井巷工程课件：特殊条件下的巷道施工
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井巷工程PPT课件_煤矿巷道施工组织与管理
采用锚杆喷射混凝土联合支护，则锚杆可紧跟工作面而 安设，喷射混凝土工作可在距工作面一定距离处进行。
这种作业方式由于永久支护不单独占用时间，可提高成 巷速度约30～40％，施工机械设备能得到充分利用，可降低 施工成本。但同时需要的人力、物力较多，组织工作比较复 杂，一般适用于围岩比较稳定及掘进断面大于8㎡的巷道，以 免掘砌工作相互干扰，影响成巷速度。
第 19 页 2019/11/12
第四节 巷道快速施工工艺与组织施工实例
一、工程及地质概况
新集一矿西皮带大巷是该矿开采边界赋存煤层的重要巷 道，半圆拱形断面，净宽4.8m，净高3.7m，净断面积15.74 ㎡，掘进断面积18.5㎡。巷道永久支护形式为架喷，即采用 架29U型钢棚和喷射混凝土联合支护。钢棚花背水泥背板， 肩窝以上铺菱形网，棚间距600㎜，棚与棚之间采用3个拉钩 和7根木撑连接。喷射混凝土厚度100㎜，强度等级C15。巷 道断面及管线布置见图7-3。西皮带大巷穿过的岩层主要为砂 质泥岩、泥岩；其中有一段顶板13-1煤，瓦斯含量较丰富， 煤层底板松软破碎，部分地段穿越落差5-8m的断层，局部有 淋水。岩石硬度系数f=4～6，地质条件较复杂。
明确提出，提高矿工劳动保障水平，将矿工入井时间缩短至八
小时之内，并尽快实行四班六小时工作制。 目前，中国诸多煤
矿实施的是三班八小时工作制，加之下井及升井时间，不少矿
工每班在井下时间均超过十小时。 第 12 页 2019/11/12
㈡确定作业方式 ㈢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。 循环进度 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，有称循环进尺。循环进尺取决于炮眼深度和爆破效 率。根据当前的钻眼爆破技术水平，炮眼深度以1.5～2.0 m为 宜。随着高效凿岩机、凿岩台车的使用和爆破器材的改进，宜采 用2.0～3.5m的中深孔爆破。循环进尺确定后，每个循环各工序 的工作量也就确定了，根据施工定额、工作制度使可求出每循环 所需的时间和每班的循环次数。
这种作业方式由于永久支护不单独占用时间，可提高成 巷速度约30～40％，施工机械设备能得到充分利用，可降低 施工成本。但同时需要的人力、物力较多，组织工作比较复 杂，一般适用于围岩比较稳定及掘进断面大于8㎡的巷道，以 免掘砌工作相互干扰，影响成巷速度。
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第四节 巷道快速施工工艺与组织施工实例
一、工程及地质概况
新集一矿西皮带大巷是该矿开采边界赋存煤层的重要巷 道，半圆拱形断面，净宽4.8m，净高3.7m，净断面积15.74 ㎡，掘进断面积18.5㎡。巷道永久支护形式为架喷，即采用 架29U型钢棚和喷射混凝土联合支护。钢棚花背水泥背板， 肩窝以上铺菱形网，棚间距600㎜，棚与棚之间采用3个拉钩 和7根木撑连接。喷射混凝土厚度100㎜，强度等级C15。巷 道断面及管线布置见图7-3。西皮带大巷穿过的岩层主要为砂 质泥岩、泥岩；其中有一段顶板13-1煤，瓦斯含量较丰富， 煤层底板松软破碎，部分地段穿越落差5-8m的断层，局部有 淋水。岩石硬度系数f=4～6，地质条件较复杂。
明确提出，提高矿工劳动保障水平，将矿工入井时间缩短至八
小时之内，并尽快实行四班六小时工作制。 目前，中国诸多煤
矿实施的是三班八小时工作制，加之下井及升井时间，不少矿
工每班在井下时间均超过十小时。 第 12 页 2019/11/12
㈡确定作业方式 ㈢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。 循环进度 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，有称循环进尺。循环进尺取决于炮眼深度和爆破效 率。根据当前的钻眼爆破技术水平，炮眼深度以1.5～2.0 m为 宜。随着高效凿岩机、凿岩台车的使用和爆破器材的改进，宜采 用2.0～3.5m的中深孔爆破。循环进尺确定后，每个循环各工序 的工作量也就确定了，根据施工定额、工作制度使可求出每循环 所需的时间和每班的循环次数。
井巷工程第章巷道施工课件 (一)
井巷工程第章巷道施工课件 (一)井巷工程在矿山探矿和采矿中具有重要的作用，而巷道施工是其中一个重要的环节。
第章巷道施工是巷道施工的重要标准之一。
本文将针对井巷工程第章巷道施工课件，展开深入的探讨。
一、施工前准备在巷道施工工作开始前，必须做好施工前准备工作，确保施工的顺利进行。
首先，需要进行物资的统计，包括必须的人工、机具和材料。
其次，需要对施工进行详细的规划和设计，制定出施工方案和施工图纸，并对施工现场进行准确的勘察和测量。
最后，需要进行全面的安全检查和评估，确保施工过程中的安全。
二、巷道挖掘在巷道施工的过程中，巷道挖掘是其中最为关键的过程之一。
在巷道挖掘过程中，应根据设计规定和要求，按照一定的标准进行测量和标注。
同时，还需要对岩层的稳定性进行评估和掌握，并及时采取措施防止坍塌和滑坡。
在巷道挖掘的过程中，如果遇到较硬的岩体，应该使用专业的破岩机械进行破岩，避免使用手动敲击、爆破等危险操作。
三、支护工程在巷道挖掘完成后，需要对巷道进行支护工程，以确保巷道的稳定性和安全性。
支护工程的方式通常有两种，一种是钢筋混凝土支护，另一种是矿山压路石支护。
在钢筋混凝土支护的过程中，需要按照规定要求制作具有一定的强度和耐用性的钢筋混凝土板和柱，然后将其固定在巷道的内壁上。
而在矿山压路石支护的过程中，则需要选用高质量的矿山压路石，并将其紧密地砌在巷道的内侧。
同时，在进行支护工程时，要严格遵守操作规范和安全要求，并加强质量控制和监督。
四、通风设备和电气设备安装在巷道施工完成后，还需要进行通风设备和电气设备的安装。
通风设备的主要作用是对巷道进行通风和换气，以确保空气流通和污染的排放。
而电气设备的安装主要是为了给照明、通讯和控制系统等提供必要的电力支持。
在进行设备安装的过程中，需要选择质量可靠、性能稳定的设备，并进行相应的电路和管路设计和布置。
同时，还需要对设备进行全面检测和测试，确保其符合要求并且安全可靠。
综上所述，井巷工程第章巷道施工课件详细介绍了巷道施工的整个过程，包括施工前准备、巷道挖掘、支护工程和通风电气设备安装。
井巷工程特殊条件下的巷道施工-专业PPT文档
新奥法认为认为喷射混凝土最能紧贴围岩，充分利用围岩 自身强度。喷层开裂并非坏事，而是表现出一定的让压性，必 要时第一次支护加用锚杆或少量钢拱支架根据实测资料及理轮 分析，合理地选用和设计第二次支护的材料，结构型弍及规格 尺寸。
三、松软岩层巷道施工实例
㈠北皂煤矿软岩巷道施工方法
北皂煤矿位于山东龙口矿区黄县煤田的西北部，含煤 地层属于下第三纪，煤系地区主要岩石有：炭质泥岩、油 页岩、含油泥岩、砂质页岩及粘土岩等。岩石的强度都很 低，普氏系数f=0.6～2.8。其中煤1顶板炭质泥岩、煤2顶板 含油泥岩及煤3底板粘土岩，均含有粘土质矿物——蒙脱石， 开巷后易风化脱水，再遇水就产生膨胀。尤其是煤2顶板含 油泥岩，蒙脱石含量较多，而且层厚较大，在其中开巷后， 膨胀压力也较为严重。至于煤1顶板炭质泥岩和煤2底板粘 土岩虽业含有蒙脱石，但因强度略大，厚度略小，放膨胀 压力显现也较小。
㈡合理选择巷道位置 1．岩石性质 2．支承压力的影响 除了要避免支承移动压力的影响外，还必须避开采场 上下固定支承压力的影响范围，应把巷道布置在应力降低 区或原岩应力区内为最好。如图10-2所示。
㈢巷道断面形状的选择
㈣破岩方式的选择
㈤支护方式和支护结构的选择 对于这种特殊的不良地层，其支护结构应有“先柔后刚” 的特性，一般需要二次支护。 初始支护 应按照围岩与支架共同作用的原理，选用刚度 适宜、具有一定柔性或可缩性支架。它既允许围岩产生一定 量的变形移动，以发挥围岩自承能力，同时又能限制围岩发 生过大的变形移动。可以采用锚喷支护、U形金属可缩性支架 等。 二次支护的作用在于进一步提高巷道的稳定性和安全性， 应采用刚度较大的支护结构。可采用锚喷支护，砌碹。在喷射 混凝土中还应增加钢筋网和金属骨架，即构成锚喷网金属骨架 联合支护结构。
三、松软岩层巷道施工实例
㈠北皂煤矿软岩巷道施工方法
北皂煤矿位于山东龙口矿区黄县煤田的西北部，含煤 地层属于下第三纪，煤系地区主要岩石有：炭质泥岩、油 页岩、含油泥岩、砂质页岩及粘土岩等。岩石的强度都很 低，普氏系数f=0.6～2.8。其中煤1顶板炭质泥岩、煤2顶板 含油泥岩及煤3底板粘土岩，均含有粘土质矿物——蒙脱石， 开巷后易风化脱水，再遇水就产生膨胀。尤其是煤2顶板含 油泥岩，蒙脱石含量较多，而且层厚较大，在其中开巷后， 膨胀压力也较为严重。至于煤1顶板炭质泥岩和煤2底板粘 土岩虽业含有蒙脱石，但因强度略大，厚度略小，放膨胀 压力显现也较小。
㈡合理选择巷道位置 1．岩石性质 2．支承压力的影响 除了要避免支承移动压力的影响外，还必须避开采场 上下固定支承压力的影响范围，应把巷道布置在应力降低 区或原岩应力区内为最好。如图10-2所示。
㈢巷道断面形状的选择
㈣破岩方式的选择
㈤支护方式和支护结构的选择 对于这种特殊的不良地层，其支护结构应有“先柔后刚” 的特性，一般需要二次支护。 初始支护 应按照围岩与支架共同作用的原理，选用刚度 适宜、具有一定柔性或可缩性支架。它既允许围岩产生一定 量的变形移动，以发挥围岩自承能力，同时又能限制围岩发 生过大的变形移动。可以采用锚喷支护、U形金属可缩性支架 等。 二次支护的作用在于进一步提高巷道的稳定性和安全性， 应采用刚度较大的支护结构。可采用锚喷支护，砌碹。在喷射 混凝土中还应增加钢筋网和金属骨架，即构成锚喷网金属骨架 联合支护结构。
特殊条件下的巷道施工》
2)轴变论
其基本要点如下： (1)地应力是引起围岩变形破坏的根本作用力，所以强 调把工程所处的实测地应力作为力学分析的前提条件。 (2)从具体的应力和围岩应力研究围岩变形破坏规律。 (3)不是所有的巷道都会出现“垮落拱”。调整围岩应 力分布状态可以使本来会破坏的巷道不破坏。 (4)巷道垮落后的稳定轴比“高、宽之比”是有规律的， 它决定于地层原始应力(地应力)的分布状态。 (5)根据地应力、围岩应力、岩体力学性质和变形特征， 对地压进行分类是分析围岩变形破坏、地压活动规律和选 择巷道维护方法的基础
1）描述性定义
(1)原煤炭工业部矿山压力情报中心站副站长、软岩分 站站长、长春煤炭研究所总工程师陆家梁提出，松软岩层 系指松散、软弱的岩层．它是相对于坚硬岩层而言的。松 软岩层由于成岩的时间短、结构疏松、胶结程度差，故自 身强度很低。 (2)原煤炭工业部软岩分站郑雨天、王明恕、何修仁教 授等认为，软岩是软弱、破碎、松散、膨胀、流变、强风 化蚀变及高应力的岩体之总称。 (3)淮南矿业学院朱效系教授提出，松软、破碎、膨胀 及风化等岩层称为松软岩层，简称软岩。 (4)原东蒙煤炭公司的曾小泉高级工程师认为，松软岩 层系松散破碎、软弱、强风化和膨胀性岩层的总称。 (5)1984年12月，在昆明市举行的煤矿矿山压力名词讨 论会上提出的定义是，松软岩层是指强度低、孔隙度大、 胶结程度差、受构造面切割及风化影响显著或含右大量膨 胀性粘土矿物的松、散、软、弱岩层。 (6)松软岩层是“低强度的岩体”。
(2)中松动圈。当L：40～150cm时，称为中松动圈。 围岩的碎胀力比较明显，围岩的收敛变形将使喷层产生裂 缝或破坏，因此，必须用锚杆控制其变形。由于L值一般 小于常用锚杆长度，因此可以用悬吊理论。但锚杆的悬吊 对象是围岩松动圈在形成过程中的碎胀力，其悬吊点为松 动圈以外的岩体。锚固力大于4kN可满足支护要求。 (3)大松动圈。当L>150cm时，称为大松动圈，属软 岩。L=150cm是围岩松动圈支护理论划分为软岩的界线。 该类岩石地压显现特征为压力大，2～3层料石碹常被压坏， 围岩变形量大，变形时间长，支护不成功时底鼓严重。对 于这类围岩，必须选用较强的支护才能防止底鼓。合理的 支护还应有一定的可缩性。在大松动圈围岩中施工的巷道， 采用组合拱理论可以有效地进行支护。
第十章特殊条件下的巷道施工
第一节 松软岩层巷道施工
第一节 松软岩层巷道施工
软岩层条带碹支护“鉴定会；这期间通过的鉴定还有：“全国U型 钢支 护”、“外岔式U型钢支护”、“松软岩层锚喷网支护”、“竹锚 杆支护”、 “36＃U型钢支架和锚喷混凝土联合支护”等鉴定。 山东龙口北皂煤矿在软岩地区建井并投产，取得了重大科研成果 。1984年10月，在山东龙口由中国煤炭学会建井专业委员会召开了 “软岩巷道掘进与支护”学术会议；1986年12月，煤炭部矿山压力 科 技情报中心站软岩工程分站在广东茂名成立，并相继在吉林、昆明 、乐清、乌鲁木齐、南宁、湘潭、满州里、歙县、安顺、大雁等地 召开了”软岩巷道地压与支护“的专题学术会议，广泛传播软岩支 护 使用技术，形成了“软岩支护”的群众运动，促使软岩支护技术在 全 国范围内蓬勃发展，使软岩支护技术在材料、机具、理论、工艺等 方面有了突破性进展。这一时期出现的主要仪器有：阜新矿院研制
（1）挤压流动性底鼓：淮北芦岭煤矿二水平6＃交岔点底鼓1200； （2）挠曲褶皱性底鼓； （3）遇水膨胀性底鼓；（含膨胀性矿物，蒙脱石、伊犁石、云母、 彭润土） （4）剪切错动性底鼓； 2、底鼓的防治 （1）卸压： （巷道底板开槽、爆破）； （2）底板注浆：加固底板； （3）打底锚杆； 潞安常村矿； （4）砌筑底拱：淮北卢岭矿； （5）封闭式支架；潞安常村煤矿； （八）重视围岩的量测监控 （1）收敛计 （2）多点位移计 （3）测量锚杆 （4）震弦式压力计 （九）借鉴新奥法指导软岩巷道施工
第一节松软岩层巷道施工
2、巷道围岩变形量的构成 （1）掘进引起的围岩变形量，一般发生在巷道掘 进的初期； （2）围岩流变引起的变形量，它在整个巷道服务 期内都会发生； （3）巷道受各种扰动引起的变形量较大；
钢筋混凝土支护 脱落(柳海) 脱落(柳海)
井巷工程特殊条件下的巷道施工PPT课件
第一节 松软岩层巷道施工
一、基本概念
松软岩层： 特殊的地质岩体，对于煤矿来说，指巷道掘在松 软岩层中，由于松软岩层具有松、 散、软、弱四种属性。
松：指岩石结构疏松、密度小、空隙度大。 散：岩石胶结程度很差或未胶结。 软：岩石强度低。 弱：弱面多。
在松软岩中施工，掘进容易，支护困难，常规方法难 以执行，只能采取特殊方法解决。
第43页/共78页
三、沿突出煤层掘进平巷的技术措施
㈠震动放炮和松动爆破
对于煤质较坚硬、透气性较差、顶板良好的煤层，其突出 的原因主要是地压的作用，掘进时，可以采用震动放炮措施。
震动放炮炮眼深度一般为2.5～3.0m，炮眼装药量控制在每 米炮眼不超过0.5kg，为了提高爆破效果，应采用延期总时间不 超过130ms的毫秒雷管起爆。
第36页/共78页
采用震动放炮应注意的几个问题：
（1）震动放炮必须所有炮眼一次起爆，炸开石门的全断面 岩柱和煤层的全厚。
（2）当发现工作面的岩层特别破碎，有突出预兆，应立即 停止作业，人员撤离至安全地区。
（3）当煤层的厚度在1m以下时，必须全部随岩柱一次崩开； 当煤层水平厚度在1m以上时，应至少有有1m的煤层随岩柱揭出。
危害：工作面遭到破坏，近距离的支护受到摧毁，矿 井堵塞，通风系统不能畅通。
原因：突出主要是由地质构造应力及矿山压力、沼气 含量及压力、煤层的物理机械性质三个方面的因素共同作 用的结果。
第32页/共78页
我国煤和瓦斯突出煤层具有下列特征：煤和瓦斯突出往 往发生在地质变化比较剧烈、地应力较大的地区，例如褶 曲向、背斜的轴部和断层破碎带；煤质松软，干燥且瓦斯 含量多、压力高就容易突出：开采深度愈大，煤层愈厚， 倾角愈大，突出的次数就愈多，强度愈大，煤体受到外力 震动，冲击时，也容易发生突出。
一、基本概念
松软岩层： 特殊的地质岩体，对于煤矿来说，指巷道掘在松 软岩层中，由于松软岩层具有松、 散、软、弱四种属性。
松：指岩石结构疏松、密度小、空隙度大。 散：岩石胶结程度很差或未胶结。 软：岩石强度低。 弱：弱面多。
在松软岩中施工，掘进容易，支护困难，常规方法难 以执行，只能采取特殊方法解决。
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三、沿突出煤层掘进平巷的技术措施
㈠震动放炮和松动爆破
对于煤质较坚硬、透气性较差、顶板良好的煤层，其突出 的原因主要是地压的作用，掘进时，可以采用震动放炮措施。
震动放炮炮眼深度一般为2.5～3.0m，炮眼装药量控制在每 米炮眼不超过0.5kg，为了提高爆破效果，应采用延期总时间不 超过130ms的毫秒雷管起爆。
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采用震动放炮应注意的几个问题：
（1）震动放炮必须所有炮眼一次起爆，炸开石门的全断面 岩柱和煤层的全厚。
（2）当发现工作面的岩层特别破碎，有突出预兆，应立即 停止作业，人员撤离至安全地区。
（3）当煤层的厚度在1m以下时，必须全部随岩柱一次崩开； 当煤层水平厚度在1m以上时，应至少有有1m的煤层随岩柱揭出。
危害：工作面遭到破坏，近距离的支护受到摧毁，矿 井堵塞，通风系统不能畅通。
原因：突出主要是由地质构造应力及矿山压力、沼气 含量及压力、煤层的物理机械性质三个方面的因素共同作 用的结果。
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我国煤和瓦斯突出煤层具有下列特征：煤和瓦斯突出往 往发生在地质变化比较剧烈、地应力较大的地区，例如褶 曲向、背斜的轴部和断层破碎带；煤质松软，干燥且瓦斯 含量多、压力高就容易突出：开采深度愈大，煤层愈厚， 倾角愈大，突出的次数就愈多，强度愈大，煤体受到外力 震动，冲击时，也容易发生突出。
井巷工程PPT课件_煤矿巷道施工组织与管理
杆和φ38㎜一字形合金钎头钻眼。炮眼深度2.2m，掏槽眼深
2.4m，菱形直眼掏槽。爆破用炸药为T330煤矿许用水胶炸
药，药卷规格为φ32㎜×400㎜350g。雷管为为1～5段毫秒
延期电雷管，总延期时间不超130ms。炮眼布置见图7-4，光
面爆破参数见表7-2，预期爆破效果见表7-3。
表7-2
光面爆破参数
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一次成巷按照掘进与永久支护的相互关系，有以下三 种方式：
㈠掘进与永久支护平行作业 这种作业方式是指永久支护在掘进工作面之后一定距离 处与掘进同时进行。《矿山井巷工程施工及验收规范》中规 定，掘进工作面与永久支护间的距离不应大于40m。这种作 业方式的难易程度，取决于永久支护的类型。
井巷工程
第七章 巷道施工组织与管理
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第七章 巷道施工组织与管理
第一节 一次成巷及其作业方式 第二节 施工组织 第三节 掘进队的组织与管理制度 第四节 巷道快速施工工艺与组织施工实例
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第一节 一次成巷及其作业方式
巷道施工组织方式有两种：一种是分次成巷，一 种是一次成巷。 一次成巷，是将巷道施工中的掘进、永久支护、 掘砌水沟三个分部工程视为一体，统筹安排，在一定 距离内，前后最大限度的同时施工，一次做成巷道。 分次成巷的实质是把巷道的掘进和支护两个分部 工程分两次完成，是先以小断面掘完整条巷道，并架 设临时支架，然后拆除临时支架进行永久支护。
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二、施工主要机械化配套设备 根据西皮带大巷工程特征和地质条件，以及采用的施工 工艺和方法，合理选用施工机械化配套设备，详见表7-1。
第十章特殊巷道施工方法山科
7）加强水的治理
地下水的赋存与活动，既影响围岩的应力状态，又 影响围岩的强度，进而影响巷道的稳定。水对软弱巷道 围岩的影响尤其严重，因此必须加强巷道施工与后期使 用过程中水的综合防治工作。
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8）加强巷道的施工监测
在松软岩层巷道采用锚喷支护，一定要配合进行量测监控，可用收敛 计量测巷道的收敛变形，亦可用水准仪测量顶板下沉量和底鼓量；用各种 多点式位移计量测岩层内不同深度的位移，从而可以算出位移速度。通过 这些量测数据，有助于评价围岩的稳定程度，可以论证各设计参数是否合 理和锚喷效果，也是修改设计和确定二次支护时间的依据，
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10.2.3 软岩巷道支护技术
1）初始支护（一次支护）
一次支护的主要目的在于加固围岩，提高其支承能力， 同时应允许围岩在有效控制范围内释压变形，以适应软岩的 力学特征。因此，初始支护应按照围岩与支架共同作用的原 理，选用刚度适宜、具有一定柔性或可缩性的支护结构。
2）二次支护
锚杆的锚固力可用中空千斤顶式的锚杆拉力计来量测。锚杆的应力状 态，可用专门设计的空心“锚杆”(它的构造是聚氯乙烯塑料管内壁用101 号胶粘贴电阻片)来测定，以检验锚杆不同深度处的受力状态，从而能推 知围岩内应力重新分布的情况，进而可调整锚杆的设汁参数。
对于大断面的重要工程还要进行接触应力和喷层内切向应力的量测， 可采用电阻应变砖和钢弦压力盒等测试元件。根据测量结果，可以了解喷 层的受力状态，有助于设计喷射混凝土的厚度。地应力特别大的矿区，还 应量测构造应力场，这对巷道合理布置，减轻地应力对巷道支护的破坏影 响具有重要意义。
6）预防和治理底鼓
（1）巷道底鼓的类型和机理
•挤压流动性底鼓 •挠曲褶皱性底鼓 •剪切错动性底鼓 •遇水膨胀性底鼓
地下水的赋存与活动，既影响围岩的应力状态，又 影响围岩的强度，进而影响巷道的稳定。水对软弱巷道 围岩的影响尤其严重，因此必须加强巷道施工与后期使 用过程中水的综合防治工作。
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8）加强巷道的施工监测
在松软岩层巷道采用锚喷支护，一定要配合进行量测监控，可用收敛 计量测巷道的收敛变形，亦可用水准仪测量顶板下沉量和底鼓量；用各种 多点式位移计量测岩层内不同深度的位移，从而可以算出位移速度。通过 这些量测数据，有助于评价围岩的稳定程度，可以论证各设计参数是否合 理和锚喷效果，也是修改设计和确定二次支护时间的依据，
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10.2.3 软岩巷道支护技术
1）初始支护（一次支护）
一次支护的主要目的在于加固围岩，提高其支承能力， 同时应允许围岩在有效控制范围内释压变形，以适应软岩的 力学特征。因此，初始支护应按照围岩与支架共同作用的原 理，选用刚度适宜、具有一定柔性或可缩性的支护结构。
2）二次支护
锚杆的锚固力可用中空千斤顶式的锚杆拉力计来量测。锚杆的应力状 态，可用专门设计的空心“锚杆”(它的构造是聚氯乙烯塑料管内壁用101 号胶粘贴电阻片)来测定，以检验锚杆不同深度处的受力状态，从而能推 知围岩内应力重新分布的情况，进而可调整锚杆的设汁参数。
对于大断面的重要工程还要进行接触应力和喷层内切向应力的量测， 可采用电阻应变砖和钢弦压力盒等测试元件。根据测量结果，可以了解喷 层的受力状态，有助于设计喷射混凝土的厚度。地应力特别大的矿区，还 应量测构造应力场，这对巷道合理布置，减轻地应力对巷道支护的破坏影 响具有重要意义。
6）预防和治理底鼓
（1）巷道底鼓的类型和机理
•挤压流动性底鼓 •挠曲褶皱性底鼓 •剪切错动性底鼓 •遇水膨胀性底鼓
井巷工程PPT课件_特殊条件下的巷道施工
4
巷
⑴掘巷引起的围岩变形量； ⑵围岩流变引起的变形量； u u0 v0t0 ui ⑶巷道受各种扰动引起的变形量。
U0—掘巷引起的变形；
v0t0—巷道流变量；
∑ui—扰动和浸水引起的变形量。
图9-1 软岩巷道围岩变形量的组成
6
3.影响软岩巷道围岩的自稳能力 的因素
表面收敛，多点位移，测力锚杆，锚杆索 测力计 地应力量测 电阻应变砖和钢弦压力机
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（九）新奥法施工软岩巷道
主要意图是调动围岩自身的承载能力，尽 可能的控制围岩变形，防止围岩松动，以 达到施工隧道的最大安全度和最好经济效 果。 新奥法不是单纯的支架结构改革或支护方 法的改进，而是一套综合的隧道施工方法， 更确切地说是一套使用断面为50~150m2的 隧道及大断面的地下工程设计、掘进、衬 砌、测试相结合的完整新概念。 基本原理为支架与围岩共同作用原理。
47三大直径超前钻孔工作面前方始终保持一定数量和一足深度的大直径超前钻孔能够引起煤体应力重新分布使巷道应力集中带移至煤体深部在钻孔周围造成卸压带同时又能排放钻孔周围煤体内的瓦斯降低瓦斯压力可以消除突出的危48四水力冲孔突出煤层中掘进煤巷应用水力冲孔效果很好它的作用原理与石门揭煤水力冲孔完全相同其布孔方式如下图
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2. 施工方法
棚式支架和料石砌碹锚喷支护+光爆（较稳定岩层）。 泥岩和粘土岩 小断面：锚喷网（4mm）； 大断面：锚喷+钢筋网（12mm钢筋）。 炭质泥岩和含油泥岩 —锚喷网架联合支护；开心炮+风镐掘进。 锚杆2.0m+钢筋网+初喷；槽钢钢架，间距0.5m复喷。 二次支护，修复破损支护，喷射混凝土。 底鼓 料石砌筑底拱，和二次支护一起施工。
巷
⑴掘巷引起的围岩变形量； ⑵围岩流变引起的变形量； u u0 v0t0 ui ⑶巷道受各种扰动引起的变形量。
U0—掘巷引起的变形；
v0t0—巷道流变量；
∑ui—扰动和浸水引起的变形量。
图9-1 软岩巷道围岩变形量的组成
6
3.影响软岩巷道围岩的自稳能力 的因素
表面收敛，多点位移，测力锚杆，锚杆索 测力计 地应力量测 电阻应变砖和钢弦压力机
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（九）新奥法施工软岩巷道
主要意图是调动围岩自身的承载能力，尽 可能的控制围岩变形，防止围岩松动，以 达到施工隧道的最大安全度和最好经济效 果。 新奥法不是单纯的支架结构改革或支护方 法的改进，而是一套综合的隧道施工方法， 更确切地说是一套使用断面为50~150m2的 隧道及大断面的地下工程设计、掘进、衬 砌、测试相结合的完整新概念。 基本原理为支架与围岩共同作用原理。
47三大直径超前钻孔工作面前方始终保持一定数量和一足深度的大直径超前钻孔能够引起煤体应力重新分布使巷道应力集中带移至煤体深部在钻孔周围造成卸压带同时又能排放钻孔周围煤体内的瓦斯降低瓦斯压力可以消除突出的危48四水力冲孔突出煤层中掘进煤巷应用水力冲孔效果很好它的作用原理与石门揭煤水力冲孔完全相同其布孔方式如下图
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2. 施工方法
棚式支架和料石砌碹锚喷支护+光爆（较稳定岩层）。 泥岩和粘土岩 小断面：锚喷网（4mm）； 大断面：锚喷+钢筋网（12mm钢筋）。 炭质泥岩和含油泥岩 —锚喷网架联合支护；开心炮+风镐掘进。 锚杆2.0m+钢筋网+初喷；槽钢钢架，间距0.5m复喷。 二次支护，修复破损支护，喷射混凝土。 底鼓 料石砌筑底拱，和二次支护一起施工。
第十章特殊巷道施工方法山科
3） 选择合理的巷道断面形状
巷道断面形状主要应根据地压的大小和方向来选择。若地压较小， 选用直墙半圆拱形是合理的;若巷道周围均受到很大的压力，则以选择圆 形巷道断面为宜;若垂直方向压力特别大而水平方向压力较小时，则选用 直立椭圆形断面或近似椭圆形断面是合理的;若水平方向压力特别大而垂 直方向压力较小时，则选用曲墙或矮墙半圆拱带底拱，高跨比小于1的 断面，或平卧椭圆形断面。
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2）影响软岩巷道围岩的自稳能力的因素 ⑴巷道的形状和尺寸； ⑵地应力； ⑶围岩体的残余强度； ⑷施工工艺； ⑸ 水的影响。
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10.2.2 软岩巷道治理技术
1）掌握详尽的地质资料 2） 选择合理的巷道位置 3）选择合理的巷道断面形状 4）选择合理的破岩方法
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2） 选择合理的巷道位置
•选择岩性稳定性好的岩层 •避开支承压力的影响 （1）避开移动支承压力的影响； （2）避开采场上下固定支承压 力的影响； （3）布置在应力降低区或原岩 应力区内。 如图10-1所示。
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•考虑巷道走向与最大地应力方向的关系以及与断层破碎带的 关系。 •避免巷道空间上的重叠或密集交叉。
① 二次支护结构应具有足够的刚度，以对抗围岩残余变形， 保证设计断面要求；
② 二次支护要等围岩位移速度稳定或减缓至一定程度时进行， 做到“适时支护”；
③ 巷道顶帮支护后底板可能成为薄弱环节，围岩是一个整体， 底板不稳易导致顶板失稳，故必须重视底板，必要时要对底板 进行加固；
④ 二次支护后，仍然要继续对围岩变形情况进行监测，必要 时应及时调整支护参数或支护结构，或进行补强加固。
5）采用合理的支护方案 6）预防和治理底鼓 7）加强水的治理 8）加强巷道施工监测 9）借鉴新奥法指导软岩巷道施工
巷道断面形状主要应根据地压的大小和方向来选择。若地压较小， 选用直墙半圆拱形是合理的;若巷道周围均受到很大的压力，则以选择圆 形巷道断面为宜;若垂直方向压力特别大而水平方向压力较小时，则选用 直立椭圆形断面或近似椭圆形断面是合理的;若水平方向压力特别大而垂 直方向压力较小时，则选用曲墙或矮墙半圆拱带底拱，高跨比小于1的 断面，或平卧椭圆形断面。
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2）影响软岩巷道围岩的自稳能力的因素 ⑴巷道的形状和尺寸； ⑵地应力； ⑶围岩体的残余强度； ⑷施工工艺； ⑸ 水的影响。
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10.2.2 软岩巷道治理技术
1）掌握详尽的地质资料 2） 选择合理的巷道位置 3）选择合理的巷道断面形状 4）选择合理的破岩方法
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2） 选择合理的巷道位置
•选择岩性稳定性好的岩层 •避开支承压力的影响 （1）避开移动支承压力的影响； （2）避开采场上下固定支承压 力的影响； （3）布置在应力降低区或原岩 应力区内。 如图10-1所示。
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•考虑巷道走向与最大地应力方向的关系以及与断层破碎带的 关系。 •避免巷道空间上的重叠或密集交叉。
① 二次支护结构应具有足够的刚度，以对抗围岩残余变形， 保证设计断面要求；
② 二次支护要等围岩位移速度稳定或减缓至一定程度时进行， 做到“适时支护”；
③ 巷道顶帮支护后底板可能成为薄弱环节，围岩是一个整体， 底板不稳易导致顶板失稳，故必须重视底板，必要时要对底板 进行加固；
④ 二次支护后，仍然要继续对围岩变形情况进行监测，必要 时应及时调整支护参数或支护结构，或进行补强加固。
5）采用合理的支护方案 6）预防和治理底鼓 7）加强水的治理 8）加强巷道施工监测 9）借鉴新奥法指导软岩巷道施工
[重点]项目五 特殊条件下的井巷施工技术任务2-PPT文档资料
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2019/2/23 山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字[2009]9号）
第 4页
阳泉职业技术学院
井巷工程
项目五 特殊条件下的井巷施工技术
⑴暗斜井井筒断面选用曲墙、半圆拱加底拱，形成近似圆形断面，如图 10-9所示。
2019/2/23 山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字[2009]9号）
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井巷工程
项目五 特殊条件下的井巷施工技术
2019/2/23 山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字[2009]9号）
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井巷工程
项目五 特殊条件下的井巷施工技术
任务2 松软岩层巷道施工 教学目标 ★知识与能力目标 1.施工方案的要点、重点及难点，确定施工方法； 2.破岩方式的选择、支护质量的检查。 ★素质目标 1.强调做人与做事相结合，做人通过做事体现，做事通过做人保证； 2.在培养过程中注重人文精神的熏陶； 3.培养优秀的职业道德、正直、富有责任感。 4.使学生具有较强的实践操作能力;
5.培养学生发散思维的创新能力
2019/2/23 山西煤炭教育基金会资助项目（晋煤教金字[2009]9号）
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井巷工程
项目五 特殊条件下的井巷施工技术
松软岩层巷道施工实例
㈠北皂煤矿软岩巷道施工方法
北皂煤矿位于山东龙口矿区黄县煤田的西北部，含煤地层属于下第三纪，煤系 地区主要岩石有：炭质泥岩、油页岩、含油泥岩、砂质页岩及粘土岩等。岩石的强 度都很低，普氏系数f=0.6～2.8。其中煤1顶板炭质泥岩、煤2顶板含油泥岩及煤3底 板粘土岩，均含有粘土质矿物——蒙脱石，开巷后易风化脱水，再遇水就产生膨胀。 尤其是煤2顶板含油泥岩，蒙脱石含量较多，而且层厚较大，在其中开巷后，膨胀 压力也较为严重。至于煤1顶板炭质泥岩和煤2底板粘土岩虽业含有蒙脱石，但因强 度略大，厚度略小，放膨胀压力显现也较小。
井巷工程-特殊条件下的巷道施工
第八章特殊条件下的巷道施工第一节松软岩层巷道施工一、概述随着我国煤炭工业的不断发展，已逐步开展第三纪褐煤田的开发工作，如建设了舒兰、辽源、沈兆和龙口等矿区。
在开发这类煤田的过程中都遇到了大量的粘土质松软岩层。
在这种岩层中，地压很大，巷道维护极端困难；同时，有些生产矿井及新建矿井的开采深度不断增加。
深部地压也有明显地增加，给巷道维护同样带来许多问题，巷道竣工不久，就严重变形破坏，需要经常翻修，耗费人力、物力和资金，严重影响矿井建设和正常生产。
松软岩层具有松、散、软、弱四种不同属性。
所谓“松”，系指岩石结构疏松、密度小、孔隙度大的岩层；“散”，则指岩石胶结程度很差或末胶结的颗粒状岩层；“软”，是指岩石强度很低、塑性大或粘土矿物质易膨胀的岩层；“弱”则指受地质构造的破坏，形成许多弱面，如节理、片理、裂隙等破坏了原有的岩体强度，极破碎、易滑移冒落的不稳定岩层，但其岩石单轴抗压强度还是较高的。
在松软岩层中施工巷道.掘进较容易，维护却极其困难，采用常规的施工方法和支护形式、支护结构，往往不能凑效。
因此，研究软岩支护问题便成为井巷施工的关键问题。
由于各矿区松软岩层的组成、结构和性质差异很大，迄今为止还没有一种能适应各个矿区的施工方法和支护方式。
尽管如此，经过多年的实践和研究，还是逐步摸索出一些松软岩石巷道施工的基本规律和应当注意的问题，其中最主要的是必须根据岩层性质和地压显现特点选择合理支护方式和结构，正确选择巷道位置和断面形状，同时要加强巷道底板的管理，采用合理的掘进破岩工艺以及对围岩进行量测监控等，如能结合工程的具体地质条件，采取相应的技术措施，就有可能比较顺利地在松软岩层中进行施工，并使巷道易于维护而处于稳定状态。
二、松软岩层巷道施工的几个问题（一）合理选择各道位置合理选择巷道位置是保证巷道处于稳定状态最关键的决策之一。
选择巷道位置应着重考虑以下两个方面：1.岩石性质应尽量将巷道布置在遇水膨胀量小、质地均匀、较坚硬的岩石内。
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