采场与巷道支护
采掘工程支护措施方案
采掘工程支护措施方案在采掘过程中，为了保障矿井的安全稳定，必须采用一系列的支护措施。
这篇文档将介绍采掘工程中常见的支护措施方案，以确保安全高效地完成开采。
地下采掘工程概述地下采掘工程是指针对地下储藏物或矿产资源进行开挖、采掘、运输等工作的过程。
通常，地下采掘工程由井下巷道系统组成，挖掘所得的矿物质需要通过地下运输方式将其输送到地面。
对于地下采掘工程，其自身的异质性、深度和长期作业等原因，使得其采场不可避免地受到地质条件的制约。
为了避免采场原地裂陷、塌方等事故的发生，采取科学、合理的支护措施方案是确保采场安全稳定的首要保障。
支护措施方案液压支架液压支架是目前地下煤矿使用最普遍的支架形式之一。
液压支架具有结构简单、操作方便、适应性强的特点，因此成为了地下采掘工程最为重要的支架形式之一。
液压支架的工作原理是通过调节螺栓和液柱的力量来平衡负荷和支撑采场。
其高度一般能够达到3m至4m，在一定程度上减少了矿井中人工作业的难度，提升了采场开采效率。
钢撑杆支护钢撑杆的支护形式通常适用于较大的采场，其通过在采场墙体上排列大量钢撑杆来支撑或加强采场墙体的力量。
大量钢撑杆所形成的整体钢网，使采场墙体有了一个较高的抗挠度和强度，从而保证采场墙体的稳定性，避免采场墙面的垮塌。
钢撑杆通常具有高强度、高效、使用寿命长、成本低廉等优点，并且具有适应性强、便于监测、方便改造等特点，而且支护效果明显，可以在一定程度上保障矿井的安全稳定。
工艺流程控制针对不同的矿层岩性、倾角、厚度和地下水情况的差异，制定科学合理的工艺流程控制措施是保障采场安全的重要保障。
工艺流程控制主要包括喷浆固化、胶结剂固化、桩基和地下水位控制等措施。
在采场开采过程中，其工艺流程控制必须要具有明确的规划，以确保采场的稳定性和矿井的安全运营。
混合型支架混合型支架是一种新型的支架形式，其主要特点是将传统液压支架和钢撑杆支架相结合，以提高采场稳定性。
混合型支架通常由液压部分、钢撑杆组成，能够适应不同形式的地质条件。
采场、巷道标准化基本标准
一、井下巷道掘进标准化基本标准（一）巷道掘砌1、巷道掘进工程必须做到：要有经审查通过的设计，巷道工程达到设计要求。
容易突发水害的作业面，必须有详细的探放水设计，制定安全组织施工措施，并经审查批准，组织学习后，方可施工。
2、巷道掘进必须采用光面爆破；巷道顶板拱形必须符合规范要求，光面爆破必须留下明显的半眼痕迹，巷道顶板及两帮平整，水平巷道坡度、规格要达到设计要求或在验收规范误差以内。
水沟要畅通，水沟规格符合设计要求。
3、顶、帮无浮石，巷道的交叉区域和巷道岩石稳固性较差区域顶板必须进行支护，支护时可采用锚杆穿带、锚网、锚喷、金属支架、砌碹等方式，支护质量应满足《矿山井巷工程施工及验收规范》要求。
4、主要运输巷道的支护材料必须满足防火要求，不得采用木支护等非阻燃材料。
（二）通风防尘1、作业面应设置局部通风设施，有人作业时必须连续运转；应选用阻燃材料风筒，风筒吊挂要平直、牢固、接头严密，无破损、漏风现象。
2、局部通风压入风筒的出口应不超过工作面10m，抽出风筒的入口应滞后压入风筒的出口5m 以上。
3、局部通风机选型要符合要求，防护设施要完整，固定要牢靠，接地要规范。
4、作业面应设置喷雾降尘装置，装置随工作面推进及时移动，距离迎头不超过20m；爆破作业后喷雾降尘装置及时启动，自动关闭，以减少爆破产生的粉尘污染。
5、坚持湿式作业，凿岩、出碴前应正反向清洗工作面20m内的顶板和帮壁，做到顶、帮无积尘，岩面要清晰；出渣前要洒透水，避免扬尘。
6、掘进巷道在适当位置安装“CO联锁智能显示装置”，实时显示作业面CO浓度，CO传感器设置符合要求，防范人员误入或在CO浓度不达标情况下作业；同时，作业面必须配备足够数量的手持式CO检测仪，进一步确认CO浓度。
（三）电气及通信1、作业面要有良好的照明，移动照明采用井下矿用橡套电缆，电压不准超过36V；灯、线要平直美观，灯距以满足巷道基本照明要求。
2、配电箱、照明变压器等电气设施宜设在专用硐室内或离开底板架设，高度满足防洪等方面的要求。
不同巷道支护手段的基本原理
不同巷道支护手段的基本原理不同巷道支护手段的基本原理随着矿山开采和隧道建设的不断发展，巷道支护成为了一个重要的工程技术问题。
巷道支护是指在地下巷道中使用各种材料和结构形式，对岩体进行加固和保护，以确保巷道的安全稳定。
不同的巷道类型和岩体特性需要采用不同的支护手段。
本文将从几个方面来讲述不同巷道支护手段的基本原理。
1.钢筋网片法钢筋网片法是一种常用的巷道支护方法。
其主要原理是通过在岩体表面铺设钢筋网片，并将其与锚杆、锚索等固定在一起，形成一个整体结构，从而增强了岩体的承载能力和稳定性。
这种方法适用于较硬、坚实、无裂缝或裂缝较小且未活动的岩体。
2.喷锚法喷锚法是一种常见的深部巷道支护方法。
其主要原理是通过在岩体表面喷涂一层混凝土，并在混凝土未干之前将锚杆插入其中，形成一个整体结构，从而增强了岩体的承载能力和稳定性。
这种方法适用于较软、松散、有裂缝或裂缝较大且未活动的岩体。
3.钢拱支护法钢拱支护法是一种适用于中硬岩体的巷道支护方法。
其主要原理是在巷道顶部设置一组钢拱，并通过连接器将其与侧墙和地基结合在一起，形成一个整体结构，从而增强了巷道的承载能力和稳定性。
该方法具有施工简单、效果显著等优点。
4.预应力锚杆法预应力锚杆法是一种适用于软弱岩体的巷道支护方法。
其主要原理是通过在巷道内安装预应力锚杆，并将其张拉到一定的预应力状态，形成一个整体结构，从而增强了岩体的承载能力和稳定性。
该方法具有施工方便、效果显著等优点。
总之，不同巷道类型和岩体特性需要采用不同的支护手段。
在实际工程中，我们需要根据现场情况进行综合考虑，并选择最合适的支护方法，以确保巷道的安全稳定。
煤矿企业巷道布置及支护说明
煤矿企业巷道布置及支护说明第一节巷道布置一、开拓方式：234下伏煤上出口自原230下伏煤巷探内553#导线点以上19nl处巷道西帮开门，开门后该巷道在岩层中掘进时，采用三心拱断面锚喷支护。
找到2煤下伏煤后沿2煤下伏煤顶板起底掘进，巷道采用矩形断面锚网支护或梯形断面架棚支护。
二、开拓顺序：1、234下伏煤上出口开门位置：自原230下伏煤巷探内553’导线点以上19nl 处巷道西帮开门，按方位280。
5%。
掘进234下伏煤上出口绕道车场15m。
调线按按方位214。
30,掘进234下伏煤上出口绕道25m后，找到2煤下伏煤再调线按方位269。
30,沿2煤下伏煤顶板起底掘进234下伏煤上出口，掘进500nl后，与234下伏煤切眼贯通。
2、234下伏煤上出口采用矩形断面锚网支护。
当顶板破碎、压力大或遇断层及其它地质构造时，采用架棚支护，必要时缩小棚距或等棚距对棚支护。
3、巷道在施工中，要每隔40m左右掘一个躲避所，其规格：宽X深X高=2. 0 X2.0X2.0m。
躲避所采用架棚支护时，棚距0.8口，躲避所掘完后，在其正迎头按标准打好两棵贴帮木柱，木柱直径不小于140nlm,木柱居中支设，间距 1.0m。
躲避所采用锚网支护时，锚杆间排距0.8X0. 8m,躲避所掘完后，必须在其正面打注两条锚杆，并用钢丝绳纸背实压紧。
4、234下伏煤上出口掘进过程中，若遇跌嵌或压梁时，必须平推将煤层找出，遇爬嵌或底鼓需根据现场实际情况，加大巷道坡度掘进施工。
5、巷道开门掘进时必须编制措施，经审批后认真贯彻执行。
6、巷道掘进施工中，必须严格按工程质量标准及中腰线施工。
7、巷道掘进过程中遇断层或破碎带时，必须采取加强支护措施。
8、巷道掘进工程量：540m。
234下伏煤上出口预想剖面图见附图（I ）（1： 1000）234下伏煤上出口平面位置图见附图（III）（1： 1000）234下伏煤上出口开门大样图（1： 50）板起底掘进时，采用矩形断面锚网支护，当顶帮围岩破碎、压力大时，采用梯形 苗毛中>280。
矿山开采巷道支护培训
巷道支护的日常维护
日常巡检
定期对巷道支护进行外观检查， 查看是否有裂缝、变形或损坏。
清洁保养
保持巷道支护的清洁，定期清除表 面污垢和杂物，确保其正常运转。
紧固件检查
检查并紧固所有连接螺栓和固定件 ，确保其牢固可靠。
巷道支护的定期监测
监测频率
根据巷道的重要性和使用情况， 确定合理的监测频率，如每日、
规和行业标准保持一致。
加强安全管理制度的宣传和培 训，提高员工的安全意识和安
全操作技能。
对安全管理制度的执行情况进 行监督和检查，及时发现和纠
正违规行为。
安全教育与培训
对新员工进行岗前安全教育和培训， 确保其掌握必要的安全知识和技能。
针对不同岗位和工种，开展专项安全 培训和技能训练，提高员工的专业素 质和操作水平。
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动态设计
根据施工过程中的围岩变化和 监测数据，及时调整支护方案
和参数，实现动态设计。
信息化施工
加强施工现场监测，及时反馈 围岩变形和支护效果信息，指
导施工和设计调整。
经验借鉴
借鉴类似工程的设计和施工经 验，提高设计效率和可靠性。
规范遵守
严格遵守相关法律法规、技术 规范和标准，确保设计合规性
支护方案选择
根据围岩分类和工程要求，选择合适 的支护方案，包括锚杆、喷射混凝土 、钢拱架等。
支护参数确定
根据计算和分析，确定锚杆长度、直 径、间距，喷射混凝土的厚度、配合 比等支护参数。
结构设计
根据巷道断面形状、尺寸和支护方式 ，进行结构设计，确保巷道断面满足 通风、运输、行人等要求。
巷道支护设计中的注意事项
验收。
巷道支护施工中的质量控制
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煤矿掘进巷道是煤矿开采的重要环节，巷道的掘进质量直接影响到煤矿的安全生产。
而在掘进巷道过程中，超前支护是一种常用的巷道支护方式。
本文将重点介绍煤矿掘进巷道超前支护方式的应用及选择。
超前支护是指在巷道掘进的在掘进工作面前方进行支护。
其优点是可以提高巷道稳定性，保证掘进工作面正常进行，同时可以减轻掘进工作面的负荷，降低支护难度，提高煤矿生产效率。
根据实际情况，超前支护可以采用智能支架、锚杆支护等方式。
在选择超前支护方式时，需要综合考虑以下因素：1.巷道类型：例如掘进巷道、主巷道、采场巷道等，不同类型的巷道对支护方式的要求也不同。
对于掘进巷道，智能支架是一种常用的超前支护方式，可以根据岩体的稳定性自动调整支架的高度和支架的角度，使巷道更加稳定；对于主巷道和采场巷道，锚杆支护是一种常用的超前支护方式，可以增加巷道的稳定性。
2.工作面情况：工作面的掘进速度、巷道的尺寸和掘进方法等对支护方式的选择有一定的影响。
对于高速掘进的工作面，智能支架可以根据工作面的移动速度实时调整支护的位置，保证工作面的安全；对于尺寸较大的巷道，锚杆支护可以提供更大的支护力，增加巷道的稳定性。
3.地质条件：地质条件是选择超前支护方式的关键因素。
如果巷道地质条件较好，岩层较稳定，可以选择锚杆支护；如果巷道地质条件较差，岩层不稳定，可以选择智能支架，通过不断调整支护的高度和角度来适应地质环境的变化。
4.经济效益：超前支护方式的选择还需要考虑经济效益。
智能支架的造价较高，但可以提高工作面的生产效率，降低支护难度；锚杆支护的造价较低，但对工人的技术要求较高。
在选择超前支护方式时需要综合考虑其造价和效益。
煤矿掘进巷道超前支护方式的应用及选择需要综合考虑巷道类型、工作面情况、地质条件和经济效益等因素。
在实际应用过程中，可以根据具体情况选择适用的支护方式，从而提高巷道的稳定性，保证煤矿的安全生产。
煤矿巷道支护方法
煤矿巷道支护技术摘要：推行巷道支护改革，对于降低原煤生产成本，提高经济效益，有着巨大的促进作用，本文就煤矿巷道支护问题进行了探讨。
关键词：煤矿巷道支护被动式支护主动式支护近几年来，随着我国煤矿开采深度的不断增加，煤矿井巷支护经历了由单一型支护技术到联合支护型技术的发展历程。
煤矿早期开采阶段几乎全部是以木材作为巷道及采煤工作面的支护材料，随着新型材料的出现，开始采用混凝土或钢筋混凝土砌碹等支护形式，这些被动式支护耗费大量材料且受深度和岩性影响。
随着井巷支护技术的发展演变，可将其归纳为被动式支护方式、主动式支护方式。
1.被动式支护方式被动式支护技术是源于古典压力理论和坍落理论，认为巷道开挖后围压主要由围岩局部坍塌导致而成，而巷道的稳定主要靠围岩坍塌致使硐室形状改变后自行获得。
被动式支护把围岩坍塌岩与支护分开来考虑，把围岩视作荷载，支护看作承载结构，二者之间形成“荷载—结构”体系，认为支护是为了承受由围岩所产生的荷载，无法控制围岩变形破坏的发生，只能起被动抵抗的作用。
1.1木支护方式木支护技术主要是采用木材作为支护材料，典型的支护方式有“亲口”棚、鸭嘴棚、戴帽点柱、木垛等。
木支护耗费大量木材而且受采深和岩性影响严重，因此只适用于浅部围岩，而且支护断面形状必须与围岩曲线一致，以充分发挥围岩和支护结构抗压强度大的优势，从而硬性抵抗岩体的变形压力。
1.2石材支护方式石材支护分片石、料石两种支护方式，优点是具有抗压性好、一次成巷好、安全系数大、抗灾能力强、支架变形小和质量易保证等特点，不足之处在于初期投资高，只适用于矿井服务年限长的巷道。
1.3金属支架支护方式金属支架支护技术主要分刚性支架支护与可缩性支架支护，其中刚性支架允许压缩变形量小，工作阻力随变形量增大而减小，直至破坏而失去工作阻力；可缩性支架允许压缩变形量大，在结构设计压缩范围内，工作阻力随压缩量大而增大，或者恒阻。
金属支架支护视支架为支护体，围岩为荷载，其破坏是由于支架上弯曲力矩达到屈服极限的破坏应力所致，同时，由于支架承受侧压力和荷载的不均匀常使支架失去稳定性或可缩性而减弱或失去竖向承载能力。
采掘工程支护设计方案
采掘工程支护设计方案一、项目概况我国是一个煤炭资源非常丰富的国家，在进行煤炭采掘过程中，遇到各种各样的地质问题。
采矿工程支护设计是保证矿山安全和经济合理开采的重要环节。
本文将以某煤矿采掘工程支护设计方案为例，对其进行详细分析和设计。
二、地质条件该煤矿位于山西省阳泉市，属于典型的煤矿区域。
底板岩性为页岩和泥岩，倾角较小，断裂较多，主要为近东西向的断裂。
该区域水文地质条件比较复杂，地下水裂缝发育较为严重。
采矿区煤层埋深较浅，煤层岩性较软，易发生顶板垮落、底板破裂等现象。
三、采掘方式该煤矿采用分层开采方式，采用支柱法进行采矿。
分层开采方式是在煤矿顶板不稳定的情况下，采用分段采煤，逐步将煤矿层层开启，保证了煤矿的稳定性。
支柱法则是在煤矿中空着一列柱子来支撑煤墩，以保证煤层不发生塌方现象。
这样的采矿方式对矿山支护要求较高。
四、采掘工程支护设计1. 采空区支护对于采空区，需要进行及时的支护，以保障矿井的安全开采。
在采煤作业现场，要对顶板进行悬吊支架的设计，同时对采空区进行及时地加强支护，防止因为采空导致的地质灾害发生。
2. 巷道支护巷道支护是采矿工程中的一个重要环节。
对于巷道的支护主要采用钢筋混凝土支护、木方、或者钢架等支护方式进行加固，以防止巷道发生塌方现象。
在巷道的设计中，需要考虑地质条件和巷道的使用情况，合理选择巷道支护方式。
3. 井筒支护在井下采矿过程中，需要对井筒进行支护加固，以保证井筒的安全运行。
井筒支护主要通过加固井壁、设置支撑架或者注浆加固等方式进行，以确保井筒的安全运行。
4. 底板支护底板支护是保证采矿安全的重要环节，底板岩层对采矿操作起着非常重要的作用。
针对底板岩层的地质特征，需要选择合适的底板支护方式进行加固，以保证底板的稳定。
五、安全监测在采掘工程支护设计中，安全监测是非常重要的环节。
通过安全监测，可以及时发现地质灾害的预兆并采取相应的措施，保障矿山的安全开采。
安全监测主要包括地表位移监测、地下水位监测、巷道变形监测等，通过这些监测手段可以及时了解矿山的地质情况，并提前做好预防措施。
回采巷道掘进期间支护及层位管理规定
回采巷道掘进期间支护及层位管理规定为加强我矿回采巷道在掘进期间支护及层位管理,满足采面回采需要，经研究决定，制定以下管理规定：一、回采巷道支护管理规定：1、回采巷道的支护设计要进行充分认证。
2、掘进期间严格按照设计施工。
3、若现场遇特殊情况，需要改变设计时，由开拓科在早会提出，经相关业务科室及区队现场平衡后，由施工单位写出书面申请，按下述顺序进行审批后方可改变设计。
开拓科→地测科→技术科→总办室→安检科→开拓副总→地测副总→采煤副总→安全副总→技术副矿长4、申请应注明适用范围，过后及时按照设计执行。
二、回采巷道层位管理规定1、己14煤层：采面机头、机尾侧严格沿己14煤层顶板掘进。
2、己15煤层：采面机头、机尾侧严格沿己15煤层顶板掘进；3、己16-17煤层：采面机尾侧己16-17煤层底板距离掘进巷道底板高度规定为：煤厚在1.5米以下的必须大于0.8m，煤厚在1.5米至2.0米的必须大于0.4m，煤厚在2.0以上的大于0.2m，采面机头侧严格沿己16-17煤层顶板掘进。
4、下分层巷道：采面机头、机尾侧沿上分层假顶进行掘进。
5、若现场遇特殊情况，层位达不到要求时，由开拓科在早会提出，经相关业务科室及区队现场平衡后，由施工单位写出书面申请，按下述顺序进行审批后方可变更。
开拓科→地测科→技术科→总办室→安检科→开拓副总→地测副总→采煤副总→安全副总→技术副矿长。
6、申请应注明适用范围，过后及时按照上述规定执行。
二、处罚1、违反上述规定的由总办室组织进行责任追究，对施工单位主要负责人各罚款500元，施工单位技术负责人罚款300元，并早会通报。
2、凡是申请报告超过适用范围或超过适用期限而又不恢复原设计及规定的，由总办室组织进行责任追究，对施工单位主要负责人罚款500元、施工单位技术负责人罚款300元，并早会通报。
3、私自改变设计及规定而又无书面变更申请的，所施工巷道（私自改变设计或规定段）视为无效巷道，地测科每月将考核结果报计划科，同时按技术管理规定进行责任追究。
巷道布置及支护说明
第三章巷道布置及支护说明第一节巷道布置二采区六煤+897m中部车场南翼绕道设计长度172.54m（可调），二采区六煤+897m中部车场南翼绕道在+897m中部车场一号交叉点处开口，与Ⅱ020604运输顺槽贯通，开口位置坐标为：X=4209286.798、Y=36380576.411、Z=+902.814(底板)。
开口时，由地测科放好施工中腰线，严格按中、腰线掘进。
1、开口掘进为平巷段，以3‰上坡掘进60.89m；2、再以16°上坡掘进29.03m3、最后以3‰上坡掘进82.62m后与Ⅱ020604运输顺槽附：二采区六煤+897m中部车场平、剖面图（1: 500）。
第二节矿压观测该巷道为锚网喷+锚索联合支护，岩巷掘进，根据《煤矿安全规程》规定，该巷需要进行顶板安全检查及锚杆和锚索载荷监测，具体观测内容、目的及方法见锚杆拉力检测每班必须抽查，由每班验收员负责检测、记录。
技术员对锚杆检测结果进行监督和分析并存档。
第三节开口设计开口处支护设计:因二采区六煤+897m中部车场南翼绕道在+897中部车场一号交叉点处开口，巷道内有原支护完善。
待掘进5m完成前必须对开口处进行加强支护。
14#槽钢桁架长2500mm，锚索规格φ21.98x8300mm。
加强支护处锚索上双锁具。
附：加强支护图第四节支护设计一、巷道断面设计1-1断面设计为半圆拱形，掘进宽度为4240mm，掘进高度为3620mm，掘进断面面积为13.57m2；净宽为4000mm，净高为3300mm，净断面面积为11.48m2。
喷浆厚度120mm，地坪厚度200mm。
二、永久支护设计1、1-1断面均采用锚网喷+锚索支护，喷射混凝土厚度为120mm，砼标号C20。
巷道全断面挂φ6.5mm的钢筋网，网孔尺寸为150mm×150mm；拱、帮部锚杆均为φ20×2400mm的左旋螺纹钢筋树脂锚杆，锚杆间排距为800mm×1000mm，三花眼布置；拱、帮部每根锚杆均充填药卷2节φ23mm×700mm树脂药卷；托板为铁制，规格为长×宽×厚为150mm×150mm×10mm。
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。
3巷道掘进与支护
巷道掘进与巷道支护
一、凿岩爆破 在金属矿山，多采用凿眼爆破法进行巷道掘进。 施工的主要工序有钻眼、爆破、装岩和支护， 辅助工序则有撬浮石、通风、铺轨接长管线等。 注意事项 (1)断面符合设计要求，不允许欠挖，超挖要尽可能减少<150mm (2)平巷的方向和坡度符合设计要求； (3)爆堆要集中，块度要小，以便装岩； (4)在保证爆破效果的前提下，凿岩工作量要小，爆破器材消耗 要少 (5)爆破对围岩稳定性破坏要小； (6)爆破不损坏支架。
近年来，在开采顶板不稳定的缓倾斜薄矿体时，探索性的移 植了煤矿液压式掩护支架．随回采工作面向前推进，不断移动掩
护支架以支撑工作面附近的顶板．在支架的后方，直接顶板可自
然冒落．但由于金属矿石较坚硬，通常使用凿岩爆破发落矿，故 掩护支架需有防爆措施．此外，应研制与掩护支架配套的采场搬 运措施．实践证明，用掩护支架支护顶板时，采取电耙搬运矿石 极为不方便
2．抽出式通风 这种方式是用局部扇风机直接将掘进工作面爆破所产生的有害 气体通过风筒吸出至回风巷中；新鲜风流则由巷道进入工作面。采 用这种通风方式，其排风口必须设在主要巷道风流方向的下方，且 距掘进巷道口不得小于l0m。
3．混合式通风 这种通风方式是压入式和抽出式的联合运用。 在掘进巷道时，单独使用压入式或抽出式通风都有明显的缺点 为了达到快速通风的目的，可利用一辅助局扇作压入式通风，使新
后弯曲的钢筋不利放矿．
２喷射混凝土支护 它是把运输浇灌和捣固等工序结合起来的新工 艺．和浇灌混凝土支护相比，提高了施工速度２倍以上，减少掘进 工程量１５-２０％，节省劳动力５０％，降低成本５０％．
二
锚杆和锚杆架支护
１
锚杆支护
综合国内外应用的锚杆结构型式，可将其分类为：
采矿工程巷道掘进和支护要点分析_2
采矿工程巷道掘进和支护要点分析发布时间：2022-07-21T01:31:15.166Z 来源：《工程建设标准化》2022年5期3月作者：彭国军刘垶佺[导读] 随着现代化和工业化的推进,我国采矿工程的发展也发生了天翻地覆的变化。
彭国军刘垶佺贵州正合矿产咨询服务有限公司550081摘要：随着现代化和工业化的推进,我国采矿工程的发展也发生了天翻地覆的变化。
在此背景下,采矿工程巷道掘进和支护应用工作的开展的要求也越来越高,如何采用更为合理的先进的科学的方式,开展巷道掘进和支护应用工作,成为了当下采矿工程中广受关注的一点。
鉴于此种情况,本文主要分析研究了采矿工程巷道掘进与支护应用施工技术的要点和发展措施,希望能对采矿工程的开展提供一些参考价值。
关键词：采矿工程；巷道掘进；支护要点前言：现阶段，在激烈的市场竞争环境下，采矿工程占据着重要的市场份额，那么就应该保证采矿过程中的各个环节具备极高的安全性。
实际采矿工程巷道掘进与支护过程中，人员应该结合现场各方面环境因素，制定好妥善的掘进与支护措施，这样既能稳步推进掘进支护工作高效进行，又能够预防后期各项安全问题的出现，为我国采矿工程行业尽快实现可持续发展目标打下坚实的基础。
下面本文以某矿为案例对采矿工程巷道掘进和支护技术的应用进行简要阐述。
1巷道掘进及支护的影响因素1.1巷道围岩强度在采矿工程的施工过程中，采矿工程巷道围岩的强度影响着采矿工程施工整体的稳定性，所以采矿工程巷道围岩的强度对巷道的掘进施工的有着重要的作用。
因此，采矿工程设计、施工人员为对采矿工程的巷道达到有效支护目的，保证采矿工程的施工质量。
首先需要对采矿工程施工区域的地质条件进行勘察，然后根据采矿工程巷道围岩强度的实际情况，选择出科学合理的巷道支护技术，以保证采矿工程施工过程的整体稳定性；其次采矿工程施工人员也可以利用螺旋支柱对巷道进行预先临时支护，再进行喷锚支护，从而提升巷道围岩的强度，提高巷道围岩的支撑力。
采矿工程巷道掘进和支护要点
采矿工程巷道掘进和支护要点摘要：在现代采矿业中，企业需要在注重采矿效益的同时，加强矿场安全性研究，这样才能在激烈的市场竞争中实现长期稳定健康的发展。
在矿山开采工程中，企业要正确处理巷道掘进和支护技术之间的关系，认真研究所在矿山地质条件，明确围岩环境、地质条件、地表应力对巷道掘进和支护工作的影响，同时采取针对性的矿井支护策略，使巷道支护方案真正保障矿井掘进工作安全进行，推动采矿行业实现经济效益与安全效益的“双赢”。
关键词：采矿工程；巷道；掘进；支护要点能源是社会经济发展的主要推动要素之一，矿山作为国家所需能源的重要供给方，在推进经济建设上起着难以替代的作用。
结合目前我国矿山开采形势，由于资源储存位置较深，开采过程中需做好巷道的掘进与支护工作。
伴随着两项技术的进一步发展，大大提高了矿山开采的稳定性与安全性，为此，本文立足巷道掘进与支护技术的使用现状，针对技术的应用要点简要分析。
1采矿工程巷道特点对于采矿工程巷道，可以将其特点整理为以下几点：第一，存在瓦斯爆炸风险。
采矿工程巷道主要设置在矿层附近区域，矿层中如果存在瓦斯气体，具有一定的瓦斯爆炸安全风险。
同时，已经废弃的旧矿井，也有可能会出现水害问题，影响巷道的正常使用。
在开展采矿作业前，需要做好瓦斯检查、探水工作，避免因瓦斯气体或采空区积水，增加采矿人员人身安全风险。
第二，为提升采矿工程效率，巷道会穿过一些强度偏弱的岩层，以此提升掘进效率。
可是这部分强度偏弱的岩层没有更强的稳定性，容易受到后续采矿作业的影响，需要选择合适的掘进和支护方法，确保采矿工程的安全性。
第三，巷道和井口拥有较长间距，采矿工作面数量多，布设较为分散，需要更复杂的通风设计，满足巷道通风、瓦斯排除需求。
第四，巷道遵循随掘随采工作原则，实际投入应用的时间偏短，大多巷道应用时间仅有1个月或2个月，最长不超过1年，这就需要选择较大变形量，可以重复应用的支护方式，做好参数设置工作。
2巷道掘进和支护技术应用的必要性及影响因素2.1必要性巷道掘进及支护工程是采矿工程项目中的重要组成部分，其中运用到了掘进技术、支护技术，这对采矿活动的顺利实施、安全运转有着重要的意义，利用掘进和支护技术的目的，是要保证矿山巷道生产的安全性和稳定性。
巷道支护方式类型
巷道支护方式类型：（1）表面支护和内部支护（2）主动支护与被动支护（3）刚性支护与可缩性支护（4）临时支护与永久支护（5）一次支护与二次支护；不撤除的超前支护应属于一次支护，它同样要在整个巷道服务期内发挥作用。
滞后一次支护一定时间及距离的支护，为二次支护。
（6）联合支护和单一支护；联合支护指采用多种不同性能的单一支护的组合结构（7）巷内基本支架支护、巷内加强支护、巷旁支护。
巷道支护：煤巷支护、岩巷支护、半煤岩巷道支护。
平巷支护、斜巷支护、垂直井巷支护、硐室支护。
回采巷道支护、准备巷道支护、开拓巷道支护。
上覆岩层，即为需控岩层，包括直接顶和基本顶。
直接顶—能够在采空区内不规则冒落、不能向煤壁前方和老塘矸石上永久传递力的、其作用力必需由支架全部承担的那部分岩层的总和。
基本顶—自身能够形成平衡结构、能永久地向煤壁前方和老塘矸石上传递力的、其运动对采场矿压有明显影响的、其作用力无需由支架全部承担的那部分岩层的总和。
竖三带：垮落带；裂隙带；弯曲下沉带直接顶的形态：颗粒，膨胀，团块，分层裂隙共生，双向裂隙，单向裂隙，上软下硬，下软上硬，分层，整体。
特征见课件直接顶10种形态最终可归纳为：“豆腐渣”形顶板（松软顶板）破碎顶板，短砌体梁顶板，复合顶板，分层型顶板，完整型顶板。
老顶存在类拱式、拱梁式和梁式三种基本结构第一种模型是代表松软老顶结构的，它由小块状岩体挤压而成，其传递力的迹线像一个半拱形，随采场推进，该半拱周期性运动，为区别于静态拱的概念，故称之为“类拱”。
第二种模型是代表中硬老顶结构的，它由多个岩块规则排列、挤铰而成，其传递力的迹线呈折线状，结构中岩块数只有3~4个，可对块间的平衡进行力学分析。
这种结构的下限呈类拱的特征，上限呈坚硬老顶结构的特征，因此，称之为“拱梁”结构，第三种模型是代表坚硬老顶结构的，它由2~3个岩块挤铰而成，按传统的叫法，称之为“梁式”结构。
三种典型采场的矿压显现存在以下5点异同：①三种老顶随采场的推进，均具有周期性运动，采场支架也没有承担老顶的全部作用力，从采空区侧也可常看到老顶的悬露状态，它们都表明了三种老顶均以结构的形式存在；②老顶结构失稳前，距煤壁不远处的顺槽顶底板移进速度均存在普遍增加的现象，其量值为平均的2倍以上，坚硬老顶还存在多次峰值和“反弹“现象③顺槽与采场矿压显现峰值间存在一个时间差，一般顺槽在前，采场在后，它使预报采场来压成为可能，这个时间差的大小依次为松软老顶最短，中硬老顶次之，坚硬老顶最长④引起老顶结构失稳的原因，一是断裂，二是变形。
采掘管理类——巷道掘进与支护管理
采掘管理类——巷道掘进与支护管理第二十三条巷道顶板管理一般规定(一)锚杆、锚索的杆体及配件、网、锚固剂、喷浆材料等材质、品种、规格、强度必须符合设计要求。
(二)各种支架及其构件、配件的材质、规格，背板和充填材料的材质、规格等必须符合设计要求。
(三)一次采全高工作面巷道掘进时不随意留顶煤，特殊原因需要留顶煤时，必须制定专项措施;有复合顶板的工作面顺槽和切眼，严禁破顶掘进，确需破顶时，必须经矿总工程师批准。
(四)严格执行敲帮问顶制度，施工人员接班后、打眼前、装药前、爆破后、喷浆前等必须首先敲帮问顶，然后再作业。
(五)掘进工作面必须临时支护，严禁空顶作业。
(六)掘进工作面循环进度要根据顶板条件在作业规程中明确规定，顶板破碎时，要及时缩小循环进度，逐排(棚)施工。
(七)巷道内无空帮、空顶现象，失修巷道及时处理。
(八)处理冒顶时，要制定专门的安全技术措施，严格按措施施工，有管理人员现场指挥。
(九)严把工程质量关，严格执行《煤矿安全规程》、《煤矿安全生产标准化基本要求及评分方法(试行)》中有关规定。
第二十四条钻爆法施工(一)岩巷爆破必须采用光面爆破，爆破说明书必须符合光面爆破技术要求，光面爆破参数必须和巷道围岩条件相适应，并根据现场条件变化及时修改。
(二)钻车(凿岩机)司机按炮眼设计间排距、角度等规范钻眼，装药量控制在设计范围内。
(三)严格控制巷道超挖(直径大于500mm，深度顶大于250mm、帮大于200mm)，超挖部位按规定处理，欠挖部位不得影响巷道功能和安全使用。
(四)光面爆破眼痕率硬岩不小于80%，中硬岩不小于50%，软岩周边成型应符合设计轮廓。
第二十五条临时支护(一)巷道掘进要根据巷道断面形状、掘进方式等选择使用适合工作面实际条件的临时支护形式。
(二)锚网(喷)巷道使用钢管前探梁临时支护时，钢管采用无缝钢管，直径不低于2吋，壁厚不小于4mm，长度不小于3500mm;前探梁数量：巷宽小于3m时不少于2根，巷宽3m～5m时不少于3根，巷宽大于5m时要根据情况增加数量。
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。
巷道支护
巷道临时支护巷道临时支护巷道临时支护就是在井巷施工中，在掘进工作面架设永久支护之前架设的维护巷道安全和工作空间的一种临时支架，以保护掘进施工人员的安全，在适当时机可改为永久支护。
巷道临时支护的特点是，服务期限短，并紧跟工作面；除锚喷支护外，临时支架均可回收复用；若用锚喷作临时支护，则其可以作为永久支护的一部分。
井巷临时支护有锚喷支护、锚杆支护、金属拱形支护、金属拱形无腿支护、梯形支护、无腿支护、前探支护、盘式支护等。
1．特点： (1)节省坑木； (2)支护可紧跟工作面，不留空顶，有利于安全； (3)既是临时支护，又是永久支护的一部分，经济安全；掘进工 (4)喷射时粉尘浓度较大，需加强防护措施，如可采用潮喷、湿喷或佩戴防尘用具。
适用范围： (1)岩石破碎，特别是风化性岩石的巷道与硐室； (2)遇水遇风即膨胀或变质的岩石。
2．特点： (1)支护简单，节省材料； (2)可以根据岩石情况确定锚杆数量及排列方式； (3)可配合钢带或金属网，以扩大维护顶帮面积。
适用范围：非风化性岩石；岩石虽破碎但不很严重的井筒、巷道和硐室。
3．特点：采用18 kg／m旧钢轨、槽钢或矿用工字钢制作，一般可分为4～6节；坚固耐用，节省坑木。
适用范围： (1)围岩较稳定，压力中等的巷道； (2)巷道规格单一，越长越经济。
4．特点： (1)采用18 k／m钢轨或其他小型钢材制作，用托钩承托； (2)因无腿不妨碍砌墙工作，简化了工序，有利于安全； (3)不易被掘进放炮所崩倒。
适用范围：适用两帮岩石较为稳定的巷道，以及规格单一或变化小的巷道。
5．特点： (1)加工简单，井上、井下均可加工； (2)对岩石较破碎，压力较大的巷道适应性强。
适用范围： 6．特点： (1)使用灵活方便，井下可现加工； (2)支架的长短可视具体情况而定； (3)一般少量使用或局部处理用。
适用范围： (1)适用于巷道两帮较稳定的岩石中； (2)个别或局部地区需处理时用。
采场名词解释
采场名词解释
采场是指矿山地下的采矿作业场地，通常由几个部分组成。
以下是采场中常见的名词解释：
1. 采空区：采完矿石后留下的空间，采空区顶部称为“采空顶”。
2. 风流管道：用于通风的管道，可以将地下的新鲜空气引入采场，排出有害气体。
3. 支护：采空区周围的支撑结构，用于防止采空区坍塌。
4. 巷道：连接采场各个部分的通道，是人员和物资进出采场的主要路径。
5. 长壁工作面：指采场上主要的矿石开采区域，通常由几个工作面组成。
6. 煤切机：用于开采煤矿的机器设备，可以将煤矿切割成适当的大小和形状。
7. 运输设备：用于将矿石或煤矿从采场运出的设备，包括运输车辆和输送带等。
8. 矿柱：采空区中用于支撑顶板的柱子，通常由矿石留下的岩层构成。
9. 水泵：用于将采场中的水泵出的设备，确保采场内的水位不超过安全范围。
10. 通风机：用于产生空气流动的机器设备，保证采场中的空气新鲜，并排出有害气体。
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山东科技大学2014—2015学年第二学期
一、填空
基本顶存在类拱式、拱梁式和梁式三种基本结构
基本顶的平衡结构
1）拱结构；
2）铰接岩梁；
3）传递岩梁和砌体梁
4）岩板。
巷道围岩分为内层围岩和外层围岩两部分
放顶煤采煤方法分类
1）按工作面布置方式分类
（1）整层放顶煤采煤法
（2）预采顶分层采煤法
（3）预采中间分层放顶煤采煤法
（4）水平分段放顶煤采煤法
2）按支护方式的放顶煤技术分类
（1）综采放顶煤（综放）
（2）轻型综采放顶煤（轻放）
（3）悬移支架放顶煤（简放）
简易支架的典型架型
1）滑移顶梁支架
1、单列节式滑移顶梁液压支架
2、单列带燕尾夹板节式滑移顶梁液压支架
3、并列左右梁式滑移顶梁液压支架
4、主次梁式滑移顶梁液压支架
2）单体组合式支架
放顶煤采场的顶板结构
1）“煤—煤”结构；2）“岩-矸”结构；3）岩梁结构
稳定性系数：
巷道附近的最大原始地应力或者开挖后的最大应力与围岩综合强度的比值Ky
二、名词解释
直接顶
——能够在采空区内不规则冒落、不能向煤壁前方和老塘矸石上永久传递力的、其作用力必需由支架全部承担的那部分岩层的总和。
基本顶
——自身能够形成平衡结构、能永久地向煤壁前方和老塘矸石上传递力的、其运动对采场矿压有明显影响的、其作用力无需由支架全部承担的那部分岩层的总和。
稳定性系数：
巷道附近的最大原始地应力或者开挖后的最大应力与围岩综合强度的比值Ky
关键层
——对采场上覆岩层局部或直至地表的全部岩层活动期到控制作用的岩层。
三、
移架和放煤工序为：采煤机割上刀煤→铺金属顶网→支架伸出探梁→采煤机割下刀煤→将后
梁前1柱提起向前斜撑，提起后梁前2柱→移工作面SGW-150C型刮板输送机→收前探梁，提前梁支柱→移前梁→支好前梁前后柱→提后梁前1、2和后柱移后梁→支好后梁前后3根支柱→打眼开机窝→剪网放顶煤
围岩支护特性曲线
（1）AA’—支护完全刚性或者刚度很大，支护承受的荷载太大，被破
坏，然后，围岩破坏，垮落。
（2）AC—支护刚度适中，，C点平衡。
（3）AeE—支护提前屈服；
（4）AH—支护柔度大，在H点平衡，围岩已经开始松动；
（5）AF—支护柔度太大，失稳；
（6）GH—滞后支护，围岩已坏
沿空留巷的围岩变形
Ⅰ.在煤体内开掘巷道后，破坏了原始应力状态，巷道围岩出现应力集
中，在围岩塑性破坏发展过程中，巷道周边发生显著移近。
随着掘进时间延
长，围岩移近速度将逐渐降低。
Ⅱ.掘巷引起的应力重新分布趋向稳定后，由于煤层一般具有流变性质，
巷道围岩仍保持一定变形速度。
Ⅲ.在上区段工作面超前支承压力作用下，围岩塑性区进一步扩大，围岩
变形增长较快。
Ⅳ.在工作面后方岩梁断裂前弯曲下沉及岩梁断裂后显著运动过程中，基
本顶岩梁运动迫使巷道顶板快速下沉，将造成很大的下沉量。
Ⅴ.在基本顶触矸后，随着采空区矸石压实，巷道围岩移近速度逐渐趋于
稳定。
Ⅵ.回采引起的顶板活动和应力分布趋向稳定后，巷道围岩保持一定的流
变速度。
Ⅶ.受下区段工作面回采影响时，由于支承压力叠加使煤柱塑性区显著增
大，引起巷道围岩变形。
留巷在整个服务期间的围岩变形量为：
u = u 0+ u1 + u 2+ u 3+ u4 +u5
u0一因掘巷破坏了原始平衡状态所产生的变形量，占总变形量的比例很小;
u1一超前支承压力作用下的巷道变形量，一般占总变形量的10%左右;
u2:一工作面后方岩梁弯曲沉降和显著运动过程的变形量，占总变形量的60%~70%左右，u3:一基本顶显著运动后压实矸石过程中的巷道变形量，一般占总变形量的5%~8%;
u4一巷道复用时工作面超前支承压力作用下的巷道变形量，一般占总变形量的20%左右; u5一巷道存在期间围岩流动变形总和
（2）沿空送巷(基本顶触矸后在内应力场中送巷)
基本顶触矸后在内应力场中送巷，巷道只受采空区矸石压缩和下区段工
作面回采的影响，其变形量为：u =u0+u3+u4+u5
计算题1、某采场直接顶厚度5.2m，初次垮落步距12.8m，悬顶距1m，采高2m，倾角12°，老顶厚6.4m，拱梁结构，初次来压步距25m，周压步距10 m，采场控顶距4m，试按照支的准则求各推进阶段的合理支护强度（给定变形）。
按照上面实例的条件，如果工作面采用单体支柱加铰接顶梁支护方式，支柱实际支撑能力为203kN/根，计算工作面正常推进期间支护密度和单体支柱的柱距（排距为1m）
支护密度：n = Pt/Rt= 248.6/203 = 1.22根/m2；
支柱柱距为：e = 1/(g·n) = 1/(1.22×1) ≈0.8m。
2、已知某工作面顶板来压前夕，顶板下沉量为200mm，来压结束时顶板下沉量为500mm，相对稳定步距6m，来压步距8m，控顶距为4.5m，采高为2.2m，KA=1.25，试求直接顶厚度？
Δh=500mm ；Δh’=200mm ；b=6m；C=8m；Lk=4.5m；h=2.2m；K A
=1.25
3、某综采工作面坚硬直接顶厚度4m，最大悬顶长5m，密度25kN/m，控顶距4m，支架合力作用点距煤壁3m。
顶板在支架处于初撑状态时在煤壁处断裂，实测初撑力沿倾斜合800 kN/m，求支架沿倾向每米承受的最大冲击载荷及动载系数。
（331页）
4、某采煤工作面直接顶厚度4m，由分层厚度200~300mm的页岩和粉砂岩组成，随采随冒。
实测基本顶岩梁为4m厚的细砂岩，周期来压步距9m，来压时没有明显的动压冲击。
直接底为页岩，厚度3m，较软。
煤层平均厚度为2m（一次采全高）。
来压前夕顶板下沉量为Δh0´=100mm，支架承载为p0´=0.11MPa，来压时顶板下沉量为Δh0=300mm（支柱钻底量为100mm），p0为0.225MPa。
工作面采用单体液压支柱支护，每根支柱额定工作阻力为245kN，工作面最大控顶距为4.0m。
试确定合适的工作面支护密度。