巷道支护设计方式与参数选择的研究
巷道支护参数计算
巷道支护参数计算
巷道支护是指在煤矿巷道或其他地下工程施工中,为了保证巷道的稳定和安全,采取一系列支护措施的工程技术。
巷道支护参数计算是巷道支护设计的重要内容之一,主要包括巷道支护结构的尺寸、材料的选用、力学参数的计算等。
1.巷道尺寸计算:巷道的尺寸设计需要考虑到巷道的功能、使用要求以及巷道的地质条件等因素。
一般来说,巷道的宽度和高度是根据采用的支护方式和设备的尺寸要求来确定的。
同时,根据巷道的用途和方向,还需要计算巷道的坡度和曲率等参数。
2.巷道支护结构的尺寸计算:巷道支护结构的尺寸计算主要包括顶板支护、侧墙支护和底板支护等方面。
其中,顶板支护一般采用钢拱或钢骨支护,需要考虑到巷道的跨度、顶板岩层的厚度和强度等因素;侧墙支护一般采用锚杆和锚网,需要计算支护锚杆的数量和间距;底板支护一般采用钢架和木帮支护,需要计算底板支护的层数和尺寸等。
3.巷道支护材料的选用:巷道支护材料的选用主要根据巷道的地质条件、支护方式和使用要求来确定。
一般来说,巷道的顶板支护可以选用钢拱、钢梁或钢筋混凝土等材料;侧墙支护可以选用锚杆、锚网或喷锚混凝土等材料;底板支护可以选用钢架、木帮或钢筋混凝土等材料。
4.巷道支护力学参数的计算:巷道支护力学参数的计算主要包括支护结构的受力分析和稳定性计算。
支护结构的受力分析需要考虑到巷道的荷载、支护结构的刚度和强度等因素;巷道的稳定性计算需要考虑到巷道的围岩压力、岩层的强度和延性等参数。
在进行巷道支护参数计算时,需要根据具体的工程情况和设计要求,结合实际的地质条件和施工要求,采用合理的计算方法和参数值。
巷道支护参数计算是巷道支护设计的重要环节,只有通过合理的计算和设计,才能确保巷道的稳定和安全。
煤矿巷道支护设计及施工工艺
支护设计一、巷道断面巷道断面直墙半圆拱型,净下宽:3.6m,净高:3.0m,净断面:9.4㎡,掘进下宽:3.8m,掘进中高:3.1m,掘进断面:10.6㎡。
二、支护方式(一)、永久支护巷道永久支护方式采用锚网喷,巷道交叉口、岩层松软、过断层等地段采用锚网喷+锚索支护。
按悬吊理论计算锚杆参数:1、锚杆长度计算:L=KH+L1+L2式中 L---锚杆长度,m;H---冒落拱高度,m;K---安全系数,一般K=2;L1---锚杆锚进稳定岩层的深度,一般按0.5m;L2---锚杆的外露长度,一般取0.1m;其中:H=B/2f=3.8/(2×3)=0.63B---巷道掘进宽度,取3.8m;f---岩石坚固系数,取3;K---安全系数,一般K=2;则:L=2×0.63+0.5+0.1=1.862、锚杆间距、排距计算:设计时间距、排距均为a,则a=[Q/KHγ]1/2=1.02式中 a---锚杆间排距,m;Q---锚杆设计锚固力,64kN/根;H---冒落拱高度,0.63m;γ---被悬吊砂岩的密度,取25kN/m³;K---安全系数,一般K=2;通过以上计算,选用直径20mm螺纹钢树脂锚杆,长度为2.0m,锚杆间、排距为 0.9m。
网片采用钢筋网,相邻网片要压茬连接,搭接长度不小于100mm。
爆破前锚网支护距迎头不大于0.7m,炮后不大于2.4m。
围岩性较好时,采用先锚后喷的方式;围岩稳定性较差是,锚杆间、排距应适当缩小,并要先及时喷射混凝土,喷浆厚度不小于30mm,然后打设锚杆,复喷必须达到设计厚度。
初喷距工作面不超过5m,复喷距工作面不超过10m。
洒水养护时间不少于28天。
(二)、临时支护1、由于锚杆机手柄长度为1.3m,锚杆间距为0.9m,因此,在炮后及时进行敲帮问顶,然后操作人员站在支护完好的地点打设顶锚杆作为临时支护。
2、初喷工作面作临时支护。
炮后及时找掉,冲刷巷帮后立即进行初喷,初喷厚度不小于30mm,喷体初凝20min后,施工人员方可进入迎头。
关于煤矿巷道支护技术的研究
胀、 风化作用明显、 易发生崩解、 围岩强度不高、 煤层与 顶 底板 岩层 的胶结 性 较差 等 。软 岩 巷 道 的煤 层 厚 度 大 约接近 6 米, 但 由于是节理 、 层理发育 , 所 以其抗压 强 度存 在 明显 不 足 。 另外 , 由于 顶 底 板 岩 层 属 于砂 质 岩 层, 所 以顶 底 板岩 层强 度不 强且 存 在很 大 的膨 胀性 。 软岩巷道采用 的是树脂 全长预应力锚 固技术 , 锚 杆为垂直巷道表面打设 , w 护板 、 金属网和钢筋网的应 用, 使得巷道 的变形程度降低 , 有效防止 了煤矿巷道 围 岩 的过度 膨 胀 , 实 现 了围 岩 的 稳 定 和完 整 。从 整 体 上 来看 , 在 该技 术 的实 际应 用 下 , 围岩 的变 形 程 度 得 到 了 较 好 的控制 , 极 大满 足 了煤矿 采煤 对安 全 的需求 。
道 为例 ( 一) 软岩巷 道 与锚 杆技 术 软岩煤 矿 巷 道 的 特 点 主 要 为 遇 水 会 发 生 大 量 膨
该 理论 应 用 的核心 是 改 变 以 前各 种 防护 技 术 所 采 用的通过提高 支护体的刚度来控制 围岩变形 的方 式 , 将 刚柔 有机 结 合 , 形 成 了 对 巷 道 的稳 定 支 护 。该 理 论 下的支护技术被 广泛应用于较为复 杂的巷道 中, 但由 于当前煤矿巷道 围岩条件 日渐变差 , 各煤矿对该 理论 支 撑下 的支护 技术 应用 得 也越 来越 少 。 二、 煤 矿 巷 道 支 护 技 术 分 析— — 以 锚 杆 支 护 技 术
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 8—0 1 5 5 . 2 0 1 4. 0 1 . 0 0 7 中图分类号 : F 4 0 7 . 2 1 ; T D 3 5 3 文献标志码 : B
煤矿巷道掘进支护设计
煤矿巷道掘进支护设计首先,根据地质条件选择支护方式。
常见的支护方式有喷锚支护、锚杆支护、锚索网支护等。
根据地质条件的不同,选择适合的支护方式可以提高支护效果。
比如在地质条件较差的地区,可以选择喷锚支护,利用高压水泥浆喷涂在巷道壁上形成坚固的支护层;而在地质条件较好的地区,可以选择锚杆支护,通过将锚杆固定在巷道壁上来增强其稳定性。
其次,考虑巷道尺寸确定支护方式的细节设计。
巷道的高度、宽度和坡度等尺寸参数会影响支护设计的具体要求。
通常情况下,巷道的高度和宽度应满足安全规定,并考虑到运输设备和材料输送的需要。
此外,巷道的坡度也需要合理设计,以避免因过大坡度导致的支护问题。
根据巷道尺寸,可以选择相应的支护材料,如可选择砂浆、钢筋和钢板等材料。
然后,考虑支护材料的可行性和经济性。
支护材料的选择要考虑其可行性和经济性,以确保巷道的安全性和效益。
在选择支护材料时,需要考虑材料的强度、耐久性、耐腐蚀性以及施工和维护的便利性等方面。
此外,还需要考虑材料的成本,选择性价比较高的材料,避免支出过多。
最后,需要在设计中考虑运输条件。
掘进巷道进行支护设计时,需要考虑后期运输设备和材料输送的要求。
比如,在巷道设计中预留足够的运输空间和设备安装空间,以便将来运输和设备的顺利进行。
总之,煤矿巷道掘进支护设计是确保巷道稳定和安全的重要一环。
在设计过程中,需要综合考虑地质条件、巷道尺寸、支护材料可行性和经济性以及运输条件等因素,选择合适的支护方式和材料,并合理设计巷道尺寸和支护细节,以确保掘进巷道的安全和可靠。
复杂地质条件下煤矿巷道支护技术研究
复杂地质条件下煤矿巷道支护技术研究【摘要】在复杂地质条件下,煤矿巷道支护技术的研究至关重要。
本文首先介绍了研究的背景和意义,随后对复杂地质条件下的煤矿巷道支护技术进行了分析。
在选择支护技术方案时,需要综合考虑多种因素。
通过对应用案例的分析,可以更好地了解技术的实际效果。
技术的创新和发展也是十分关键的,可以进一步完善支护体系。
对技术的实践效果进行评价,总结了研究的成果并展望未来发展方向。
通过本文的研究,可以为复杂地质条件下煤矿巷道的支护工作提供参考和指导。
【关键词】关键词:复杂地质条件、煤矿巷道支护技术、研究意义、技术方案选择、应用案例分析、创新与发展、实践效果评价、总结、发展方向。
1. 引言1.1 背景介绍随着煤矿深部开采的不断加深和扩大,复杂地质条件下煤矿巷道支护技术逐渐成为煤矿安全生产的重要课题。
复杂地质条件包括岩层变化、构造变形、断裂发育等情况,给煤矿巷道支护工作带来了巨大挑战。
巷道支护技术的优劣直接关系到矿山安全生产和矿井使用寿命,因此研究复杂地质条件下煤矿巷道支护技术具有重要意义。
目前,我国煤矿巷道支护技术已取得一定进展,但在复杂地质条件下仍存在一些问题和挑战。
巷道变形、支护结构破坏、煤层顶板冒落等问题难以避免,给煤矿生产带来一定的安全隐患。
急需开展针对复杂地质条件下煤矿巷道支护技术的深入研究,以提高煤矿巷道支护技术水平,提高煤矿安全生产能力。
本文将围绕复杂地质条件下煤矿巷道支护技术展开深入研究和分析,探讨对策和解决方案,为煤矿巷道支护工作提供理论支持和实践指导。
1.2 研究意义研究意义:复杂地质条件下煤矿巷道支护技术研究具有重要的现实意义和科学意义。
随着煤矿深度开发的逐步加深,煤矿巷道支护面临着更加严峻的挑战。
针对复杂地质条件下煤矿巷道支护技术的研究,有助于提高煤矿开采安全性和效率,保障煤矿生产的持续稳定。
煤矿巷道支护技术的研究对于解决煤矿开采过程中遇到的地质灾害问题具有重要意义,能够有效减少煤矿事故发生的概率,保护煤矿工人的生命安全。
东胜矿区某煤矿回采巷道支护方案的研究
1 岩体 力 学参数
顶 板岩 石 的力 学性 质测定 主要 包括岩 石 的单 轴 抗压 强度 、 轴抗 拉强度 、 单 剪切 强度 、 弹性模 量 、 松 泊 比、 内聚力 、 内摩擦 角等 。 采 样在 力学实 验室进 行力 学性 能测定并 对相关 力学参 数进 行 了分 析计算 , 测定 计算 结果见 表 1 。
当围岩含水 量较多 时 , 选用 水玻璃 含量较 大 的配 比。 本巷 道 围岩 含水量 不 大 , 故选 择 水 泥 和水 玻璃 的体
积 比为 10 6 :. 。
m, 帮锚杆 长度取 值范 围为 16— . . 22m。
( ) 杆 直 径 。巷 道 顶 板 锚 杆 直 径 均 为 2 1锚 0 m 两 帮锚杆直 径均 为 2 m。 m, 0m ( ) 杆 长 度 。顶 锚 杆 长 度 范 围 为 1 8~2 6 2锚 . .
水 泥和水玻 璃 的体 积 比一般 为 1 ( . : 03~10 , . )
要 原 因。
2 回采巷 道支 护方案选 择与 分析 原来 目前该 矿 回采 巷道 的主要 支护方 法为锚 网
联合 支护 , 维护 的地段 用工 字钢梯形 棚支 护 , 护 难 支 效果 不佳 , 支护成 本较 高 , 均 50 0Y / 左 右 。 且 平 0 r m 2 根据 已掘巷 道 , 揭露 岩 体 工程 情 况 以及 钻 资 料 对 分析 , 并结合 巷道顶 板岩体 力学 性质测 定结果 , 同时 参照 国 内同类 型矿 山 巷道 支 护情 况来 看 , 矿 回采 该
巷 道采用 锚 注支护较 为合适 。
免出现应力集中而首先破坏; ⑤注浆后使作用在顶
板上 的压力 能有 效地传 递到 两帮 , 过对 帮 的加 固 , 通
煤矿建井巷道施工锚杆支护的原理、参数设定及设计方法
煤矿建井巷道施工锚杆支护的原理、参数设定及设计方法摘要:为提高支护的强度和效果如通常采用锚杆辅以锚索做加强支护,锚杆理论已用理论方法确定煤矿巷道、硐室支护参数阶段,用该理论设计的巷道、硐室支护有理有据,文章就此提出论点,供广大同仁参考、指正。
关键词:煤矿矿井巷道锚杆支护1、锚杆支护作用原理锚杆是一种安设在巷道围岩体内的杆状锚栓体系。
采用锚杆支护的巷道,就是在巷道掘进后向围岩中钻锚杆眼,然后将锚杆安设在锚杆孔内,对巷道围岩进行加固,以维护巷道的稳定性。
1.1悬吊作用悬吊作用是指将要冒落的围岩或者软弱岩层,用锚杆悬吊于上部的坚硬岩体上,由锚杆来承载围岩或者弱岩的重量。
1.2组合梁作用可将平顶巷道层状顶板看作是由巷道两帮为支点的叠合梁,在荷载作用下,各层板梁都单独弯曲,每层板梁的上下缘分别处于受压和受拉状态。
但是用锚杆将各组合板梁压紧之后,在荷载作用下,就如同一块板梁的弯曲一样,提高了板梁的抗弯强度,可以提高顶板岩层的承载能力。
1.3挤压加固拱作用在巷道周围系统地布置锚杆,使巷道拱部节理发育的岩体连接在一起,便在一定的范围内形成一个连续的、具有一定自承能力的拱形压缩带,使巷道围岩由原来作用在支架上的荷载变成了承载结构,以支承其自身的重量和顶板压力。
1.4减跨作用在巷道内安设锚杆,能够减少压力拱的高度和跨度。
如在巷道跨中打一根锚杆,相当于在该处打一根支柱,使原来的拱分为两个小拱,小拱的跨度为原拱的一半。
如果打三根锚杆,就相当于将原来的拱分成四个小拱,压力拱的跨度为原拱的四分之一,同时压力拱的高度也明显降低。
1.5围岩补强加固作用巷道深处围岩内的岩石处于三向受力状态,而靠近巷道周边的岩石则处于二向受力状态,后者的强度远远小于前者,因此容易受破坏而丧失稳定性。
在巷道内安设锚杆后,有些围岩又部分地恢复为三向受力状态,增强了自身的强度。
此外,锚杆还可以增强岩层弱面的抗剪强度,使巷道周边的围岩不易破坏和失稳。
2、锚杆支护参数的确定目前,用于煤矿巷道支护设计的主要的锚杆支护参数设计方法有下列几种:(1)悬吊机制及其围岩条件:在层状岩体中,锚杆将下部不稳定岩层悬吊在上部稳固的岩层上,锚杆承受的载荷为下部不稳定岩层的重量。
巷道快速掘进支护方案优化分析
巷道快速掘进支护方案优化分析摘要:为改善巷道支护质量,基于某矿工程概况,分析了工作面支护现状,针对当前支护情况现存的不足,对巷道支护参数及锚索参数进行了优化,并通过试验验证了优化后的支护效果。
验证结果表明,巷道顶板变形量与巷道两帮变形量远小于优化前的变形量,取得了较好的支护效果。
关键词:快速掘进、支护方案、支护参数、优化引言:随着工作面的不断推进,工作面顶底板情况、煤层情况等均在发生变化,原支护方案无法适应工作面地质变化的情况。
因此,需根据工作煤层、顶底板变化情况对巷道支护参数进行优化,进而获得最佳支护效果,以实现矿井巷道的快速掘进任务。
本文着重对某矿巷道的支护参数进行优化,并对优化后的支护方案进行试验验证效果,具体阐述如下:1工程概况某煤矿年生产能力为60万t,以4号,5号煤层为研究对象。
经过调查发现4号煤层厚度比较薄,而5号煤层厚度在2.85~8.25m内[。
在探究顶板变化情况时,选择某一个运输巷道,其平均高度达到了3.2m,而宽度达到了4m。
2工作面支护现状分析2.1支护参数现状分析在设计巷道支护时,相关工作人员对工作面顶底板与煤层所表现的特征进行调查,下面制定出与巷帮匹配的支护:1)介绍顶板支护情况,以锚杆与锚索进行联合的形式实现顶板的支护。
一般可以把锚杆支护间距数值取为1000mm。
与此同时,可以将每排锚杆的距离取值为1500mm,其中钢筋型号设定为左旋无纵筋螺旋钢筋,直径22mm。
而在选定锚杆参数时,其长度取值为2m。
而在固定锚杆时,往往选用2只数脂药卷。
通常情况下,锚索支护参数:可以把锚索支护间距数值取为1000mm。
与此同时,可以将每排锚杆的距离取值为1500mm,其中钢筋,直径与长度分别为:18.9mm、7.3m。
2)对帮支护参数介绍巷进行介绍。
通常情况下,工作面巷道两侧的锚杆支护设计时,其对应的参数如下所示:锚杆支护选的距离为1500mm,锚杆间距数值取为1000mm,其中钢筋型号设定为左旋螺纹钢树脂锚杆,直径18mm。
主要巷道支护技术研究措施
主要巷道支护技术研究措施随着城市化进程的加速,地下空间建设越来越广泛地应用于城市交通、水下管网、煤矿等领域,巷道工程得到了快速发展。
然而,由于地下空间的特殊性,巷道施工过程中存在一系列问题,如土压、地下水、爆破振动等,给巷道施工带来了一定的困难。
因此,巷道支护技术的研究成为了当前巷道工程领域的热点问题。
巷道支护技术主要包括预支护、全断面支护和局部支护等。
其中,预支护是巷道工程中最为重要的一环,通常用于大断面巷道的施工,包括堵头、该段开挖、铺设钢筋网等。
全断面支护则用于较小断面的巷道施工,其目的是保护巷道的完整性和结构稳定性。
局部支护主要针对特殊地质条件下的局部巷道,通过采用喷射混凝土等技术对地层进行加固。
针对上述问题,巷道支护技术研究应采取以下措施:1.开展地下空间环境监测与分析:在巷道施工前需要对地下环境进行全面监测和分析,包括地下水位、土体压力、地下水含量等指标。
通过对地下环境的全面了解,可以为后续的巷道支护设计提供参考依据。
2.优化巷道支护结构设计:根据地下环境监测结果和地质勘探数据,结合工程实际情况,采用合适的巷道支护结构设计方案。
在预支护、全断面支护和局部支护等方面进行技术创新,提高巷道工程的可靠性和安全性。
3.研发巷道支护新材料:针对地下空间特殊的环境要求,开展新型巷道支护材料的研发和应用。
如高分子材料、纳米材料等,通过改善材料的物理性能和化学性能,提高巷道支护材料的抗压、抗渗等性能。
4.加强巷道施工工艺创新:研究并应用新的巷道施工技术,如控制性爆破、冻结法施工等。
通过巷道施工工艺的改进,提高施工效率和质量,并减小对地下环境的影响。
5.发展智能巷道支护技术:结合信息技术的发展,开展智能化巷道支护技术的研究。
如利用传感器、无人机、机器人等技术对巷道支护施工过程进行实时监测和控制,提高施工效率和质量。
总之,巷道支护技术的研究对于提高巷道建设的安全性和可靠性具有重要意义。
通过开展地下空间环境监测与分析、优化巷道支护结构设计、研发巷道支护新材料、加强巷道施工工艺创新和发展智能巷道支护技术等措施,可以提高巷道工程的施工效率和质量,降低施工风险,促进地下空间的持续健康发展。
煤矿矿井巷道支护工程的优化设计
煤矿矿井巷道支护工程的优化设计煤矿是我国的重要能源来源,然而,煤炭开采过程中所面临的矿井巷道支护工程问题常常被忽视。
矿井巷道的安全与稳定对矿工的生命安全和矿井的正常运行至关重要。
因此,煤矿矿井巷道支护工程的优化设计成为了煤矿安全生产的重要课题之一。
1. 巷道支护工程的重要性矿井巷道支护工程是指在矿井巷道开挖过程中,利用各种支护材料和支护结构对巷道进行支护和加固,以保证巷道的安全稳定。
巷道支护工程直接关系到矿工的生命安全以及煤矿的正常运行。
合理的巷道支护工程设计能够有效降低矿井事故的发生,提高煤矿的产能和经济效益。
2. 煤矿矿井巷道支护工程的挑战煤矿矿井巷道支护工程的设计面临诸多挑战。
首先,煤矿地质条件复杂多变,巷道支护工程需要根据地质环境的不同特点进行设计。
其次,矿井巷道往往处于高应力、高温、高湿等恶劣工况下,巷道支护结构需要具备良好的抗压、抗温、抗湿性能。
此外,煤矿矿井巷道的开挖线路和巷道断面形状也对支护工程的设计提出了要求。
3. 煤矿矿井巷道支护工程的优化设计原则为了有效应对煤矿矿井巷道支护工程的挑战,需要遵循以下几项优化设计原则。
首先,巷道支护工程的设计应充分考虑地质条件,根据地层类别、厚度、断层等因素,选择适当的支护材料和结构形式。
其次,巷道支护结构应具有良好的承载能力和韧性,能够抵御地压和冲击力。
此外,巷道支护结构的施工应方便快捷,能够降低施工难度和工期,提高工作效率。
最后,巷道支护工程设计应考虑到巷道的可持续发展,开挖后巷道支护材料能够得到充分利用和再利用。
4. 煤矿矿井巷道支护工程的优化设计方法为了实现煤矿矿井巷道支护工程的优化设计,可以采用以下几种方法。
首先,通过地质勘察和地质力学试验,全面了解地质情况,确定巷道支护设计参数。
其次,利用数学模型和有限元分析方法,对巷道支护结构进行力学计算和稳定性分析,优化巷道支护结构的参数。
同时,还可以通过模拟实验和现场测试,对巷道支护结构的性能进行评估和验证。
巷道支护设计
本采区巷道,巷道掘进宽度为 3.09m,掘进机掘进和爆破法掘进安全系数取 3, 设岩石平均容重为 1.28KN/m2,则单位岩体重量为 1.28KN
点加载 强度指 标 >10 4~10 2~4 1~2
分类参数 完整 岩石 强度 (Mpa)
围
对强 度较 低的 岩石 宜用 单轴 抗压 轻度
1
单轴抗 压强度 >250 100~250 50~100 25~50 5~25 1~5 <1 评分值 岩芯质量指标 RQD 评分值 节理间距(m)评分值 15 ﹙90%-100%﹚ 20 >2 20 12 (75%-90%) 17 0.6~2 15 7 (50%-75%) 13 0.2~0.6 10 4 (25%-50%) 8 0.06~0.2 8 2 0 1
第二节 支护参数的确定
一、锚杆支护参数的设计 锚杆支护参数设计,主要借助于经验公式。在适宜的条件下,也可按理 论公式进行计算。 1、经验公式
依据国内外锚喷支护的经验和实例,对跨度小于 10m 的矿山井巷工程, 可按下述经验公式确定锚杆参数: (1)锚杆长度 L=n(1.1+B/10)=1.1(1.1+3.08/10)=1.549m L>2s 式中 B—巷道跨度,m;
地下水条件 评分:0~15
图 5-2
RMR 分类法在矿山应用调整示意图
表 5-3 按节理方向修正评分 节理走向和倾向 评分值 隧道 地基 边坡 非常有利 0 0 0 有利 -2 -2 -5 一般 -5 -7 -25 不利 -10 -15 -50 非常不利 -12 -25 -60
(5) 按修正过的总 RMR 分值, 在图 5-4 上找出不支护巷道的跨度, 如果
2 3
<25% 3 0.06 5
煤矿掘进巷道超前支护方式的应用及选择
煤矿掘进巷道超前支护方式的应用及选择摘要:井下煤巷作为矿井生产中十分常见的巷道赋存形式,确保其掘进作业和支护作业的有效性,对于提升矿井生产作业效率,实现矿井生产中采掘交替的有效衔接有着不可替代的重要意义。
本文首先就支护方式的使用方式及注意事项加以简述,而后就支护的方式及材料的选取展开分析,旨在通过研究工作的开展,为今后煤矿掘进巷道超前支护方式的应用领域提供积极的参考。
关键词:掘进巷道;超前支护方式;探索1山西晋城市某矿超前支护方式受煤矿赋存地质条件影响,山西晋城市某矿矿区开采过程中面临着巨大的低压,并且煤层埋藏较深造成了开采深度增大。
掘进巷道施工中,煤矿选取了两种超前支护方式。
其一便是前探梁式的支护方式,该支护方式的选取需以金属作为前探支撑。
在支护材料的选取方面,金属有三种选择,可为11kg/m轻轨、12工字钢、φ50mm钢管。
配合以口径150mm或其附近数值的方木作为木质材料。
对于超前支护长度,则应基于巷道实际地质条件进行选值。
其二点柱支护方式则考虑金属点柱的支护范围,以内注液式单体液压支柱进行支护,可实现一定范围的高度调节,进而达到符合矿井支护生产需求的要求。
2超前支护的使用及注意事项(1)点柱式超前支护支撑帽作为必须品,应在点柱式超前支护的方式中受到重视,无论对于金属或是木质都应配备体现。
为增强支护效果,需在顶板岩层与点柱间垫入方木,支撑帽的选取尺寸分别为500mm、200mm及50mm。
对于点柱则需要以90°方位进行设置,为达到固化作用,应以实底作为施工对象而不可安设于活动的矸石之上。
若条件不成熟,可加垫木来提高其稳固性。
点柱的数量则需基于巷道宽度进行选取。
以2.4m作为分界线,当煤巷道宽度不高于2.4m时以点柱分布为一排最为合适,当巷道宽度大于2.4m时则需增加一排布置。
同理,对于岩石巷道而言,以2.6m作为分界线,不大于2.6m时以一排分布,大于2.6m时则增加一排。
无论一排或是两排,其点柱数量应基于具体的进尺深度。
巷道布置及支护说明
炭窑坪煤矿D1003工作面尾巷巷道布置及支护说明摘要:本文主要阐述了炭窑坪煤矿D1003工作面尾巷巷道布置及支护说明。
关键词:掘进巷道顶板支护第一节巷道布置1、该掘进工作面沿煤层顶板布置,以真方位角0°06′掘进在采区回风巷距七顺12m处开口。
2、巷道断面如下:净断面:2.4m×1.8m第二节矿压观察一、观察对象D1003掘进工作面内错尾巷二、观察内容用锚杆拉力计、扭力扳手对顶帮锚杆的锚固力、扭力矩实施抽查检测;用钢尺对巷道硐高进行观测以分析顶、底板移近量,对巷道宽度进行观测以确定巷道两帮的移近量。
三、观察方法用LY200型锚杆拉力计检测顶、帮锚杆锚固力,用力矩扳手检查扭力是否达到要求。
每月1、11、21号进行拔拉测试,且每次抽查每组不少于3根,所测数据记录在册,并通报队组。
四、数据处理:由队组人员配合技术科测试,观察记录归技术科负责整理分析判断,上报分管矿领导,分析结果及时反馈队组,从而不断修改设计补充措施,指导施工。
第三节支护工艺一、支护参数设计(一)、采用类比法合理选择支护参数根据采区准备巷道支护经验,锚杆选用1.8m长的圆钢锚杆,排距800m m,间距800m m,网为10#铁丝网。
(二)、采用计算法校验支护参数1、顶锚杆通过悬吊组合梁作用,帮锚杆通过加固帮体作用达到支护效果,应满足L≥L1+L2+L3式中L—锚杆总长L1—锚杆外露长(帮锚杆为0.15m)L2—有效长度(顶锚杆取免压拱高b,帮锚杆取煤帮破碎深度)m L3—锚入岩层深度0.3m普氏免压拱高b=「B/2+H t a n(45°—W帮/2」/F顶式中B、H巷道中宽和高B=2.4m H=1.8mF顶—顶板岩石普氏系数顶取2;W帮—两帮围岩的内摩擦角取63.43°。
b=「2600/2+1800t a n(45°—63.43°/2」/2=「1300+425」/2=0.862m依据上述公式计算得出顶板锚杆长L顶≥1.262米,所选锚杆长度满足设计要求。
关于煤柱锚杆巷道支护设计的研究
1 4地 质构 造 . 工 作 面 地 质 结 构 简单 , 岩ห้องสมุดไป่ตู้层 基 本 为 煤 部 开采 9# ~l 0# ~l #煤 合 并 层 , 层 总 l 煤 厚 平 均 7 2n, 复 杂 结 构 煤 层 , 种 为 瘦 单 斜 构造 区 。 岩 层 产状 为走 向北 西 , 向 .i 属 煤 煤 倾 北 东 , 外 根 据 相 邻 新 1 4 作 面 知 , 进 另 0工 掘 煤 , 定可采 。 稳
+5 0 8 m~+6 0 , 均埋 深约 为 2 2 8m 平 9 m左 右 , 工作面开采太原组 1 0~1 #煤 合 并 层 , 1 局
岩。
1 7粘 结强 度测试 .
采 用 锚 杆 拉 拔 计 确 定 树 脂 锚 固剂 的 粘 结 强 度 。 测 试 工 作 必 须 在 井 下 施 工 之 前 该
工 程 技 术
关于 煤 柱 锚 杆 巷 道 支 护设 计 的 研 究
张 丕 林 ( 山西汾 西新阳 煤业有 限责 任公 司 山西孝 义 0 2 06 33 )
旧 H 苫 l | 餐
摘 要: 在煤矿开 采过程 中, 为保 证增 大回收率 , 部分巷 道 需要在煤柱 中掘进 。 些巷道 两边 为采 空 区, 护方式的合理选择 , 这 支 对掘进施 工 质量及施 工进度 影响较 大。 为提 高巷 道掘进 施 工质量及 施 工速度 , 不改 变掘进 方法 、 在 不增添 新设备 、 增加施 工人 员的前提 下 , 不 通过 分析 围岩强度 , 围岩结构 地应 力及 锚 固性 能测试 , 出 了合理的锚 杆支护设 计 , 提 在施 工的应用 中取 得 了明显的效果 。 阳煤业在新 1 2 新 0
材 料 巷 进 行 了实 地 试 验 , 做 好 了详 细 的 监 测 及 记 录在 巷 道 两 帮压 力 控 制 上 取 得 了良 好 的效 果 , 得 推 广 。 并 值 关键 词 : 蝶柱 锚 杆 支 护 研 究
煤矿掘进工作面巷道支护参数优化研究
煤矿掘进工作面巷道支护参数优化研究摘要:煤矿掘进支护施工是煤矿企业采煤工作中重要环节,因此施工期间需重点管控支护安全性、可靠性,以保障相关工序顺利完成。
为解决某矿掘进工作面巷道原支护方案和参数不合理导致的巷道围岩变形严重问题,根据实际的工程概况,分析了原支护存在的问题。
提出了锚网索+W钢带联合支护方案并进行工程应用。
监测结果表面:新支护方案下顶底板移近量最大为388mm,两帮围岩移近量最大为221mm,且顶板离层和锚索压力监测都符合指标要求,验证了支护参数优化后的可行性,为类型工况条件下得围岩控制提供一定的借鉴作用。
关键词:回风顺槽;支护优化;联合支护;围岩控制1工程概况某矿掘进工作面巷道布置于15号煤层,煤层倾角为2°~7°,煤层厚2.19--3.3m,平均2.75m,全区稳定可采,煤层结构简单,含1~2层矸石,夹矸厚度0.05m~0.45m。
工作面顶板多为K2灰岩,层位稳定厚度大,局部为泥岩。
底板多为灰黑色泥岩,局部可能出现灰色铝土质泥岩。
巷道北部为回风大巷、胶带大巷和轨道大巷,西部为另一个工作面采空区,东部为实体煤。
掘进工作面巷道设计长度2060m,沿15号煤煤层顶板掘进。
掘宽5000mm,掘高3100mm,巷道断面为15.5m2。
在巷道掘进过程中由于原支护参数不合理,导致在掘进过程中围岩应力较集中,顶底板围岩最大移近量可达715mm,两帮围岩最大移近量可达525mm。
巷道围岩变形问题亟待解决,需根据对已掘300m巷道的现场实际情况来优化支护参数。
2支护优化2.1原支护存在的问题(1)原支护顶板未配备W型钢带,起不到和锚杆联合支护的作用。
导致顶板围岩不稳定性增大,相同锚杆预紧力作用下,配备W型钢带对不稳定围岩效果更佳,能起到良好的支护效果。
(2)现场锚杆支护作业人员未按照巷道设计要求施工,导致锚杆、锚索不符合设计间排距,锚固力和预紧力也未达到规定值从而导致巷道来压后,顶底板及两帮围岩变形量较大。
煤矿掘进巷道支护设计分析
煤矿掘进巷道支护设计分析【摘要】:煤矿掘进作业期间,巷道支护设计是否合理,直接影响到施工质量和安全。
由于客观因素影响,可能导致掘进巷道受到采动压力和构造应力影响,增加巷道支护难度,出现不同程度的局部冒顶、变形事故,严重威胁到工作人员生命财产安全,阻碍后续相关工作顺利开展。
本文从煤矿掘进巷道支护设计低到角度分析,选择合理的支护参数和支护方式,针对其中的问题,提出合理有效措施。
关键词:煤矿;井下巷道;掘进顶板支护技术;策略1巷道的地质条件我国厚煤层赋存占有很大的比重,开采厚煤层的方法主要为大采高和放顶煤开采。
这2种方法各有其优点。
厚煤层开采对工作面运输能力、通风能力以及开采能力有着较高的要求,大采高工作面对巷道断面和稳定性的要求更高。
由于巷道断面的增大,巷道围岩悬露面积大,围岩更容易破碎变形,巷道稳定性差。
因此采取合理的支护技术对巷道的安全使用有着重要的意义。
但对于地质结构较差的地段,必须加强顶板支护的管理工作,确保安全施工。
如果无法提前侦探,做好合理规划的话,不仅可能会因为突发情况降低掘进进度,还会酿成安全事故,造成人员伤亡,影响矿井的安全生产和健康发展。
2煤矿井下巷道掘进顶板支护技术2.1 可缩性支架支护技术该技术是现如今开展巷道掘进顶板支护施工过程中,应用较为广泛的技术之一,此类技术中应用的可缩性支架存在双向性,多应用在Ⅲ类巷道的支护施工中。
据有关研究表明,此类支架存在的荷载及承压能力均相对较强,对其加以有效应用,有助于大幅度提升巷道施工的安全性。
2.2 预留煤柱支护技术此类技术是较为传统的巷道顶板支护方式,在具体应用的过程中通常指在巷道的下区段及上区段中间进行支护的一种方式,具有较高的优势性,操作便捷性也相对较高。
经由合理应用该技术的方式,可促使巷道的通风及排水能力大幅度提升。
但同时,该技术也具有一定的弊端,例如投入成本较多等。
此外,实际应用过程中,倘若承担支护作用的煤柱发生损坏问题,则巷道的安全性将大幅度减低,风险性也会随之增加。
煤矿掘进巷道超前支护方式的应用及选择
煤矿掘进巷道超前支护方式的应用及选择1. 引言1.1 煤矿掘进巷道超前支护方式的重要性煤矿掘进巷道是煤矿生产的重要环节之一,巷道的安全稳定直接关系到矿井的生产效率和工人的安全。
而巷道的超前支护方式是巷道中一项重要的工程技术措施,其重要性不言而喻。
煤矿巷道的超前支护可以有效地提高巷道的整体稳定性,避免巷道因围岩失稳而发生塌方和坍塌等事故。
超前支护可以有效地对围岩进行支撑,减少巷道掘进引起围岩应力和变形的影响,保障巷道施工和运输的安全。
超前支护方式的选择直接关系到巷道施工的效率和质量。
合理选择超前支护方式,可以提高工程施工的进度,减少施工风险,降低施工成本,提高矿井的生产效率和经济效益。
煤矿掘进巷道超前支护方式的重要性体现在对矿井安全稳定和生产效率的影响上。
只有充分认识到巷道超前支护的重要性,合理选择支护方式,才能有效保障煤矿生产的安全顺利进行。
1.2 研究目的和意义煤矿掘进巷道超前支护方式的研究是为了提高煤矿巷道掘进工程质量和效率,保障矿工的安全。
在煤矿掘进过程中,巷道围岩的稳定性对工程的安全性和经济性起着至关重要的作用。
选择合适的超前支护方式对于确保巷道工程的顺利进行至关重要。
本研究旨在系统总结和探讨各种超前支护方式的应用及选择,在实际工程中为煤矿巷道掘进工程提供科学的技术支持和参考依据。
通过深入研究巷道围岩的地质特征,结合不同超前支护方式的特点和适用条件,探讨其在矿井掘进中的优缺点和应用效果,从而为矿山生产安全和高效提供技术支持。
本研究旨在为煤矿巷道掘进工程提供科学的技术参考,为改善煤矿生产环境、提高矿山生产效率和促进矿业发展做出贡献。
2. 正文2.1 掘进巷道超前支护方式的分类传统支护方式主要指采用传统的力学支护原理,如锚杆支护、钢拱架支护和预应力锚索支护等。
这些支护方式在实际工程中应用广泛,具有成熟的技术和较高的安全性。
锚杆支护是最常见的传统支护方式,它通过锚杆将围岩与巷道的支护结构连接起来,有效地增加了巷道的稳定性。
巷道支护改革研究
巷道支护改革研究作者:高贤成来源:《科技资讯》 2011年第23期高贤成(山西省柳林县华晋焦煤有限责任公司沙曲矿生产技术科山西柳林 033300)摘要:巷道支护改革是一项技术革新,需要综合考虑设计、施工及资金的适量投入等问题,从实际出发,争取以较少的投入,取得较好的经济效益。
本文就巷道支护当前的现状进行全面分析,提出应从实际出发,及时对巷道支护进行改革,提出一些改革建议以供参考。
关键词:巷道支护现状改革建议中图分类号:TD353 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)08(b)-0035-01由于我国煤矿地质条件复杂,开采技术多样,支护形式必然也要多样化。
然而,随着采煤工作面机械化程度和单产单进水平的迅速提高,增加了巷道支护工作的难度,给巷道支护技术带来带来了巨大挑战。
可巷道支护技术的完善与否直接影响到矿井的安全生产和经济效益,因此巷道支护改革迫在眉睫,应加速巷道的支护改革。
1 我国巷道支护现状近几年,我国统配煤矿每年掘进巷道大约7000km。
可目前,巷道支护问题十分严重,应当就其现存的问题进行分析,以便提出一些改革建议。
当前,我国巷道支护存在的主要问题如下。
1.1 支护形式单一,缺少适用的配套机具我国多数矿区使用木支架和矿用工字钢支架,U型钢拱形可缩性支架仅占9%,梯形可缩性支架还不到1%,锚杆支护在上下顺槽中只占3%左右,而且这种支架集中在几个矿区。
如今,随着时代的不断发展,新技术的迅猛发展,这几种支架的结构形式早已不能满足不同地质和开采技术变化的需要。
此外,支架的架设、安装、维修和回收等设备和机具基本上没有,就算有其品种单调、且不配套,从而导致支护的性能和质量较差,劳动强度大,安全状况极差。
1.2 刚性支架和木支架比例过大煤矿巷道工字钢刚性支架、钢筋混凝土支架等刚性支架占很大比重,高达80%~85%。
刚性支架允许围岩变形量仅200mm左右,而回风顺槽围岩变形量平均达560mm,远远超过刚性支架允许的围岩变形量。
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Re s e a r c h o n t he Se l e c t i o n o f Wa y s a nd Pa r a me t e r s o f Ro a dwa y Su pp o r t De s i g n
ZHANG Ho n g - q i n g . G UO Ga o - c h u a n
况进行 了解 ,对煤岩样进行 了测定 ,对煤岩的力学性质进行 了分析 。从 而确定 了忻峪煤矿轨道 大巷、运输 大巷的 支ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ方
式及 支护参数。从现场的反映情况看 ,支护方式和参数 的选取是 比较合理的 ,满足 了永久巷道的稳定性和安全性 。 关键词 : 稳 定性 ;安全性 ;煤岩力学性 质;支护方式 ;支护参数 中图分类号 : T D 2 6 3 文献标识码 : A 文章编号 : 2 0 9 5 — 0 8 0 2 一 ( 2 0 1 4 ) 0 9 — 0 1 5 2 — 0 2
( 1 . L u n i n g X i n y u C o a l I n d u s t r y C o . , L t d . o f L u a n Gr o u p , Ch a n g z h i 0 4 6 2 0 4 , S h a n x i , C h i n a ; 2 . T a i y u a n D e s i g n R e s e a r c h I n s t i t u t e
s a f e t y o f p e ma r n e n t r o a d w a y s . Ke y wo r d s :s t a b i l i t y ;s a f e t y ; me c h a n i c a l p r o p e r t i e s o f c o a l a n d r o c k; s u p p o  ̄ wa y s ;s u p p o t r p a r a me t e r s
巷道支护设计方式 与参数选择 的研 究
张宏庆 ,郭高川
( 1 . 潞安集 团潞宁忻峪煤 业有限公司 ,山西 长治 0 4 6 2 0 4 ;2 .煤 炭工业太原设 计研 究院,山西 太原 0 3 0 0 0 1 ) 摘 要: 为 了保证 煤矿永久巷道的 长期稳 定性及安全性 ,结合 忻峪煤矿 实际地 质情 况条件 ,对忻峪煤 矿的实际地质情
2 0 1 4年第 9期 ( 总第 1 0 8 期)
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2 0 1 4年 9月
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f o r C o a l I n d u s t y, r T a i y u a n 0 3 0 0 0 1 , S h a n x i , Ch i n a )
Ab s t r a c t :I n o r d e r t o e n s u r e t h e l o n g - t e r m s t a b i l i t y a n d s a f e t y o f t h e p e r ma n e n t r o a d w a y s o f c o a l mi n e s ,c o mb i n e d w i t h t h e a c t u a l g e o l o g i c a l c o n d i t i o n s o f Xi n y u Co a l Mi n e ,t h e a c t u a l g e o l o g i c a l c o n d i t i o n s o f Xi n y u C o a l Mi n e w a s c o mp r e h e n d e d ,t h e c o a l — r o c k s a mp l e s we r e d e t e r mi n e d , a n d t h e me c h a n i c a l p r o p e r t i e s o f c o a l a n d r o c k we r e a n a l y z e d . T h u s t h e s u p p o t r me t h o d s a n d