煤矿巷道支护技术现状及发展趋势分析
煤巷锚杆支护施工装备现状及发展趋势
煤巷锚杆支护施工装备现状及发展趋势康红普1,2,3, 姜鹏飞1,2,3, 刘畅1,2,3, 王子越1,2,3, 罗超1,2,3, 郭吉昌1,2,3, 陈志良1,2,3, 曹晓明1,2,3(1. 中煤科工开采研究院有限公司,北京 100013;2. 天地科技股份有限公司 开采设计事业部,北京 100013;3. 煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室,北京 100013)摘要:锚杆支护施工装备是煤巷锚杆支护成套技术的重要组成部分,直接影响锚杆支护速度与质量。
经过长期发展,我国煤矿开发出多种形式的锚杆支护施工装备,包括单体锚杆钻机、锚杆钻车、掘锚机、掘锚一体机、锚杆转载机及跨骑式锚杆钻车等。
系统分析了6类锚杆支护施工装备的发展历程、技术性能、技术参数、适用条件及最新进展。
单体锚杆钻机轻便、灵活、技术成熟,形成系列化产品,得到广泛应用。
机载锚杆钻臂可集成于不同平台,形成各种集成化施工装备:锚杆钻车形成了从两臂到九臂的多种机型,可紧跟掘进装备、与掘进装备交替作业,多臂协同、多臂平行作业完成锚杆支护施工;将机载锚杆钻臂配置于悬臂式掘进机上,开发出多种形式的掘锚机,实现了掘进与锚杆支护施工2个功能;掘锚一体机实现了国产化,研制出支护平台前移的掘锚一体机、护盾式掘锚一体机及钻锚一体化掘锚一体机;研制出从两臂到七臂的锚杆转载机、十臂跨骑式锚杆钻车,实现了锚杆支护与掘进、运输分区作业。
介绍了钻锚一体化锚杆支护技术与装备,包括钻锚一体化锚杆、泵注锚固剂、钻锚一体化钻臂、钻箱、锚杆仓、锚固剂泵注系统及智能控制系统,将传统锚杆施工6道工序简化为1道连续工序,实现了“一键打锚杆”自动化作业,显著提高了锚杆支护速度和自动化程度。
指出了煤巷锚杆支护施工装备发展趋势:数智化锚杆钻臂;锚杆钻臂定位、位姿自主调节及多钻臂协同控制技术;锚杆(索)结构与材料优化、锚注材料升级及施工设备完善;环境动态感知及随掘围岩稳定性判别;锚杆支护施工装备故障诊断技术;巷道围岩变形与支护体受力在线监测;建立大数据平台,实现锚杆支护自动化、智能化。
井巷支护技术的现状及发展研究
井巷支护技术的现状及发展研究[摘要]随着宏观经济的发展,人们对煤炭能源的需求加大,国家”十一五”中确立的”煤为基础”的战略方针促使我国采矿行业不断发展,煤炭能源的生产数量不断攀升,采矿安全也成为重中之重。
保证矿井巷道安全,是实现安全煤矿生产的基础,而合理恰当的支护技术对建设井巷工程具有重要意义。
本文主要分析井巷支护技术的现状,提出几点新方法,以期能够对进一步深化研究井巷支护技术有所裨益。
[关键词]井巷支护技术发展现状锚杆支护煤矿是人们在开掘地质层时挖掘出来的合理空间,包括巷道、采掘面和井峒等。
随着采煤量的不断增多,重大煤矿安全事故时有发生。
这些事故暴露出诸多的安全问题,煤矿企业的支护方式落后、支护强度低、井巷支护过程中安全技术措施不到位等问题直接导致事故多发,对人们生命安全造成巨大损失。
因此,深入研究井巷支护技术,不断提高其科技含量,是保证安全生产的关键措施。
1井巷支护技术发展现状按照地质条件的不同,支护技术主要分为以下两种:一种是正常的地质环境下,料石砌暄或整体浇注混凝土支护,钢拱架式结构,高刚性的掩护筒式结构及迅速发展起来的锚喷支护等。
特殊的地质环境下支护技术主要有锚喷支护、锚喷网与钢拱架相结合的联合支护或支架壁后充填等。
目前常用的井巷支护技术主要有以下4类。
1.1传统支护传统的支护技术中混凝土及木材是其主要材料,主要分为两类:衬砌和支撑。
衬砌是永久性的保护围岩,而支撑是指临时性加固。
在坍落拱和古典压力等思想理论的指导下,人们认为围岩局部出现坍塌是由巷道开发所致,围岩坍塌使硐室的形状发生改变,而自行获得巷道稳定。
传统的支护技术中,围岩为荷载,支护为承载,支护只单纯起到抵抗承受的作用。
传统支护所消耗的木材量大,且深受岩性的影响,因此适用的范围较小,主要在浅部岩层中使用。
1.2金属支架支护金属支架支护中刚性支架的工作阻力与变形量成反比关系,变形量大,则工作阻力小,变形量小,工作阻力增大,直至刚性支架遭到破坏使得工作阻力消失。
煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用探究
煤矿采煤掘进工作中高强支护技术的应用探究1. 引言1.1 煤矿安全现状煤矿是我国能源工业的支柱产业,但由于采煤所需的开采技术和设备,煤矿工作面往往存在着各种安全隐患,导致了煤矿事故频发。
目前,我国煤矿安全形势依然严峻,虽然在过去几年政府采取了一系列严厉的监管措施和技术改进,但煤矿安全事故仍时有发生。
据统计,每年仍有数十起煤矿事故发生,导致大量的人员伤亡和财产损失。
煤矿安全问题主要表现在工作面支护措施不到位、煤与瓦斯突出等方面。
人为因素也是造成矿难的一个重要原因,如煤矿管理部门不严格、操作人员安全意识不强等。
这些安全隐患严重威胁着煤矿工人的生命安全和煤矿的正常生产秩序。
为了解决煤矿安全问题,采取高强支护技术是一个至关重要的举措。
高强支护技术可以有效地提高工作面的稳定性,保护工人的生命安全,减少事故发生的可能性。
它不仅可以提高煤矿的生产效率,还可以降低事故的发生率,对整个煤矿行业的发展具有重要意义。
1.2 高强支护技术意义高强支护技术作为煤矿采煤掘进工作中的重要技术手段,具有极其重要的意义。
高强支护技术可以有效提高煤矿采煤掘进工作的安全性。
在煤矿深部开采过程中,地质条件复杂,存在岩层崩塌、地压突出等危险因素,采用高强支护技术可以有效稳定矿井围岩,减少事故风险。
高强支护技术可以提高煤矿采煤掘进的效率和产量。
通过采用高强度的支护结构,可以减少支护次数,缩短工期,提高作业效率,实现更高的产量。
高强支护技术的应用还可以降低人工成本和减少资源浪费,有利于提升煤矿的经济效益和可持续发展。
高强支护技术在煤矿采煤掘进工作中的意义重大,对提高安全性、效率和经济效益都具有积极的影响。
2. 正文2.1 高强支护技术的基本原理高强支护技术的基本原理是指通过在地下煤矿采煤掘进工作中采用各种材料和结构形式的支护措施,以增强煤巷和煤柱的稳定性,确保采煤作业的安全进行。
其核心目的是防止煤巷和煤柱发生塌方、滑动或断裂等不稳定现象,从而保障矿工的人身安全和矿井设备的完好运行。
浅谈软弱煤层巷道支护发展趋势
浅谈软弱煤层巷道支护研究发展趋势煤炭作为自然赋予人类的主要化石能源资源,是我国的主要能源,储量丰富、分布广泛,在国民经济的发展中起着极其重要的作用,它是国民经济和社会发展的基础。
我国已探明的煤炭资源量占世界总量的11.1%,而石油和天然气仅占总量的2.4%和1.2%;我国能源产业的特点为“多煤少油”,在我国的能源消耗结构中煤炭占68%,石油占23.45%,天然气仅占3%,在今后相当长的时期内,我国以煤炭为主的能源消费结构是不会改变的。
我国煤矿以井工开采为主,需要在井下开掘大量的巷道,据不完全统计,每年我国国有大中型煤矿新掘进的巷道总长度达数千公里,2005年度原国有重点煤矿的巷道掘进长度为7598.4km,80%以上是煤巷和半煤岩巷。
因此,保持巷道畅通和稳定对煤矿建设和生产具有重要意义,巷道支护成本和可靠性直接影响到煤炭企业的经济效益和安全生产。
(1)软弱煤层巷道支护理论的发展趋势目前,对软弱煤层巷道支护理论的研究还比较少。
由于软弱煤层巷道围岩属于软岩范畴,其巷道支护理论的发展可以借鉴软岩巷道支护理论。
20世纪初期,以海姆和朗肯等为代表提出了古典压力理论。
该理论认为作。
但随着开挖深度的增加,人们用在支护结构上的压力是其上覆岩层的重量H发现古典压力理论在许多方面部有不符合实际之处,于是,太沙基和普氏等人提出了坍落拱理论(也称为松软压力理论),该理论认为支护上的力等于巷道开挖后形成自然坍落拱内岩石的重量,坍落拱的高度与地下工程跨度和围岩性质有关,其最大贡献是提出巷道围岩具有自承能力。
20世纪50年代以来,人们开始用弹塑性力学来解决巷道支护问题,其中最著名的是芬纳和卡斯特纳基于连续介质假设利用弹塑性力学理论推导了巷道的弹塑性力学公式:芬纳方程和卡斯特纳公式。
到了60年代,刚性试验机的应用,揭示了岩石变形破坏的特性和弹塑性断裂破坏理论。
特别是奥地利工程师L.VRabcewicz在总结前人经验的基础上,提出了一种新的隧道设计施工方法,称为新奥地利隧道施工方法(New Austrian Tunneling Method),简称新奥法(NATM) 。
煤矿巷道支护技术现状及发展趋势分析
煤矿巷道支护技术现状及发展趋势分析摘要:煤矿巷道支护技术在煤矿开采深度的不断加深下,所起到的安全作用要求也在不断提高。
所以,应对现有煤矿巷道支护技术进行分析,并探讨今后煤矿巷道支护技术的发展,以此来解决存在于煤矿巷道支护的问题。
关键词:巷道支护技术;煤矿;现状;发展趋势前言:将煤矿支护技术应用在煤矿掘进过程中有着不可忽视的关键性作用。
其既能全面增加巷道支护结构的稳定性,还能进一步优化煤矿支护体系。
现阶段,在煤矿掘进中已经广泛应用了巷道支护技术,但依然有诸多支护问题存在于整体支护过程中。
因此,为了达到更好的支护效果,在巷道支护时可采用多种形式。
1介绍煤矿巷道支护工艺1.1在煤矿巷道中运用支护工艺的价值意义现阶段应用煤矿巷道支护工艺的范围较广,不仅可选择的操作模式类型较多,提高了操作模式上的选择性,还在一定程度增加了巷道总体的稳固性,有效优化了煤矿巷道支护结构的方式,但从当前煤矿巷道支护工艺的整体上而言仍有诸多问题存在。
所以,最大程度优化煤矿巷道的支护工艺,能对工艺应用的实效性进行强化,进一步提高和完善煤矿巷道的支护工艺。
可见在煤矿巷道中应用支护工艺技术的价值较高,发挥着不可忽视的关键性意义和作用,为工程的顺利开展提供了有力的保障。
1.2介绍煤矿巷道支护工艺技术在介绍煤矿巷道支护工艺技术实用性过程中,为了可以优化实质性上的支护结构,应选取多类相异的模式,在应用领域中,这种技术的应用范围较为广泛。
在整体应用煤矿巷道支护工艺上,可展开相异视角实施系统化地分析巷道下掘作业的支护工艺,在发展模式上这种技术的类型较多。
当前有多元化的围岩固化、围岩防护以及支护工艺等多种技术,从宏观角度而言,被动性支护工艺即煤矿巷道围岩的支护工艺,其中棚式钢体支架的支护功能较为强大,对于在各种情况下巷道内壁与围岩发生的变形危险,可以进行很大程度上的减缓与抑制。
但是这种支护工艺安全效果只能达标,支护手段属于暂时性。
2现阶段我国煤矿巷道支护技术的发展状况2.1当前应用煤矿支护技术的状况在实际操作煤巷掘进过程中,仍有诸多未解决的矛盾存在于掘进机的掘进和巷道顶板的支护这二者之间,特别是支护所占用的时间在锚体支护时比重较大,造成整个巷道的矛盾也因此而出现了明显增加。
煤矿巷道锚杆支护技术的发展与现状
煤矿巷道锚杆支护技术的发展与现状【摘要】本文着重介绍了锚杆支护成套技术,包括地质力学测试、锚杆支护设计、支护材料、施工机具与工艺、工程质量检测及矿压监测、特殊地质条件支护技术等。
实践表明: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,显著提高了巷道支护效果,保证了采煤工作面的安全、快速推进,促进了煤炭产量的大幅度增长。
【关键词】煤矿;巷道支护;锚杆支护我国煤矿锚杆支护技术经历了从低强度、高强度到高预应力、强力支护的发展过程。
目前,我国很多矿区煤巷锚杆支护率达到60%,有些矿区超过了90%,甚至达到100%。
我国煤矿已经形成了有中国特色的煤巷锚杆支护成套技术体系,锚杆支护已经成为煤矿巷道首选的、安全高效的主要支护方式。
1 锚杆支护理论的发展目前的锚杆支护理论归纳起来有3种模式:被动地悬吊破坏或潜在破坏范围的煤岩体;在锚固区内形成某种结构(梁、层、拱、壳等);改善锚固区围岩力学性能与应力状态,控制围岩变形与破坏。
通过不断深入的研究发现,锚杆支护的本质作用以第3种模式为主。
同时,借鉴美国煤矿锚杆支护理论与实践经验,发现巷道开挖后立即支护,并施加足够高的安装力,即锚杆预应力,提高锚固体的刚度非常重要。
根据锚杆受力大小来分型,可将锚杆受力模型分成5级,即从锚杆预应力很低,支护不明显到高预应力、强力支护之间划分出五个档次,根据对锚杆受力变化特征的分析,得出锚杆支护围岩响应曲线,如图2所示,曲线1~5分别5级受力模型相对应。
曲线5对应的高预应力、强力锚杆支护能有效控制围岩位移;曲线2锚杆破断之前围岩变形较小,锚杆破断后,围岩位移急剧增大;曲线3围岩发生较大位移后能趋于稳定;曲线4围岩发生较大位移后不能稳定,而且后期由于锚固力明显降低,围岩位移进一步加大,甚至失稳。
图1 锚杆支护围岩响应曲线根据上述分析,提出高预应力、强力支护理论。
(1)锚杆支护主要作用在于控制锚固区围岩的离层、滑动、裂隙张开、新裂纹产生等扩容变形,将这种不连续变形控制到最小,保持煤岩体的完整性、连续性,使围岩处于受压状态,减小煤岩体强度降低。
巷道支护技术在煤矿的现状和发展趋势分析
DOI:10.16660/ki.1674-098X.2018.12.034巷道支护技术在煤矿的现状和发展趋势分析①马广振 潘兴松(山东邹城东滩煤矿综掘一区 山东邹城 273512)摘 要:在煤矿开发力度不断加大的过程中,其也在实际生产当中也具有了更深的开采深度。
在该种情况下,做好巷道支护技术的应用则成为了非常重要的一项工作。
本文就巷道支护技术在煤矿的现状和发展趋势进行研究。
关键词:巷道支护技术 煤矿 现状 发展趋势中图分类号:TU984 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2018)04(c)-0034-02①作者简介:马广振(1977,5—),男,汉族,山东邹城人,本科,工程师,研究方向:煤矿煤巷支护及综掘机电设备配套研究。
在煤矿生产当中,巷道支护是非常重要的一项技术,也是煤矿生产安全的一项重要保障。
对此,即需要能够做好该技术的应用现状把握,更好地实现该技术的应用与优化。
1 主要支护技术在现今煤矿巷道支护工作开展当中,主要具有的技术类型有:第一,棚式支护技术。
该技术现今应用的较少,其缺点即在支架同岩石间的连接方面存在不足,且金属支架具有较高的成本,不适合应用在复杂的地质环境当中。
第二,U型钢支架支护技术。
该技术在实际应用当中具有较好的承载力,适合应用在深度较深的矿井当中,能够获得较好的支护作用。
在实际该技术应用时,需要做好卡缆的处理以及调质处理,做好岩石的支护壁填充,更好地实现U型钢支架支护作用的发挥。
在该过程当中,需要对岩土巷道剥落以及破碎的情况引起重视,可以通过U型钢同锚喷联合技术的应用对U型钢支架技术单独使用的缺陷进行弥补。
该技术在实际应用中在适用范围以及承载能力方面都具有较好的表现,是一种较为典型的巷道支护技术。
第三,锚杆支护技术。
在该技术当中,即通过锚杆支护方式的应用实现巷道支护强度的增加,在对巷道岩层变形情况有效控制的基础上使巷道具有更高的稳定性。
通过该技术悬吊以及固拱作用的发挥,则能够在实现岩层抗弯强度提升的基础上对岩层层面脱落的几率进行降低,保障岩层的稳定安全。
地下煤矿采准巷道支护技术的研究与应用分析
地下煤矿采准巷道支护技术的研究与应用分析【摘要】本文围绕地下煤矿采准巷道支护技术展开研究与应用分析。
在首先介绍了研究背景,即地下煤矿采准巷道支护技术的重要性和紧迫性。
接着阐述了研究意义,即采准巷道支护技术对煤矿安全生产的重要作用。
最后明确了研究目的,即深入探讨该技术在实际工程中的应用及优化。
在分别介绍了地下煤矿采准巷道支护技术的概述、常见支护技术、适用性分析、技术优化研究以及在实际工程中的应用情况。
在总结了地下煤矿采准巷道支护技术的研究成果,评估了技术应用效果,并展望了未来的研究方向。
通过本文的研究与分析,可以更深入地了解地下煤矿采准巷道支护技术在煤矿工程中的重要性和应用。
【关键词】地下煤矿、采准巷道、支护技术、研究、应用、分析、研究背景、研究意义、研究目的、技术概述、适用性分析、优化研究、实际工程、研究成果、效果评估、未来研究方向1. 引言1.1 研究背景地下煤矿采准巷道支护技术一直是煤矿安全生产中的重要内容,巷道作为煤矿生产的重要通道,必须具有良好的支护结构以确保采掘工作的安全顺利进行。
由于地质条件的复杂性、巷道开挖的深度和规模增加等因素,使得巷道支护技术的研究和应用面临着诸多挑战。
在过去的煤矿生产中,矿井巷道常常因为支护结构不完善或者支护材料选用不当而出现开裂、坍塌等安全事故,给矿井生产带来了严重的安全隐患。
加强对地下煤矿采准巷道支护技术的研究与应用,探索更安全、可靠的支护方案,具有重要的现实意义和应用价值。
通过深入研究地下煤矿巷道支护技术,不仅可以提高煤矿生产的安全性和稳定性,还能够提升矿井的生产效率和经济效益。
本文将对地下煤矿采准巷道支护技术进行系统的分析与研究,旨在为煤矿安全生产提供技术支撑和指导。
1.2 研究意义地下煤矿采准巷道支护技术的研究意义在于提高煤矿生产的安全性和效率,减少事故发生的风险,保障矿工的生命安全。
地下煤矿采准巷道作为煤矿生产的重要通道,直接影响到矿井的生产效率和安全性。
煤矿巷道支护技术
煤矿巷道支护技术随着煤矿行业的发展,煤矿巷道支护技术扮演着至关重要的角色。
煤矿巷道是矿井的重要组成部分,为了确保矿工的生命安全和矿山的正常运转,完善的巷道支护技术不可或缺。
本文将重点介绍煤矿巷道支护技术的相关内容,包括巷道支护的目的、常见的巷道支护材料和方法,以及巷道支护技术的发展趋势。
一、巷道支护的目的巷道支护的主要目的是保障矿工的生命安全和巷道的稳定。
在煤矿开采过程中,由于地质条件的复杂性和煤与岩石的变形,巷道往往面临着塌方、顶板下沉等问题。
巷道支护的主要目的是通过采取相应的措施,确保巷道的稳定,防止事故的发生,从而保障矿工的安全。
二、常见的巷道支护材料和方法1. 巷道支架巷道支架是常见的巷道支护材料之一,它主要由支柱、横梁和连接件组成。
支架的作用是支撑巷道顶板和两侧墙壁,分散并传递地压力,提供足够的稳定性。
常见的巷道支架有钢支架、木支架和混凝土支架等。
其中,钢支架具有力学性能好、稳定性高等优点,被广泛应用于煤矿巷道支护领域。
2. 巷道衬砌巷道衬砌是一种防止巷道岩石崩落的重要措施。
常见的巷道衬砌材料有混凝土、钢板和聚合物材料等。
巷道衬砌的作用是保持巷道的形状和稳定性,防止岩石崩落导致的伤亡事故发生。
衬砌材料的选择应根据煤矿巷道的具体情况来确定,以确保其具备足够的强度和稳定性。
3. 巷道锚杆巷道锚杆是一种常见的巷道支护方法,它主要通过加筋和加固地层,增强巷道的稳定性。
常用的巷道锚杆材料有钢材、玻璃钢等,其形状可以是直杆形、锚网形或锚框形等。
巷道锚杆的作用是减小巷道变形和破坏,提高巷道的承载能力和稳定性。
三、巷道支护技术的发展趋势随着科技的不断进步,巷道支护技术也在不断发展和创新。
以下是一些巷道支护技术的发展趋势:1. 自动化技术的应用随着自动化技术的快速发展,越来越多的自动化设备被应用到巷道支护工作中。
例如,自动化支架可以根据地质条件和巷道状态进行自动调节,提高支架的稳定性和效率。
自动化巷道衬砌系统可以实现对衬砌过程的自动监控和控制,提高施工的质量和效率。
浅谈宁夏地区煤矿巷道支护技术的发展现状
浅谈宁夏地区煤矿巷道支护技术的发展现状摘要:文章介绍了煤矿巷道支护类型,分析了巷道支护与围岩的相互作用关系,对目前主要的巷道支护理论进行了评价。
重点介绍锚杆支护的全套技术,包括地质力学测试、锚杆支护设计、支护材料、施工机具与工艺、工程质量检测及矿压监测、特殊地质条件支护技术等。
关键词:煤矿;巷道;巷道支护;锚杆支护。
Talking about the current development in Ningxia coal mine roadway technologyCha Jian1,Zhou jian Dong2(1.Ren Jiazhuang coal Mine,Shenhua Ningxia coal industry Group Ningxia Yinchuan 750000; 2 Ren Jiazhuang coal Mine,Shenhua Ningxia coal industry Group Ningxia Yinchuan 750000)Abstract: The roadway support forms in coalmines were introduced, the interaction between supports and rock surrounding roadways was analyzed, and the main roadway support theories were evaluated. The complete rock bolting technique was emphatically introduced, including geomechanics measurements, rock bolting design, bolting materials, construction implements and technologies, quality check and monitoring support types for special geological conditions.Keywords: coalmine; roadway; roadway support; rock bolting.宁夏地区的煤矿主要是地下开采,需要在井下挖掘大量巷道,保持巷道畅通和围岩稳定对煤矿建设与运行具有重要意义。
巷道支护前沿技术及其发展方向
1.2 支护技术与其它相关技术的关系 ▲开挖技术:光面爆破 普通光面爆破、预裂光面爆破 定向断裂控制爆破:
切槽爆破
*
聚能药包爆破、
*
切缝药包爆破
*
材料:钢材、混凝土材料、各种添加剂、合成材料等
机械:
锚杆机、喷射机
01
02
03
1.3 支护技术的一些思考
化工材料制作的锚杆
澳大利亚的一种玻璃钢锚杆,螺帽是塑料的。
玻璃钢锚杆 双抗防腐塑料锚杆 塑料胀壳式锚杆 玻璃纤维强化塑料锚杆等。
*
锚索支护
MH型预应力锚索
*
端头锚固式单根锚索
01
结构简单
03
长度5~10m
05
02
直径小:28~32mm
04
*
锚索施工步骤
*
锚杆支护的几个技术问题
盖板问题:设置十分重要,它的作用不容忽视。省了得
已 安 装 好 的 钢 管 混 凝 土 支 架
5 连续式支护
*
研制:安徽理工大学朱效嘉教授
1—吊装孔 2—灰包 3—弧板 4—可缩夹层 20~30mm的木垫板
”
*
5.2 钢筋网壳锚喷支护
——安徽理工大学郭兰波教授研制—— ▲结构 用钢筋在地面焊接成板壳结构,内部是立体纵横交叉的 钢筋网架支撑着外层钢筋网。 每架支架由数块构件对头拼装,用螺栓连接。 一架紧接一架安装,架间不留间隔,每棚支架4~6片。 每片宽0.8~1.0m,厚度100~150mm。 ▲施工程序 先进行锚杆支护 然后架设网壳板块 最后喷射混 凝土 ▲适用:高地应力软弱、膨胀、破碎岩体的一项新型支护技术。
金属沙浆式 水力膨胀式 吹胀式
树脂药包式 胀壳式、 螺钉头式等
试论煤矿建井巷道施工锚杆支护技术应用现状
3 锚杆 支护 技术 应用前 景展 望
随着我 国经济社会 的发展 , 工业化道 路建设不断深 入, 在煤矿 的生 产中, 对矿井提 出了高要求 , 不仅要求提高产量, 而且对工作效率也提 出 了较高的要 求, 高产高效的矿井成为未来煤矿 生产 、 发展的主要方向。煤 矿产业机械 化是建 设高产 高效矿 井的核心结构。在 机械化矿井作业 中, 对锚杆技术要求 也会提 出更高的要求 。在未来的平井矿井巷道掘进 中, 锚杆技术要 加强新技术 的应用 , 实现锚杆支护技术 的革新, 而且 在管理 工作 中要做到精 细 。从 目前锚杆技术应用状况上来看 , 机械化作业和锚 杆支护将在我国的采煤技术中 占据重要地位 , 煤矿产业总体将实现集约 化生产。 , 通过对 锚杆技术的创新 以及管理水平的提升 , 将大大提升平井 井下采煤的生产水 平, 使井 下采煤的全部过程实现机械化 、 连续化 、 系统 化 的作业, 实现 井下作业的劳动强度, 提高采煤的工作效率 , 同时为井下 作 业 人 员 提 供一 个 安全 可 靠 的 作 业 环 境 。
l 建 井巷道 施 工锚杆支 护技 术
自2 0世纪 5 0年代中期~ 2 O世纪 6 O年代 中期, 锚杆 支护技 术从国外 引进过来, 是锚杆技术 的萌芽阶段 , 以钢 丝绳 、 水泥 砂浆锚 杆最 具有代表 性, 由于锚杆没有托板, 锚杆与锚杆之间缺少必要的联系, 在实际应用过 程 中, 采用锚杆技术具有盲 目性, 随着其应用范围的扩 大, 其相应的问题 也随之 出现, 部分井巷 冒顶缺 乏必要的检修 , 使锚杆 技术的发展 受到极 大的阻碍【 l 】 。单体锚杆群支护阶段主要应用的理论是悬 吊理论和原始楔 形剪切理论。由于单体锚 杆群支护随着平井煤矿软岩问题 目益突出, 其 应用范围也逐渐缩小。2 O世纪 8 O年代 2 O世纪 9 O年代末 期, 组合锚 杆 支护 的应 用范围逐渐扩大 , 取代 了单体锚杆群支护 , 在平 井煤矿 的软 岩 巷道支护中得到广泛应用 ,较为具有代表性的是水泥药卷钢筋锚杆 、 树 脂药卷钢筋锚杆和其他类型的金属锚杆 。组合锚杆支护都有一个共 同 的特 点, 其尾部都有托板和螺母 。 对 于松软破碎的地质条件 , 在应用组合 锚杆 支护时可联合金属 网和 混凝土喷层, 从而形成锚 杆支护体系 , 使锚 杆技术 由平面组合发展成为空间组合, 在支护作用的发挥上体现 出较强 的优势。根据相关研究, 通过应用组合锚杆支护, 不仅使锚杆 的悬 吊作用 得到发挥 , 而且, 组合锚杆支护在承载能力上也显示 出其 巨大威力。相对 与单体锚杆来说 , 组合锚杆在松软破碎顶板的安全维护上是一项重要的 技术 突破 。 在组合锚杆支护阶段主要的理论支持有组合支撑拱理论和组 合支撑梁理论。2 0世纪 9 0年代 , 高强锚杆支护技术逐步发展 , 其技术水 平越来越高 , 技术应用也来越成熟 , 在平井煤矿建井巷道施工 , 使巷道支 护效果得到显著提高 , 巷道 的安全程度也显著增加 , 不仅如此 , 锚 网索支 护在大断面沿空掘巷应用使支护 的数量减少 了很多 , 降低 了支护成本和 维修 费用 , 同时 降低 了工人 的劳动强度 , 推进 了掘进 的速度 , 使井下作业 环 境得到较大程度 的改善,为矿井提高产量和工 作效率提供 良好的条
浅谈巷道支护现状及发展方向
浅谈巷道支护现状及发展方向张士强ꎬ张㊀新ꎬ王广生摘㊀要:随着我国工业化的发展和经济的日益增长ꎬ对煤矿的需求也日渐增加ꎮ在煤矿生产过程中ꎬ巷道支护技术是保障安全生产的基础ꎬ巷道支护技术的发展成为煤矿企业研究的重要问题ꎬ本文将结合我国巷道支护目前的发展现状进行分析ꎬ并对今后的发展方向进行论述ꎮ关键词:巷道支护ꎻ现状ꎻ发展㊀㊀我国作为一个能源大国ꎬ煤矿资源十分丰富ꎬ由于煤矿的开采是在井下进行施工的ꎬ其巷道支护技术是保障煤矿安全生产的关键ꎮ在进行煤矿开采过程中ꎬ煤矿和围岩具有动态性ꎬ在开采过程中巷道支护也会收到开采的影响ꎮ因此ꎬ巷道支护中对于围岩的控制是十分重要的ꎬ它直接影响到井下作业的安全性ꎮ目前ꎬ我国煤矿企业的主要用的巷道支护方式有锚网㊁锚索㊁工字钢棚支护的内容ꎬ下面我将对目前的巷道支护技术进行阐述ꎮ一㊁巷道支护发展现状中国的煤矿巷道支护的发展经历了一个漫长的过程ꎬ从木支护㊁砌暄支护㊁型钢支护到锚索支护ꎮ锚索支撑技术经历了从低强度到高预应力和强力支护的发展过程ꎮ20世纪90年代初ꎬ我国重点煤矿煤巷锚杆支护占比较小ꎬ煤巷支护方式主要是棚式支护ꎮ目前ꎬ部分煤矿企业的锚杆支护使用率占90%以上ꎮ中国煤矿已形成一套完整的中国煤巷锚杆支护技术体系ꎬ锚杆支护已成为煤矿巷道安全高效的支护方式ꎮ这是综合机械化采矿技术实施以来的又一次采矿技术改革ꎮ这大大提高了企业的煤炭产量和经济效益ꎬ并且对安全保障力度也大大加强ꎮ现阶段ꎬ锚杆支护技术在国内外得到广泛应用ꎬ是实现煤矿高产高效生产的关键技术之一ꎮ实践发现ꎬ锚杆支护是煤巷道最经济有效的支护技术ꎮ与棚式支护对比ꎬ锚杆支护增强了巷道支护效果ꎬ并且降低了巷道支护成本ꎬ更保障了生产安全性ꎬ为快速开采提供了良好条件ꎮ随着能源需求和采矿强度的增加ꎬ由于浅层资源的减少ꎬ许多矿山已进入深度资源开采状态ꎮ随着采矿深度的增加ꎬ煤矿工程事故也逐渐增加ꎬ如瓦斯爆炸㊁巷道围岩大变形㊁地温升高等ꎬ这些事故的发生严重影响了煤矿生产的顺利进行ꎮ因此ꎬ深度资源开发引发的岩石力学问题已成为国内外研究的热点ꎮ二㊁巷道围岩控制技术的主要成就近年来ꎬ中国煤炭系统的学者和工程师在巷道围岩控制工程实践方面做了卓有成效的工作ꎬ在控制周围岩石方面并进行巷道支护的改革ꎬ并给煤矿企业带来了更高的经济效益ꎬ为煤炭事业做出贡献ꎮ(一)掌握巷道矿压规律为改善巷道布置和巷道防护方法ꎬ对影响巷道围岩应力和地层压力的因素进行了长期研究ꎬ研究了巷道围岩性质㊁开采深度㊁巷道位置以及采矿条件ꎮ并在巷道地压理论的指导下ꎬ我国煤矿形成了厚煤层斜切采煤法的布置模式ꎬ并建立了岩石巷道及邻近煤层的跨采巷道布置系统ꎮ同时ꎬ根据煤矿采用多年保留煤巷支护的ꎬ在不同开采深度和自然条件下ꎬ得出巷道围岩变形与支护柱宽度的关系ꎬ为选择合理的支护柱宽度提供了一种实用的方法ꎮ(二)推进无煤柱护巷技术近10年来ꎬ煤炭无煤柱巷道防护发展迅速ꎮ通过研究支护与围岩关系ꎬ以及对无煤柱巷道岩体压力外观的大量试验ꎬ并研究岩石压力规律ꎬ围岩变形特征以及顶板岩层的性质ꎬ掌握了无煤柱互巷的原理ꎬ对无煤柱巷道防护的发展和完善起着重要的指导作用ꎮ(三)运用卸压护巷方法我国中厚煤层和煤层群的采矿量占很大比例ꎮ在这种煤层中ꎬ高架采矿面广泛用于缓解地面岩石巷道和邻近煤巷的压力ꎬ在改善巷道维护和减少煤柱损失方面取得了显著成效ꎮ(四)掌握巷道支架与围岩关系为了适应煤矿巷道复杂多变的围岩压力和变形特征ꎬ研究了支护的合理性能和结构形式ꎮ支护不仅可以有效地抑制围岩的变形ꎬ而且可以与围岩的变形相协调ꎮ在减少支护破坏和改善巷道维护方面取得了显著成效ꎮ(五)研制巷道金属支架架型目前ꎬ根据我国煤矿的特点ꎬ开发了以矿用工字钢为主的平顶可伸缩支架ꎮ它们具有单向或双向伸缩性ꎬ巷道截面利用率高并且制造容易ꎬ可以实现工作面与巷道连接的支护进行简化ꎬ具有良好的应用前景ꎮ(六)发展锚喷支护技术由锚杆和混凝土喷射混凝土层组成的锚喷支护是我国煤矿基本巷道永久支护的主要形式之一ꎮ与传统的整体混凝土碹相比ꎬ锚喷支护可以对围岩进行及时快速封闭ꎬ能够使工程进度加快ꎬ减低成本和节约支护材料ꎮ三㊁巷道围岩控制技术的主要研究方向目前我国在煤矿巷道围岩控制领域取得了显著成效ꎮ然而随着煤炭工业的进一步发展ꎬ对巷道围岩控制提出了更高的要求ꎮ在现有成果的基础上ꎬ有必要继续深入的科学研究ꎬ推动围岩控制技术的发展ꎮ(一)巷道布置和护巷技术方面需要继续研究围岩应力分布和采矿引起的井压法及其影响因素ꎬ进一步完善巷道布置和研究无煤柱巷道防护及围岩减压技术ꎬ从而进一步保障煤矿生产的安全进行ꎮ(二)巷道支护技术方面进一步探讨巷道支护与围岩关系ꎬ探讨不同围岩压力条件下巷道支护的强度㊁形式结构和性能ꎮ发展壁后充填技术ꎬ改善材料和结构ꎬ提高U型钢和采钢支撑的质量ꎮ开发新品种ꎬ促进锚杆支护应用进一步发展ꎮ(三)软岩巷道方面进一步研究了软岩的基本性质ꎬ工程分类ꎬ围岩变形规律ꎬ围岩压力特性及支护机理ꎮ针对深部软岩巷道的加压迅速㊁持续时间长ꎬ应力扰动等特点ꎬ开展了支护研究ꎮ(四)科学技术管理方面全面开展巷道支护质量和围岩动态实施监测ꎬ依靠科技进步ꎬ加强科学管理ꎬ使我国煤矿巷道围岩控制技术在现有基础上达到一个崭新的水平ꎮ四㊁总结综上所述ꎬ巷道支护技术应用不断改革发展对煤矿采掘技术水平的不断提高具有重要的价值ꎮ煤矿支护技术的发展不仅保障了煤矿生产的安全高效ꎬ也大大提高了煤矿企业的经济效益ꎬ进而推动我国工业化的发展ꎮ参考文献:[1]康红普ꎬ姜铁明ꎬ高富强.预应力在锚杆支护中的作用[J].煤炭学报ꎬ2007(7).[2]侯朝炯ꎬ勾攀峰.巷道锚杆支护围岩强度强化机理研究[J].岩石力学与工程学报ꎬ2000(3).作者简介:张士强ꎬ山东能源新矿集团华丰煤矿ꎻ张新ꎬ山东能源新矿集团华丰煤矿ꎻ王广生ꎬ山东能源新矿集团华丰煤矿ꎮ871。
我国煤矿巷道锚杆支护技术现状与展望
我国煤矿巷道锚杆(锚索)支护技术现状及展望我国煤矿巷道支护经历了木支护、砌暄支护、型钢支护到锚杆(锚索)支护的漫长过程,锚杆(锚索)支护技术经历了从低强度、高强度到高预应力、强力支护的发展过程。
20 世纪90年代初期, 我国国有重点煤矿煤巷锚杆支护仅占3% − 5% , 煤巷支护主要以棚式支护为主。
目前, 有些矿区锚杆支护率已超过90%, 甚至达到100%,很多矿区锚杆支护率达到80%。
我国煤矿已经形成了有中国特色的煤巷锚杆支护成套技术体系, 锚杆支护已经成为煤矿巷道首选的、安全高效的主要支护方式。
它是我国继推行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及安全状况的改善起到不可替代的重要作用。
目前, 锚杆(锚索)支护技术已在国内外得到普遍应用, 是煤矿实现高产高效生产必不可少的关键技术之一。
多年来国内外的实践经验表明, 锚杆(锚索)支护是煤巷经济、有效的支护技术。
与棚式支架支护相比, 锚杆(锚索)支护显著提高了巷道支护效果, 降低了巷道支护成本, 减轻了工人劳动强度,改善了作业环境, 保证了安全生产, 为巷道快速掘进、采煤工作面的快速推进创造了良好条件。
进入21 世纪以来, 随着综采放顶煤、厚煤层一次采全高开采技术的快速发展和大面积应用, 对煤巷锚杆支护技术提出更高的要求。
综采放顶煤和一次采全高工作面一般要求回采巷道沿煤层底板布置, 巷道顶板为比较破碎的煤层, 有时甚至是全煤巷道。
此外, 随着煤矿开采强度与产量的大幅度提高, 要求的巷道断面越来越大。
为了减少煤炭损失, 沿空掘巷应用得越来越广。
所有这些都使巷道支护难度支护的费用显著增加。
近年来, 为了解决深部高地应力巷道、特大断面巷道、受强烈采动影响巷道、沿空留巷等复杂困难条件支护难题, 我国又开发出高预应力、强力锚杆与锚索支护技术, 真正实现了锚杆的主动、及时支护, 充分发挥了锚杆的支护作用。
我国煤矿巷道支护技术的现状及发展趋势
CHINACOLLECTIVEECONOMY 我国煤矿巷道支护技术的现状及发展趋势王昍'摘要:随着我国经济水平的不断提升,对于煤炭的需求也越来越大,那么煤矿行 业就得以快速发展。
在生产煤炭过程中,其巷道支护是其中非常重要的一种技术,也是能够保证人们安全的重要方法。
因此,就应该重视煤矿巷道支护技术。
文章 就先了解我国煤矿巷道支护技术的现状,然后说明其具体应用,最后分析煤矿巷道 支护技术的未来发展趋势,为煤矿行业的 发展提供相应参考。
关键词:煤矿;巷道支护;现状;发展趋势在煤矿掘进过程中,通过根据实际情 况来应用其煤矿巷道支护技术,不仅能够 让煤矿的整体支护体系更加完善,还能够 让其结构得以稳定。
但是,就从应用上来 看,还存在着一些问题,这些问题如果没 有得以处理,就会影响煤矿行业的稳定发 展。
所以,就应该了解各类巷道支护技术, 以此来对其巷道进行合理支护,更好的稳 定其结构。
一、我国煤矿巷道支护技术的现状分析(一)掘锚一体化掘进技术发展现状为了能够加快巷道的掘进技术,就需 要能够分析其掘锚一体化技术,进而让其 迎合锚杆支护技术发展。
当前,有:个 构 在 其掘进 ,为了能够让其 掘锚得以更好合巷道需,就需要对 其悬臂式掘进机进行改进。
将其掘锚机中 的支护掘进两个功能进行有效结合,这样就能够减少在转化掘进和支护上所浪费的 ,让其在一辆车上就能够有效完。
当前 所具有的掘锚 要有两 ,分 是 这两 。
对 掘锚 的还 ,在这其中 的就是ABM0 掘锚 。
这类 在 过 中要是其整体分为两 ,在 过中,先其锚杆 在 应 ,在 过中整 会 着而 ,这样就能够在支护过 中还能够完 掘进 业。
(二)煤矿支护技术的应用现状在对其巷掘进过中,其支护和掘进这两 还有着一 问题,是对其锚体进行支护过程中,其所占据,这样就 会 整巷道的稳定行。
通过对其掘进的:发,情况会S100 的锚杆 ,但是 的这类设备的技术,没有在这其中 的其锚杆 的。
试论煤矿建井巷道施工锚杆支护技术应用现状
。
圆
试论 煤矿 建井 巷道施工锚杆 支护 技术应 用现状
陈 伟 ( 开滦 集 团 吕家坨矿 业分 公司 河北 开滦
0 6 3 1 0 0 )
摘 要: 煤矿行业 在社会各行 各业 的共 同高度 关 注下, 它的发展越来越 趋 于稳定 , 是我 国煤 矿行业 最骄人瞩 目的神 圣时刘 。 技术是 核心 力 量, 我 圉煤矿行 业的跨 越式 发展 固然 离不开 施 工过 程 中锚 杆支 护技术 的支 点作 用。 在2 0 世 纪 以来 , 人 们对于煤 矿建井巷 道施工越来越 依 藏于锚杆 支护技术 , 锚杆支护技 术 的工序 复杂 , 数据精 细 , 是 我们未来 在煤矿业 发展 中不 可或缺 的精湛技术之 一 。 不仅要 形成 以理论 和实 或 桐结合 的技术 理论 , 更要 在发展 中求 创新 , 在打破 传统理 念的基 础上 将我 国的锚 杆支护 技术进 一 步推 向 国际化 , 让世人 为我 们骄傲 。 关键 词 : 煤矿 锚杆支护技术 锚杆 支护技术 的重要 性 中 图分 类 号 : T D 3 5 3 . 6 文献标识码 : A 文章 编号 : 1 6 7 2 - 3 7 9 1 ( 2 0 1 3 ) 0 2 ( a ) - 0 1 2 1 - 0 1
受 动 压影 响 的 回采 巷 道 、 软岩巷道 、 破 碎 等 杆 机 具 性 能 是 决 定 锚 杆 安 装 质 量 、 施 工 速 点 , 值 得 客 观 可 叹 的 是 在 煤 矿 矿 井 机 械 作 度、 施工安全的关键所在 。 我 国 目前 虽 然 技 业 中 , 将 锚杆 支护 技 术 应 用 的 恰 到好 处 , 形 成 了 中 国特 色 社 会 主 义 的 锚 杆 支护 技术 格 看来 , 锚杆 支 护 技 术 是 一 项 貌 似 简 单 , 实 则 术 先 进 的锚 杆 钻 机 , 但性能结构不尽合理 , 因素 很 多 。 所以我们应积极展开 、 完 善 合 理 化测 量 工 作 形 成 我 们 仅 为 己 有 的 煤 巷 锚 杆
关于煤矿巷道掘进施工与支护技术研究
关于煤矿巷道掘进施工与支护技术研究1. 引言1.1 煤矿巷道掘进施工技术的重要性煤矿巷道掘进施工技术对于煤矿生产具有重要的意义。
巷道是煤矿生产的重要通道,是矿井内部主要的输送、通风、透水、排瓦斯和逃生通道,也是煤矿开采的基本要素之一。
巷道的掘进施工直接影响到煤矿生产的顺利进行,因此掘进施工技术的先进与否,将直接影响到煤矿的生产效率和安全生产。
煤矿巷道掘进施工技术的发展与推广对于节约资源、提高效益具有积极意义。
随着煤炭资源的逐渐枯竭和环境保护意识的增强,煤矿企业需要更好地利用现有资源,实现绿色、可持续的发展。
而掘进施工技术的进步可以实现资源的有效开采,降低生产成本,提高煤矿的经济效益。
煤矿巷道掘进施工技术的重要性不言而喻,只有不断进行技术创新和提升,才能更好地保障煤矿生产的安全和高效进行。
对煤矿巷道掘进施工技术进行深入研究和探讨,对于推动煤矿行业的发展具有重要的意义。
1.2 煤矿巷道支护技术的重要性煤矿巷道支护技术的重要性在煤矿巷道工程中占据着至关重要的地位。
随着煤矿深度的增加和煤矿井下工作面的扩大,巷道支护技术的重要性愈发凸显。
合理的巷道支护设计可以有效延缓巷道的老化速度,提高巷道的稳定性和安全性,同时能够减少瓦斯、煤尘等煤矿灾害的发生几率,实现煤矿生产的安全高效。
巷道支护技术旨在保障巷道的稳定和安全,在煤矿开采过程中扮演着防止巷道垮塌、保护采矿设备和人员安全的重要角色。
通过合理选择支护材料、结构和施工工艺,能够有效地提高煤矿巷道的承载力和抗变形能力,延缓巷道的衰老速度,从而确保煤矿生产的稳定进行。
煤矿巷道支护技术的重要性不可忽视。
只有不断推动巷道支护技术的研究与应用,不断完善支护材料和工艺,才能更好地保障煤矿生产的安全和高效运行。
煤矿巷道支护技术研究的深入,将为煤矿工程安全和效率的提升提供重要支持。
2. 正文2.1 巷道掘进施工技术的现状分析巷道掘进施工技术是煤矿开采工程中的重要环节,其发展水平直接影响着煤矿生产效率和安全生产。
煤矿巷道支护技术改进
煤矿巷道支护技术改进随着煤炭产业的快速发展,煤矿巷道的支护技术迫切需要改进。
巷道支护是保证矿井安全运营的重要环节,也是保障矿工生命安全的关键。
本文将围绕煤矿巷道支护技术的现状和改进方向展开论述。
一、现状分析目前,我国煤矿巷道支护技术主要包括钢拱支护、预应力锚杆支护、液压支架等。
这些技术在一定程度上确实提高了巷道支护的稳定性和安全性,但仍存在一些问题。
首先,钢拱支护存在着支护钢材消耗大、施工周期长等问题。
钢材的生产需要消耗大量的能源,而且处理废弃的支护材料对环境也存在一定压力。
此外,钢拱施工周期过长,容易延误矿井的开采进度,增加生产成本。
其次,预应力锚杆支护在提高巷道稳定性方面取得了一定效果,但仍然面临着施工难度大、操作复杂的问题。
预应力锚杆的固定需要大量的人力和设备投入,而且锚杆的质量受到施工人员技术水平的影响较大。
同时,预应力锚杆的设计和施工需要高度专业化的知识和技能,对操作人员的要求较高。
最后,液压支架的使用对巷道支护提供了一定便利,但存在的问题主要是支架稳定性和耐久性。
液压支架需要经常调整和维护,支架脚的稳定性也容易受到巷道地质条件的限制。
另外,液压支架的耐久性有限,需要经常更换,增加了巷道支护的维护成本。
二、改进方向针对煤矿巷道支护技术现状存在的问题,应该从技术创新、材料改进和施工流程优化等方面进行改进。
首先,可以借鉴现代建筑工程中的新材料和新技术。
例如,使用高强度纤维材料替代钢拱支护中的钢材,既解决了材料消耗和废弃物处理的问题,又提高了巷道支护的稳定性。
此外,引入3D打印技术可以实现巷道支护的快速定制和施工,有效缩短施工周期。
其次,可以加强对支护材料的研发和改良。
例如,开发一种具有高强度和自稳定性的锚杆材料,降低预应力锚杆施工的难度和成本。
另外,研发一种具有耐久性和自修复能力的液压支架材料,延长支架的使用寿命。
最后,应该优化巷道支护的施工流程,提高施工效率和质量。
可以通过引入智能化设备,实现巷道支护施工的自动化和远程控制,减少人员的直接参与,提高安全性和稳定性。
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煤矿巷道支护技术现状及发展趋势分析
引言:煤矿巷道的安全性关系着整个煤矿开采工程的安全,随着煤矿开采深度的不断加深,也就对煤矿巷道支护技术所起到的安全作用提出了更高的要求。
因此,要分析现在应用的煤矿巷道支护技术,解决当前煤矿巷道支护存在的问题,探究煤矿巷道支护技术今后的发展。
1.煤矿巷道支护技术应用分析
1.1煤矿巷道棚式支护技术
棚式支护技术曾经得到过很广泛地应用,按其使用的材质主要分为木结构,混凝土和金属材料等几种形式。
现在应用的主要是金属材料的支架支护。
在支架使用过程中,金属材质的支架的长,宽,高等要符合一定的比例,才能达到理想的支护作用。
但是这种棚式支护技术的缺点是岩石表层和支架之间不能很好地进行连接且金属支架的成本比较高,而且在地质环境比较复杂的地方还不能起到很好的支护作用,所以目前这种支护技术并没有得到广泛地应用,已经逐渐被比较先进的支护技术所取代。
1.2煤矿巷道砌碴支护技术
在如今的煤矿巷道支护技术中,砌碴技术属于比较早应用到煤矿巷道支护中去的。
这种支护技术应用起来方便简单,在一些大巷中加固作用比较好。
砌碴支护技术大致可以分为现浇混凝土,混凝土砌块等方式。
使用煤矿巷道砌碴支护技术成本比较高,如果要岩层发生改变,砌碴技术能发挥的作用就会比较小,不能起到很好的支护作用。
所以在一些岩层比较固定的特殊的煤矿巷道中可以采用这一支护技术,对于其他情况,使用这种支护技术就会用很多限制,不适合大规模广泛地使用。
1.3U型钢支架支护技术
U型支架支护技术的承载能力比较好,一般会在比较深的矿井中使用,能发挥比较好的支护作用。
在使用这种支护技术时,要对卡缆进行合理的调质和处理,岩石的支护壁要填充好,这样才能更好地发挥U型钢支架的支护作用。
注意如果出现岩土巷道破碎和剥落的现象,最好不要单独使用这种支护作用,可以采取锚喷和U型钢联合支护技术,可以弥补单独使用U型钢支架支护的缺陷。
由于承载能力比较好,适用范围比较广,是一种典型的巷道支护技术。
1.4锚杆支护技术
锚杆支护技术是利用锚杆的支护增强煤矿巷道的支护强度,可以很好有效地控制煤矿巷道岩层的变形,提高巷道的稳定性。
在应用锚杆支护技术时要根据煤矿巷道的实际情况,建立起完善的锚杆支护体系。
使得设计出来的锚杆支护体系能够有效地发挥支护作用,提高煤矿巷道的稳定性,针对一些特殊的情况,需要设计出良好的强有力的锚杆支护,防止煤矿巷道的岩层的变形。
锚杆支护技术是现在使用最广泛的巷道支护技术。
1.5联合支护技术
除上述的对煤矿巷道单独支护的技术外,还可以对煤矿巷道进行联合支护,与单独支护相比,联合支护如果运用得当可以取得更好的效果。
经常使用的联合技术是锚杆锚索的联合支护技术。
在联合支护技术中,锚杆支护主要是利用锚杆等构件对围岩进行一定程度上的支撑,来提高对围岩应力等的承受能力,即起到了支护作用。
而锚索的作用则是将围岩本身主要的承载层与由锚杆支护所衍生出的承载层相连接,借此增大了承受应力的岩体面积,使得支护效果更加明显。
此为锚杆锚索联合支护技术的工作原理。
该技术主要起到加固和互补的作用。
因锚杆锚索和岩体紧密相连,提高了岩体整体的承载力,且由于承载面积的增大导致应力的分布状态也发生改变,岩体抗变形的能力明显加强。
当锚杆锚索到达稳定层岩时,锚杆在切向和径向出现约束力,避免了破坏的岩层肆意流动影
响周边岩层的稳定,保证了稳定岩层的应力分布均匀。
锚索则利用其成拱作用对围岩上部进行加固避免其松动滑落。
锚杆锚索联合支护技术可以较好地控制顶板,起到良好的支护作用。
在支护的设计过程中,要结合实际情况和技术水平设计好相关参数,提高支护的效益。
联合支护技术是巷道支护技术的一个发展方向。
2.煤矿巷道支护技术现状及发展趋势
在煤矿巷道支护技术中,由最初的木支架到比较传统的刚性结构,到可缩性支架,再到如今比较先进的锚杆,锚索技术,再到锚喷支护技术和由多种支护技术共用的联合支护技术。
所有这些支护技术,在应用过程中都存在着一些问题。
一些支护技术成本比较低廉,使用方便的支护技术如砌碴技术等,已经不能适应现在煤矿发展的复杂现状了。
而一些比较先进的支护技术,操作起来比较复杂,需要考虑的问题比较多,对环境的要求比较高,使用不当达到的支护作用也不理想,所以煤矿巷道支护技术还有很长的路要走。
但是煤矿巷道的支护技术在随着经济科技的发展,而不断发展,也在不断弥补着自身支护技术的不足,向着支护更加有效的方向发展。
其中典型的支护技术是U型可伸缩性支架支护和锚杆支护技术的发展以及联合支护技术的发展。
随着U型可伸缩型支架的发展,出现了圆形,方形,马蹄形等多种支架类型可供选择,这些支架还可用于多种煤矿巷道类型,为大范围的使用提供了条件。
除此之外,为了方便U 型支架的推广,与此相适应的配套机具也不断发展,也为支架的大量生产和推广使用创造了条件。
锚杆支护技术的发展也经过在实践经验中不断总结经验和不断创新,从最初的金属锚杆支护技术到如今的锚喷技术。
锚喷支护技术是今后煤矿巷道支护技术的一个重要发展方向。
两种或两种以上支护技术的综合应用的联合支护技术,也是煤矿巷道支护技术的一个发展方向。
联合支护相对于单独支护可以起到更好的支护作用,达到良好的支护效果。
联合支护技术的使用可以起到加固支护的作用,发挥两种支护技术的优势,加固煤矿巷道;除此之外,联合技术的使用还有利于两种支护技术的互补,充分发挥两种支护技术的长处,弥补其短处,达到良好的支护效果。
其中现在比较常用的联合支护技术是锚杆和锚索联合支护以及在U型支架支护之外,再根据实际情况使用一种或两种支护技术以达到良好的支护效果。
3.基于煤矿巷道支护技术若干问题的思考
3.1关于锚杆支护技术在应用中的思考。
锚杆支护技术在现在煤矿巷道支护技术中应用比较广泛,合理改进和应用锚杆支护技术,有利于提高煤矿巷道的安全性,保障煤矿企业的经济效益。
但是锚杆支护技术的应用要注意以下问题:
在应用锚杆支护技术之前,要先对巷道的岩层进行考察,明确岩层的性质,在实际的实行过程中对支护技术进行改进,保障正常工作的进行,也能提高巷道的安全性;其次,在进行煤矿开采过程中,要确定好煤矿巷道的相关参数,切不可借用以前的参数,随着挖掘深度的增大,相应的参数也会发生变化,参数要根据现实情况确定,才能合理控制开采的过程,提高巷道的安全性;除此之外,锚杆支护技术在一些特殊的巷道内也可以进行应用,但是要根据实际情况确定使用相关参数和使用的材质。
3.2关于提高煤矿巷道支护技术的思考
提高煤矿巷道支护技术,首先要提高煤矿工人的现场施工技术水平,现场施工技术是巷道技术得以应用的重要保障,现场施工技术直接影响着支护技术的强弱,加强对施工技术的管理,提高工人的技术水平才可以确保支护技术的合理有效应用;其次,支护技术的提高需要资金的支持,企业管理阶层要重视支护技术的重要性,为支护技术的提高提供坚实的物质基础;再次,在支护技术的应用过程中,要坚持科学的支护原则,根据实际情况选择科学的
支护方案,才能切实有效的发挥支护作用,提高支护技术;除此之外,保障支护技术的安全实施,还需要有良好监测体系,监测巷道支护技术的日常运行,可以为支护技术的巩固和提升提供有效保障。
结语:随着现在社会经济的不断发展和煤矿产业的不断开发,对煤矿巷道支护技术的要求也会不断提高。
在煤矿巷道支护技术的选择过程中,要根据煤矿的深度,煤矿的实际地质条件等选择合适的巷道支护技术。
还要切实提高煤矿巷道支护技术,促进煤矿巷道支护技术的改革,从而提高煤矿巷道的稳定性,为煤矿巷道的安全性提供科学性保障。