掘进支护（精选十篇）
掘进支护 篇1
1掘进支护发展现状
煤矿开采强度与范围的增加, 巷道布置出现了几种发展方向:1.1永久性巷道从岩巷向煤巷发展。由于放顶煤开采技术的广泛应用, 以提高掘进速度, 缩短建井周期为目的, 使得回采巷道从岩石顶板煤巷向煤层顶板巷道和全煤巷道发展, 在巷道层位上发生了变化。1.2拱形断面向矩形断面发展。在巷道断面形状与大小方面有所改进, 以提高掘进速度与断面利用率。1.3单巷布置向多巷发展。此变化主要是为了满足高瓦斯矿井及大型矿井运输、通风的要求, 在巷道的数量上发生了变化。1.4埋藏深度与地址条件的变化。发展趋势都会增加巷道支护的难度, 对支护技术提出更高的要求。因此, 从巷道赋存条件方面, 埋深从浅部向深部发展, 简单地质条件向复杂地质条件发展。
2复杂地质条件下的煤矿掘进支护
随着煤矿企业的不断开采, 地质条件会变得越来越复杂, 尤其是集中性煤矿开采区域。随着地质条件的变化, 可能对煤矿开采产生较大的影响, 也是煤矿掘进支护应该考虑的问题之一。复杂地质条件下煤矿掘进支护技术的分类:具体可以分为三类:2.1直接破顶法:这种方法主要是利用掘进设备, 留下结构相对稳定的顶板围岩, 这就采取了直接针对断层顶部进行破除的方法。然而, 此方法值得注意的是掘进过程当中可能会引发大面积的顶板碎裂, 因而这种支护难度也比较大。2.2退后卧底法:这种方法是掘进机保持后退状态, 而卧底保持前进状态。此方法可以确保断层顶板的完整性, 达到提高围岩结构稳定性的重要目的, 因此, 对安全性具有突出的优势。2.3锚杆临时支护加U型钢架法:此方法采取超前支护、锚杆支护等临时支护技术与U型钢架固定支护技术的结合使用, 这样会最大限度地将锚杆倾斜角度控制为45°。由此可见, 想最大限度地保障煤矿开采过程中的安全性, 并实现对煤矿开采工作效率的有效提升, 其重要的环节之一就是选取并应用合理的煤矿巷道掘进支护技术。
3巷道小角度过立交掘进支护
在煤矿开采过程中, 不同巷道所需采用的支护形式及施工技术会有所不同。尤其是很多传统的施工技术并不能完全满足现场实际的需要。当两条巷道发生交叉而且不能贯通的时候, 就需要通过立交方式解决其掘进问题。巷道交叉关系的示意, 如图1所示。针对这种情况, 如何进行有效的支护是思考的重点问题。考虑到主、副运输的要求及巷道的立交关系, 先施工一、二水平辅助运输联络巷, 并在+520 m西翼胶带输送机大巷提前找底板掘进。具体设计如图2所示。在巷道支护中, 巷道小角度过立交是掘进支护的一个难点, 因此, 选择和设计合理的支护形式和配套的施工工艺是快速、安全施工的保证。
4巷道大倾角上山掘进支护
依据顶板动态监测, 所选巷道支护设计能够保证巷道安全。巷道的永久支护设计如图3、图4所示所示。大倾角上山巷道掘进技术, 由于施工速度加快, 劳动强度减轻, 施工安全可靠, 成本明显降低, 具有较好的经济和社会效益。
结束语
巷道支护是煤矿生产的重中之重, 因此, 对于巷道支护的研究是非常关键的。为了达到巷道支护的预期效果, 通过选择合理的支护方式, 以提高巷道的掘进速度, 同时有效地控制了顶板离层和冒顶现象的发生。
摘要：本文针对巷道掘进支护进行研究, 在分析了掘进支护发展的现状与发展地质条件下的掘进支护技术, 对巷道小角度过立交掘进支护与巷道大倾角上山掘进支护进行设计与研究, 目的在于提高煤矿生产的效率, 获得生产与经济的双赢。
关键词：掘进支护,立交掘进支护,大倾角上山掘进支护
参考文献
[1]方树林, 张剑, 武立文等.特厚夹层坚硬顶板大断面掘进巷道围岩变形特征与支护技术研究[J].煤炭工程, 2012 (2) .
[2]付永志.大断面综采开切眼掘进、支护技术探讨[A].第三届全国煤炭工业生产一线青年技术创新论坛论文集[C].2008:31-33.
掘进木支护作业规程（小编推荐） 篇2
掘进木支护作业规程
邢台劳武煤矿有限公司 2006年12月1日
审批：
编制： 生产矿长： 安全矿长：
****年**月**日 年
月
日 年
月
日
技术负责人：
矿长：
年
年
第 1 页
月
日 月
日
支架技术操作规程
第一节 木棚
1、支架的结构形式、材质、规格等，必须符合设计和作业规程规定，腐朽、劈裂、折断的坑木不得使用。
棚梁不准使用桦木、柳木、杨木等脆性木材。棚腿有弯时，弯背朝煤壁方向。
棚腿粗细不一时，大头朝上。截短坑木时，只许截去小头。
2、棚腿的亲合口，有条件者应在地面加工，制作成半成品棚子。柱头开口深度为柱径的1/4，梁口深度为梁径的1/3，亲合口要严密。
3、平巷支架应垂直顶底板。倾斜巷道支架应迎山有劲，巷道倾角每倾斜6°－8°，应具有1°的迎山角。当巷道倾角大于25°时（含25°），支架之间须设撑木或拉条。
4、棚腿要立在柱窝内，柱窝深度为，煤层中一般为200mm，软岩中一般为100mm，在硬岩中一般为50mm，靠水沟一侧的柱窝一般要比水沟底深50mm。
底板非常松软时，棚腿应穿木鞋。木鞋规格，长度一般不小于柱直径的2倍，宽不小于柱径，厚度≥50mm。
柱窝严禁垫浮煤浮碴。
5、支架前，支架所用工具、材料等要预先备好，存放整齐。支架前，要先敲帮问顶，站在安全地点找掉。
支架前，必须找好中腰线，支架的间距、扎角、亲口形式等必须符合 第 2 页 作业规程规定。
6、放炮崩倒的棚子，要由外向里逐架重新支好，才准继续工作。架棚工作必须由外向里逐架进行。
7、架棚前，先按设计位置挖好柱窝，在柱窝内立好两棚腿，并用煤碴拥住或用手扶好。上梁时两帮人员要相互呼应配合，棚口亲合严密，再接正中腰线，在梁头和柱头处背紧木楔，最后按作业规程要求裱帮背顶。
上梁时，手不得入梁、腿亲口处，以防挤伤。
8、裱帮背顶，原则上四六勾盘，即棚梁上背好四根板皮，两侧棚腿各背三根板皮。棚梁上背板必须均匀分布，背板数必须是偶数。
空顶处要摆架接顶，摆架时要挤住两帮，严禁空蓬。
9、所架棚子要符合规程规定和质量验收标准。
10、曲线巷道内远离曲率中心一侧的棚距，应与设计的直线巷道棚距一致；与曲率中心相近的一侧，棚距按需要缩小。
11、砍木头时，如骑在木材上时，脚不得向前伸，免失手砍脚。
木工抬木头时，应注意行人和工作人员，防止碰伤。
第二节 抬棚
1、巷道开口掘进前或两巷道交叉处，必须架设抬棚支护。按巷道的夹角，可以成直口抬棚、斜口抬棚和四岔口抬棚。
2、抬棚应成对梁设，由主抬棚、辅助抬棚（帮抬棚）及插棚构成。主抬棚支承全部抬棚，并向插棚方向适应倾斜，辅助抬棚紧靠主抬棚，要求戗住其主抬棚。
3、抬棚应按巷道中线方向架设，并在满足运输要求的条件下，根据
第 3 页 铺设道岔形式、规格，在设计中确定其抬棚的规格、尺寸、材质。
4、施工抬棚的操作顺序：
在顶板完整压力不大的情况下，先在老棚梁下打好临时点柱（点柱位置不得有碍棚梁的运输、坑木的架设），松帮摘掉开口处的柱腿，找好坑木位置，进行扩帮挖柱窝，立抬棚腿，上主抬棚，背牢梁头，将原棚梁依次逐架替换成插棚梁，顶帮背紧，紧靠主抬棚架设辅助抬棚。
在顶板破碎、压力大的情况下，先在巷道中设计开口听一段内逐架依次将原棚梁替换成长梁作为棚梁，在开口处架设主抬棚抬住替换好的长梁，摘掉开口的棚腿，并加强维护，架好辅助抬棚。
5、插棚梁要成双数，不得少于四根，间距均匀。插棚梁有细头时，细头一般搭在抬棚梁上。插棚梁与抬棚梁接头要砍好口，接口要严。
6、扩帮时，应先敲帮问顶，根据顶板情况和措施决定用手镐镐刨还是用放震动炮方法进行。
7、上抬棚梁时，必须配足人员，统一指挥，前呼后应，步调一致。
8、抬棚必须有锁口棚子。锁口棚子紧靠杭木架设。锁口棚腿下部紧贴棚腿，其柱窝深度不得超过坑木棚柱窝的深度。
第 4 页 掘进打眼技术作业规程
一般规定
1、打眼前的准备工作：
② 检查工作地点的顶帮和支架是否完好，发现异常立即处理。③ 按炮眼布置图和爆破说明书施工。按中、腰线定眼位。④ 预量钎杆长度，严格掌握打眼深度。
1、发现工作面有瞎炮，必须由放炮员处理完毕后，方可打眼。严禁和利用炮眼残底（无论有无残余炸药）继续加深。
2、有下列情况之一者不准打眼，并立即报告班长进行处理：
⑤ 顶板压力大，有冒顶片帮危险；
⑥ 有透水征兆，即挂红、挂汗、空气变冷、发生水叫、底鼓严重、淋水增大等现象。如眼内水量较大，禁止拨出钻杆。⑦ 掘进头瓦斯超限时，风机未开或风筒断开迎头无风时； ⑧ 空顶距离超过作业规程规定时。
煤电钻打眼
1、下井前准备好磨好的电钻头（要充足）、钻杆等必要的工具。
2、开始工作时，做好如下工作：
① 检查电钻各部件是否完好，确保开关灵活、防爆插肖严密、绝缘和接地良好。
② 试运转，检查钻杆旋转方向是否正确，电机声音是否正常。③ 扎好上衣、袖口，原则上不戴手套。
第 5 页 ④ 电缆线挂在一帮，防止被挤压损坏。⑤ 敲帮问顶，保证作业安全。
3、坚持使用煤电钻综合保护装置，不准拆掉。
4、电钻操作方法：
① 按炮眼布置图作业，可用手镐找好眼位。
② 打眼时，钻头顶住煤壁，然后打开开关，电钻开动后，注意钻杆进度，隔一定时间要将个别杆往复抽动，排除煤粉。③ 钻眼时不要加压过猛，防止个别杆折断和超负荷。④ 尽量避开夹矸和硫化铁结核。
⑤ 原则上不准用手扶钻杆和掏眼口煤粉，打底眼后要用大块煤将眼盖好，作出标记。
5、遇有下列情况之一者，立即停止打眼，进行处理： ① 电钻和电缆线漏电。
② 电钻外壳温度上升至50-60℃（手摸发烫）。③ 电钻机体颤动异常。
④ 钻眼处向外流水，甚至顶钻杆，此时不得拨出钻杆，并将钻杆顶住。
6、打完眼后，立即切断电源，拨下防爆插肖，把电缆整齐地盘好，遮盖好，防止炮崩。
钻杆平放在安全可靠的地方，防止被砸碰弯曲。电钻撤至距迎头20米以外的干燥的安全地点。
7、严禁打眼与装药平行作业。
第 6 页
8、煤壁片帮、顶板破碎、围岩松软时，可依照规程、措施，不打顶眼，先在巷道断面下半部进行爆破作业。
风钻打眼
1、用风钻打眼，打眼前应详细检查风钻各部件是否齐全完好，风水管路是否畅通，其接头是否牢固可靠，检查钻杆是否平直，钻尾、钻头、钻心孔等是否完好畅通，注油器内是否注满油。
作好敲帮问顶工作，支架及空顶距离必须符合作业规程规定，超过规定不准打眼。
2、钻眼前要将中腰线引至工作面并检查数据，按炮眼布置图标定眼位。
3、风钻使用前，要先用压风清洗供风管和接头内的杂物，并检查各部螺丝和操作手柄。风钻开动之前要调好供油阀，不得无润滑油作业。
4、发现工作面有瞎炮，必须由放炮员处理完毕后，方可进行打眼。严禁钻眼与装药平行作业和在残眼内钻眼。
5、打眼时要做到一条线，中心钻、靠边钻，给水适量。
6、岩巷掘进，要按光面爆破要求钻眼。
大断面巷道打上部眼时，应采取：①搭工作台，在工作台上作业；②放炮以后蹬碴作业。
7、遇到下列情况之一者，必须停止打眼进行处理： ① 供水中断；
② 顶板来压，有冒顶片帮危险； ③ 漏风、跑水严重；
第 7 页 ④ 风压降低，影响风钻正常工作。
8、在向下掘进的倾斜巷道工作面钻底眼时，钻杆拨出后，应及时用碴块把眼堵好，以防堵塞。
9、开钻时要先给水，后给风；钻眼过程中，水量均匀适宜，钻完眼或更换钻杆时，要先送风，后关水。
禁止在风钻前及钻杆下站人或工作，以防钻杆折断或风钻外倒伤人。
10、风钻用完后，要移至距工作面30米以外的安全地点，紧靠巷道一帮，严禁平放在底板上。风水管要拖至距工作面20米以外并盘好，悬挂在巷道一帮，且遮盖好，防止炮崩。
浅述掘进工作面支护及设计 篇3
【关键词】掘进工作面；工作面支护；支护设计
锚杆支护这种加固支护方式在采用材料方面多用聚合物件、木件以及金属制件，制作成坚固的杆柱，然后牢牢地打进相应的钻孔里面，利用杆体的支撑或者整固与黏结作用，产生补强效果或者悬吊效果，达到支护要求。在煤矿工作多年，下面对掘进工作面支护设计以及质量等做一简述。
一、支护设计转型
锚杆支护设计意义重大，巷道锚杆支护工程赖此维系，工程质量的好坏直接关系到生产安全方面，锚杆支护设计是否经济关系到预算等问题。在大压力下，会给支护造成困难，恶性循环会造成“巷道综合症”或者“巷道并发症”，这种巷道，会严重变形，影响煤炭生产，甚至会带来很大的危害。在这种情况下支护，就是把复杂的复合型问题变为单一型问题。
二、要及时转变设计思路
如果巷道有非常大的压力，比如说巷道围岩有较大的强度，若依旧照往常支护设计，很难解决实际中的问题。这就需要改善和拓宽研究思路，改进施工工艺，采用最新的支护技术，加强对巷道的修整。
三、认真勘测，确保生产安全
支护设计采用实测法，巷道在掘进之后，一定要根据顶板的性质，锚索以及锚杆进行试验，结果拉拔检测地质，锚索与锚杆的间距排距必须根据情况随时调整，支护设计随时修整与改善，以保证安全生产。
四、确定支护方式
在快速生产过程中，在安全的情况下，可以采用临时支护的形式。临时支护使用方便，支设比较容易，成本低廉，介入工作迅速，但临时支护工作有安全隐患，需防止如钢杆弯曲等支护材料变形。
五、掘进工作面采用锚喷或喷浆支护时应严格遵守以下规定
(1)锚杆的型号规格与安装角度要严格按照施工设计的要求，混凝土的抗压强度、抗冻与抗震的性能的选择要符合标准，厚度要达到要求；喷浆很有锚喷支护的端头与掘进工作面要按照作业规程中的规定的距离处理；挂网必须采用标准的金属网，规格与形状都要审慎处理。
(2)光面爆破效果良好，要掌握技术要点，光面爆破一般用于钻爆法掘进的巷道。
(3)打锚杆眼要注意敲帮，清除活矸，之后才可以进行打锚杆眼，清除活矸要仔细，如果有不安全因素，一定要采取支护措施。
(4)使用水泥砂浆作为锚固剂的锚杆称为砂浆锚杆，也是低成本的一种安装，锚固力比较较弱，如果使用，眼孔务必清洁彻底，然后灌实砂浆。
(5)应采用潮喷做为喷射方式，冲洗井帮之后才可以喷射，之后98
02／2012马上养护。
(6)只可以使用做完拉力试验之后的锚杆，喷射混凝土的强度、厚度都要仔细检测，锚固力试验在井下进行中一定要有安全防护。
(7)锚杆的托板和巷壁牢牢地贴在一起，锚杆螺母必须严格紧固。
(8)喷浆、锚喷支护的巷道要认真施工，严把质量关，不符合设计要求的重新设置。即便在施工结束仍需定时巡回检修，未雨绸缪，防患于未然。
(9)岩帮如果有水渗漏，即刻处置，以防喷射混凝土松动剥落。
六、设计中，须采用计算法校核支护参数
(1)据以往常规公式计算支护锚杆长度：LN(1.3W／10)式中w一巷道跨度，5.0m；L一锚杆总长度，m；N一围岩影响系数1.0m；LN(1.3W／10)1.0×1.35.0／101.8m实际选用锚杆长度为2.2m，符合实际需要。
(2)锚杆间距：M≤O.4L式中M一锚杆间距，m；L一锚杆实际长度，2.2mm40.99m实际选用锚杆间距为0.9m，符合实际需要。
(3)錨杆排距：a=(Q／KHr)1／2式中a一锚杆排距；Q一锚杆设计锚固力，120N；K一安全系数，取2；H一冒落拱高，取1.7m；r一岩石密度，26.7KN／m3。a=1.149m实际选用锚杆排距为0.8m，符合实际需要。
(4)锚杆直径：dL／110式中d一锚杆直径，m；L一锚杆实际长度，2.2mdL／1100.02m实际选用锚杆直径为0.022m。一定要符合实际需要。
探析煤矿井下巷道掘进顶板支护 篇4
煤矿企业作为我国经济发展体系中的一个重要组成部分, 其发展过程中各个环节的安全生产得到了相关部门的高度重视, 尤其是井下掘进巷道环节。为了能够从根本上确保企业安全生产工作顺利进行, 在采取合理支护形式的基础上, 加强对掘进工作面顶板技术的管理是不容忽视的。只有这样, 才能够确保井下巷道掘进工作的开展满足企业对安全生产的要求, 从而促进企业健康、稳定的发展。
1 煤矿井下掘进巷道的支护形式
就我国目前煤矿企业井下掘进巷道所采取的支护形式来看, 根据企业实际需求不同, 主要包括三种类型, 即矿用支护型钢、可缩性支架和预留煤柱支护。每一种类型的支护形式都有其各自的优点和适用范围, 工作人员可以根据企业矿井的实际情况来对其进行合理选择。
1.1 矿用支护型钢
一般来说, 矿用支护型钢主要可以分为两种类型, 即U形钢和工字钢。无论是哪一种类型的支护型钢, 都具备较好的韧性, 且抗拉性能和抗压性能都非常高。因此, 这种支护形式经常被应用于环境十分恶劣的矿井巷道掘进工作中, 而且该支护形式的使用条件非常复杂, 所以对支护型钢的要求特别高。由于巷道的支架不仅要承受横向的载荷, 而且还要承担纵向的推动力, 所以就要求支架的两个方向上要具备符合要求的承载负荷能力。除此之外, 矿用支护型钢的集合形状取决于支架的可缩性能, 因此, 矿用支护型钢的集合形状在锁紧与滑移的时候, 必须满足矿用支护型钢接触面大且滑移平稳等要求。
1.2 可缩性支架
可缩性支架是金属支架中的一种类型, 这种支架所能承受的实际荷载能力主要指的是在其收缩过程中反映出来的荷载能力, 对这种荷载能力造成影响的因素有很多, 比如说连接件的工作情况和支架的整体结构等。而这种支架所呈现出的最大承载力就是可缩性支架的极限承载力, 而判断支架的承载力是否达到极限值的标准是支架是否出现了塑性表形。一般来说, 在实际承载力与极限承载力之间, 必然会有一定的差值, 通过差值的大小我们能够对可缩性支架的状态进行判断, 差值越小, 可缩性支架的状态就越良好, 反之, 则越差。由此可见, 可缩性支架最良好的状态就是其实际荷载能力和极限荷载能力的数值接近, 甚至达到完全相同。
1.3 预留煤柱支护
相对于矿用支护型钢和可缩性支架来说, 预留煤柱支护这种巷道支护形式较为传统, 目前在煤矿企业发展过程中的应用也比较广泛。所谓预留煤柱支护, 主要指的是在上区段和下区段之间预先留出一定宽度的煤柱, 以此来让回风平巷躲开支撑压力的峰值区域的一种巷道支护形式。这种支护方式虽然操作起来比较简单, 并且能够在一定程度上满足巷道支护的要求, 但是由于这种支护方式的成本较高, 因此维护起来具有一定的难度, 尤其是在企业受到重大经济损失的时候, 如果再花费大量资金对预留煤柱支护进行维护, 对企业来说, 势必是雪上加霜。正因为如此, 近几年来, 这种预留煤柱支护方式已经逐渐被其他方式取代。
2 加强掘进工作面顶板技术管理的措施
为了能够进一步确保井下巷道掘进工作的安全性, 使此项工作的开展能够满足企业的安全生产需求, 加强掘进工作面顶板技术的管理不容忽视, 企业相关工作人员可以从以下几个方面着手进行管理。
2.1 做好施工前期的技术准备
做好施工前期的技术准备一方面是为了确保施工能力顺利进行, 加快施工进度;另一方面是为了避免由于设备和技术选择失误而给施工质量带来的影响。通常情况下, 施工前期的技术准备应该做好4个方面的工作。首先, 要根据矿井的实际情况对支护形式和材料规格进行科学合理的选择, 使其能够充分满足井下巷道掘进工作的需求;其次, 要对掘进的施工设计进行审查, 一旦发现不符合要求的地方, 应该及时向上级部门反映。同时, 在没有设计的情况下, 坚决不能开展施工作业;再次, 对相关的作业规程进行进一步审查核实, 确保规程中对临时支护形式、材料规格以及支设方式等都有明确规定, 以便施工人员在施工过程中进行参考;最后, 要在掘进队配备技术人员的同时建立相关的技术档案。
2.2 强化安全制度, 提高职工的安全意识
在企业安全管理过程中, 为了能够将责任明确, 应该将企业各个部门的安全生产工作和安全生产目标责任交给企业各个部门的安全第一责任人, 安全第一责任人必须要对企业员工的人身安全、集体安全以及社会安全高度负责。广大职工要形成下级对上级逐级负责制, 建立科学合理的安全体系。只有这样, 才能使企业安全生产管理工作有条不紊地实施, 从而对生产过程中潜在的事故进行有效防范。除此之外, 还要对全体职工定期开展安全教育培训, 比如说每日一题、每周一案等活动, 让职工提高对安全生产的重视程度, 从而在实际施工的过程中, 认真贯彻井下巷道掘进工作的作业规程, 确保企业的安全生产。
2.3 加大综掘新装备、新工艺的投入力度
随着我国市场经济体制改革的不断深入, 煤矿企业发展过程中所面临的挑战也越来越大。因此, 在确保掘进工作安全进行的基础上, 加快掘进进度是不容忽视的, 这就要求企业必须采用机械化作业, 根据企业的实际发展情况以及市场的具体需求, 加大综掘的新装备和新工艺的投入力度。这样不仅能够实现煤矿企业的安全生产, 而且还能够进一步提高企业的经济效益和社会效益。
3 结语
综上所述, 随着我国煤矿企业发展脚步的不断加快, 企业对于井下掘进工作的安全开展也必然会给予高度的重视。由于该操作环节涉及的内容较多, 操作也比较复杂。因此, 根据煤矿企业的实际情况和对安全生产的需求, 选择科学合理的支护形式是不容忽视的。此外, 由于受到煤层开采形成的应力相对集中的影响, 使得回采巷道支护的选择与维护也十分困难, 如果企业想从根本上实现安全生产, 在未来的时间里, 就必须进一步提高井下掘进巷道的支护强度。
摘要：随着我国煤矿企业发展脚步的不断加快, 巷道掘进工作的有效开展得到了企业相关部门的高度重视。巷道掘进工作不仅需要对施工工艺和施工设备进行合理选择, 还需要根据矿区的实际情况合理安排掘进速度。文章对目前煤矿企业中常见的几种巷道掘进支护形式进行介绍, 并在此基础上分析如何加强对掘进工作面顶板技术的管理, 以此来为今后煤矿企业实现可持续发展提供一定的参考依据。
关键词：煤矿企业,井下巷道,掘金顶板支护
参考文献
[1]杨磊, 高远.探析煤矿井下巷道掘进顶板支护[J].河南科技, 2013 (17) .
[2]鄢耀.煤矿井下巷道掘进顶板支护研究[J].河南科技, 2013 (12) .
[3]康红普, 王金华, 林健.煤矿巷道锚杆支护应用实例分析[J].岩石力学与工程学报, 2010 (4) .
掘进支护 篇5
编 制 人：施工负责人：掘 进 区 长：生 产 矿 长：安 全 矿 长：机 电 矿 长：总 工 程 师：
编制日期：批准日期： 海 鹏
年 月年 月年 月 年 月 年 月 年 月年 月年 月
日
日
肖
日
日
日
日
日
日
11602机巷、回风巷掘进局部顶板破碎
专门支护安全技术措施
一、工作面概述
11602机巷及11602回风巷为一采区11602回采工作面的上、下顺槽，位于一采区轨道下山东翼，分别从1537轨道石门揭16#煤层、1588二石门揭16#煤层位置处开门，按方位角125°沿16#煤层掘进施工，巷道工程量合计为570m（机巷为200m，回风巷为370m）。根据地质资料分析，该掘进工作面地质构造简单，无大断层及褶曲，但为保证11602机巷、回风巷掘进在突遇局部地段顶板破碎时的支护安全及质量，特编制以下专门措施，以指导施工。
二、11602机、风巷原支护情况： 1、11602机巷掘进时采用锚网+梯子梁联合支护，在过局部顶板破碎地段时采用锚网+梯子梁+锚索支护，锚杆规格为Ф18×2200mm，梯子梁采用Φ14mm圆钢条制作，规格为50mm×2600mm（宽×长）。锚索规格为Ф17.8×6000mm。锚杆间距由原800×800mm缩小为700×700mm，锚索间排距为1000×2000mm,顶板锚杆数量每排不少于5根，锚索数量每排不少于3根。2、11602回风巷掘进原采用锚网+梯子梁联合支护，因巷道压力大原锚网支护无法支承顶板，现已将支护形式更改为工字钢支护，棚距为650±50mm。
三、11602机、风巷顶板破碎地段更换支架安全技术措施
1、若顶板局部破碎严重，锚网支护已不能有效支护顶板时必须立即采用工字钢棚支护，棚距0.65米。
2、在修理过程中，必须先用单体架修好顶梁，背好顶板，然后采用风镐（手镐）将两边棚腿及柱窝挖出，再架设工字钢腿子，严禁空顶下作业，每架工字钢必须打设4个撑筒。3、11602回风巷在更改支护时，必须先支好超前支护。超前支护采用3.3m长钢梁或1.0m铰接梁配（8-10根）内注式单体液压支柱进行抬棚支护。
4、工字钢支架顶、帮必须用矸石充填接实，严禁空帮空顶。
5、在架设工字钢支架过程中，班长、大工必须现场把关。
6、、施工中必须严格进行敲帮问顶工作，并责任到人，及时发现不安全隐患，及时找掉活石、浮矸，确认安全以后，其他人员才能进入工作面进行正常工作。
7、在更换支架地点前方5m，必须用单体配铰接梁加固。
8、架设棚腿时，棚腿要栽到实底上，如底板松软，必须穿木鞋（木鞋规格为：长×宽×厚=300×300×100mm的木垫墩）棚子架设正规有力，严禁架等劲棚，严禁淋肩、调斜。
掘进支护 篇6
【关键词】巷道支护技术；煤矿；井下掘进
前言
相比于煤矿的露天开采来说，地下开采的更具有危险性，稍不注意就会造成巨大的人员伤亡，造成无法挽回的后果。为了保证煤矿开采人员的生命安全，就必须要提高巷道支护技术水平，打破传统的巷道支护实施方案，针对煤矿的实际情况进行巷道支护方案的设计，提升巷道支护工艺与手段，确保巷道支护的质量，为煤矿井下开采人员的生命安全提供保障。
一、巷道支护技术的相关概述
（一）巷道支护技术的基本介绍
巷道支护技术是煤矿井下掘进常用的技术手段，一般分为主动支护与被动支护，不管是哪一种支护方式，都具有多元化的特征。被动支护主要就是围岩支护，其中比较常见的被动支护有棚式金属支架支护，使用金属支架对矿井中的围岩进行支撑，确保煤矿开采人员在下井工作的时候不会受到围岩脱落的干扰。但是，这种支护形式并不适宜长期使用，其使用过程中经常会出现各种各样的安全隐患，无法为煤矿开采工人的生命安全提供保障。其他常见的巷道支护技术还有锚杆支护技术[1]。
（二）巷道支护的主要形式
1.型钢支护
型钢支护是采取了钢材的强度高、韧性强的优势，在实际煤矿井下掘进的时候能够表现出抗压、抗拉等不同的性能。一般情况下，煤矿巷道支架需要承受来自两个方向的作用力，分别是横向荷载、纵向推动力，如果巷道支架不能够承受这两个方向的荷载力，就会造成巷道支架的不稳定，使巷道支护失去其本来的效果。型钢支护能够承受的负荷比较强，及时面临比较大的横向荷载与纵向推动力，也能够抵抗住压力带来的影响，确保巷道支护的正常使用。
2.预留煤柱支护
预留煤柱支护是一种巷道支护技术中比较传统的一种，分为上区段与下区段两个方向进行预留，一般情况下，会将上区段作为运输平巷，将下区段作为回风平巷。不管是上区段还是下区段，都要预留出一定宽度的煤柱，确保回风平巷能够准确的避开支撑压力的峰值，防止支撑压力将下区段压倒，造成不必要的人员伤亡。从技术层面的角度来看，预留煤柱支护技术的可操作性比较强，不需要非常繁琐的步骤就能够完成，对于煤矿井下的通风、排水等活动也有着积极的影响，是一种比较实用的巷道支护方式。但是，在预留煤柱支护技术的实际使用过程中，会耗费大量的人力、物力、財力，不仅会增加巷道支护技术的成本支出，还会增加对巷道的维护难度[2]。
二、煤矿井下掘进过程中巷道支护存在的问题
从现阶段我国地下煤矿的开采现状来看，巷道支护技术的应用还存在很多的问题，不利于地下煤矿开采的顺利进行。煤矿井下掘进过程中巷道支护存在的问题主要表现在两个方面，一方面是巷道围岩产生变化影响煤矿的开采进度与开采质量，另一方面是巷道围岩遭到破坏，增加了地下煤矿开采过程中的不稳定因素，煤矿开采工作人员的生命安全无法得到保障。巷道围岩具有遇水膨胀的性质，一旦巷道围岩膨胀起来，就会对周围的岩壁造成挤压，导致围岩变形，影响巷道支护效果的发挥，甚至会使巷道支护失去效果，煤矿开采人员在毫无防备的情况下进入没有进行巷道支护的矿井内，稍有不慎就会发生冒顶事故[3]。
三、煤矿井下掘进过程中巷道支护技术的应用策略
（一）完善锚杆支护技术的应用
锚杆支护技术适用于软岩性质的巷道支护，因此，在进行巷道支护之前，首先要明确巷道的材质，如果是软岩性质，就要在第一时间采取锚杆支护技术。软岩性质的巷道与正常巷道存在很大的区别，在进行巷道支护的时候，必须要采用专门的巷道支护方式，根据巷道的之际情况去完善巷道支护技术，大大降低了煤矿施工过程中难度，为地下煤矿开采工作人员的生命财产安全提供了基本保障。另外，还要注意巷道参数的变化，不同时期、不同情况下的巷道参数都是不相同的。
（二）严格遵照巷道支护的规章制度
不管使用哪一种方式进行巷道支护，都要严格遵照巷道支护的规章制度进行，只有这样才能实现巷道支护的目标。煤矿工作人员要积极的对煤矿周围以及内部的环境进行分析，完善与煤矿相关的观测资料，根据观测结果与煤矿的实际地质情况进行分析，选择最佳的巷道支护技术，并且严格按照规章制度进行设计与实施。在巷道支护实施过程中，要明确施工的方式与施工的目标，确保巷道内部的光滑平整，最大限度的发挥巷道支护技术的效果[4]。
（三）合理的使用巷道支护技术手段
根据地下煤矿的地质情况进行巷道支护技术手段的选择，传统的巷道支护形式为预留煤柱，将地下煤矿划分成上区段和下区段，上区段属于运输平巷，下区段属于回风平巷，不管是哪一种划分形式，都要预留出一定宽度的煤柱才能确保巷道支护的正常使用。现代化的巷道支护形式为型钢支护，在韧性、强度上都有很大的提升。由此可见，这两种方式都有各自的优势，面对不同的地下煤矿地质情况，合理的进行巷道支护技术的选择，确保巷道支护技术的效果能够得到充分的发挥。
（四）注意锚网索支护技术的应用
锚索网支护技术能够对锚杆和非锚固岩层间的变形进行有效的控制，对于已经被破坏的岩体进行支撑，确保地下煤矿开采人员在进行工作的时候，不会受到脱落岩体的影响，为他们的生命财产安全提供了基本保障，避免了地下煤矿崩溃、坍塌的现象。由此可见，锚网索支护技术的合理使用在巷道支护中发挥着重要的作用，不仅能够缓解煤矿开采对周围岩层造成的压力，还能够解决巷道煤矿支护进行难度大的问题。另外，锚网索支护技术还能够减少地下煤矿在开采过程中产生的瓦斯，如果不及时对瓦斯进行处理，就会造成瓦斯的积累，不仅会增加巷道维修的工作量，严重的还会造成地下煤矿爆炸的危险。
四、结论
综上分析可知，随着不可再生资源的逐渐减少，给我国煤矿资源的开采造成了很大的危机，地下开采面临着很多挑战，如果不能够妥善解决好地下煤矿开采的问题，不仅会对煤矿开采人员的生命安全造成伤害，还会大大降低我国煤矿产量，阻碍我国国民经济建设的发展。由此可见，对煤矿井下掘进中巷道支护技术的研究是非常必要的，在不影响地下煤矿开采质量的前提下，进行成本的降低，有助于提升煤炭企业的经济效益与社会效益。
参考文献：
[1]李亚辉.化乐煤矿泥化软岩巷道支护及快速掘进技术研究[D].中国矿业大学，2015.
[2]鄢耀.煤矿井下巷道掘进顶板支护研究[J].河南科技，2013，12：35.
[3]杨磊，高远.探析煤矿井下巷道掘进顶板支护[J].河南科技，2013，17：38-39.
煤矿井下巷道掘进顶板支护探究 篇7
关键词：煤矿,井下巷道,施工,掘进,顶板支护
1 煤层巷道施工的特点
(1) 煤层巷道其掘进其是沿着煤层或是煤层附近的岩层内进行的, 在掘进过程中不可避免的会受到瓦斯的威胁, 所以在煤层巷道掘进过程中需要做好事故的预防工作, 加强对瓦斯的检查, 及时采取相应的措施, 同时还要注意探水, 避免在煤层浅部老窖及采空区存在积水灾害, 从而确保巷道掘进过程中的安全性。
(2) 在煤层巷道掘进过程中, 通常会采用掘进机进行, 而且煤层和岩层相对强度较小, 所以掘进较为容易, 但存在着稳定性差的问题, 而且煤层巷道受到采场动压的影响, 需要做好顶板支护, 根据巷道服务年限及地压来科学进行支护方式的选择。
(3) 由于煤层具有褶皱起伏, 同时还存在着各种断层, 这就需要在施工过程中需要严格按照生产、使用和安全等多项要求来对巷道进行正常定向, 确保巷道位置的准确性, 避免出现无效进尺的现象。
(4) 破碎煤较为容易, 而且当前装煤工作基本也实现了机械化作业, 不仅工人劳动强度有所降低, 而且作业率有了较大程度的提升, 对巷道掘进速度起到了十分积极的作用。
2 煤矿井下巷道掘进顶板支护问题及其影响因素
2.1 煤矿井下巷道掘进顶板支护的问题
(1) 围岩的稳定性较差。由于围岩稳定性不好, 这就给煤矿巷道支护带来了较大的难度。而且在煤矿井下巷道掘进施工过程中, 一旦围岩发生较大的位移或是变形, 则会导致巷道受到不同程度的破坏, 即使经过多次返修后也达不到预期的效果。所以一旦巷道发生变形, 即使通过支护来无法使问题得到彻底的解决。
(2) 围岩产生变形甚至被破坏会增加顶板支护的难度。在煤矿井下巷道掘进过程中, 一旦围岩岩体遇到水时会有较大的膨胀力产生, 再加之围岩会受到不同程度的挤压力作用, 一旦围岩出现变形的情况时, 则会给巷道支护结构带来较大的破坏。另外在巷道施工过程中, 受地质因素的影响, 顶板裂缝通常会有零块出现掉落的情况, 而且片帮煤现象也会有所增加, 这会导致顶板裂缝出现增多的情况, 严重时会导致围岩出现离层的现象, 从而导致冒顶事故发生, 给顶板支护带来较大的难度。
2.2 影响煤矿井下巷道掘进顶板支护的因素
(1) 煤矿的地质构造因素。在煤矿井下巷道施工过程中, 对于巷道顶板支护产生影响的因素较多, 所以在一些地质条件及基础条件相对较好的地段, 可以加快掘进的速度, 而对于一些复杂的地段, 不仅掘进的速度较缓慢, 而且对于一些褶曲断层地质构造中, 一旦煤层厚度较大时, 则煤岩层的稳定性则会较差, 会对掘进的施工质量带来较大的影响, 而且顶板也易发生碎裂, 从而导致坍落事故发生。
(2) 施工工艺因素。当前在煤矿巷道掘进施工过程中, 主要采用的是钻爆法, 并以锚喷支护作主要支护方式, 这相较于传统的支护方式及施工方法来讲, 在掘进速度及施工质量方面都有了较大程度的提升, 但在具体施工过程中, 还存在着不能合理对装药量进行控制及不能有效掌握炮眼的问题, 这对于锚网喷支护的质量带来了较大的影响。而且在煤矿井下巷道施工过程中, 由于部分巷道较为密集, 一旦有一条巷道开掘, 则会对岩体的地应力平衡带来一定程度的破坏, 而当两个巷道施工掘进工作面叠加施工时, 会导致地应力增大, 给顶板支护施工带来较大的难度。
3 巷道掘进施工组织与实施
3.1 正规循环作业
在巷道掘进循环作业过程中, 通常以主要工序和辅助工序为主, 而且需要利用循环图的形式将循环作业有效的表示出来, 为组织施工提供更好的便利条件。利用图表将各工序的工作持续时间、先后顺序及相互衔接等方面的关系有效的固定下来, 这样在施工过程中就能够各个环节有效的实现良好的衔接。而且能够在规定的循环时间内, 根据作业规程、爆破图表及循环图表等各项规定来有效的确保各工序及工作量的完成, 确保循环作业能够按照预期的进度完成。
3.2 多工序平行作业
在具体施工过程中, 为了能够充分合理的利用时间, 需要确保每一个循环所耗用的时间都需要达到最小化, 而且在一个循环内能够同时进行施工的工序, 则需要安排时间确保其能够同时进行, 从而实现多工序平行作业, 使一个循环内的时间能够得到合理的利用。
3.3 循环图表的编制
煤矿宜采用“三八”作业制、“四八交叉”作业、“四六”作业制, 有的矿井实行按工作量分班的“滚刀制”。确定循环方式和循环进度。循环方式一般条件下可采用每班一个循环或多循环, 主要取决于巷道断面大小和施工技术装备。每班的循环次数应为整数, 即一个循环不要跨 (班) 日完成。巷道施工中, 每个循环使巷道向前推进的距离称为循环进度, 又称循环进尺。循环进尺取决于炮眼深度和爆破效率。循环进尺确定后, 每个循环各工序的工作量也就确定了。
3.4 掘进队的组织
通常采用综合掘进队和专业掘进队两种组织形式。综合掘进队是将巷道施工所需要的主要工种, 以及辅助工种组织在一个掘进队内。综合掘进队的特点是指挥统一, 各工种密切配合协作, 有利于培养工人一专多能。在施工中根据不同工序的需要, 灵活调配劳力, 使工时得到充分利用, 提高工作效率。专业掘进队只有主要工序的工种, 辅助工另设工作队, 并服务于若干个专业掘进队。
4 防治顶板事故的应对措施
4.1 严格地执行有关的操作规程、安全检查、交接班等制度
由于巷道掘进过程中危险性较高, 为了确保施工的安全性, 需要严格执行相关的操作规程、安全检查和交接班制度, 有效的提高施工的安全性, 降低事故的发生率。而且在巷道施工过程中, 还需要对围岩的稳定性时刻进行注意, 观察其变化情况, 及时对其存在的隐患进行发现, 并立即进行处理, 避免冒顶事故的发生。
4.2 合理地确定煤柱的尺寸
在巷道掘进支护设计过程中, 需要合理对煤柱的尺寸进行确定, 而且巷道支护的影响因素较多, 所以需要对煤柱上面的作用载荷进行综合考虑, 同时还要对煤柱和顶板相互的作用和安全系数进行特别关注, 了解煤柱的强度和内部应力分布情况, 从而对煤柱的尺寸进行科学确定, 确保掘进能够顺利的实施。
4.3 运用先进的技术手段, 坚持科技的创新, 提高管理水平
不断地促进技术的进步及开拓创新, 是做好井下巷道掘进时顶板管理重要的动力及手段, 这对于井下煤层工作面的掘进工作特别重要。同时, 围岩的复杂状况及其受力的状态也很需要运用各种科技手段进行动态的分析。
5 结束语
在煤矿井下巷道掘进施工过程中, 顶板支护施工作为其中非常重要的一项内容, 需要严格按照具体的施工流程进行, 而且需要对施工过程中的施工技术进行明确, 并采取切实有产的施工措施, 确保顶板施工的效果, 保证巷道快速掘进, 提高矿井作业的安全性。
参考文献
[1]李国留.煤矿掘进工作面顶板事故分析与防治[J].安全质量, 2012 (4) .
[2]郭中平.关于软岩矿井巷道掘进顶板支护的探索[J].内蒙古煤炭经济, 2012 (12) .
掘进过断层破碎带支护方法 篇8
锚索是通过围岩的内部发挥其支护作用,就是变巷道被动支护为主动支护,提高巷道自身的承载能力。
锚索选用∮15.24×5000mm,配套使用CK2340型树脂锚固剂两条,其优点如下:
(1)锚索与岩体粘结在一起,提高了岩体抗变形能力,加强了岩体的整体性。
(2)由于锚索的抗拉作用,当锚索穿越破碎岩石深入到稳定岩层时,对不稳定岩层起到悬吊作用。
(3)锚索抗剪作用对岩层离层可产生一定的阻碍作用,阻止了岩层产生的相对滑动,使得各岩层形成组合梁形式。
a.在施工二水平一采轨道下山时遇断层,围岩层里发育,巷道顶板层冒落,采用锚索、钢带(矿用BHW-280-300)联合支护,提高岩体的承载能力,形成锚索与岩体共同作用的形式,形成一个稳定的整体,最后采用喷浆封闭。
b.在施工二水平一采轨道上山遇断层时围岩破碎,如果单一的打设锚杆或锚索支护,很难将顶板支护住,顶板会随时冒落,采用打设锚索,将锚索锚在硬岩上,再挂上金属网,通过挂金属网避免了掉渣伤人,最后喷浆封闭,使顶板形成了一个整体,才能保证正常施工。
2 钢梁棚子支护
采用矿用25U型钢制作的钢梁棚子过断层时安全性高、支护强度大、体积小、坚固耐久、服务年限长、巷道维修量少,可回收复用。
(1)在施工二水平一采主运巷时,遇到F22大断层,围岩破碎比较严重,打设锚杆的方法起不到支护作用,打设5米深的锚索时只能起到临时支护的作用,要想达到安全可靠,只有采用矿用25U型钢制作的钢梁棚子支护,用木料接顶刹帮,再采用喷浆封闭,防止围岩风化。
(2)在施工二水平九采回风石门,巷道净中宽4.0米,净中高3.0米。施工时遇到F5大断层,顶板淋水大,围岩破碎严重,局部围岩象泥一样,顶板冒落高达5米以上,人员无法靠近工作面作业,给施工带来了极大的困难,虽然采用了矿用U型制作的钢梁棚子支护,但是架设钢梁棚子十分困难,危险性大。特别是用木料接顶时带来了很大的危险性。顶板压力大,经常把钢梁棚子压倒。由于顶板淋水大,顶板冒落时一点信号都不给,一冒就是两米多高,无法再继续向前施工,最后采取了轻轨前探护顶架设钢梁棚子。
根据现场和围岩状况,采用了将回收回来的废旧、弯曲、短小的轻轨,前面做成尖型,每次放炮后在最前面钢梁棚子顶梁穿过,用大锤用力将尖砸入岩层里200毫米深,后面卡在第二架钢梁棚子的顶梁的下面,每隔400毫米穿一根,上面铺上半圆木,做为前探支护,人员在下面出货,架钢梁棚子,作业人员有了安全保证。
由于顶板压力大,经常将钢梁棚子压的前倾后倒,使钢梁棚子失去了有效支护,为保证安全,采用了矿用10型槽钢做为拉筋。用钢梁棚子的棚卡子连接,使所有的钢梁棚子连成一个整体,加大了支护强度。
(3)在施工二水平一采回风上山联络石门时,遇到F10断层,整个巷道是在软岩中夹着薄煤中穿过,巷道冒落达到6米,立即采用了轻轨前探护顶架设钢梁棚子支护方法,由于有过先前使用的经验,在这次过断层时轻轨前探护顶发挥了具大作用。
(4)轻轨前探护顶的优点:
a.轻轨前探护顶,人员可以在有防护的情况下进行作业,特别是在用木料接顶刹帮时,给作业人员带来了安全保障。
b.钢梁棚子架设完毕后,前探的轻轨在棚子上面又起到了一层防护层,加强了钢梁棚子的支护强度。
以上几种掘进过断层破碎带的支护方法是我区在多年现实实践工作中的总结,这几种方法在现实施工中效果显著,安全技术措施合理,不仅降低了工人的劳动强度,而且降低了施工成本,使施工的速度有了明显的提高,为单进创造了有利条件与保障。
摘要：新强煤矿所处的地质条件复杂,断层较多,根据不同的围岩情况,合理选择支护方式过断层,不仅能够提高支护质量和煤矿效益,更加能够降低施工成本、快速掘进。
煤矿巷道掘进施工与支护技术研究 篇9
工程软岩作为煤矿巷道施工中常见的岩体类型, 具有孔隙度大、强度低、铰接性差、易风化等诸多不足[1,2]。在此类岩层中进行巷道开掘, 虽初期掘进十分便捷, 但后期支护困难重重, 简单采取常规手段进行巷道掘进与支护多会难以取得良好成效, 因此软岩巷道掘进支护成为诸多矿井基建施工的难度之一。特别是随着近年, 中国煤炭开采深部化趋势日益加速, 如何确保高应力软岩巷道掘进施工与支护的高效、高质成为煤炭生产安全、持续进行的必要保障。
1 软岩巷道变形特征分析
相较于一般的浅部巷道围岩, 软岩的力学特性对于巷道温度有着极为关键的影响。现根据多年井下实测经验对软岩巷道变形特征加以总结[3]:a) 软岩巷道变形有着显著蠕变特征且呈现出一定的时间效应。在变形初期有着变形大、来压快等特点, 这使得其支护结构不仅要具备较强的支撑力, 同时能承受一定的巷道变形量;b) 软岩巷道变形有着显著空间效应。 (a) 相较于坚硬围岩, 软岩巷道埋深对于巷道的整体变形与稳定性有着非常明显的影响; (b) 在复杂应力影响下, 软岩巷道变形呈现出显著方向性;c) 对于软岩巷道而言, 其变形除了显著的顶板下沉外, 还伴随有强烈的两帮移近和底鼓现象, 特别是软岩所含的粘土夹层在浸水崩解下会导致强烈底鼓现象;d) 软岩巷道对于应力扰动及环境改变十分敏感。当其受到临近巷道掘进施工或采动影响时, 均会发生强烈的巷道围岩变形现象。
2 软岩巷道掘进施工要点分析[4]
2.1 有效掌控施工时间
鉴于软岩巷道变形呈现显著的时间效应, 其围岩自稳时间往往会极短, 甚至在围岩暴露范围与形状、原岩应力及围岩残余强度等因素的综合影响下, 顶板在刚暴露时就会发生大规模冒落。有鉴于此, 在选择巷道掘进施工工艺与支护方式时必须充分考量围岩自稳时间, 并对施工时间进行严格掌控。
2.2 巷道位置的科学布设
鉴于井下地质条件繁复多变, 在巷道布设上应进行科学的全局优化, 从而实现经济最优与技术可行。具体巷道布置设计应关注下述几点:a) 对于井下水文地质状况、地质构造状况、工程地质特征、应力场分布、施工岩层岩性等必须开展详实的前期调查, 这是确保巷道优化布置切实可行的必要前提;b) 井下大巷应尽可能布设在强度较大、水文状况与构造状况简单、岩体膨胀性小等岩层中;c) 进行大巷布设时, 其走向应尽可能同地应力方向平行, 同时还应避免不要同节理发育带、断层等平行或小角度相交;d) 巷道布设应尽可能简洁, 避免出现空间的密集重叠, 与此同时井下硐室的施工应依据实际工作环境进行施工顺序的优化;e) 巷道施工时应尽量避开支撑移动压力与采场固定支撑压力的影响区域, 将巷道布设在应力降低区或原岩应力区。
2.3 巷道断面的确定
科学、合理的巷道断面形状是确保软岩巷道长久稳定的重要保障。断面选择时应充分参照地压的大小与方向进行确定。若地压偏低, 则适宜选择直墙半圆拱形巷道;若巷道周边压力偏大, 则适宜选择圆形巷道;若巷道围岩铅直方向上压力偏大而水平压力较小, 则适宜选择近椭圆形巷道或直立椭圆巷道;若巷道水平方向压力明显高于铅直方向压力, 则适宜选择矮墙半圆拱巷道或曲墙半圆拱。
2.4 破岩方式的确定
在松软岩层中进行巷道掘进施工, 则破岩方式的选择应遵循少破坏或不破坏巷道围岩的原则。若通过钻眼放炮进行破岩作业则应选用光面爆破技术, 以维持围岩承载性能的完整。此外, 先进的机械化破岩施工技术对于围岩完整性的破坏更小, 应是今后发展推广的主要方向。
3 软化巷道掘进支护方式的确定
就软岩此类特殊软弱地层而言, 巷道支护适宜选用先柔后刚的支护技术, 通过二次支护达到支护目的。
3.1 初始支护
初始支护应依据围岩共架机理, 选择强度适度, 具备良好伸缩性的支架进行。这种支架既能保证围岩发生适度的变形而确保其自身承载力的充分发挥, 又可对围岩变形进行充分限制。较为常见的初始支护方式主要有锚喷支护和可伸缩U性金属支架支护。
3.2 二次支护
鉴于多年工程实践经验, 在深部高膨胀软岩巷道支护中通过高强度刚性支护一次达到支护目的不可行。初次支护一般仅能适度提升巷道位移承载性, 并实现围岩部分安全释放。若想真正实现巷道长久稳定使用, 还应进行合理的二次支护, 从而使得巷道具备充足的支护强度。
在掘进支护时, 如初始支护采用锚喷支护的形式, 则二次支护适宜选择砌碹支护或锚喷支护。二次支护的要点在于支护时间的选择, 应在初始支护巷道围岩变形稳定后实施, 具体而言应在巷道开掘30 d~40 d、围岩变形速率低于0.05 mm/d时进行。同时, 为确保支护效果, 应确保2次支护紧密贴合组成共同承载体, 并对随后的巷道围岩变形进行长期监测。
3.3 底板支护管理
借由对软岩巷道变形破坏诱因的分析, 不难发现除去施工顺序、巷道布置、断面选择等因素外, 巷道底鼓亦是最常见因素。如果在软岩巷道支护中忽略了底鼓防治, 则极易因底鼓而导致两帮失稳, 从而导致巷道完全损毁。
现阶段, 最为常见的底鼓防治手段为砌筑底拱, 若使用园碹进行二次支护, 则应当依照“先底拱再墙再砌拱”的顺序一次达成;若使用锚喷支护进行初始支护, 则应在巷道变形停止后再砌筑底拱, 整个过程应同二次支护同时完成。此外, 底鼓治理应与帮底治理联合实施, 确保底拱两端处于帮底下方, 从而使其同两帮形成联合的整体。
4 巷道支护管理分析
软岩巷道支护作业不仅涉及众多施工环节, 且有着极高技术要求, 鉴于井下存在诸多影响支护施工质量的环境因素, 必须对支护作业开展严格的质量管理, 具体应包括下述几点:a) 严格把控施工材料质量关。支护作业原材料质量的高低是施工质量的根本保证, 在施工时不仅要定期对施工原材料进行质量抽检, 及时更换过期或损毁的残次品, 还应构建完善的奖惩制度, 激发质量把关者的工作热情;b) 施工质量应符合相关规程。在支护施工时, 施工步骤必须严格遵守设计要求与操作规范, 同时依据工作人员专业水准高低, 进行严格的专业分工并建立严密的岗位责任制, 对施工质量开展定期检查与不定期抽查;c) 加强巷道围岩变形监控。软岩巷道进行初次锚喷支护作业后, 必须对巷道变形进行长期监测, 并对检测数据进行定期汇总分析, 从而便于支护参数的调整改良, 并为二次支护时间的选择和参数设计提供参考。
5 结语
伴随中国煤炭开采深度日益增加, 高应力软岩巷道数量必将不断增多, 巷道掘进施工与支护时所面临的问题亦将越发复杂。有鉴于此, 作为一名合格的煤矿技术人员, 应全身心投入到相关领域的研究学习中, 积极探究全新的软岩巷道支护理念与技术, 并尝试将其应用到实践中, 从而为中国矿山煤炭生产的高效、稳定进行提供保障。
参考文献
[1]王国所.软岩巷道掘进施工与支护技术探讨[J].内蒙古煤炭经济, 2013 (12) :93-94.
[2]于洋, 肖同强, 刘洪林, 等.浅谈软岩巷道施工与支护技术[J].煤炭科技, 2009 (4) :14-16.
[3]张明禄, 梁雷, 张新过, 等.松软破碎煤层巷道掘进与支护技术研究[J].煤炭工程, 2015 (6) :43-45.
软岩巷道掘进支护方法研究 篇10
一、软岩巷道出现破坏变形的机理与原因
(一) 软岩巷道的破坏机理
软岩一旦处于非线性、塑性的大变形阶段, 变形场就属于非线性力学场, 所以, 软岩巷道与硬岩巷道的破坏机理完全不同。对软岩巷道围岩的强度、巷道的变形量、应力的状态以及围岩的矿物成分进行具体的分析, 同时根据软岩工程的力学理论对矿山的类型进行确认。如果荷载情况高于支护极限的承载力的时候, 巷道的围岩必然会出现变形, 支护也必然会遭到破坏。这些类型的外荷载力主要有六种, 分别是:第一, 履岩的压力;第二, 构造应力;第三, 膨胀应力;第四, 碎胀应力;第五, 支承压力;第六, 冲击地压。对支护的稳定造成影响的主要因素就是外力的作用, 但是, 岩石的性质也能够起到非常重要的作用, 岩石上述应力的作用之下, 围岩就会出现失稳的情况, 这也就会造成支护失稳的情况发生。
(二) 软岩巷道的变形原因
第一, 巷道出现失稳情况的主要原因就是因为围岩没有足够的承载能力。在室内进行岩石的力学试验能够得只, 巷道围岩的抗压强度如果不超过21.0MPa, 这种类型就是最为典型的软岩结构。此外, 巷道内的断层使得破碎带增加, 这也会对围岩整体的承载能力造成较大的影响。
第二, 地应力较大, 巷道所在地区存在大量的断层、地质条件也不是很好, 主要的应力是水平应力, 同时, 应力的数值较大。
第三, 支护原本的参数不够合理。支护原本的参数容易出现下面几种问题, 支护的强度不足, 无法形成一个整体的支护效果;托盘与锚杆无法匹配, 托盘的厚度也明显不足, 有些托盘出现翻转、内陷的情况, 以至于锚固失去效果。此外, 在进行施工的过程中, 如果出现部分锚杆的预紧力不足、巷道的支护工作滞后等现象, 巷道中关键的部位就会最先出现失稳、破坏, 导致断面整体失效;应力的集中区域没有采取相应的措施进行控制, 在巷道的底板中, 围岩容易出现高应力的现象, 导致巷道的底板出现明显的剪切破坏一击塑性变形, 产生弯曲、碎胀等变形的情况。
二、对软岩巷道的支护方法进行优化
(一) 软岩巷道的支护形式
根据该巷道的具体特征, 对巷道的断面形状进行确认, 如果形状是直墙半圆拱形, 想要对巷道的底鼓进行控制就可以使用反底拱与底角锚杆进行耦合的支护形式来进行相应的治理。对轨面进行确定, 方向为下就按照弧形来挖掘600mm深来作为反底拱的铺设基础, 两顶与帮都要增加100mm来为毛断面的施工留下尺寸。
(二) 软岩巷道的支护参数
第一, 锚杆。巷道的顶板以及两帮都要选择直径为2500mm×20mm的四级专用螺纹钢所加工的高性能锚杆, 间排距可以为700mm×600mm。在两侧的底脚位置打上一根直径为22mm的底角锚杆, 长度为2800mm, 与基本锚杆之间的间距要低于1000mm。选择锚固加长的方式, 锚杆选择K2350树脂药卷与Z2360树脂药卷。第二, 锚索。选择直径为9000mm×17.8mm的锚索, 排拒为2100mm, 在顶板的两侧第二、第三根锚杆中按照45°角加入一根锚索, 孔中使用Z2360树脂药卷和K2350树脂药卷。第三, 托盘。锚杆选择300mm×300mm的新型托盘, 锚索选择400mm×400mm的新型托盘。
结语:
本文以刘庄矿为例, 对软岩巷道的围岩破坏变形的原因及特征进行了具体的分析, 对软岩巷道的破坏机理也进行了相应的探讨, 同时提出了对软岩巷道支护方式的优化方法, 希望能够为日后的软岩巷道挖掘与支护提供有效的帮助。
参考文献
[1]李凤, 张成良, 张鹏强.软岩巷道掘进支护方法研究[J].有色金属 (矿山部分) , 2011 (06) .
[2]何远富, 姜凡均, 盛佳, 张小平.软岩巷道破坏机理及支护方法研究[J].矿业研究与开发, 2009 (06) .
