管棚法在破碎顶板煤巷掘进中的应用

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管棚施工技术在隧道施工中的应用

管棚施工技术在隧道施工中的应用超前支护是保证隧道工程开挖工作面稳定而采取的超前于掌子面开挖的辅助措施的一种，在超前支护的措施中有超前小导管注浆、超前锚杆、管棚超前支护等，文章主要介绍在隧道施工过程中，管棚超前支护的施工技术，其中包括管棚的适用条件、结构组成、主要材料要求、施工工艺流程、质量控制要点、安全及环保控制要点等。

标签：隧道施工；超前支护；管棚；施工技术改革开放以来，我国公路事业发展非常迅速，特别是高速公路的发展更是以难以想象的速度在向前发展，高速公路通车总里程更是在逐年攀升。

修建公路就不可避免的要穿越山岭、江河等，这就不可避免的要修建隧道，随着技术的发展和运营的需要，公路隧道也是朝着更长、更宽的方向发展。

管棚超前支护是目前应用比较广泛的超前加固方法，在超前支护工法中，由于管棚法具有施工便捷、安全可靠、工期短、预加固效果明显等优点，所以应用非常广泛。

本人结合工程实际经验谈一谈管棚施工技术的组成以及适用条件、技术要点以及质量控制要点等。

1 管棚的适用条件管棚作为隧道施工的辅助方法之一，适用于软弱砂土质地层、砂卵砾石地层，膨胀性软流塑、硬可塑状粉质粘土地层，裂隙发育岩体、断层破碎带、浅埋大偏压等围岩，并对地层变形有严格要求的工程。

通常情况下，在穿越铁路修建地下工程、穿越地面及地下结构物修建地下工程、修建大断面地下工程、隧道洞口段加固等特殊地段施工时，一般采用管棚进行超前支护。

2 结构组成管棚主要由钢管和钢拱架组成。

钢管的入土端制作成尖靴状或者是楔形，以较小的外插角沿着开挖轮廓线，向开挖面前方打入钢管或者钢插板，末端支架在钢拱架上，对开挖面前方的围岩起到预支护的作用。

管棚中所用的钢管应该严格的按照设计要求进行加工并开孔，管内灌注水泥浆或者水泥砂浆，从而是钢管自身的强度及刚度得以提高。

3 主要材料要求在管棚施工中，材料的规格及质量是影响工程质量的主要因素之一，管棚施工的主要材料有钢管及水泥浆或者水泥砂浆等。

管棚帷幕注浆法在煤矿巷道穿越破碎带中的应用

维普资讯
２００８年第８期
探矿工程（土钻掘工程）岩
７９
管棚帷幕注浆法在煤矿巷道穿越破碎带中的应用
曹祖宝，明诚，朱王
摘
辉
（炭科学研究总院西安研究院，煤陕西西安７０５）１０４
要：结合工程实例，详细介绍了煤矿巷道穿越含高压瓦斯破碎带的管棚帷幕注浆施工技术。
２管棚注浆设计方案
对于软弱土体浅埋暗挖工程施工中管棚注浆技术的应用已较为成熟 “ ，Ｊ但对于煤矿井下含高压
瓦斯破碎带中的巷道建设，用管棚注浆方法目前应国内还未见报道。２１煤矿井下高压瓦斯破碎带管棚施工的特点及．
Ｚａ。ＨＵＭｉｇｃｅｇＡｕ（ｉｎＢａｃｆｈｎｏｌｅｅｒｈＩｓｔｔ，ｉｎＳａｘ７０５。Ｃｉ）ｕｂｏＺｎ — ｎ，ＷＮＧＨｉＸｒｎｈｏｉａＣａＲｓａｃｔｕｅＸｈｎｉ１０４ｈｎｈａＣｎｉａａ
１工程概况
难点
四川龙滩煤矿＋５４０回风石门处于龙王洞背斜西翼，该段岩性为二叠系茅口组灰岩，区域构造影受
（）矿井下破碎带钻孔难。煤矿巷道埋深１煤
响，岩石破碎、隙发育。２０裂０７年４月，４０回风＋５石门掘进过程中遇到高压力的瓦斯和硫化氢，单孔瓦斯混合气体涌出量达到１ｉ／ｉ，５ｎｍｎ单孔硫化氢气体涌出浓度为２０ｐｍ，０ｐ气体涌出压力达到２ＭａＰ

管棚的适用条件及一些土体状况的应用

图2管棚受力模型
地基反力采用双参数模型中的Pasternak模型进行计算，由弹性地基梁理论可得地基反力及管棚挠曲微分方程：
pb* b* (x)
式中：E为管棚弹性模量；I为管棚惯性矩；k为基床系数；w(x)为管棚挠度；Gp为地基剪切模量；b为弹性地基梁宽度；b*为考虑地基连续性情况下弹性地基梁的等效宽度，b *=b[1+(Gp/ k )1/2/ b]。计算时，假定隧道埋深变化不大时，掌子面附近围岩压力q(x)可简化为均布载荷q0，由此可得管棚各段控制方程。
（3）增强初期支护强度，及时施做二次衬砌
每一次的开挖长度不宜取过长，在施工中不能片面地强调施工进度，管棚挠度随着开挖步长的增大，也在增大，同时随着步长的增加挠度最大值均出现在掌子面附近。在掌子面前方约一倍开挖跨度管棚开始发生变形，但变形量较小，掌子面过后约一倍开挖跨度管棚变形趋于稳定。隧道实际施工过程中在相当长的时间内，初期支护承担了主要荷载，发生结构安全问题均在初期支护阶段。
苟德明等提出了浅埋暗挖隧道中管棚双参数受力模型的计算方法，通过边界条件，得到双参数地基模型管棚的转角、弯矩和剪力计算结果。
通过列出边界条件，求出全部待定系数，带入管棚各段方程可得管棚各段挠度方程Wi，带入下式可分别计算管棚的转角、弯矩和剪力：
Q(X)=
小结
（1）对于黄土地层，土质松散，土体稳定性极差，施工难度相对较大。黄土浅埋地质条件下，管棚受力最不利位置发生在隧道开挖但未支护时掌子面附近。在掌子面前方大约一倍开挖跨度开始受力，掌子面过后约一倍开挖跨度受力趋于稳定，开挖纵向影响范围约为一倍开挖跨度。
管棚的适用条件及一些土体状况的应用
引言
随着我国道路交通建设的迅速发展，隧道工程施工日益增多，面临一些不良地质条件的隧道掘进施工和事故处理，超前管棚支护技术具有广阔的应用前景。

管棚支护在巷道过断层破碎带时的应用

２００８年第５期
能源技术与管
４７
管棚支护在巷道过断层破碎带时的应用
彭龙超，甘圣丰，波，田周［摘宇
（皖北煤电集团刘桥一矿，安徽淮北２５６）３１２
要］通过刘桥一矿一８３０石门过刘桥断层应用管棚支护实例，介绍刘桥断层工程地质、水文地质餐件，具体说明管棚支护技术方案、工工艺、量保证措施等方法。该技施质术对同类软岩巷道进行安全掘进具有参考价值。［键词］断层破碎带；关管棚支护；工工艺施［图分类号］Ｔ５［中Ｄ３文献标识码］Ｂ［章编号］文
根据上述要求，两条石门相应制定管棚参数，
４８
彭龙超，等
管棚支护在巷道过断层破碎带时的应用
２０年第５０８期
Ｆ于轨道石门相应简单，以下以运输石门管棚为｝１例来加以说明：
数如表ｌ所示（于右半拱封堵墙比左边向外由１故管棚长度两边不同）其开孑位置和终孔．ｍ，４，Ｌ情况等如图２所示。
刘桥断层。由于在运输石门揭露到刘桥断层时因没有及时支护而发生抽冒，为了穿过它而选用管棚支护的方法。通过管棚的施较好的经济和社会效果。
１刘桥断层地质条件
１１工程地质条件．通过前期探测分析，３０轨道、运输两条石一８门所要穿越的刘桥断层落差达ｌ０ｍ，倾角在２

管棚注浆超前支护技术在富水条件下断裂破碎带隧道中的应用

管棚注浆超前支护技术在富水条件下断裂破碎带隧道中的应用发布时间：2021-04-26T10:42:53.920Z 来源：《基层建设》2020年第33期作者：孙文明[导读] 摘要：文章介绍了揭阳至惠来高速公路小北山1#隧道开挖塌方断面的实际地质情况，分析几种常见的隧道塌方处理方案，确定了采用超前管棚法，再配合超前小导管注浆，使隧道掘进方向的掌子面、拱顶区域的围岩达到固结作用，确保隧道开挖施工顺利进行。

中铁十五局集团城市建设工程有限公司河南洛阳 471000摘要：文章介绍了揭阳至惠来高速公路小北山1#隧道开挖塌方断面的实际地质情况，分析几种常见的隧道塌方处理方案，确定了采用超前管棚法，再配合超前小导管注浆，使隧道掘进方向的掌子面、拱顶区域的围岩达到固结作用，确保隧道开挖施工顺利进行。

通过监控量测表明，超前管棚法处理隧道大塌方效果明显。

关键词：隧道富水塌方处理管棚注浆变形监测1引言隧道穿越断裂破碎带时，塌方、涌水、大变形等事故屡见不鲜。

塌方一旦产生，往往治理不易。

若不根据具体情况对症下药，很难将其根治。

针对该问题，在隧道塌方段或跨度大及软弱围岩段施工中采用超前支护方式进行处理，可提高掌子面的稳定性，同时确保隧道施工以人为本，以实现隧道工程安全文明生产。

本文将以小北山1#隧道塌方处理的工程实例，论述超前管棚注浆技术在隧道施工生产中的应用。

2 工程概况小北山1#隧道是揭惠高速公路全线唯一特长隧道，为全线的重点工程，地处丘陵区，围岩变化频繁且变化幅度较大。

隧道横穿3条断裂带，围岩破碎、裂隙发育，上方为龙潭水库范围，受断层影响，易形成地下水槽及富集带，施工过程中多次出现滑层、塌方、涌水等现象。

在隧道施工中，有一段岩层K16+375～K16+360设计主要由微风化花岗岩、辉长岩组成，岩质较硬～坚硬，为断层影响带，节理裂隙发育，岩体较破碎为主，局部较完整。

雨季潮湿，裂隙发育部位滴水或淋雨状。

隧道围岩类别优化后，衬砌类型仍为S-Iva级别（表一））。

岩巷掘进中过断层支护技术

岩巷掘进中过断层支护技术【摘要】针对郭庄煤矿一岩巷掘进工作面施工过程中揭露的一断层带，摸索出采用顶板用超前撞楔法护顶、迎脸及帮部临时支护与小循环架棚的方法，顺利通过了断层。

【关键词】岩巷掘进；断层；支护断层破碎带应力分布较复杂，易在破碎带边缘产生应力集中。

随岩体岩石风化度的不断增加，断层破碎带的抗压强度急剧减小，穿过破碎带的巷道变形严重，而在外力干扰作用下又极易发生片帮、冒顶现象，严重影响矿井安全生产水平和综合效益的提升。

1 工程概况滕州矿业公司郭庄煤矿井田煤系地层为下二叠统山西组及上石炭统太原组，共含煤18层。

主要可采煤层为山西组3下煤层，可采煤层平均厚度为2.6m，属低灰特低硫煤层。

顶板为中粒砂岩，直接顶厚8.25m，属中等垮落型顶板，底板为砂质泥岩，属中等坚固。

太原组可采煤层为12下、16、17煤，全部为低灰低硫煤层，12下煤层为局部可采，煤层厚为0.7m，16、17煤层为全区大部分可采，煤层厚度分别为0.85m和0.75m。

其它煤层仅偶而出现可采点，均为不可采的薄煤层。

下煤层顶板为黑色质纯的泥岩与粉砂岩，裂隙发育，性脆、易碎，厚7～9m。

根据相邻矿井开采资料，开采后随采随冒，无空顶现象顶板类型为Ⅱ类。

底板是第八层石灰岩，厚0～2.4m，不稳定，节理裂隙发育，为弱含水层。

16煤层顶板为十下层石灰岩厚3.2～6.5m。

根据相邻矿井开采资料，开采后因煤层薄，顶板不冒落，呈缓慢下沉，顶板类型Ⅱ类。

底板为泥岩或砂泥岩，见水易膨胀，局部含菱铁矿、黄铁矿结核。

17煤层顶板为十一层石灰岩，厚0～1.5m，不稳定，局部相变为泥岩或砂泥岩，裂隙不甚发育，不含水。

顶板类型属Ⅱ类。

直接底板一般为泥岩。

该矿一岩巷掘进工作面在施工过程中，揭露一断层带（断层产状：365°∠65°～70°，H=20 m）。

该断层带构造发育，岩石松软破碎，遇水膨胀，纵横裂隙极为发育，顶板极不稳定。

虽采用小循环进尺，但掘进中顶板冒落的情况仍随时发生，威胁施工安全，严重影响施工进度。

应用管棚支护技术掘进过断层破碎带的成功实例

地层为一套由中细粒砂岩、粉砂岩、泥岩、质泥岩铝和煤层组成的陆相沉积地层，煤８０个煤层含 —１
（）可采煤层三层，采层一层（层）６层厚组，主６煤．煤
收稿日期：０７０ —０２０～４１
应用管棚支护技术掘进过断层破碎带的成功实例
李学富，姚华东
（１皖北煤电集团公司通风地测处，安徽宿州２４０；．濉溪县环保局，．３００２安徽濉溪２５０）３１０
摘要：管棚支护技术是一项近年来随着井巷施工技术发展产生的一项新技术，为巷道施工超前支护穿越岩石破它
的西缘凸起部位，肖潍复式向斜南端的近核部，由一
系列次一级的宽缓向、背斜组成。区内断层发育，大
的断层有刘桥断层、陈集断层、黄庄断层、土楼断层、Ｆ３断层、４断层、集向斜，Ｆ陈以及沿近向斜轴部发育的陷落柱等。１３刘桥断层特征．刘桥断层为一正断层，向北东，斜北西，走倾倾角５００，差ｕ０２０米，部地段发生分０ —７ｏ落～１局
文献标识码：Ａ
文章编号：６３０６２０）６ｏ１～ｏ１７～２０（０７ｏ一１８３
在煤矿建设和生产中，进施工井巷工程经常掘
需要穿过一些不同类型的断层，些断层面的两盘这

管棚在隧道洞口段施工中的合理应用

管棚在隧道进口浅埋段施工中的应用摘要：介绍隧道管棚超前支护的施工技术，包括技术参数设定、施工工艺、质量控制等。

实践证明，管棚超前支护技术在浅埋、软岩、偏压等不良地质隧道施工中具有非常重要的意义。

关键词：铁路隧道；管棚；质量控制1、工程概况（1）该隧道工程位于内蒙白音高勒县境内，其中进口段135米浅埋段。

为内蒙一单线隧道，最大埋深280m，隧道全长4800m。

（2）该隧道（DK323+846～DK327+830）段落经过的基岩地层为志留系中上统风化炭质千枚岩、弱风化炭质千枚岩，岩质极软，节理裂隙发育，岩体破碎，施工过程中有出现突水、涌水的可能，隧道容易坍塌、掉块，变形严重，工程地质条件差。

需采用相应的强支护措施。

隧道开挖断面较大，Ⅴ级围岩为139.09m2。

洞内拱部轮廓设计为半圆形，初期支护采用间距60cm的Ⅰ20b 工字钢拱架闭合支撑，锚-网-喷27cm混凝土。

为保证隧道的施工安全，采用大管棚作为进洞的辅助施工措施，采用中管棚作为进洞后的安全保障措施。

大管棚洞口立面布置见图1所示。

（3）同其它辅助施工措施（如超前小导管、超前锚杆）相比，大管棚支护具有明显的优势：①安全系数高，大管棚注浆后，固结围岩，在隧道开挖轮廓线以外形成一圈封闭高强度刚体，有效减少围岩以及地表沉降，防止隧道塌方。

②施工进度能够得到保证，大管棚施工在隧道开挖前施工，系统性强，避免隧道中的交叉、平行施工的干扰，使隧道开挖、支护施工更加有序，无形中加快了施工进度。

③有止水作用，大管棚注双液浆能够阻止周边围岩裂隙水渗入隧道开挖轮廓线以内，隧道开挖支护施工安全、质量均得到有利保证。

④有效控制成本，在软岩、破碎带隧道开挖施工中管棚技术能够有效控制超欠挖，节约了因超欠挖造成的损失。

（4）大管棚主要工艺是：沿隧道衬砌外缘一定距离打入一排纵向钢花管，并且在插入钢管后，再往钢管内注浆以固结软弱围岩、充填钢管与孔壁之间的空隙，使管棚与围岩固结紧密，以提高钢管的强度。

管棚支护技术在煤矿揭煤过程中的应用

４２
依据太沙基极限承载力公式
＇
Ｐ＝，ｌ扣Ａｒｒ＋致＋ｃ
当巷道顶板达到破坏并出现连续冒落滑动
泥岩，底板为泥岩。
路、公路隧道中施工有很大的不同。煤矿是一较特殊的施工环境，鉴于其特殊性，为确保施工人
３管棚支护机理
管棚支护就是把一组钢管沿开挖轮廓外己身安全和工程顺利进行，需制定可操作性施工技钻好的孔中打入地层内，并与钢拱架组合形成强术方案。内容包括：巷道顸板理论滑动、管棚布置大的棚架支护加固体系，支承来自于管棚上部的相关参数确定等。荷栽，通过管棚布置承压，以加固软弱破碎的地４．１巷道顶板理论滑动层，提高顶板的自稳能力。管棚配合拱形棚施工法适用于断层破碎带、软弱顶板、煤岩层分离，并且岩体风化比较严重、节理发育、或导水孔隙致坍塌的Ｉ类围岩。
３．２加固效应
１引言
注浆浆液经管壁孔压入围岩裂隙中，使松散
由于雨汪煤矿进风斜井在揭ｃ糟煤层时，岩体胶结、固结，从而改善了软弱围岩的物理力项板破碎，岩层离层现象严重，在掘进过程中顶学性质，增强了围岩的自承能力，达到加固钢管
重的安全隐患。采用管棚超前支护施工工艺配合气体扩展遇管棚密集环形孔槽后被反射、吸收或

管棚支护在软岩巷道施工中的应用分析

司副总经理。
使用地点不同，长度为３ｍ或６两种规格，弯巷中ｍ在使用长度为３在直巷中使用长度为６管棚眼直径ｍ，ｍ，
为５ｍｍ。０
表１端头支架与单体支柱对比
端头支架１工作阻力可以达到１ｏｏＮ，护强度０６ＭＰ。、ｏ０ｋ支．３ａ单体支柱维护单棵工作阻力可达到２０Ｎ，端头支架范围内５ｋ在
不出现小的冒落，而不会出现大的冒顶事故，现安全生产。进实
关键词断层破碎带三软煤层超前管棚立交揭煤四岔门综采工作面
中图分类号Ｔ３３．Ｄ５９文献标识码Ｂ
青龙煤矿属于标准的“ 三软 ” 煤层，即顶板、煤层、
的可能性。青龙煤矿经过多次实践探索，摸索出一套简易实用，成本低廉，职工易于操作的超前管棚支护技术。
收稿日期：０Ｉ２—２２１一１８
超前管棚为直径４ｒ０ｍ钢管，ａ根据弯巷还是直巷
作者简介：本斌（９３～），，９５年毕业于抚顺煤炭工业学朱１６男１８校，科文化程度，本已发表论文１。现任贵州五轮山煤业有限公１篇
。
提高木料回收效率，端头支架护顶效果好，支架前方接顶木料可以巷道密集支柱回撤后顶煤极易冒落，个别木料被回收，杜绝被掩埋在采空区内，效提高木料回收率。有
检修空间

破碎顶板条件下长管棚综合支护加固技术应用

收稿日期2020-04-27作者简介秦庆举（1986-），男，安徽砀山人，采矿工程师，2010年毕业于中国矿业大学采矿工程专业，现任陕西金源招贤矿业有限公司副总工程师，从事煤矿技术及管理工作。

破碎顶板条件下长管棚综合支护加固技术应用秦庆举张乾龙李连刚（陕西金源招贤矿业有限公司，陕西宝鸡 721000）摘要针对招贤煤矿1305工作面机巷在通过大型地质构造时出现的顶板淋水、漏顶等现象，通过综合分析研究，提出了定向导水孔引流、围岩预注浆、长管棚超前控顶联合U 型钢支架支护等综合技术方案。

经过现场实施，安全高效地通过了该复杂断层破碎带，围岩累计变形量较小，该技术方案可行。

关键词破碎管棚注浆支护中图分类号 TD353 文献标识码 B doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2020.08.001Application of Long Pipe Roof Comprehensive Support and Reinforcement Technology underthe Condition of Broken RoofQin Qing-ju Zhang Qian-long Li Lian-gang(Shaanxi Jinyuan Zhaoxian Mining Co., Ltd., Shaanxi Baoji 721000)Abstract : Aiming at the phenomena of roof dripping and roof leakage in the 1305 working face roadway of Zhaoxian Coal Mine, through comprehensive analysis and research, the comprehensive technical schemes of directional water guide hole drainage, surrounding rock pre-grouting, long pipe shed leading control roof joint U steel support are put forward. Through the field implementation, the complex fault fracture zone is safely and efficiently passed, and the accumulated deformation of surrounding rock is small, so the technical scheme is feasible.Key words : broken tube shed grouting support煤矿井下巷道处于顶板淋水、岩性不好等极端不利条件时，常规的管缝锚杆、普通撞楔等超前支护可能起不到应有护顶作用，锚杆（索）则因为顶板难以成孔、锚固达不到设计值失去作用。

破碎顶板煤巷掘进的支护研究

破碎顶板煤巷掘进的支护研究破碎顶板煤巷掘进的支护是石油工程中的一个重要课题。

破碎顶板是指在煤巷掘进过程中，顶板发生破碎产生的岩层。

在掘进过程中，如果顶板不稳定，会对矿工的安全产生严重威胁，并且会导致巷道的坍塌和煤矿事故的发生。

破碎顶板煤巷掘进的支护研究是为了解决破碎顶板问题，保障矿工的安全和煤巷的稳定。

支护措施主要包括钢支架、木支架、混凝土梁和喷射混凝土等。

钢支架是一种常用的支护方式，具有强度高、稳定性好和使用寿命长的优点。

木支架是一种传统的支护方式，具有成本低和易于加工的优点，但其强度和稳定性较差。

混凝土梁是一种较为新型的支护方式，具有强度高、耐磨性好和稳定性强的优点。

喷射混凝土是一种常用的支护方式，可以有效地增加巷道的强度和稳定性。

在破碎顶板煤巷掘进的支护研究中，需要考虑的因素包括矿层的性质、矿层的厚度、顶板的延展性、工作面的距离和顶板的破裂点。

矿层的性质决定了支护材料的选择和支护方式的设计，例如软弱的矿层应选择强度高的支护材料，如钢支架和混凝土梁。

矿层的厚度决定了支护材料的长度和数量，如矿层较厚时需要增加支护材料的长度和数量。

顶板的延展性决定了支护材料的强度和稳定性，如顶板的延展性较大时需要选择稳定性好的支护材料，如喷射混凝土。

工作面的距离决定了支护材料的安装时间和工程成本，如工作面的距离很远时可以选择安装时间短的支护材料，如钢支架和喷射混凝土。

顶板的破裂点决定了支护材料的安装位置，如顶板的破裂点较低时需要在其上方安装支护材料。

破碎顶板煤巷掘进的支护研究是一个复杂的问题，需要综合考虑多种因素。

通过对矿层的性质、矿层的厚度、顶板的延展性、工作面的距离和顶板的破裂点等因素的分析和研究，可以选择合适的支护材料和支护方式，从而保障矿工的安全和煤巷的稳定。

管棚支护在煤巷施工中的应用分析

贵州黔西能源开发有限公司青龙煤矿是兖矿集团响应国家西部大开发的号召，抓住 “ 电东送，西黔电送粤 ” 史发展机遇，入贵州自己建设投产历进的第一对矿井，矿井设计１０万妇，一单斜构该２为造，采用一组３条斜井开拓，即主斜井、副斜井和回风斜井，均间距为４ｍ。平０该矿井主采煤层为Ｍ１、８煤层。现正在回６Ｍ１采Ｍ１层，８煤层有两条巷道即运输顺槽及轨６煤Ｍ１道顺槽已经各掘进５００ｍ左右。根据地质勘探提供的资料及实际揭露情况看该井田构造复杂程度属中等偏复杂，层及其顶底板松软破碎，煤断层多，且正断层、断层交替成组出现，逆破碎带多，分叉尖灭现象普遍；型断层、皱及小挠曲极为发育，其小揉尤在较软弱的煤系地层中普遍存在；受构造影响，同条巷道岩层倾角变化极大，的近水平，的达有有到急倾斜甚至直立；煤层瓦斯含量大，６瓦斯含Ｍ１量为１．７３，８煤层瓦斯含量为１．３／，３７ｍ／Ｍ１ｔ４１ｍ３根ｔ据煤炭科学研究总院重庆分院对青龙煤矿１层８煤突出危险性的鉴定：青龙煤矿１层测定各项指８煤标均已全部超过了煤层突出危险预测临界值，龙青煤矿１层为煤与瓦斯突出危险煤层，青龙煤矿８煤也相应为煤与瓦斯突出矿井。水文地质类型为顶板进水的岩溶裂隙类中等偏复杂型。Ｍ１层：层平均厚度为３０ｍ，接顶板以８煤煤．５直黑色炭质泥岩及舌形贝（豆芽）石为特征，板海化底主要为粘土岩及炭质泥岩，并含大量植物根部化石。煤层内生裂隙发育，械强度小，脆、机性易碎。根据以上分析，龙煤矿属于标准的 “ 青三软 ” 煤层，即顶板、层、板软，加上突出矿井，文地煤底在水质复杂，掘进支护及工作面回采顶板管理造成极给

采用管棚法处理特大坍方段的应用技术

采用管棚法处理特大坍方段的应用技术摘要：管棚法处理特大坍方段具有良好的施工效果，但该工艺施工难度较大，因此研究管棚注浆施工工艺对保证施工质量，提高经济效果具有深远意义。

关键词：开挖；衬砌；导管；注浆abstract: the method and treatment for big tent soil slip with good construction effect, but this process construction difficulty bigger, so the study of the grouting pipe roof construction technology to ensure construction quality, improve the economic effect of far-reaching significance.keywords: excavation; lining; catheter; grouting中图分类号：tu74文献标识码：a 文章编号：0 引言管棚法是处理不良地质段坍方情况现象较为成功的方法之一，其是通过向破碎围岩内高压加入水泥浆液以固结岩体，改善围岩性质并提高围岩自稳能力，并通过注浆管与围岩间紧密粘接而起到加筋的作用，该工艺可显著提高围岩的承载能力而具备广泛的应用前景。

1 管棚法处理特大坍方路段应用技术1.1 工作面预注浆为保证施工中管棚钻孔方向的正确并给其提供足够的支撑力，保证在开挖过程中工作面的稳定性，多在管棚施工前采取长孔注浆的方式加固工作面坍方段，长孔注浆多采用分段前进式孔口注浆，所注浆液多为水泥单液浆，并可在其中掺加速凝剂以加速浆液凝固，在长孔注浆施工前应先施工止浆墙以阻止浆液渗流现象。

1.2 长管棚制作与注浆在安设导向管前应先架设工字钢架，并通过预先对每根导向管计算的首尾端坐标值用经纬仪和水准仪测定钢管具体位置，并在焊好u型套管及放置导向钢管并固定，后方可浇筑混凝土护拱；管喷一般沿拱部开挖轮廓线外布设，并近水平钻孔，钢管应分节顶入，各节管间以丝扣连接，钻孔应一次成孔，若有个别部位不能成孔则应先注入少量双液浆后再钻进，下管过程中应避免接口处于同一断面，并要求钢管接口与两侧相邻钢管接口错开一定距离，为兼顾管棚刚度、注浆凝胶时间和浆液冲填的密实度应分多次注浆，且应在钻孔下管完成后立即进行注浆，以便于能够在钻进相邻孔时可作为当前注浆孔的检查孔，并应将所有管棚钢管内填充水泥砂浆以加强钢管刚度[1]。

破碎顶板煤巷掘进的支护研究

破碎顶板煤巷掘进的支护研究煤矿是我国重要的能源资源，而煤巷的掘进是煤矿开采的重要环节。

煤巷的顶板支护问题一直是煤矿开采过程中的难题，尤其是破碎顶板煤巷的支护更是一个严峻的挑战。

破碎顶板煤巷掘进的支护研究对于煤矿生产的安全和高效具有重要意义。

本文将对破碎顶板煤巷掘进的支护进行深入研究，探讨其在煤矿生产中的应用和发展前景。

一、破碎顶板煤巷的特点破碎顶板是指在巷道掘进过程中，顶板岩层破碎、不稳定的现象。

破碎顶板的主要原因包括矿层赋存条件复杂、顶板结构松散、地表承载能力低等因素。

破碎顶板煤巷的特点主要有：掘进面顶板岩层易破碎、易发生顶板事故、围岩质量差、支护难度大等。

在煤巷掘进过程中，破碎顶板不仅危害矿工的人身安全，而且会影响煤巷的通风、排水和供电等工程施工，对煤矿生产造成严重影响。

二、四个煤巷支护原则在破碎顶板煤巷掘进的支护过程中，应遵循以下四个支护原则：第一，强化巷道主体结构。

通过合理的巷道结构设计和支护，提高巷道整体的承载能力，降低顶板破碎的风险。

第二，加强围岩支护。

采用有效的围岩支护措施，保证煤巷的围岩不发生破碎和变形。

提高巷道的整体稳定性。

优化煤巷的支护结构，提高巷道的整体稳定性和承载能力。

第四，实施综合支护。

综合采用钢架支护、喷锚支护、预应力锚杆支护等技术手段，提高煤巷的整体支护效果。

在破碎顶板煤巷掘进的支护过程中，可以采用多种支护技术手段，具体包括：钢架支护技术、喷锚支护技术、预应力锚杆支护技术、压臂支护技术、喷浆支护技术等。

钢架支护技术是采用钢架对煤巷进行支撑，提高巷道的整体结构强度。

喷锚支护技术是通过锚杆和喷浆对围岩进行支护，提高围岩的稳定性。

预应力锚杆支护技术是在喷锚支护基础上增加预应力锚杆，进一步提高支护效果。

压臂支护技术是通过钢压臂对煤巷进行支撑，有效防止顶板破碎。

喷浆支护技术是利用喷浆对煤巷的围岩进行填充，提高围岩的稳定性。

这些支护技术手段在破碎顶板煤巷掘进中起到了重要作用，有效提高了煤巷的安全性和稳定性。

破碎顶板煤巷掘进的支护研究

破碎顶板煤巷掘进的支护研究
煤矿井巷中的顶板是煤矿生产中常见的难题，尤其是在破碎顶板的情况下。

破碎顶板是指在煤巷掘进过程中，由于顶板岩层差异、构造断层、地应力等原因导致顶板破碎、松动的情况。

破碎顶板的出现不仅给煤巷掘进带来安全隐患，还会影响煤矿生产效益和超前支护的实施。

因此，对于破碎顶板的支护工作需要引起足够的重视。

当前，煤巷掘进的支护方式主要有两种：预支护和超前支护。

预支护是在巷道掘进前及时设置支架，以防控煤巷进尺过程中因顶板不稳造成的危害，是一种保护巷道安全的常规操作；而超前支护是在巷道掘进过程中，根据不同的煤巷掘进条件，在特定位置提前进行支护。

超前支护被认为是解决破碎顶板问题关键的一种支护方式。

国内外许多学者对破碎顶板的支护进行了大量研究，结论广泛。

研究者认为，破碎顶板的支护必须充分考虑岩层结构性质、地应力变化、巷道断面形状和支护方式等因素，并采用合理的支护措施使之尽可能稳定。

在支护措施上，国内外学者提出了各种支护方法。

例如，利用垫板加强顶板支护，通过巷道交叉开采来改善层间应力分布，采用活动矸石排放提高煤巷顶板的承载能力等。

此外，还有许多新型支护材料和装置被提出来，如耐火材料、聚合物支护、铆钉支护等。

总的来说，破碎顶板的支护问题是现代煤矿生产中需要面临的重要问题。

因此，应该加强对破碎顶板的支护研究，采用有效的支护措施保障煤巷掘进的安全和稳定，并提高煤矿生产效益。

超前注浆小导管管棚支护技术在金属矿山的应用

超前注浆小导管管棚支护技术在金属矿山的应用摘要；在金属矿山采矿生产巷道掘进中，遇到破碎岩体为了保证掌子面在开挖过程中会产生塌方、岩石冒落，从而造成安全事故，超前注浆小导管管棚支护技术是在破碎岩体开挖前需对前方土体采取超前支护、注浆加固等辅助措施。

通过沿巷道道开挖轮廓线外纵向向前倾斜安设注浆管，并注入浆液，达到超前加固围岩和止水的目的，同时小导管还可起到超前管棚预支护作用。

一、本技术工艺的特点（1）小导管注浆施工工艺简单，易于操作，施工安全，加固见效快，浆液损失少，成本低，是破碎岩体巷道道施工中最常用的加固岩体方法之一。

（2）小导管注浆仅作为地下工程施工防坍塌和沉陷的辅助手段。

（3）小导管超前注浆设计应根据地质条件、隧道断面大小及支护结构型式选用不同的设计参数。

二、小导管设计与施工（1）小导管加工。

将小导管（Φ42*4）管头切割成25°~30°锥体，花管长3~6 m，导管尾部焊上Φ6加劲箍，管壁四周钻6~10mm孔眼，每排4个孔，交叉排列，梅花型布置，间距100~200mm；尾部有1 m不设压浆孔。

结构采用Φ42壁厚3.5mm热轧无缝钢管，安装时孔位误差不得大于5cm，角度误差不得大于2°。

（2）注浆加固范围及小导管布设。

采用Φ42注浆小导管固结塌碴。

注浆小导管分小仰角和大仰角两种，小仰角小导管单根长6.0m，环向间距30cm，从工字钢支架横梁上部穿过或支架Φ80托管上穿过，仰角即外插角为5°~10°，布设在拱肩以上范围内，尾端与工字钢或托管焊接成棚架即小管棚；大仰角小导管单根长3.0~4.5m，仰角为20°~30°，大仰角小导管主要起固结塌碴作用，布设在拱部120°角范围内，相邻两排小导管纵向搭接长度（水平投影）不小于1.0m。

（3）小导管安装。

先用手持风钻钻孔，将小导管沿孔推入。

拱上塌碴厚度要求在2m以上，达不到2m时，可用机械堆高或喷射砂浆使拱上有2m以上可固结粗细骨料。

工作面顶板破碎段架棚支护技术应用

工作面顶板破碎段架棚支护技术应用发表时间：2020-04-02T05:33:01.465Z 来源：《防护工程》2019年22期作者：陶磊[导读] 目前随着矿井开采深度的不断加深，地质因素已成为影响矿井“高产高效”的第一要素。

淮河能源控股集团煤业公司张集煤矿安徽淮南 232001摘要：目前随着矿井开采深度的不断加深，地质因素已成为影响矿井“高产高效”的第一要素。

特别是极为常见的顶板破碎问题，对安全及效率影响极大。

煤矿生产中遇到的主要技术难题是顶板的控制管理，因为过顶板破碎带时，很容易发生冒顶事故，给安全生产带来严重威胁。

结合我矿某工作面刷扩期间遇到的顶板破碎带问题，提出了新的架棚支护技术，取得良好的效果。

关键词：工作面；顶板破碎；架棚支护；技术长期以来，在传统工作面刷扩施工中，顶板破碎段的帮顶管理、架头处冒顶片帮的处理及工作面架棚的安全管理都是施工中的难点，为此，我们在工作面刷扩施工时经过不断设计、实践，最终探索出了工作面顶板破碎段的架棚支护技术。

不仅提高了顶板破碎段刷扩的施工效率，同时降低了顶板管理的安全风险。

1 概况淮河能源控股集团张集煤矿某工作面走向长度1155m，倾斜长度215m，该面地质构造较复杂，轨顺揭露断层3条；运顺揭露断层6条；面内发育3条三维断层，总计12条。

利用无线电波透视CT探测技术对本面进行了坑透，探测出4个地质异常区，都为断层影响区，其中对回采有影响的是1#、2#、3#地质异常区：1#坑透异常区，断层影响区，巷道揭露F1611A78断层，落差1.5-3.5m，区域内实测场强图低值异常，吸收系数图高值异常。

异常区为构造发育，影响程度H<1/2煤厚，对回采影响较小；2#坑透异常区，断层影响区，轨顺揭露断层F1611A12，运顺揭露断层F1611A76，落差1.4-1.7m，面内发育的两个三维地震断层F S614、FS615，落差1.0-3.0m，异常区为构造发育，区域内实测场强图较低值异常，吸收系数图高值异常。