梁的坚固性。 2、预制钢筋砼支架 这一支护技术主要是利用混凝土制作支架，并在矿井内将其装配，确保梁柱接口的紧密性，所以其不仅具有较大的支护强度，且成本较低，但存在质量大和无伸缩性等方面不足。常见的主要有吊环式的前探梁，主要是在前面的临时支护措施下，采用3根吊挂前探支架，按照一定的长度和间距将其在巷道中平行布置，每一根的强度必须与吊环之间进行固定和匹配，固定点必须大于2个，并确保其紧固性，才能确保其支护效果。 3、锚杆支护技术
煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用研究
煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用研究 发表时间：2018-08-09T11:37:24.643Z 来源：《基层建设》2018年第19期作者：马华 [导读] 摘要：面对日益增长的能源需求量，容易开采的能源已经开发利用殆尽。 阳泉煤业集团有限公司二矿山西省阳泉市 045000 摘要：面对日益增长的能源需求量，容易开采的能源已经开发利用殆尽。随着工程技术的进步，人们逐渐要目光转向地质条件较为复杂、开采难度大的能源，其中就包括煤炭采矿工程。煤炭采矿工程中最为关键的技术就是巷道的掘进与支护技术，它直接关系到整个工程的安全进行以及整个项目的开采量。因此，研究如何保证煤炭开采中巷道掘进的稳定性和支护技术的牢固性具有十分重大的意义。本文就当前较为先进的预应力锚索支护技术展开讨论与分析，希望为相关企业提供参考。 关键词：煤炭开采预应力锚索 1引言 预应力锚索支护技术因其操作简单、灵活方便、能够与多种常规支护技术无缝结合的优点得到了大力的发展。在煤矿巷道的作业发挥着巨大的优势，不仅大大的增加了巷道的安全性、稳定性，更是使得煤炭开采的保障性大大提高。其次，在对破损巷道的加固修复中，预应力锚索支护技术所发挥的作用立竿见影，可以较为容易的将预应力传递扩散到远方，大大保证了巷道的安全性。 2煤矿巷道掘进施工技术及应用注意事项 煤矿巷道掘进技术就是要为煤炭的开采打通一条安全可靠的道路，便于顺利出煤，实现源源不断的煤炭从地下到地面的输送。在掘进的过程中需要多种技术设备的相互配合，形成科学有效的模式，在提升效率的同时稳定推进掘进程度。在掘进的过程需要特别注意的是巷道的安全性与永久性，这就需要在掘进的过程采用较为可靠的支护技术，目前，较为实用可靠也是应用最多的就是支护技术也就是预应力锚索支护技术，其良好的应用保证了煤矿项目的持续推进，也是提升煤矿开采量的关键因素。 3煤矿巷道锚索支护技术基本原理及应用价值 预应力锚索支护技术因其独特优势得以快速发展，并且在实践中发现，借助预应力锚索支护技术不仅可以较好地悬吊活动的岩层，而且可借助锚索对围岩进行科学的支护，与锚杆一起在围岩内构成稳定的预应力结构，有效加固巷道中的围岩，最终确保围岩具有连续性与稳定性。锚索可把巷道中的围岩结构及锚杆产生的预应力合理地连接在一起，明显增强巷道中围岩结构整体的承载能力，并且提高承载结构自身的稳定性。在煤矿巷道施工中，巷道具有怎样的预应力，是设计锚索支护的关键参数，对锚索的受力情况及支护效果发挥着决定性作用。要想更加充分地发挥锚索在支护方面的价值，就需要全面了解锚索的应力场分布概念，以有效掌握锚索预应力的特点。通常来讲，锚索自由段中间部分的压应力都不大，而锚索始端的下部的压应力相对较为集中，但是应力集中的程度与范围都较小。因此，只要可为锚索施加足够大的预应力，并合理选择锚索密度参数与长度，就可把支护阻力较好作用于煤矿巷道围岩中，构建出压应力区域，以突显出锚索在支护方面的优势作用。 在支护煤矿巷道的过程中，锚索的作用是确保煤矿安全生产目标顺利实现的关键因素。锚索支护的核心价值主要有以下几点：①锚索支护可对非锚固层与锚杆之间的变形进行有效控制，以有效预防巷道四周破碎岩石发生坍塌状况的出现，尽可能降低巷道的破坏性；②可把非锚固岩层与锚杆间的作用力，借助传递的方式在锚杆上得以体现，这就大大降低了煤矿巷道中围岩所承受的作用力；③应用锚索加固技术，可对已经存在破碎岩体的巷道进行有效的支撑。虽然巷道中的岩体存在一定的破裂痕迹，但是这些岩石都有一些膨胀力，能把所受到的作用力及时地转移到锚索与锚杆上，可让巷道深处那些岩层呈现为三向受力态势，以有效提高残余岩体的强度。 4煤矿巷道中锚索支护技术的应用策略 （1）科学选择支护材料 为了实现快速掘进及有效降低煤矿巷道施工成本的目标，科研机构研发出了一种先进的、能满足发展目标需求的树脂锚固预应力锚索。该锚索形式中使用了单根钢绞线，与以往的锚固技术的区别在于，新型树脂锚固预应力锚索技术的大大缩小了钻孔直径，通常情况下，钻孔直径是28mm，并且借助所提搅拌锚固树脂，其特点主要有：①具有较小的钻孔直径，可实现单体性的施工，速度很快，在安装方面具有较为简单的工序，从而大幅提高了支护速度；②新型的树脂锚固剂具有很快的固化速度，可及时地施加所需要的预应力，有助于锚索快速而主动地承载预应力；③当前所采用的锚固技术，是在传统建筑施工中多用到的钢绞线层面上，又研发出的具有更优质性能与结构的1X19型号的钢绞线，合理地增大了钢绞线的直径，大大增加了锚索的延展性及破断荷载。 （2）合理选择支护形式 一般来讲，煤矿巷道预应力锚索支护的主要形式，有以下几种：①锚杆与预应力锚索结合支护。这种支护形式是目前我国煤矿巷道施工中最常用且普及率最高的一种支护模式，锚索与锚杆有机结合，并最大限度发挥了两者的作用与优势，可实现对煤矿巷道围岩进行明显加固的作用。实践证明，锚杆与预应力锚索结合在一起的支护方式可大面积地应用到全煤巷道及煤顶巷道中，尤其适合用在那些断面较大的巷道或高应力、大深度的巷道中，可发挥很高的支护价值；②全锚索支护。借助全锚索支护方式，可在煤矿巷道的两侧、底板及顶部实施预应力锚索支护加固活动，全面彰显锚索在预应力方面的优势作用。该支护方式非常适合用在高地应力煤矿巷道加固工作中应用，并且适用于易于受动压影响的巷道加固过程中。 （3）优化支护参数 煤矿巷道预应力锚索支护的主要参数，主要涵盖有索体的强度、密度、长度及直径等。预应力锚索支护的各种支护参数为：①适当的锚索预应力。锚索预应力在整个煤矿巷道预应力支护中占据重要地位，其设计标准应完全符合相邻锚索之间及锚索与锚杆之间产生的预应力结构。锚索的直径与长度越大，其强度也会相应地越来越高，能承受的预应力也随之变大；②合理的锚索长度。在设计锚索长度时，需要全面及精准了解煤矿巷道围岩的实际情况，在此基础上恰当设计锚索长度，以确保所设置的参数能让锚索较好地固定到岩层内，并与设计要求相符合。同时确保锚索的长度和其预应力之间相互匹配；③恰当的锚索直径。在设计锚索直径的过程中，应确保其与钻孔直径有较高的匹配度，通常情况下锚索的直径应是21mm。因此，应将钻孔与索体的直径差可控制在8mm左右。 5结语 综上所述，预应力锚索支护技术的应用使得巷道的稳固程度得到大幅提升，很多问题随之被解决，因此，今后的实践工作中，要加大对预应力锚索技术的应用并根据实践经验不断优化创新，才能够充分展现锚索支护的优势，使得煤矿巷道掘进技术得到进一步提升，创造
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，
煤矿井下巷道掘进顶板支护技术探讨
煤矿井下巷道掘进顶板支护技术探讨 关于煤矿巷道掘进工作，其在实际中包含多项技术内容，因而具有一定的难度。对此，相关施工人员在实际工作过程中要能够选择较为先进的施工工艺和施工设备，同时还要根据矿井实际情况来设计该巷道掘进的速度。为了能够保障煤矿井下巷道掘进工作的质量，相关施工人员就可以利用顶板支护技术来进行。通过这种技术的应用，能够极大的促进我国煤炭开采事业的可持续发展。基于此，本文就对当前煤矿井下巷道掘进顶板支护技术进行重点探讨和分析。 标签：煤矿；井下巷道；掘进；顶板支护 由于煤矿井下巷道掘进工程的系统性，因而相关施工人员在进行掘进工作时，要想能够更好的确保井下巷道掘进顺利安全的开展下去，施工人员在需要注重对顶板支护的管理和控制。另外，在井下巷道的掘进施工作业中，施工人员既要能够考虑到地质构造、掘进工艺以及掘进速度，同时还要考虑到施工速度、施工组织管理和施工人员自身素质等方面。只有这样才能够更好的开展相应的施工作业。 一、关于煤矿井下掘进巷道的支护形式 根據当前我国井内巷道的掘进支护形式能够得出，其主要有三种形式，分别为矿用支护型钢、可缩性支架和预留柱支护。对于这三种支护形式，在实际应用中都具有自身的优势和适用的范围[1]。因而施工人员在开展煤矿井下掘进作业时，要能够根据实际情况，选择合适的支护方式。 （一）矿用支护型钢。 众所周知，型钢是钢材中的四大品种之一，同时也是一种具有一定尺寸和截面形状的条形钢材。在现代煤矿企业中，其所使用的支护型钢主要有两种，即工字钢和U型钢这两种。这种类型的支护型钢通常都是在椭圆型巷道、半圆形巷道或者圆形巷道的断面所使用。针对现阶段煤矿的井下环境恶劣的情况，相关企业就必须要采购质量上等的矿用支护型钢。在实际采购过程中，要能够考虑到支架本身的可塑性，以便能够在内一定程度上确保支护型钢具有较强的载荷能力。 （二）可缩性支架支护。 对于这种支护类型，其属于金属支架，在实际承载能力和极限承载能力上都是属于两个承载负荷能力。在煤矿井下的可缩性支架在实际收缩过程中主要体现的就是其本身的实际承载力，而在这其中，相关器件连接的状况与该支架的整体构造是会严重影响实际荷载能力。由此可见，要想能够准确的判断可缩性支架的实际状态，就可以从该支架的实际承载力和极限承载能力的差异得出。 （三）预留煤柱支护。
巷道支护技术
2.1 巷道围岩控制理论 1907年俄国学者普罗托吉雅可诺夫提出普氏冒落拱理论[1-2]，该理论认为：巷道开掘后，已采空间上部岩层将逐步垮落，其上方会形成一个抛物线形的自然平衡拱，下方冒落拱的高度与岩层强度和巷道宽度有关。该理论适用于确定巷道围岩强度不高、开采深度不是很大的巷道支护反力。20世纪50年代以来，人们开始用弹塑性力学解决巷道支护问题，其中最著名的是Fenner [3]公式和Kastner 公式[4]。 Fenner 公式为： ()[]10cot sin 1cot -??? ??+-+-=???σ?N i R r C C P （1） 式中，i P —支护反力；C —围岩内聚力；?—内摩擦角；0σ—原岩应力；r —巷道半径；R —塑性圈半径；?N —塑性系数，κ??sin 1sin 1-+= N 。 Kastner 公式为： ()()?????sin 1sin 20sin 1cot cot -??? ??-?++-=R r C P C P i （2） 式中，i P —支护反力；C —围岩内聚力；?—内摩擦角；0P —初始应力；r —巷道半径；R —塑性圈半径。 国内外巷道顶板控制理论发展很快[3-4]，我国在1956年开始使用锚杆支护，迄今为止，已有50多年的历史。锚杆支护机理研究随着锚杆支护实践的不断发展，国内外已经取得大量研究成果[5-10]。 （1）悬吊理论 1952年路易斯阿帕内科L(ouis.Apnake)等提出了悬吊理论，悬吊理论认为锚杆支护的作用就是将巷道顶板较软弱岩层悬吊在上部稳固的岩层上，在预加张紧力的作用下，每根锚杆承担其周围一定范围内岩体的重量，锚杆的锚固力应大于其所悬吊的岩体的重力。 （2）组合梁理论
XX 煤矿巷道掘进贯通安全技术措施
贵州天健矿业集团股份有限公司 金沙县源村乡田湾煤矿 20801-1回风绕道巷掘进工作面与20801-1回风下山巷贯通安全技术措施 编制人：周佳涛 编制单位：田湾煤矿 编制日期：2017年3月29日 20801-1回风绕道巷掘进工作面与20801-1回风下山巷贯通安全技术措施 一．编制目的 为保证20801-1回风绕道掘进工作面与20801-1回风下山巷道贯通时的安全生产，特制定本安全技术措施。 二．概述 20801-1回风绕道掘进工作面方位357°55′，掘进50米后，将于20801-1回风下山巷贯通。贯通性质;交叉贯通（见图1） 三．贯通时间 根据20801-1回风绕道巷的掘进进度，预计贯通时间在4月3日中班，本着安全第一，预防为主的原则，按照有关规定，贯通时都必须按照该措施执行。（如果因为其他原因，贯通时间有出入，仍按此措施执行）四．参与贯通管理的人员职责 1．跟班矿长工作职责 ○1负责此次贯通工作井下现场工作安排和现场安全管理，在贯通作业时与当班班长在贯通地点观察顶板和矿压情况，贯通作业中顶板出现冒顶危险和其它可能危及工作人员安全的情况时，及时果断的制定安全处理措施或下达撤离工作现场的命令。 ○2指导、监督贯通作业人员的现场工作，及时制止贯通工作中的各类违章作业、违反劳动纪律情况，杜绝安全生产隐患的出现。 ○3在贯通作业中出现不曾料及的情况或措施中没有健全的问题时，在有确凿把握的情况下，根据工作地点现场情况，布置、安排现场工作，完善安全措施。 ○4严格执行本安全技术措施规定，不得违章指挥。
○5提前将贯通所需的各类物资安排人员运输到作业地点，保证贯通时所必须的支护材料、构筑通风设施的材料或其它安全物资。 2.班长职责 ○1在跟班矿长的指挥下，履行自己的组织、指挥、协调、处理职责。组织好贯通作业中必须的人力；指挥本班的贯通工作；协调、处理好各项工作关系，保证贯通工作顺利开展。 ○2在贯通作业时与跟班矿长在贯通地点观察顶板和矿压情况，贯通作业中出现顶板冒顶预兆或其它可能危及工作人员安全的情况时，及时果断的采取防治措施或下达撤离工作现场的命令。 ○3自己不违章指挥他人，杜绝他人违章作业、违反劳动纪律。同时具有危险情况及时组织本班人员紧急撤离和拒绝他人违章指挥的权力。 ○4积极配合跟班领导搞好本班的安全生产工作。 ○5严格执行本安全技术措施。 3.井下电钳工职责 ○1在跟班矿长的指挥下，对本班的机电管理工作负责，认真执行机电工操作规程，杜绝违章作业。 ○2负责井下机电设备的正常运行，听从跟班领导安排，积极完成跟班领导布置的各项工作任务。 ○3保证监测监控设施设备和通讯系统的正常运作。 ○4严格执行本安全技术措施。 4.瓦斯员职责 ○1负责本班的瓦斯检测、通风管理、瓦斯报警处置工作，严禁瓦斯超限作业，对本班的瓦斯检测工作负全责。 ○2在贯通作业时，与矿总工程师保持紧密联系，听从矿总工程师的工作安排，保证贯通地点瓦斯、二氧化碳和其它有害气体的浓度符合规定。 ○3积极完成矿总工程师的通风管理、瓦斯检测或其它工作任务。 ○4负责构筑通风设施时的工程质量监管工作。 ○5严格执行本安全技术措施。 5.地测技术员职责 ○1及时掌握20801-1回风绕道的掘进情况，在距贯通20m前，书面