CUMT井巷工程课件6.3巷道支护
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煤矿巷道支护技术ppt课件
美国一直采用锚杆支护巷道，锚杆消耗量很大。锚杆种类也较多， 有胀壳式、树脂式、复合锚杆等。组合件有钢带。具体应用时，根据岩 层条件选择不同的支护方式和参数。
法国煤巷锚杆支护的发展也很迅速，到1986年其比重己达50%。
俄罗斯锚杆支护的发展也引人瞩目。他们研制了多种类型的锚杆， 在俄罗斯第一大矿区——库兹巴斯矿区锚杆支护巷道所占比重己达50%。
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二、 锚杆支护历史
锚杆支护发展最快的是英国。在1987年以前，英国煤矿巷 道支护90%以上采用金属支架，而且主要是矿用工字钢拱型刚性 支架。由于回采工作面单产低、效率低、巷道支护成本高，因而 亏损严重。为了摆脱煤炭行业的这种困境，在巷道支护方面积极 发展锚杆支护，到1987年，英国从澳大利亚引进了成套的锚杆支 护技术，从而扭转了过去的被动局面，煤巷锚杆支护得到迅速发 展，
煤矿巷道支护经历了木支护、砌碹支护、型钢支护 锚杆（喷）支护、锚索支护及混合支护的漫长过程。
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一.巷道支护历史 概述
新中国成立以来,我国的巷道支护改革工作一直没有 停止过。初期,因钢材匮乏，煤矿产量低等因素，巷道支 护以木支护为主;随着煤矿规模发展，为节省坑木,减少木 材消耗，上世纪 50年代和60年代推广了混凝土棚式支护; 上世纪70年代和80年代,随着光爆锚喷技术的成熟、矿用 型钢的研制成功,在岩巷广泛推广光爆锚喷支护以替代砌 碹支护,在采准巷道推广矿用工字钢和U型钢支护替代混凝 土支护。
• 上世纪90年代末期，兖矿、新汶、淮南等 矿务局随着开采深度的增加,认为U型钢可缩支 架是终极解决软岩支护和深部地应力的办法, 但随后被各类锚索混合支护所取代 。
• 上世纪 90年代,对顶板较为完整的采准巷道 开始使用锚梁网支护。
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二、 锚杆支护历史
法国煤巷锚杆支护的发展也很迅速，到1986年其比重己达50%。
俄罗斯锚杆支护的发展也引人瞩目。他们研制了多种类型的锚杆， 在俄罗斯第一大矿区——库兹巴斯矿区锚杆支护巷道所占比重己达50%。
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二、 锚杆支护历史
锚杆支护发展最快的是英国。在1987年以前，英国煤矿巷 道支护90%以上采用金属支架，而且主要是矿用工字钢拱型刚性 支架。由于回采工作面单产低、效率低、巷道支护成本高，因而 亏损严重。为了摆脱煤炭行业的这种困境，在巷道支护方面积极 发展锚杆支护，到1987年，英国从澳大利亚引进了成套的锚杆支 护技术，从而扭转了过去的被动局面，煤巷锚杆支护得到迅速发 展，
煤矿巷道支护经历了木支护、砌碹支护、型钢支护 锚杆（喷）支护、锚索支护及混合支护的漫长过程。
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一.巷道支护历史 概述
新中国成立以来,我国的巷道支护改革工作一直没有 停止过。初期,因钢材匮乏，煤矿产量低等因素，巷道支 护以木支护为主;随着煤矿规模发展，为节省坑木,减少木 材消耗，上世纪 50年代和60年代推广了混凝土棚式支护; 上世纪70年代和80年代,随着光爆锚喷技术的成熟、矿用 型钢的研制成功,在岩巷广泛推广光爆锚喷支护以替代砌 碹支护,在采准巷道推广矿用工字钢和U型钢支护替代混凝 土支护。
• 上世纪90年代末期，兖矿、新汶、淮南等 矿务局随着开采深度的增加,认为U型钢可缩支 架是终极解决软岩支护和深部地应力的办法, 但随后被各类锚索混合支护所取代 。
• 上世纪 90年代,对顶板较为完整的采准巷道 开始使用锚梁网支护。
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二、 锚杆支护历史
巷道支护PPT
1.技术上先进，质量上可靠 具有良好的物理力学性能，抗压强度较高，能起支撑地压作业； 混凝土能充填围岩的裂隙、节理和凹穴的岩石，提高围岩强度； 完全隔绝了空气、水与围岩接触，有效防止风化潮解而引起的 围岩破坏与剥落； 不仅提高围岩的自撑能力，且使混凝土与围岩形成一个共同工 作的力学统一体，把岩石载荷转化成岩石承载结构。 2.经济上合理，工艺上简便 开挖工作量可减少15%以上，支护材料也大幅度减少； 支护速度可以提高2~4倍，劳动力节省50%以上。
巷道支护
掘进基础知识
巷道施工一般包括掘进、支护和安装3 大环节。掘进和支护两个工序关系密切， 必须正确而又及时的予以支护，掘进工作 才能正常进行。
1 2 3 4
巷道支护形式简介 锚杆支护 重点
锚索支护
喷射混凝土支护
目 录
5
6
联合支护
本课小节
难点
一、巷道支护形式简介
二、锚杆支护
锚杆支护就是在巷道掘进后，先向围岩打 眼，在眼孔内锚入锚杆，把巷道围岩予以加固， 充分利用围岩自身强度，从而达到支护巷道的 目的。
2
锚杆支护
（3）对于层状岩体，由于锚杆的作用，对岩层离层产生一 定的阻碍作用，并增大了岩层间的摩擦力，与锚杆本身的抗 剪作用阻止了岩层间产生相对滑动，从而将整个岩层夹紧形 成组合梁，提高了岩层的承载能力。
（4）由于锚杆作用，从而形成了3个作用面，改变了边界岩 体的受力状态，使其由二维应力状态转化为三维应力状态， 提高了岩体的承载能力。
锚杆支护可大幅度节约大量钢材、木材等支护材料。
2
锚杆支护
（二）锚杆分类
1. 按照锚杆的锚固方式可以分为： （1）机械锚固式锚杆：楔缝式、倒楔式及胀壳式锚杆。 （2）黏结锚固式锚杆：树脂锚杆、水泥锚杆及水泥 砂浆锚杆。 （3）摩擦锚固式锚杆：管缝式锚杆及胀管式锚杆。 （4）混合锚固式锚杆：同时使用两种或两种以上锚 固方式的锚杆。
巷道支护
掘进基础知识
巷道施工一般包括掘进、支护和安装3 大环节。掘进和支护两个工序关系密切， 必须正确而又及时的予以支护，掘进工作 才能正常进行。
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巷道支护形式简介 锚杆支护 重点
锚索支护
喷射混凝土支护
目 录
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联合支护
本课小节
难点
一、巷道支护形式简介
二、锚杆支护
锚杆支护就是在巷道掘进后，先向围岩打 眼，在眼孔内锚入锚杆，把巷道围岩予以加固， 充分利用围岩自身强度，从而达到支护巷道的 目的。
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锚杆支护
（3）对于层状岩体，由于锚杆的作用，对岩层离层产生一 定的阻碍作用，并增大了岩层间的摩擦力，与锚杆本身的抗 剪作用阻止了岩层间产生相对滑动，从而将整个岩层夹紧形 成组合梁，提高了岩层的承载能力。
（4）由于锚杆作用，从而形成了3个作用面，改变了边界岩 体的受力状态，使其由二维应力状态转化为三维应力状态， 提高了岩体的承载能力。
锚杆支护可大幅度节约大量钢材、木材等支护材料。
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锚杆支护
（二）锚杆分类
1. 按照锚杆的锚固方式可以分为： （1）机械锚固式锚杆：楔缝式、倒楔式及胀壳式锚杆。 （2）黏结锚固式锚杆：树脂锚杆、水泥锚杆及水泥 砂浆锚杆。 （3）摩擦锚固式锚杆：管缝式锚杆及胀管式锚杆。 （4）混合锚固式锚杆：同时使用两种或两种以上锚 固方式的锚杆。
井巷工程巷道支护PPT课件
6.粉煤灰硅酸盐水泥：
组成： 硅酸盐水泥熟料 + 粉煤灰（20～40%） + 适量石膏。 应用：硬化较慢，早期强度较低， 不宜有早强要求的工程和低
温工程； 水化热少（同标号普通水泥的70%），可用于大体积 混凝土。
第14页/共32页
混凝土工程特点或 所处环境条件
优先选用
可以选用
不宜使用
1.在普通气候环境中
160 140 120 100
80 60 40 20
0 0
煤
页岩
砂页岩
砂岩
5
10
15
原岩应力p 0/MPa
石灰岩 20
花岗岩 25
第1页/共32页
三种类型
第一类为各种被动支护形式，包括木棚支架、钢筋混凝土支 架、金属型钢支架、料石碹、混凝土及钢筋混凝土碹等；
第二类是以锚杆支护为主，旨在改善巷道围岩力学性能的积 极支护形式，包括锚喷支护、锚网支护、锚喷网支护等；
经拌和后形成的拌合物应具有一定的和易性； 混凝土应在规定龄期达到设计要求的强度； 混凝土应具有适应其所处环境的耐久性； 经济合理，在保证质量前提下，降低造价
第19页/共32页
⑴ 和易性
是指混凝土拌和物易于施工操作（拌和、运输、浇筑和捣实）， 并能获得质量均匀、成型密实的性能。
指标：流动性、粘聚 性、保水性。
第三类是以锚杆和注浆加固为主的积极主动加固形式，如锚 注支护、预应力锚索支护技术等。
第2页/共32页
第一节 支护材料
棚式支架 支护
———— 石材整体支护
梯形金属支架 索
料石
拱形可缩金属支架
砖
木支架
混凝土
钢筋混凝土支架
钢筋— 锚喷
煤矿巷道支护技术PPT幻灯片课件
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二、 锚杆支护历史
锚杆支护发展最快的是英国。在1987年以前，英国煤矿巷 道支护90%以上采用金属支架，而且主要是矿用工字钢拱型刚性 支架。由于回采工作面单产低、效率低、巷道支护成本高，因而 亏损严重。为了摆脱煤炭行业的这种困境，在巷道支护方面积极 发展锚杆支护，到1987年，英国从澳大利亚引进了成套的锚杆支 护技术，从而扭转了过去的被动局面，煤巷锚杆支护得到迅速发 展，
神华宁夏煤业集团羊场湾煤矿8
二、 锚杆支护历史
澳大利亚锚杆支护技术已经形成比较完整的体系，处于国际领先水 平。澳大利亚的煤矿巷道几乎全部采用W型钢带树脂全长锚固组合锚杆 支护技术，尽管其巷道断面比较大，但支护效果非常好。
对于复合顶板、破碎顶板及其巷道交叉点、大跨度硐室等难维护的 地方，采用锚索注浆进行补强加固，控制了围岩的强烈变形。
经过近10年实验的基础上，又进行了改进和提高，到1994年 在巷道支护中所占的比重己达到80%以上。锚杆支护技术的广泛 采用给英国煤矿带来巨大的活力和经济效益。
神华宁夏煤业集团羊场湾煤矿10
二、 锚杆支护历史
德国是U型钢支架使用最早、技术上最为成熟的国家，自 1932年发明U型钢支架以来，U型钢支架发展迅速，支护比重很 快达到了90%以上，从井底车场一直到采煤工作面两巷均采用 U型钢可缩性支架。但是自20世纪80年代以来，随着矿井开采 深度日益增加，维护日益困难。面临这种困境，德国采用不断 增加金属支架的型钢质量，逐步减小棚距的做法，这不仅使巷 道支护费用增高，而且施工、运输更加困难和复杂。即便如此， 巷道维护困难的状况仍然难以改观，于是寻求成本低，运输和 施工简单方便、控制围岩变形效果好的锚杆支护变得尤为重要。
• 上世纪90年代末期，兖矿、新汶、淮南等 矿务局随着开采深度的增加,认为U型钢可缩支 架是终极解决软岩支护和深部地应力的办法, 但随后被各类锚索混合支护所取代 。
二、 锚杆支护历史
锚杆支护发展最快的是英国。在1987年以前，英国煤矿巷 道支护90%以上采用金属支架，而且主要是矿用工字钢拱型刚性 支架。由于回采工作面单产低、效率低、巷道支护成本高，因而 亏损严重。为了摆脱煤炭行业的这种困境，在巷道支护方面积极 发展锚杆支护，到1987年，英国从澳大利亚引进了成套的锚杆支 护技术，从而扭转了过去的被动局面，煤巷锚杆支护得到迅速发 展，
神华宁夏煤业集团羊场湾煤矿8
二、 锚杆支护历史
澳大利亚锚杆支护技术已经形成比较完整的体系，处于国际领先水 平。澳大利亚的煤矿巷道几乎全部采用W型钢带树脂全长锚固组合锚杆 支护技术，尽管其巷道断面比较大，但支护效果非常好。
对于复合顶板、破碎顶板及其巷道交叉点、大跨度硐室等难维护的 地方，采用锚索注浆进行补强加固，控制了围岩的强烈变形。
经过近10年实验的基础上，又进行了改进和提高，到1994年 在巷道支护中所占的比重己达到80%以上。锚杆支护技术的广泛 采用给英国煤矿带来巨大的活力和经济效益。
神华宁夏煤业集团羊场湾煤矿10
二、 锚杆支护历史
德国是U型钢支架使用最早、技术上最为成熟的国家，自 1932年发明U型钢支架以来，U型钢支架发展迅速，支护比重很 快达到了90%以上，从井底车场一直到采煤工作面两巷均采用 U型钢可缩性支架。但是自20世纪80年代以来，随着矿井开采 深度日益增加，维护日益困难。面临这种困境，德国采用不断 增加金属支架的型钢质量，逐步减小棚距的做法，这不仅使巷 道支护费用增高，而且施工、运输更加困难和复杂。即便如此， 巷道维护困难的状况仍然难以改观，于是寻求成本低，运输和 施工简单方便、控制围岩变形效果好的锚杆支护变得尤为重要。
• 上世纪90年代末期，兖矿、新汶、淮南等 矿务局随着开采深度的增加,认为U型钢可缩支 架是终极解决软岩支护和深部地应力的办法, 但随后被各类锚索混合支护所取代 。
(完整版)巷道支护基础理论课件
缺点：强度低、易破坏、不 防火、易腐蚀、风阻大
适用条件：巷道服务期较短、 压力小、断面积不大
工字钢可缩性梯形支架井下应用
埋深小于400m的煤巷，支护没有问题
工字钢可缩性梯形支架结构
适用巷道：
•围岩比较稳定 •受动压影响 •变形200—500mm
工字钢梯形支架破坏形式
U型钢可缩性拱形支架
两相邻采空区周围的应力分布
开采形成的支承压力
老顶断裂前的结构形式及其周围的应力再分布 A—应力增高区; B—应力降低区; C—应力不变区
煤巷上方应力升高
围岩松软破碎； 受采动强烈影响，地应力大； 巷道剧烈变形；
煤柱底板应力分布
英国煤柱应力测量结果
煤柱应力
圆形巷道受均布载荷围岩应力
圆形巷道受不等载荷围岩应力
不同类型覆岩开采后的破坏情况
1—冒落带; 2—裂隙带 a—覆岩为软岩层; b—覆岩为中硬岩层; c—覆岩为坚硬岩层
开采后上覆岩层分区与分带
A— 煤壁支撑影响区(a—b); B—离层区(bc); C—重新压实区(cd); I—冒落带; II—裂隙带; III—弯曲下沉带; —支撑影响角
工作面周围应力集中
巷道影响区
是指巷道周围岩体中由于掘进巷道而使 应力比原岩应力发生明显变化(大于5％) 的地区。
松脱压力可采用松散介质极限平衡理论或块 体极限平衡理论进行分析和估算。
变形压力
是指由于围岩产生指向巷道(硐室)的位移时挤压支护 体而造成的压力。
它在围岩与支护体相互作用过程中施加于支护体上。 在“围岩–支架”力学体系中，只要围岩变形而支护体 又限制其变形，围岩就对支护体施加变形压力。
变形压力和支护体的刚度有关。在一定的条件下，支 护体刚度越大，变形压力也越大。围岩变形不仅包括 弹性变形，塑性变形，而且还包括与时间有关的流变 变形。对于松软岩体尤为明显，其值远比弹、塑性变 形大，而且随时间而不断增加,因而支护体所受到的变 形压力也不断增加。
适用条件：巷道服务期较短、 压力小、断面积不大
工字钢可缩性梯形支架井下应用
埋深小于400m的煤巷，支护没有问题
工字钢可缩性梯形支架结构
适用巷道：
•围岩比较稳定 •受动压影响 •变形200—500mm
工字钢梯形支架破坏形式
U型钢可缩性拱形支架
两相邻采空区周围的应力分布
开采形成的支承压力
老顶断裂前的结构形式及其周围的应力再分布 A—应力增高区; B—应力降低区; C—应力不变区
煤巷上方应力升高
围岩松软破碎； 受采动强烈影响，地应力大； 巷道剧烈变形；
煤柱底板应力分布
英国煤柱应力测量结果
煤柱应力
圆形巷道受均布载荷围岩应力
圆形巷道受不等载荷围岩应力
不同类型覆岩开采后的破坏情况
1—冒落带; 2—裂隙带 a—覆岩为软岩层; b—覆岩为中硬岩层; c—覆岩为坚硬岩层
开采后上覆岩层分区与分带
A— 煤壁支撑影响区(a—b); B—离层区(bc); C—重新压实区(cd); I—冒落带; II—裂隙带; III—弯曲下沉带; —支撑影响角
工作面周围应力集中
巷道影响区
是指巷道周围岩体中由于掘进巷道而使 应力比原岩应力发生明显变化(大于5％) 的地区。
松脱压力可采用松散介质极限平衡理论或块 体极限平衡理论进行分析和估算。
变形压力
是指由于围岩产生指向巷道(硐室)的位移时挤压支护 体而造成的压力。
它在围岩与支护体相互作用过程中施加于支护体上。 在“围岩–支架”力学体系中，只要围岩变形而支护体 又限制其变形，围岩就对支护体施加变形压力。
变形压力和支护体的刚度有关。在一定的条件下，支 护体刚度越大，变形压力也越大。围岩变形不仅包括 弹性变形，塑性变形，而且还包括与时间有关的流变 变形。对于松软岩体尤为明显，其值远比弹、塑性变 形大，而且随时间而不断增加,因而支护体所受到的变 形压力也不断增加。
井巷工程-6
6.6.2 围岩松动圈测试：可采用声测法，超声 波围岩松动圈探测仪等。 6.6.3 顶板离层监测：采用顶板离层监测仪， 也可用多点位移计测试。 6.6.4 锚杆支护质量监测：监测的内容包括： 锚杆的材质、锚杆安装质量、锚杆工作荷载、 锚杆的抗拔力测试。 6.6.5 喷射混凝土质量监测：喷射混凝土强度 和喷层厚度
第六章 巷道支护
能源科学与工程学院 郜进海 博士、教授
6.1 概述
围岩的自稳时间 支护与围岩共同作用原理 主动支护 被动支护
由于巷道的开挖形成空洞，破坏了原岩体中的原有 的应力状态，巷道周边由原来的三向应力状态变成 了两向应力状态，从而出现了应力重分布与应力集 中现象，这二者导致了在岩体中分别出现了较大的 剪应力和拉应力的出现，并使岩体向巷道内移动， 若不进行及时的支护，巷道会产生严重变形，影响 到其使用功能，更为严重的是由于岩体中构造复杂， 节理裂隙发育，当变形量达到一定程度后就会产生 冒顶片帮等事故，严重影响着煤矿的安全生产。
6.2.2 锚杆的结构类型
6.2.2.1 树脂锚杆 以树脂为锚固剂，将锚杆杆体粘结在锚杆孔 内，外加托板及螺母紧固形成锚杆支护的一 种形式。 1）普通树脂锚杆 树脂锚固剂加普通金属杆体（麻花型锚固端） 或以普通螺纹钢为杆体的锚杆。 2）等强螺纹钢锚杆 3）玻璃钢锚杆
6.2.2.2 快硬水泥和快硬膨胀水泥锚杆 以快硬水泥或带有膨胀性的快硬水泥为锚 固剂，配以金属杆体。为端头锚固型，成 本较树脂锚杆低。但锚固剂质量不易控制。 目前常用的水泥为快硬早强硅酸盐水泥和 快硬膨胀水泥及双快水泥等。
6.2.2.3 管缝式锚杆 由强度较高的合金钢板材经卷压加工工 艺而形成的开缝式管状杆体。其直径一 般略大于锚杆孔的孔径，施工时用风钻 或其它专用机具强行将锚杆杆体压入孔 内，靠管体的弹性挤压孔壁从而产生全 长的锚固力。
《巷道支护技术》课件
要点二
详细描述
在煤矿开采过程中，随着矿井深度的增加，巷道周围的岩 层压力逐渐增大，容易出现巷道变形和破坏的情况。为了 保障矿工安全和矿井稳定，需要采用巷道支护技术对巷道 进行加固和维护。常见的煤矿巷道支护技术包括木支架、 金属支架、锚杆支护等。这些技术可以根据巷道的实际情 况选择使用，以达到最佳的支护效果。
采空区治理巷道支护
总结词
采空区治理中，巷道支护技术是防止采空区 坍塌、保障人员安全的重要措施。
详细描述
在采空区治理中，由于采空区上方岩层失去 支撑，容易发生坍塌事故。为了防止采空区 坍塌、保障人员安全，需要采用巷道支护技 术对采空区进行支撑和维护。常见的采空区 治理巷道支护技术包括注浆、锚杆、钢拱架 等。这些技术可以有效提高采空区的稳定性
复合材料
如碳纤维、芳纶纤维等高分子材 料，具有高强度、轻质等特点， 常用于加固和修复巷道支护结构 。
04
巷道支护施工方法
木支架施工
木支架材料
选用优质木材，如松木、杉木等，要求材质均匀 、无裂纹、无腐朽。
木支架制作
按照设计要求，将木材加工成相应的支架构件， 确保尺寸准确、表面光滑。
木支架安装
在巷道围岩表面铺设垫层，然后将支架立柱插入 地下，用横梁连接立柱，形成完整的支护结构。
，降低坍塌风险，保障人员安全。
02
巷道支护设计
巷道围岩分类
01
02
03
坚硬稳定围岩
岩石坚硬且稳定性好，支 护设计以承受围岩压力为 主。
软弱不稳定围岩
岩石软弱且易变形，支护 设计需考虑控制围岩变形 和防止失稳。
破碎围岩
岩石破碎且自稳能力差， 支护设计需采取加固措施 提高围岩整体稳定性。
6、巷道支护1
State Key Laboratory of Coal Resources and Mine Safety （CUMT）
水泥的水化热
水泥的水化反应是放热反应，其水化过程放出的热称为水 泥的水化热。
水泥的贮存条件
按不同品种、标号及出厂日期存放。 一般存储条件下：三个月后强度降低10~20%，六个月后强 度降低15~30%，1年后强度降低25~40%。
State Key Laboratory of Coal Resources and Mine Safety （CUMT）
硅酸盐水泥的应用
标号高：重要结构的高强混凝土、钢筋混凝土、预应力混 凝土； 凝结硬化快：喷射混凝土支护；
耐冻性好：冬季施工和遭受反复冻融工程；
水化热多、周期长：不适用于大体积混凝土； 抗软水及化学腐蚀性差：不适宜于海水、矿物水、流动的 淡水及有水压的水（或体积膨胀或生成溶于水的氢氧化钙、 铝化钙等）
State Key Laboratory of Coal Resources and Mine Safety （CUMT）
1.硅酸盐水泥
CaO SiO2、Al2O3 Fe2O3
熟料的矿物组成
名称 硅酸三钙 化学式 3CaO· 2 SiO 简写式 C3S 含量（%） 36~37
硅酸二钙
铝酸三钙 铁铝酸四钙
———— 石材整体支护
料石 砖 混凝土
————
锚喷支护
金属锚杆、锚索 木锚杆 竹锚杆
钢筋混凝土支架
钢筋混凝土
金属网
混凝土
State Key Laboratory of Coal Resources and Mine Safety （CUMT）
一．水泥
巷道支护培训课件
锚杆间距
锚固力
锚杆间距指相邻两根锚杆之间的中心距离， 一般根据松动圈厚度、围岩稳定性及锚杆承 载能力来确定。
锚固力指锚杆对围岩产生的主动力，一般根 据围岩稳定性及使用要求来确定。
巷道支护设计的计算方法
围岩应力计算
根据巷道形状和尺寸、 围岩物理力学性质及地 应力条件等，计算出围 岩应力。
松动圈计算
根据围岩应力计算结果 ，确定松动圈的范围和 厚度。
分段设计，合理施工
针对不同的围岩类型和施工条件，应分段进行支护设计，并对各段支护进行合理组合，以 达到最佳的支护效果。
巷道支护设计的主要参数
锚杆直径
锚杆长度
锚杆直径的大小直接影响到锚杆的承载能力 和安装效果，一般根据巷道围岩强度、稳定 性以及使用要求等因素来确定。
锚杆长度应满足穿透巷道表面松动圈的范围 ，同时能够与巷道底板和顶部锚固，一般根 据松动圈厚度及围岩稳定性来确定。
02
巷道支护设计
巷道支护设计的原则和流程
确保支护安全可靠
巷道支护设计应遵循“安全第一，预防为主”的原则，根据巷道实际情况进行合理设计， 确保在各种复杂条件下能够有效地控制围岩变形和破坏，保障安全生产。
因地制宜，综合考虑
巷道支护设计应充分考虑工程地质、水文地质、施工条件、使用要求等因素，同时要兼顾 技术、经济、环境等多方面的综合效益。
05
工程实例分析
工程实例一
1 2 3
支护设计概述
本案例介绍了某矿井下巷道支护设计的主要原 则、支护形式及支护参数的确定等内容。
施工工艺流程
详细阐述了巷道支护施工的工艺流程，包括锚 杆（锚索）施工、钢筋网铺设、喷射混凝土等 环节。
经验总结
总结了该工程实例中成功的经验和不足之处， 提出了针对不同地质条件的巷道支护设计和施 工建议。
巷道支护培训课件
巷道支护技术的发展历程
传统支撑结构
传统的巷道支护采用木支架、钢板桩、钢筋混凝土支架等支撑结构。
现代支撑技术
现代的巷道支护技术包括锚杆支护、喷射混凝土支护、锚索支护、联合支护 等。
02
巷道支护理论
应力场与位移场分析
应力场分析
应力场是物体受到外力作用后，在物体内部产生的应力分布情况，巷道周围的应 力分布受到采动和地质条件等多种因素的影响。
实际效果
通过采取综合支护措施，有效控 制了硐室围岩变形和塌方事故的 发生，保障了硐室的安全使用和 施工进度。同时通过注浆加固， 提高了围岩的整体性和稳定性， 减少了后续维护费用。
THANKS
谢谢您的观看
运输
巷道支护材料在运输过程中，应按照厂家规定进行，并应确保材料在运输过 程中不损坏、不变形、不污染环境。
04
巷道支护施工流程与技术要求
巷道支护施工流程
施工准备
包括现场勘察、方案设计、材料采购和人 员组织等方面。
巷道支护施工
根据方案设计要求，采用合适的支护方式 进行施工。
施工通道建设
包括开挖、锚网喷浆、模板安装和混凝土 浇筑等步骤。
采用锚索+钢拱架+喷射混凝土的综合支护方案，对破碎带进行加固
和支撑。
03
实际效果
通过采取综合支护措施，有效控制了岩石破碎带引起的围岩变形和塌
方事故的发生，保障了巷道的安全使用。
工程案例四：某大型硐室支护设计与施工
支护难点
硐室跨度较大，地质条件复杂， 存在多处软弱破碎带。
支护方案
采用钢筋混凝土+钢拱架+锚杆+ 锚索的综合支护方案，同时对软 弱破碎带进行注浆加固。
巷道支护培训课件
巷道支护培训课件
xx年xx月xx日
目录
• 巷道支护概述 • 巷道支护理论 • 巷道支护设计 • 巷道支护施工 • 巷道支护实例分析 • 巷道支护未来发展趋势与展望
01
巷道支护概述
巷道支护的基本概念
巷道支护定义
巷道支护是指在地下开采过程中，为防止围岩变形、破坏和 垮落，维护巷道空间稳定和安全，对巷道进行支撑和加固的 工程技术。
自动化技术
利用自动化设备与仪器，提高巷道支护施工的效率和质量， 减少人工操作，降低安全风险。
多因素耦合作用下巷道支护关键技术研究
地质条件
研究不同地质条件下（如地层岩性、地质构造、水文地质等）的巷道支护关 键技术，提高支护效果和安全性。
机械装备
研发高效、智能的施工机械装备，优化巷道支护施工工艺，提高施工效率和 质量。
降低成本
采用合理的巷道支护方式可以降低支护成本， 提高经济效益。
02
巷道支护理论
弹性力学理论
1
弹性力学是研究物体在弹性阶段内，由于受到 外力作用而产生的应力和变形规律的学科。
2
在巷道支护中，弹性力学被用于研究巷道围岩 的应力分布和变形规律，为支护设计提供理论 支持。
3
弹性力学理论可用于分析巷道围岩的应力状态 ，预测围岩的变形和破坏，以及设计合适的支 护方案。
01
混凝土配合比设计
根据巷道支护的设计要求，进行混凝 土的配合比设计。
02
喷射设备选择与调试
选择合适的喷射设备，并进行调试， 确保设备正常运行。
03
喷射混凝土施工
将搅拌好的混凝土通过喷射设备喷射 到巷道岩壁上，控制喷射厚度和表面 平整度。
质量检测与验收
质量检测方法
xx年xx月xx日
目录
• 巷道支护概述 • 巷道支护理论 • 巷道支护设计 • 巷道支护施工 • 巷道支护实例分析 • 巷道支护未来发展趋势与展望
01
巷道支护概述
巷道支护的基本概念
巷道支护定义
巷道支护是指在地下开采过程中，为防止围岩变形、破坏和 垮落，维护巷道空间稳定和安全，对巷道进行支撑和加固的 工程技术。
自动化技术
利用自动化设备与仪器，提高巷道支护施工的效率和质量， 减少人工操作，降低安全风险。
多因素耦合作用下巷道支护关键技术研究
地质条件
研究不同地质条件下（如地层岩性、地质构造、水文地质等）的巷道支护关 键技术，提高支护效果和安全性。
机械装备
研发高效、智能的施工机械装备，优化巷道支护施工工艺，提高施工效率和 质量。
降低成本
采用合理的巷道支护方式可以降低支护成本， 提高经济效益。
02
巷道支护理论
弹性力学理论
1
弹性力学是研究物体在弹性阶段内，由于受到 外力作用而产生的应力和变形规律的学科。
2
在巷道支护中，弹性力学被用于研究巷道围岩 的应力分布和变形规律，为支护设计提供理论 支持。
3
弹性力学理论可用于分析巷道围岩的应力状态 ，预测围岩的变形和破坏，以及设计合适的支 护方案。
01
混凝土配合比设计
根据巷道支护的设计要求，进行混凝 土的配合比设计。
02
喷射设备选择与调试
选择合适的喷射设备，并进行调试， 确保设备正常运行。
03
喷射混凝土施工
将搅拌好的混凝土通过喷射设备喷射 到巷道岩壁上，控制喷射厚度和表面 平整度。
质量检测与验收
质量检测方法
巷道支护PPT教案
压力的作用
1.在煤体边缘或煤体下 放的低压区内布置 巷道
2.错过高压作用的时间 ，等压力充分稳定后再
掘巷
通过人为方法使巷道围岩受到松 动，形成卸载槽孔或其他形式的 卸载空间，迫使载荷转移到离巷 道较远的地点，达到减轻巷道受
压的目的
1.在巷道或底板中形成 卸载槽孔
2.宽面掘进或在巷旁故 意留出卸载空间
二、影响巷道围岩压力的地质因素 ➢ 影响围岩压力的因素很多，通常可分为地质、开采和支护等类，影响围岩压力
的地质因素有：原岩应力状态、围岩力学性质及岩体结构等。 ➢ (1)原岩应力状态
原岩应力是引起围岩变形、破坏的基本作用力。原岩应力随开采深度的增加而增 长。所以，随采深的增加，巷道围岩压力会明显增长。原岩体中主应力的大小和 方向不同，对巷道的影响作用不同，也直接影响到围岩压力。
13
➢ 一、木材支架
➢ 二、料石和混凝土砌碹
➢ 三、金属支架 ：
承载能力大，可多次复用，
储运方便，安装容易及迅
速等优点 。
料石支护的基本形状
第8页/共13页
2021/7/30
9
金属支架
第9页/共13页
2021/7/30
10
第二节 巷道支护及其材料
①矿用工字钢刚性支架 ②微拱形刚性金属支架 ③矿用工字钢梯形可缩性支架 ④U型钢拱形可缩性支架 ⑤U型钢梯形可缩性支架
➢ 围岩膨胀、崩解体积增大而施加于支护上的压力，称为膨 胀压力。膨胀压力与变形压力的基本区别在于它是由吸水 膨胀而引起的。从现象上看，属于变形压力范畴，但两者 的变形机制截然不同，前者是指与水发生物理化学反应， 后者主要是围岩应力与结构效应。
第2页/共13页
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1.在煤体边缘或煤体下 放的低压区内布置 巷道
2.错过高压作用的时间 ，等压力充分稳定后再
掘巷
通过人为方法使巷道围岩受到松 动，形成卸载槽孔或其他形式的 卸载空间，迫使载荷转移到离巷 道较远的地点，达到减轻巷道受
压的目的
1.在巷道或底板中形成 卸载槽孔
2.宽面掘进或在巷旁故 意留出卸载空间
二、影响巷道围岩压力的地质因素 ➢ 影响围岩压力的因素很多，通常可分为地质、开采和支护等类，影响围岩压力
的地质因素有：原岩应力状态、围岩力学性质及岩体结构等。 ➢ (1)原岩应力状态
原岩应力是引起围岩变形、破坏的基本作用力。原岩应力随开采深度的增加而增 长。所以，随采深的增加，巷道围岩压力会明显增长。原岩体中主应力的大小和 方向不同，对巷道的影响作用不同，也直接影响到围岩压力。
13
➢ 一、木材支架
➢ 二、料石和混凝土砌碹
➢ 三、金属支架 ：
承载能力大，可多次复用，
储运方便，安装容易及迅
速等优点 。
料石支护的基本形状
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金属支架
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第二节 巷道支护及其材料
①矿用工字钢刚性支架 ②微拱形刚性金属支架 ③矿用工字钢梯形可缩性支架 ④U型钢拱形可缩性支架 ⑤U型钢梯形可缩性支架
➢ 围岩膨胀、崩解体积增大而施加于支护上的压力，称为膨 胀压力。膨胀压力与变形压力的基本区别在于它是由吸水 膨胀而引起的。从现象上看，属于变形压力范畴，但两者 的变形机制截然不同，前者是指与水发生物理化学反应， 后者主要是围岩应力与结构效应。
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采掘技术课件巷道支护
锚杆支护
通过在巷道顶部和侧壁安装锚杆，强化巷道结构。
喷射混凝土
将混凝土喷射到巷道壁面形成防护层，增强巷道 强度。
巷道支护的重要性
1 安全保障
巷道支护确保矿工的安全，防止发生塌方和坍塌。
2 设备保护
支护结构有助于保护巷道内的设备免受岩石和矿石的损害。
3 提高效率
稳定的巷道支护可以提高采矿作业的效率和生产能力。
3
智能监控系统
使用传感器和数据分析技术，实时监测巷道支护的健康状况。
巷道支护的设计原则
1 适应性
支护设计应根据具体巷道 情况和采矿工艺进行优化 和调整。
2 经济性
支护方案应在满足安全和 稳定要求的前提下，尽可 能降低成本。
3 可持续性
支护材料和技术应考虑环 境影响，并且能够长期维 持巷道结构的稳定性。
巷道支护实施过程
规划
根据巷道的设计要求 确定支护方案Βιβλιοθήκη 并进 行详细规划。准备工作
准备所需的支护材料、 设备和人力资源。
施工
按照支护方案进行施 工，确保支护结构的 质量和稳定。
验收
对巷道支护进行检查 和验收，确保符合设 计要求和安全标准。
总结和展望
巷道支护在采掘工程中起着关键的作用。随着技术的不断发展，我们可以预见未来还会有更多创新的支护技术 出现，进一步提高巷道的安全性和效率。
采掘技术课件巷道支护
在采掘技术中，巷道支护是一项至关重要的工作。本课件将介绍采掘巷道支 护的常见方法、重要性、传统与创新技术、设计原则、实施过程，并对其进 行总结和展望。
巷道支护方法
钢架支护
使用钢制构架结构来加固巷道，提供稳定的支撑 系统。
矿石充填
利用矿石充填巷道，加固巷道墙壁，并提供一定 的支撑。
掘进巷道支护ppt课件
L t
压 缩 拱
图1-4压缩（组合）拱理论
（二）锚杆支护类型
锚杆支护类型很多，按锚杆材 料分类，有木锚杆、竹锚杆、金属 锚杆、树脂锚杆、快硬水泥锚杆。 按锚杆作用方式分类，有端部锚固 型锚杆、全长胶结型锚杆、摩擦型 锚杆、长锚索法。
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常见的两种主要锚杆支护如下： 1.顶板锚杆—超高强度螺纹钢锚杆 （1）锚杆杆体。锚杆杆体 采用φ22mm无纵筋左旋螺纹钢杆体，材质为 20MnSi经中频调质处理，其强度提高到：屈 服强度平均610MPa，屈服载荷平均231.8kN， 极限强度平均820MPa，极限载荷平均 311.6kN，伸长率平均19%。 （2）锚固形式：全长锚固 （3）锚杆托盘等附件：锚杆托盘为压制 蝶形托盘，其承载能力大，消耗材料少，强 度与锚杆杆体相适应。为了提高锚杆的预紧 力，配有减摩擦尼龙垫；为了适应锚杆安装 角度和防止树脂锚固剂外流，还附有球形垫。 锚杆螺母的强度与锚杆杆体等相匹配。 超高强度锚杆结构见图1-5。
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Байду номын сангаас
（6）采用人工上料喷射机喷射混凝土、 砂浆时，必须采用潮料，并使用除尘风机 对上料口、余气口除尘。喷射前，必须冲 洗岩帮。喷射后应有养护措施。作业人员 必须佩戴劳动保护用品。 （7）锚杆必须按规定做拉力试验。媒 巷还必须进行顶板离层监测，并用记录牌 板显示。对喷体必须做厚度和强度检查。 并有检查和试验记录。在井下做锚固力试 验时，必须有安全措施。 （8）锚杆必须有机械或力矩扳手拧紧， 确保锚杆的托板紧贴巷壁。 （9）岩帮的涌水地点，必须处理。 （10）处理堵塞的喷射管路时，喷枪口 的前方及其附近严谨有其他人员。
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