浅谈煤矿顶板支护技术
煤矿井下巷道掘进顶板支护探析
钢主要包括 U型 钢和工字钢等 ,这种钢的独特形状和力学机械 性能 , 使得 它们 在圆形 、 半 圆形和椭 圆拱形 的巷 道 中得到了广泛 的使用 , 由于巷道顶板支护需要 承受较大 的动载荷 的冲击和疲劳
磨损 , 因此矿用巷道支护钢在韧性 、 抗压能力 、 抗拉能力和抗剪切
有一定 的规定 , 顶板支护模块之 间的接触 面积要 大 、 接触 面平整
且要受力均匀。 ( 2 ) 采用伸缩性能 突出的支 架。金属支架相较 于其他材料 的支架 , 在承载能力上往往具有突 出的优势 . 而这种承载 能力 又
主要体现在工作承载和极 限承载 能力上 .由于巷道 内部的具体
构造和矿层的地质活动 ,使得在巷道顶板 支护中经常出现应力 集 中的现象 , 这 时一旦 支护板件模块弹性偏差 , 就会造成局部承 载过大 , 严重 时甚 至会 出现支护板件垮塌的现象 。因此 . 具备优 良伸缩性 能的支护支架就有 了良好 的应用前景 ,通 过支护支架
的材料 、 数量和具体 尺寸 , 明确支护操 作规范 , 提 升整体 的支护
造成严重 的疲劳磨损的风险 , 也降低 的支架的使用效率。
( 3 ) 采用预设煤柱 的顶板支护方式 。在传统 的采煤 作业 当
位移较大 , 这就需要支护架本身具备较好的承载能力 。矿用钢的
抗弯截面模量必须达到一定 的标准 , 同时考虑到巷道支护的整体 滑移 和定位 的要求 , 对于矿用钢在锁紧和滑移 的具体性能参数也
度, 使得 在局部地 区会 出现应力集 中的现象 , 增加 了安全隐患 。 可见 ,顶板支 护的影响因素主要是集 中在煤矿矿区 的地质构造
采煤工作面的顶板支护范文(二篇)
采煤工作面的顶板支护范文一、引言在采煤工作面的煤炭开采过程中,顶板支护是保障矿工生命安全和提高采煤效率的关键环节。
良好的顶板支护设计和实施可以有效地防止顶板塌方、保护矿工的生命财产安全,并提高矿井的采矿效率。
本文将重点讨论采煤工作面的顶板支护,探讨其设计原则和实施方法,以期提供有益的指导和借鉴。
二、顶板支护的重要性顶板支护是采煤工作面的关键环节,直接关系到矿工的生命安全和矿井的正常生产。
采煤工作面顶板支护的主要作用有:(1)保护矿工安全。
合理的顶板支护设计和实施可以有效地防止顶板的塌方,减少矿工的伤亡事故,保障矿工的生命安全。
(2)提高采煤效率。
科学合理的顶板支护设计可以减少顶板的掉块和顶煤的碎裂,提高采煤机的作业效率和生产能力,降低生产成本。
(3)保护矿井设备。
良好的顶板支护可以减少设备的磨损和折旧,延长设备的使用寿命,减少维修和更换设备的频率。
三、顶板支护的设计原则1.合理选用支护材料在采煤工作面的顶板支护中,选择适宜的支护材料是非常重要的。
支护材料应具备一定的强度和刚度,能够有效地抵抗顶板的下沉和变形,保持工作面的稳定性。
常用的支护材料包括钢支撑、木方、锚杆、喷锚等。
根据工作面的实际情况和地质条件,采用不同的支护材料进行组合使用,可以达到最佳的支护效果。
2.合理设置支护参数在设计顶板支护方案时,需要根据工作面的实际情况和地质条件,合理设置支护参数。
支护参数包括支架间距、支架高度、支架比例等。
合理的支护参数可以保证支护结构的稳定性和可靠性,提高工作面的采煤效率。
3.科学设计支护结构在采煤工作面的顶板支护设计中,需要根据地质条件和工作面的实际情况,科学设计支护结构。
支护结构设计应符合力学原理和结构力学原理,能够承受煤层的压力和顶板的下沉,保障工作面的安全稳定。
同时,支护结构的设计应考虑到施工和维护的便利性,方便工人进行支护工作。
四、顶板支护的实施方法1.支护前的探测工作在进行顶板支护工作之前,需要进行顶板的探测工作,了解顶板的物理性质、地质结构和地质构造。
煤矿井下顶板管理与支护技术
煤矿井下顶板管理与支护技术在煤矿行业中,井下顶板管理与支护技术是极为关键的环节。
有效的顶板管理与支护措施不仅可以确保矿工的人身安全,同时也有助于提高煤矿的生产效率和经济效益。
本文将介绍一些常用的煤矿井下顶板管理与支护技术。
首先,煤矿井下顶板管理的基本原则是预防为主、综合治理。
通过煤层探放来获取井下地质信息,综合分析煤层的覆岩结构、岩性、断裂构造等因素,以确定井下顶板的稳定性,并进行相应的治理措施。
预防为主的工作包括合理控制采煤速度、采煤方法以及合理布置支柱等措施,以提前预防顶板事故的发生。
其次,煤矿井下顶板支护技术是顶板管理的重要组成部分。
常用的支护方式包括钢支架、木支架、煤壁法等。
钢支架是目前应用最广泛的一种支护方式,具有结构稳定、承载能力高、调整方便等优点。
木支架则在一些特殊情况下使用,如煤层松软、透水严重等情况下,木支架具有灵活性强、适应性好的特点。
煤壁法是将悬在煤柱上的顶板均匀坍塌至煤柱上以减小顶板变形的支护方式,适用于柔性煤层的采煤。
除了传统的顶板支护技术外,近年来还涌现出一些新的支护技术,如钢丝网支护技术、锚杆支护技术等。
钢丝网支护技术采用钢丝网固定在顶板和煤柱之间,以增强顶板的稳定性。
锚杆支护技术则是利用锚杆将顶板和底板连接起来,以达到提高煤层稳定性的目的。
除了顶板支护技术外,合理的瓦斯抽放和通风系统也对顶板管理起到至关重要的作用。
瓦斯抽放系统能及时地将瓦斯从井下排出,减少瓦斯积聚的可能性;通风系统能提供新鲜空气,降低二氧化碳和甲烷的浓度,改善矿工的工作环境。
需要强调的是,煤矿井下顶板管理与支护技术是一门综合性技术。
应综合考虑煤层特性、地质条件、采煤工艺等因素,并根据实际情况选择合适的支护措施。
只有不断创新和改进技术,才能提高煤矿井下顶板管理的效果,确保矿工的安全。
总结而言,煤矿井下顶板管理与支护技术是确保煤矿安全生产的重要环节。
通过合理预防和综合治理,选择适当的顶板支护技术,控制瓦斯和通风系统,可以有效地保障矿工的人身安全。
煤矿井下巷道掘进顶板支护技术分析
煤矿井下巷道掘进顶板支护技术分析0 引言在我国现有的所有能源中,煤炭有着非常重要的地位。
因此,确保煤炭工业的安全运行至关重要。
煤矿地下巷道的掘进是煤矿工业中很重要的一个内容,操作起来比较复杂,综合性极强。
煤矿的地质结构和采矿要求对于开展煤矿井下巷道掘进工作非常重要,相关的技术人员必须去根据地质结构和采矿的要求,选择合适的掘进设备和掘进技术,为煤矿井下巷道掘进工作的顺利进行打下保障。
煤矿开采作业会受到很多因素的影响,在实际开采过程中,事物和条件具有动态性,会发生变化,相关人员要学会合理控制这些变化。
地层应力会影响巷道的稳定性,要想确保巷道的稳定性,就需要为顶板提供足够的支护,那么采用科学合理的支护技术就非常重要,它有利于巷道工作的有序开展。
1 煤矿井下巷道掘进的支护形式1.1 锚杆支护在对井下的顶板进行支护时,最常用的一种方法是锚杆支护,在具体施工过程中能够保证工作性能,并且能够给企业带来一定的收益。
钢带、锚杆以及托盘是锚杆支护的主要零件,承载能力主要是钢带进行提供的,延伸能力主要是锚杆进行提供的,托盘的作用是连接,这些构件共同组成了锚杆支护,并且使其具有一定的支护效果。
1.2 型钢支护煤矿隧道支护过程中使用的铸钢为工字钢和工字钢,应根据实际的地面支护需求选择合适的钢种。
型钢支架通常以椭圆形,半圆形拱形和圆形横截面的形式用于公路支架。
如果常用的支护钢具有良好的韧性,剪切强度,抗压强度和拉伸性能,则可以适应恶劣的地下巷道支护环境。
在实际的支护过程中,道路支护主要抵抗纵向推力和各种侧向载荷,因此,为了给道路提供足够的支护,钢型材必须在这两个方向上都具有良好的承载能力。
地下通道中使用的支撑段的横截面形状受地层荷载作用下挠曲段模量的影响。
型钢支护的承载能力和弯曲截面模量越近,钢型材的总承载能力就越高。
几何形状也会影响型钢支架的收缩性能,因此承载能力会根据型钢的形状而变化。
锁定支撑钢的形状并使其滑动时,应坚持滑动所需的最大接触面面积,并且应始终将力保持在最佳状态。
工作面顶板支护安全技术措施
工作面顶板支护安全技术措施在采煤过程中,工作面顶板支护是保障矿工生命财产安全的重要措施。
因此,采取适当的技术措施是十分必要的。
本文旨在讨论工作面顶板支护的安全技术措施。
工作面顶板的稳定性工作面顶板的稳定性是支护工程的重要指标之一,它受到以下因素的影响:•夹层岩体的厚度和性质;•采区抽采情况;•地质构造和应力分布;•工作面开采方式;•顶板的内在稳定性。
为了保障工作面的稳定和矿工的安全,应采取适当的措施:1.采用科学支护技术,保证顶板的稳定性。
2.根据顶板性质和地质条件,合理选择支护方案。
目前,常用的支护方式有钢架支护、预应力锚杆支护、锚喷网支护、预制板支护、钢网支护、冷弯支架钢板组合支护等。
3.根据采煤机采高和岩层厚度等因素,合理安排支护区域和支护的位置。
4.严格执行矿山安全规程,定期对支护情况进行调查和判定,及时采取必要的措施。
5.保证支护材料的质量和数量,避免使用过时、不合格或损坏的支护材料,确保支护强度达到工程要求。
工作面顶板的监测工作面顶板的监测是保障工作面稳定的另一个重要措施。
目前,常用的顶板监测设备有倾斜计、应变计、压力计、位移计、噪声计等。
顶板监测可以实时了解顶板的变形状况,能够及时发现和预测顶板失稳的危险性,保障工作面顶板稳定,保证矿工的安全。
工作面顶板的维护为保障顶板的稳定性,应定期进行顶板维护,包括清除工作面顶板上的覆盖物、清除工作面回风巷和进风巷内的杂物、消除工作面掏槽丧失和煤层顶板损坏等因素对顶板的影响。
在进行顶板维护时,应严格遵守安全规程,采取必要的安全防护措施,确保作业环境和矿工安全。
工作面顶板的安全防范工作面顶板的治理还需要加强安全防范措施。
工作面顶板安全防范措施包括:1.加强矿井通风系统改造,降低工作面的瓦斯和粉尘浓度,减少爆炸和火灾的发生率。
2.安装煤尘监测设备,及时发现煤尘积聚,防止煤尘爆炸。
3.定期检查防火设施,确保其有效性。
4.加强安全教育和培训,提高矿工安全意识,增强矿工自我保护和事故应急能力。
采煤工作面支护设计与顶板管理
采煤工作面支护设计与顶板管理简介在煤矿采煤工作面的运营过程中,支护设计和顶板管理是确保工作面安全、高效运营的关键方面。
本文将介绍采煤工作面支护设计的基本原则和方法,以及高效进行顶板管理的技巧和注意事项。
采煤工作面支护设计基本原则采煤工作面的支护设计应遵循以下基本原则:1.安全性:支护设计必须保证工作面的安全运营,防止冒顶和事故的发生。
2.稳定性:支护结构要具有足够的稳定性,能够抵抗工作面的巨大压力和冲击力。
3.经济性:支护设计应考虑成本因素,尽量降低支护材料和人力资源的浪费。
4.可行性:支护设计要在实际操作中可行,符合现场条件和要求。
设计流程采煤工作面支护设计通常遵循以下流程:1.收集资料:包括煤矿地质勘探报告、采煤工艺流程、采煤机技术参数等相关资料。
2.安全评价:对工作面的地质条件、瓦斯含量、矿井水文地质条件等进行评估,确定支护设计的安全要求。
3.选择支护方式:根据评估结果和工作面的具体情况,选择适合的支护方式,如钢支撑、锚杆支护等。
4.设计支护方案:根据选择的支护方式设计具体的支护方案,包括支架间距、支架高度、支架类型等。
5.优化设计:根据实际情况对支护方案进行优化,包括调整支架布置、加强支架位置的支护等。
6.完善设计:绘制支护设计图纸,标明支架布置、支架参数等详细信息。
7.施工实施:按照设计图纸进行施工,保证支护的正确安装和调整。
顶板管理顶板管理是指对工作面上方地质体进行监测、预测和防治的一系列措施。
它的目的是保护采煤工作面的安全稳定运营,防止冒顶事故的发生。
监测预测1.定期检查:对工作面的顶板进行定期检查,发现潜在的冒顶隐患,及时采取措施处理。
2.记录测量:记录和测量顶板的不同指标,如位移、裂缝、应力等,以便及时监测顶板的稳定性。
3.预测模型:根据顶板的监测结果建立预测模型,预测顶板的变形和运动,为冒顶防治提供依据。
防治措施1.合理支护:采用合理的支护方式和设计方案,保证工作面的稳定性和安全性。
回采工作面顶板控制及支护方法_OK
回采工作面顶板控制及支护方法_OK
第一种方法是人工支护。
这种方法是最传统的方式,它主要依靠木材
或者钢材搭建支架来支撑工作面顶板。
根据工作面的不同,可以选择木工
构架、金属支柱、钢架或者木架来进行支持。
人工支护的优点是操作简单,成本较低,适用于小型工作面。
然而,人工支护也有一些不足之处,比如
工作面进展缓慢、劳动强度大、不适用于大型工作面等。
第二种方法是机械支护。
机械支护是使用专门的机械设备来支撑工作
面顶板,如拱架、液压支架、皮带支杆等。
机械支护的优点是支撑力大、
稳定性好、工作效率高,尤其适用于大型工作面。
然而,机械支护的缺点
是设备成本高、维护困难、需要专业操作人员以及对支撑设备有特殊的要求。
第三种方法是压裂支护。
压裂支护是在回采工作面进行压裂前注入高
压水泥浆或者高压树脂等材料,使岩石断裂并形成斷層,通过对岩石的压
裂来增强其自承载能力,从而提高工作面的稳定性。
压裂支护的优点是施
工方便、效果明显、提高工作面的稳定性,适用于各种规模的工作面。
然而,压裂支护的缺点是材料成本较高、施工难度大、需要有一定的技术和
经验。
综上所述,回采工作面顶板控制及支护方法有人工支护、机械支护和
压裂支护三种主要方法。
不同的方法适用于不同规模和要求的工作面。
在
选择方法时,需要考虑整体经济性、效果、施工难度等因素,并结合实际
情况进行合理选择。
此外,还需要做好监测和维护工作,确保工作面的安
全和稳定。
顶板支护的安全技术措施
顶板支护的安全技术措施顶板支护技术是煤矿生产中的重要环节,顶板支护的安全技术措施对煤矿生产的安全和稳定发展具有非常重要的作用。
因此,这是值得重视的问题。
顶板支护的安全技术措施主要包括以下几方面:一、顶板支护稳定性检测在顶板支护工作中,应当根据矿井的实际条件,进行顶板稳定性检测。
这是一项非常重要的工作,因为这可以帮助咱们及时发现顶板的不稳定情况,采取相应的措施,保证煤矿生产的安全。
目前,比较常见的检测方法包括测量顶板的应变、变形、支架的压力、变形等,以及采用声波、震动长石楼等非接触式检测技术等。
合理的检测方法可以有效地保证顶板的稳定性,防止矿井发生危险。
二、支护措施的科学选用在顶板支护工作中,应根据实际矿井条件,科学的选用不同形式的支护措施,以达到最好的支护效果。
一般来说,常见的支护措施包括钢架支护、矩形网支护、联接支护、帐篷支护等。
这些支护措施应根据不同的矿井条件进行有效的选择和设计,确保支护稳定安全,最大程度地保护工作人员的生命财产安全。
三、强化对支架质量的监督管理对于预制的支架,需要严格按照标准规范生产制造,保证质量的可靠性。
同时,对于现浇的支架,也需要加强质量监督管理,确保配合料质量合格、施工作业质量达到标准规定。
强化对支架质量的监督管理,是有效防止发生事故的必要条件。
四、加强对支护作业人员的安全教育顶板支护作业的过程中,安全意识和技术水平的提高尤为重要。
应定期上课、组织安全培训,加强对支护作业人员的安全教育。
同时,应鼓励支护作业人员勇于发现问题、改进方法、提高技能,确保煤矿生产的安全和稳定。
五、随时进行突发事件应急演练在顶板支护工作中,煤矿公司应随时进行突发事件应急演练。
随着社会经济进步,科学技术不断发展,突发事件处理也越来越重要。
定期开展应急演练,不仅有利于提高应急处理意识和技能,更是保障煤矿生产安全稳定的重要手段。
总结:顶板支护技术的安全措施,是保障煤矿生产的重要方面,同时也是解决煤矿事故发生的有效途径。
煤矿巷道顶板支护技术及事故防治措施
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2 ) 锚固剂的抗拉与抗剪作用
我国树脂锚固剂的抗拉强度一般可取 11.5MPa。如果Ф28mm的钻孔中不安装 锚杆,只注树脂锚固剂,则锚固剂可提 供7.08kN的抗拉力。如Ф20mm的杆体, 安装在Ф28mm的钻孔中,则锚固剂可提 供3.47kN的抗拉力。可见锚固剂可提供 一定的抗拉能力。
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锚杆支护已经成为我国煤矿巷道首选的安 全高效的主要支护方式。可以说煤巷锚杆支护 技术是继我国煤矿成功应用综合机械化采煤技 术以来,采掘技术的又一次革命。
它深刻地改变了矿井的开拓部署与巷道布 置方式,对我国高产高效矿井建设,煤炭产量 与效益的大幅度提高起了不可替代的作用。
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2.3 煤巷锚杆支护理论
有托板时,由于锚杆施加的预紧力和围岩 通过托板作用在锚杆杆体上的力,使得锚杆轴 力在巷道表面处,达到一定值,而且使锚杆轴 力最大的位置向孔口移动,更接近巷道表面。
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(3)锚固剂的作用
1 ) 锚固剂的黏结作用 锚固剂的主要作用是将钻孔孔壁岩石
与杆体黏结在一起,使锚杆发挥支护作 用。
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2.3.1 锚杆支护构件的作用
(1) 锚杆杆体的作用 如图2-1所示,锚杆可以起到抗拉和抗剪作
用。常用锚杆钢材的力学强度见表2-1,锚杆钢 筋的剪切极限强度见表2-2。
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(2)锚杆托板的作用
托板是锚杆尾部接触围岩的构件, 通过托板给锚杆施加预紧力,传递围岩 载荷至锚杆杆体。
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煤矿掘进工作面顶板支护管理技术
278在煤矿生产中,煤矿顶板事故是煤矿六大事故之一,对煤矿生产带来了巨大的威胁。
在煤矿掘进作业时,发生顶板事故的可能性远远大于正常运行的巷道,这是由于在掘进作业时前方的岩体具有很大的不确定性,而且掘进工作面的顶板支护困难。
采取一定的安全措施可以有效地解决工作面前方岩体不确定性带来的安全问题,而掘进工作面的支护问题并没有好的解决方案[1]。
因此,保证掘进工作面顶板的支护是解决顶板安全事故的重要途径。
为了实现掘进工作面的安全生产,应该进一步强化掘进工作面的顶板支护管理工作,保证工作面顶板支护的状况良好。
本文首先论述了工作面支护管理的重要性,然后提出了一些改善煤矿顶板支护管理的一些技术措施。
1 掘进工作面顶板支护管理重要性在掘进过程中,掘进工作面前方的顶板处于不稳定状态,工人在不稳定顶板下作业时存在很大的安全性。
因此,保证掘进工作面支护状态的就可以保证工作面的安全性。
在进行掘进时,工作面前方的岩体处于破碎状态,岩体结构的平衡状态发生变化[2-3]。
在这个过程中,岩体的应力会重新分布,这会导致岩体破坏是一个持续过程,这时若不采取及时的支护措施,掘进工作面的顶板下沉量会增加,顶板会发生垮落。
因此,在掘进完成后,必须采取有效的措施对工作面的顶板进行支护。
与此同时,在进行支护时不能影响掘进工作,否则会导致施工速度缓慢。
这就要求在进行支护时,必须采取措施对顶板支护进行管理,以保证整个施工过程的安全性。
由于现在的掘进工作面的支护多采用的是液压支架对顶板进行临时支护,为了保证临时支护的有效性,应该选择类型合适的液压支架。
若液压支架的支护性能不能满足工作面顶板支护的要求时,应该采取及时的补救措施,例如采取单体液压支柱进行单点支护,以确保对工作面顶板能进行有效地支护。
与此同时,应该对顶板进行永久支护措施,一般采取打锚索或锚杆的方法进行支护,在顶板比较破碎的情况下,可以采用铺一层金属网。
这样可以保证工作面顶板的长期稳定性,以利于顶板的后期支护。
探析煤矿井下巷道掘进顶板支护
的数值 接近 , 甚至达到完全相同。
1 . 3 预 留煤 柱 支护
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 。
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 。
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
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
探析煤矿井下巷道掘进顶板支护
拉; 而 托 板 即 是 围岩 与 锚 杆 尾 部 相 互 接 触 的 构 件 。 其 主要 作 用 在于: 通过施加适 当的扭矩 给螺母 , 从 而 使 巷 道 的 表 面 受 到 托 板 紧压 , 以此 提 供 预紧 力 给 锚杆 . 并 扩 散 到煤 岩 体 中 . 使 围 岩 的 应 力 状 态 得 以有 效 改 善 , 从 而抑 制 围岩 节 理 裂 隙 张 开 、 结 构 面
般 情 况 下 ,金 属 支 架 的 负 荷 承 载 能 力 主 要 表 现 在 两 方
面: 一 是极 限 承载 能 力 : 二是 实 际 承 载 能 力 。 极 限 承载 能 力 是 指 煤 矿 巷 道 的 可 缩 性 支 架 在 其 刚 性 过 程 中所 呈 现 出的 最 大 负 荷 承 载能 力 。 煤 矿 巷 道 支 架是 否 发 生 塑 性 变 形 决定 了支 架 极 限承 载 能 力 的达 标 状 况 。 实 际承 载 能 力 指 的 是煤 矿 巷 道 的可 缩 性 支
是 比较 典 型 的支 护 形 式 。
1 . 1 锚 杆 支护
2 . 1 . 1 围岩 的 稳 定性 较 差 , 致 使 煤 矿 巷 道 支 护 难 度 大 。在 煤 矿 井 下 巷 道 掘 进 施 工 中 ,若 围岩 发 生 位 移 或 产 生 过 大变 形 ,
造 成巷 道 特 别 是 岩体 松 软 地 段 巷 道 的严 重 破 坏 , 就 会 使 支 护 在 经 过 多 次 返 修之 后 仍 然 不 达标 。 因此 , 巷 道 变 形 的 问 题 无 法 通
道 支 架 的实 际承 载 能力 与 极 限承 载 能力 相 差 不 大 的情 况 下 . 巷 道 的可 缩 性 支 架 状 态 最 好 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 分 析
工作面顶板支护安全技术措施
工作面顶板支护安全技术措施工作面顶板支护系统是矿山开采过程中不可或缺的一种保障设施,其作用是在顶板发生坍塌或者受到其他外力影响时,对采煤工人和设备进行有效的防护。
工作面顶板支护系统的组成在工作面顶板支护系统中,一般由以下三个部分组成:1.支架:支架是支持顶板、支护顶板的关键设备,它的形状和结构多种多样,常用的有锚杆,液压支架、短支架等。
2.锚固装置:锚固装置主要作用是将锚杆与岩层相连,以承受岩石层的力量。
因此,在选择锚固装置的时候,需要根据岩层的特点,选用适当的固化剂和锚具。
3.支护材料:支护材料是起到填充与加强效果的材料。
常用的支护材料有木条、钢筋、水泥等。
工作面顶板支护系统的注意事项在使用工作面顶板支护系统时,需要注意以下的事项:1.在安装支架时,应尽量保证支架与岩石表面的接触紧密,支架应在试验负荷作用下被调整为合适的高度。
2.在锚固装置方面,锚固桩要足够长,锚固的部位不能太松或过紧,避免发生垂直变形或抗拉力松脱的情况。
3.支护材料的选择和使用必须符合设计要求。
如果使用不当,会影响支护质量和安全性能。
4.岩层的变异性和不均一性是导致顶板失稳的最主要原因之一,在使用过程中,需要及时采取措施,加强对岩石变化的监测。
工作面顶板支护系统的维护与保养工作面顶板支护系统需要定期的维护和保养,以保证其持久的安全性能。
具体措施如下:1.定期检查:在支护系统使用一段时间后,需要定期检查,以确保支护装置、支柱、锚杆和锚固件的状态良好,检查各部分的使用寿命和磨损情况,及时更换损坏部件。
2.停机检查:在停机洗修期间,要对支架和其他相关设备进行全面检查、维修和加固,特别是体现设备的动态连续性。
3.灰尘和清洗:灰尘和污垢可能对设备的使用寿命和工作效率造成损害,因此需要及时清洗和定期清除设备表面灰尘或污垢。
结论工作面顶板支护系统是现代矿山生产的保障设施之一,对于矿山企业和煤矿工人的生命财产安全具有极为重要的意义。
因此,必须严格遵守安全操作规程和技术标准,加强改进和开发顶板支护技术,提高顶板支护系统的安全性能和工作效率。
顶板管理安全技术措施
顶板管理安全技术措施顶板管理安全技术措施是矿山安全生产的重要环节之一。
在煤矿、金属矿、盐矿等地下矿井中,顶板是指矿井洞口上方的岩层或泥层。
顶板是支持矿井壁体的关键部位,如果顶板保持稳固,就能保障矿工的安全,而如果顶板塌落,将直接危及矿工生命和矿山生产安全。
为避免顶板的塌落,矿工需要采取多种技术措施加以防范。
下面就对一些常见的顶板管理安全技术措施进行简要介绍。
1.地质勘探技术地质勘探技术是预防顶板塌落的重要措施。
在矿山进入开采前,需要进行地质勘探,了解到矿层的情况、顶板和底板的构造状况、地震等自然灾害情况等。
通过对勘探样品的分析,明确矿层的强度和稳定性,以制定合适的防止塌落的措施。
2.支护技术支护技术是保护顶板和防止顶板塌落的重要手段之一。
现代煤矿使用的主要支护设备有立柱、皮带支承式支架、钢网支撑、锚杆、预应力锚索等。
这些设备通过不同的组合和安装方式,形成结构稳定的支护体系,使顶板得到有效地支撑,从而降低了塌方的风险。
3.喷锚技术喷锚技术是一种用于固结、加固岩石、土壤、支护防止塌方及修补矿井内部地质结构等工程之用的技术。
喷锚技术是在开采中类型岩层上应用广泛的矿山固体技术之一。
然而在矿井的特殊性质所决定的地质条件下,喷锚管支护是一种支护技术是很难实现安全的,因为整体的地质变形难以预测,导致了井下现象常常是不测到的。
所以在实行喷锚管支护技术的时候,需要注意加强检测和监控,及时发现并解决喷锚管支护的问题。
4.重力式支撑技术重力式支撑技术是一个以岩石或者矿物质的重量,早期工程技术将岩石的重量当做了他其它技术的支撑基础,如木支撑等。
其主要优势在于结构简单,安装方便以及施工经济。
由于没有使用任何挂件或者锁紧件,所以不会导致任何扭曲、弯曲或者破坏性施力作用。
在一些小型房屋、建筑群及山地工程项目等中,需要应用重力式支撑技术来保证施工的顺利进行。
5.避难疏散技术在矿井进入开采阶段和紧急事件发生时,避难疏散技术是最后的保障措施。
浅谈煤矿顶板和锚杆支护管理方法
浅谈煤矿顶板和锚杆支护管理方法煤矿开采深度不断增加,矿井地质条件越来越复杂,锚杆支护具有经济高效、安全稳定、劳动强度低、成巷速度快、成本低廉等特点,在保护巷道顶板中具有重要意义,通过分析锚杆支护原理,总结实践经验,探寻锚杆支护施工与顶板管理的有效措施,对锚杆支护的推广具有广泛意义。
标签:顶板;锚杆支护;措施引言顶板管理是井下安全管理的一个重要环节,顶板管理分为永久支护管理和临时支护管理。
然而,在各个煤矿的具体掘进过程中,锚杆支护的顶板管理还存在许多不足,作者根据多年实践经验,深刻分析锚杆支护原理,总结出一套锚杆支护顶板的有效措施,对保护顶板安全具有一定的指导意义。
1 锚杆支护概述伴随矿井开采深度的增大,多数矿井受到复杂地质条件以及采掘工艺不合理等因素的影响,加大了顶板围岩的控制难度,对矿井安全造成极大的威胁。
目前,巷道施工普遍采用锚杆支护形式和钻爆法。
锚杆支护具有成巷速度快、价格低廉、支护效果好等优点,能够极大地提高施工质量和掘进速度。
锚杆支护是通过在围岩中打锚杆眼,通过化学或机械的方式将锚杆固定在钻孔内,通过锚杆对围岩进行加固。
2 锚杆支护作用机理锚杆支护的主要支护构件有锚杆杆体、锚固剂、钢带、锚杆托板等,其作用原理包括以下几方面:(1)悬吊作用。
通过锚杆与坚硬岩体固定,锚杆则可以承载一部分围岩或松散煤体的重量,保持岩体稳定性。
(2)组合梁作用。
将顶板看做是以两帮为支点的一个组合梁,在载荷的作用下,由于顶板中部分别受压和受拉而产生变形,用锚杆将分散的板梁组合成一个整体,从而提升板梁的承载能力,起到稳定顶板的目的。
(3)加固拱作用。
通过锚杆支护将块状围岩或各面所切割的破裂状得以加固,提高了岩体的抗剪强度,在围岩周边一定范围内形成加强拱,保持顶板的稳定。
3 加强顶板管理措施(1)在巷道掘进前必须制定详细的爆破计划表,制定合理的爆破参数,严格按照安全规程执行,确保爆破图标看线、划轮廓线、定点、定眼位,量尺、确保装药量及打眼质量符合安全措施的要求。
采煤工作面的顶板支护
采煤工作面的顶板支护是煤炭开采工作中的一个关键环节,它对矿井的安全生产和矿工的人身安全至关重要。
本文将对采煤工作面的顶板支护进行详细的介绍,包括支护的意义、支护的方法、应用的材料以及支护效果的评估。
一、采煤工作面的顶板支护的意义在煤炭开采过程中,由于煤层的采取和地质构造的影响,煤层顶板往往会出现断层、裂隙等问题,导致顶板的不稳定。
如果不进行支护,顶板存在坍塌的风险,对矿工的人身安全和矿井的安全生产带来严重的威胁。
因此,在采煤工作面上进行顶板支护是必不可少的。
顶板支护的目的是保护矿工的安全,防止顶板的坍塌。
通过采取合适的支护措施,可以增强顶板的稳定性,减少顶板的变形和断裂,降低矿工的事故风险。
同时,顶板支护还可以提高工作面的开采效率,减少煤炭的损失,对于矿井的经济效益也有着重要的影响。
二、采煤工作面的顶板支护的方法1. 钢支柱法:钢支柱是目前广泛采用的一种顶板支护方法。
它的特点是支护效果好、稳定性高、施工方便快捷。
在采煤工作面上,可以采用单排、双排甚至多排钢支柱进行顶板支护。
钢支柱的优点是具有高强度和高刚度,可以有效防止煤层顶板的下沉和变形。
2. 预应力锚杆法:预应力锚杆也是一种常用的顶板支护方法。
它的原理是通过对锚杆进行预张力,使得锚杆可以承受煤层顶板的负荷,增强顶板的稳定性。
预应力锚杆的优点是适应性强、施工灵活性大、支护效果好。
但是,它的施工难度相对较大,需要专门的施工技术和设备的支持。
3. 网片支护法:网片支护是一种常用的顶板支护方法。
它的特点是施工简单、经济实用、适用范围广。
网片的材料通常是钢丝绳或钢丝网,它们具有一定的抗拉强度和弹性。
通过将网片安装在煤层顶板上,可以有效地承担顶板的负荷,减少顶板的变形和断裂。
4. 预制板支护法:预制板支护是一种较为新颖的顶板支护技术。
它的原理是在地面上对顶板进行加固处理,然后将加固后的顶板切割成预制板,再通过设备将预制板运送到工作面上进行安装。
预制板的优点是工艺性好、支护效果稳定。
浅析煤矿巷道掘进顶板支护技术
浅析煤矿巷道掘进顶板支护技术发表时间:2018-11-13T12:17:33.703Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第20期作者:李恒[导读] 煤企对巷道掘进工作十分重视,并且把大量的顶板支护技术运用到其中,不仅使巷道掘进工作的质量大幅度提高,而且保证了巷道掘进工作的安全和稳定,效果比较明显。
李恒盘州市安监局胜境安监站贵州省盘州市 553500摘要:煤矿开采属于高危行业,巷道掘进工作同样风险很大。
因此在工程施工时务必要采取有效的支护措施,以防止发生大面积的塌方事故。
从当前情况来看,煤矿开采时,煤企对巷道掘进工作十分重视,并且把大量的顶板支护技术运用到其中,不仅使巷道掘进工作的质量大幅度提高,而且保证了巷道掘进工作的安全和稳定,效果比较明显。
关键词:煤矿;巷道掘进;顶板支护技术1常见的煤矿巷道掘进顶板支护技术1.1锚杆支护锚杆支护主要由锚杆托板、锚杆杆体和网组成,其中托板是与围岩直接接触的部分,能够为支护设备提供一定的预紧力,并为围岩周围的结构进行一定的受力安全预警。
托板还能为周围的岩体提供一定的支撑,防止巷道结构变形造成的安全问题。
而锚杆主要提供整个结构的支撑力,是结构的重要组成部分。
网主要是为围岩中的细小结构提供支持,防止碎石的脱落。
1.2矿用支护型钢支护型钢具有很强的韧性,能够被塑造成各种形状,因此,在我国的应用十分广泛。
支护型钢要适应复杂的煤矿生产环境,需要具备较强的稳定性。
支护型钢是结构的整体集合,其中支架部分要具有良好的收缩性,保持支护型钢结构的稳定,并提供相应的支撑力。
支架要有承担压力的能力,在井下巷道掘进过程中会产生来自上部土壤的压力和横向的压力,而支架需要承担相应的压力,保障支护型钢的原有结构稳定,为巷道提供相应的支撑。
1.3可缩性支架可缩性支护结构主要通过提供力的支持保障巷道结构的安全和稳定,主要分为实际承载力和极限承载力。
实际承载力是指在正常使用状况下,可缩性支架通过结构的力转移提供的支撑力,通过巷道支架的链接状况和支架的结构体现出来。
浅谈煤矿井下掘进巷道顶板支护技术 耿学升
浅谈煤矿井下掘进巷道顶板支护技术耿学升摘要:在煤矿井下巷道施工中,顶板支护是非常重要的环节。
巷道顶板支护要加强施工工艺和设备的管理,同时考虑煤矿施工给巷道顶板造成的压力,选择合适的施工工艺,从而减少顶板事故出现。
巷道顶板的安全性受到地质构造、施工掘进深度等因素的影响,在实际支护中要详细考虑这些因素,从而提高巷道顶板支护强度。
关键词:煤矿井下;巷道掘进;顶板支护技术1煤矿井下掘进巷道支护的三种形式1.1预留柱支护形式传统预留柱支护方式在井下开采工作中是最常使用的。
在上下区段中间先预留出一定的宽度,即预留柱支护方式,这样做的好处是可以使风平巷避开支撑压力峰值区域,从而做到对顶板实施支护作用。
这种支护方式虽然是最简单的,也能满足巷道支护的所有要求。
但是这种支护方式所需的成本较大,因此在维护上还有很大的难度,正逐渐被其他支付方式所取代。
1.2可缩性支架形式可缩性支架是一种金属类的支架,使用这种类型的支架来承受对应的承载能力就是在实际收缩中所体现出来的荷载能力。
通过有关调查分析发现,对这种荷载能力影响的因素有很多种,其中整体支架与连接件在结构上的状况及工作情况。
可缩性支架能够承受的最大压力为这种支架的最高承受力,对于如何判断支架的承受能力,取决于支架本身的塑性变形能不能够发生。
在一般情况下,最大承载力与实际承载力是不相同的,在对相差数值大小进行观察后,对可缩性支架的状态如何就可以掌握,同样对相差数值也可以进行正确的评估,如相差数值越小,代表可缩性支架的形态就越优良;反之,相差的数值越大,表明可缩性支架的形态就越差,可见,二者之间呈现反比例关系。
因此,可缩性支架中的良好状态就是实际与极限荷载能力数值相接近,最好二者完全相同。
1.3矿用支护型钢形式在对井下巷道掘进开采安置顶板支护的过程中,通常使用LT型或工字型矿用支护型钢。
无论选择哪种型钢作为支护用型钢,其最主要的是对韧性抗拉性能的选择。
这就应对巷道内的支架从横向的承重能力与纵向推动力都进行考虑,所以,这就需要支架既能承载横向的压力,也能承担纵向在方向上的负荷。
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浅谈煤矿顶板支护技术
作者:侯杰
来源:《建材发展导向》2015年第01期
摘要:受多因素的影响,顶板支护技术一直是制约我国煤矿开采的重大难题之一。
而我国煤矿开采一般都是井下作业,因此保证井下工作的正常运行和工作环境的安全是煤矿开采的前提。
目前顶板支护技术一般有巷道加固、锚杆支护等。
而我国一般采用锚杆支护技术及运用多种手段进行综合研究,这在技术参数和技术方案上取得了很大的进步,同时在经济效益、社会效益及安全效益等方面,也有巨大的突破。
关键词:煤矿;顶板支护
我国地大物博,煤矿资源非常丰富,煤炭产量在世界居于首位。
但由于地质条件复杂等因素,我国露天煤矿矿山数量较少,大部分地区矿山只能采用地下开采。
而地下开采的劳动强度和作业环境是非常恶劣的,因此我们必须保证井下巷道的顺畅。
顶板支护作为影响煤矿开采安全和生产顺畅直接因素,因此对支护形式和设计都有着很高的要求。
1 对于煤矿顶板支护的认识
1.1 煤矿顶板支护机理。
矿山巷道支护技术主要有木材支架支护、铁器金属刚性支架支护、弹性金属可压缩支架支护及锚杆描索支护等。
顶板煤层层位分明,由不同岩性岩层组成,岩层与岩层之间有分离面,容易产生下沉位移,易断裂等问题,因此加强对煤矿顶板的支护,在一定程度上可以减少这些问题的发生。
1.2 煤矿顶板支护的现状。
目前在国内外,煤矿顶板支护技术已经达到了比较成熟的阶段,多种支护形式已基本形成,弹性金属可压缩支架支护和描杆锚索支护技术处于领先地位。
顶板支护的关键就是如何确定支护载荷,然后对支护结构进行设计。
在我国,沿空留巷技术是主要的支护技术。
在条件好的一些采煤工作面,沿空留巷技术已经占主导地位。
但在一些开采条件比较恶劣的中厚煤层或厚煤层较大断面巷道中,任然受到很大的限制。
1.3 煤矿顶板支护的存在问题。
随着社会的进步,煤矿资源的需求量也越来越大,随着煤矿开采深度的增加,虽然在巷道支护方面做了很多工作,但由于诸多因素的影响,仍然存在一些局限性。
在同层煤区段及采区煤柱、断层构造带煤柱等也易造成应力集中,同时加上原始应力,使半煤岩巷道的两帮支护非常困难。
在支护设计方面,采用沿空留巷技术,但在进行支护形式选择和参数设计时,没有将后期沿留空巷技术需要预先考虑在内,因此产生了巷内支护与巷旁支护不匹配等问题,从而导致支护出现误差,达不到预期目标,甚至失败。
同时巷道支护设计具有一定的盲目性,缺乏准确性,过度地强调了支护系统的强度但支护力很低。
低初始支护力的支护形式不能阻止松动范围的进一步扩大,不能有效防止松脱型冒顶,直到围岩碎胀变形充分后锚杆才被动承载。
2 煤矿顶板支护类型
2.1 基本支护。
在煤矿开采中,我国主要是以巷道式开采方式为主,其基本支护包括木材、石材及型刚支护这三种支护方式。
木材支护则主要用于地下作业环境多变且质量条件较轻的煤矿开采过程中;石材支护应用广泛,由于石材就地开采方便,来源广,且强度高,在经济话花费方面来说,则是一种较好的支护方式。
型钢支架则是我国最重要的支护方式,其不仅能够承受更大的压力,还能够具有良好的防腐性能和抗破坏能力,因此在围岩变形量较大或巷道位于断层破碎带处,型钢支护被广泛应用。
2.2 强化支架。
强化支护分为永久性支护和临时性支护两种,临时性支护由于其容易拆装的缘故,常用语巷道某点的支护,而永久性支护则是为提高支护强度和稳定性而在原有支护基础上增加构建来实现支护的一种方式。
2.3 巷道加固。
煤矿巷道加固技术主要分为机械加固个注浆加固。
两者均为通过外界作用对围岩的松散部分进行整平和压实,从而保证围岩能够形成一个整体及其结构稳定。
从而达到更好地支护效果。
2.4 锚杆支护。
随着科技水平的不断提高,锚杆支护越来越多的被人们应用到煤矿的开采中。
经过实践表明,锚杆支护是煤矿一巷道经济、高效的支护方式,比传统的支护方式具有更好的经济效益。
锚杆支护的作用理论有悬吊理论、加固拱理论、组合梁理论、楔固理论等。
主要是通过将锚固定在巷道围岩内,从而增强岩体的整体强度和实现应力的传递。
岩体销固可不同程度地提高岩体的强度、弹性模量、凝聚力和内摩擦角等力学参数。
销杆支护巷道掘进速度较快,单进水平显著提高,同时简化了工作面端头维护工序,提高了采煤的有效开机率。
3 煤矿顶板支护方案设计
3.1 顶板支护设计准则。
煤矿作为不可再生资源,我国煤矿储存量十分有限,因此我们需要保证在不造成环境破坏的基础上最大限度地保证煤矿的采出率、回收率、延长矿井服务年限,减少巷道掘进量、降低开掘率、改善巷道维护、缓解裁决接替矛盾、取消孤岛工作面及缩短搬家时间及防止发火。
提高煤矿的回收率,不仅缩短了巷道维修时间,同时简化了巷道维护工作,降低了巷道维护费用。
同时还需要保证工作人员在井下作业时的安全,防止因为支护措施不总而导致的井下灾害,避免安全事故的发生。
而对于岩石来说,必须具有一定的承载能力,一旦岩石巷道所承受压力超过其承载范围,将进入塑性状态,从而使支护效果大大降低。
因此我们需要保证围岩所承受压力不能超过其承受能力范围,同时使巷道受力均匀,变形量小。
3.2 顶板支护设计方法。
对于巷道围岩来说,其受到的影响因素有很多,围岩变化、支架工作阻力变化及载荷构成等诸多因素都对围岩产生影响。
而顶板支护必须要求具有较好的封闭性来保证对顶板及两侧护板的控制,同时又能很好地隔绝采空区和预留的巷道,极大地减少有害气体及煤渣等进入预留巷道,导致一些灾害发生。
顶板支护则是在适应围岩变形规律的基础
上控制围岩变形,因此对支架有一定的要求。
近年来,采煤工作面普遍采用单体支柱、综采支架和滑移支架等先进支护装备,有效控制了顶板的大面积冒顶现象。
对于锚杆支护而言,应尽量一次支护就能有效控制围岩变形,避免二次或多次支护。
在锚杆支护过程中,预应力起着至关重要的作用,它主要用于区别锚杆支护是主动还是被动支护,而主动支护则是高预应力锚杆支护。
与此同时,我们应当根据煤矿开采环境及巷道地质等众多因素的不同,在安全及经济合理的前提下,合理地采用锚杆锚索、大托板、金属网、混凝土喷层、巷道支架、锁腿等多种支护方案灵活调整联合支护。
这样做可以减小由于单一支护方式所不能够满足的要求,提高了煤矿开采过程中的安全系数和开采效率,长期比较来看,支护经济合理,具有更加广阔的前景。
4 结语
作为煤矿大国,煤炭开采在我国经济发展中占着不可替代的地位,而随着煤矿开采深度的增加,顶板支护问题也已成为煤矿开采中的重大问题之一。
目前我国则多采用锚杆支护。
高预应力锚杆支护系统,可以在多次动压影响后保持围岩变形量小,保证顶板和侧板完整。
因此对于煤矿开采而言,顶板支护的道路依然是艰巨坎坷的,不仅需要大量人力、物力、财力以及其他等方面的支持,还需要更加高深的技术的支持。
参考文献
[1] 李希勇.深部巷道围岩工程控制理论及支护实践[M].北京:中国矿业大学出版社,2001.
[2] 郑西贵,等.跨采岩巷关键部位非均匀加固技术及工程应用[J].能源技术与管理,2007(1).。