采场支护设计

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矿山巷道支护结构设计与应用

矿山巷道支护结构设计与应用

矿山巷道支护结构设计与应用在现代的矿山巷道建设中,支护结构的设计和应用是非常重要的,因为矿山巷道在采掘过程中需要承受巨大的力量和压力,如不得当的设计将会带来严重的安全隐患和损失,因此,矿山巷道支护结构设计和应用需要高度重视。

本文将重点介绍矿山巷道支护结构的设计和应用。

一、支护结构的设计原则在矿山巷道支护结构的设计中,需要考虑许多因素,如地质条件、巷道尺寸、支护材料和支护方式等。

因此,支护结构的设计应遵循以下几个原则:1.保证安全性。

矿山巷道是一个高风险的工作场所,支护结构的设计需要考虑到巷道的稳定性和承载能力,能够抵御各种力量和压力的影响。

2.提高效率。

支护结构的设计应考虑施工的方便性和效率性,能够节约时间和成本,提高工作效率。

3.经济节能。

在支护结构的设计中,应该充分考虑材料的使用效率和成本,以及在长期使用中的维护和修理成本,尽可能地节约成本。

二、支护结构的种类在矿山巷道的支护结构中,常见的种类有:1.钢支架:钢支架由钢柱、横向梁和纵向梁等组成,具有高强度、高刚度、耐腐蚀、易于拆卸和安装等优点,广泛应用于各种类型的煤矿巷道。

2.锚杆支护:锚杆支护是将锚杆嵌入到巷道周围的岩层中,通过锚杆和梁板来支撑整个巷道结构,具有结构简单、易于施工、可靠性高等特点,广泛应用于煤矿巷道和隧道等。

3.斜撑支护:斜撑支护是在巷道两侧设置由扶手、斜杆、水平杆和立柱组成的支撑框架,通过框架和巷道侧壁的摩擦力来稳定巷道,具有结构简单、稳定性好等特点,适用于较坚硬的岩层。

4.喷锚支护:喷锚支护是在巷道周围钻孔,然后将喷锚剂喷入孔内固定巷道周围的岩层,具有施工简单、稳定性好等特点,适用于软弱地质条件下的巷道支护。

三、支护结构应用实例在实际的矿山巷道建设中,各种支护结构都得到了广泛的应用。

例如,在某煤矿的巷道支护中,使用了钢支架、锚杆支护和喷锚支护相结合的方式,提高了巷道的稳定性和承载能力。

在另一个煤矿的巷道支护中,使用了斜撑支护和高压注浆支护相结合的方式,成功地解决了软弱地质条件下的巷道支护问题。

第四章 顶板状态参数与采场支护参数

第四章 顶板状态参数与采场支护参数

第五章 支护质量与顶板动态监测
1、概 述 2、综采面支护质量与顶板动态监测 3、单体液压支柱工作面支护质量与顶板动 态监测
第一节 概

1、管好顶板,最大限度地消除冒顶事故, 保证正常生产,必须:合理顶板控制设 计,并进行支护质量与顶板动态监测。 2、支护质量监测:支护参数是否符合合理 顶板控制设计的要求。 3、顶板动态监测:保证顶板处于良好状态, 保证采场正常而安全的生产。 4、科学管理顶板:“合理顶板控制设计” 和“支护质量与顶板动态监测”。
三、顶板台阶下沉
1、工作面内无顶板台阶或台阶下沉量小于100 mm, 则顶板管理是好的。 2、台阶下沉与工作面支护强度有关。出现台阶下 沉,说明支护强度不够,应提高之。 3、对顶板台阶下沉,原西德的研究认为:顶板台 阶下沉量大于100mm的区段不大于全长的10% 顶板质量管理就是很好的。 4、当前,我国为保持顶板处于良好状态,工作面 内应避免出现台阶下沉。
一、顶底板移近量(仅对单体面)
1、按煤层采高及控顶距估算。
SLD (h) ML
' D
M为煤层采高,L'D 为最大控顶距,η为下 沉系数。 根据50个工作面的实测η=0.025~0.05。 即当采高为2m,距煤壁4m处的顶板下沉量为 200~400mm。 单体液压支柱面调压试验表明,当初撑力 大于50~70KN/架时,控顶距4m处的顶板下 沉量可控制在每米采高不超过100mm,即 η≤0.025。
二、综采工作面的支护参数
1、与支护强度有关的只有初撑力。因支 架密度一定,支护系统刚度也不能调整。 2、软底时,应选择底座大的液压支架, 保证支架的钻底量不超过一定值。 3、提高支护强度,就只能提高支架的初 撑力。 4、液压支架的额定初撑力与额定工作阻 力的比值比单体支柱的大。

煤矿采区巷道支护设计方案研究

煤矿采区巷道支护设计方案研究

煤矿采区巷道支护设计方案研究作者:赵树理来源:《理论与创新》2020年第11期【摘要】随着煤炭开采量的不断增加,煤矿开采深度不断加深,开采时遇到的地质情况也是越来越复杂,对煤矿开采安全尤其是巷道支护的要求更是越来越高。

目前,在煤巷支护工程中用到的最多的支护技术是锚杆支护。

【关键词】回风巷;悬吊理论;支护引言近年来煤矿开采水平向深度发展,出现的软岩工程问题越来越多。

软岩巷道变形量大,支护受力大,一般采用可缩性U型钢支架,但是其不但成本高、劳动强度大,而且有时还容易发生破坏。

自从围岩松动圈支护理论提出,在随后的巷道支护研究中确定主要研究对象为松动圈发展过程中的碎胀变形。

人们逐渐开始用锚喷支护代替U型钢支架来解决软岩支护问题,不仅支护效果好,而且经济技术效益显著。

1.巷道断面的最佳设计在我国随着矿井开采深度的增加,工作面回采机械化程度提高,要求回采巷道断面积加大,因而使矿压显现更加剧烈,回采巷道的支扩问题在煤矿生产中越来越突出。

在很多矿井中,由于巷道断面缩小,严重影响工作面运输、通风,常常形成“ 爬行巷道”,从而威胁井下的安全生产,使得工作面机械生产能力不能充分发挥。

而且回采巷道的多次返修还是造成煤炭企业亏损、采掘接替紧张的主要原因之一。

2.巷道的最佳掘进时间在上区段工作面推进过程中,顶板运动的發展过程分两个阶段,显著运动阶段和相对稳定阶段。

在显著运动阶段,上覆岩层支承力不断发展变化,造成采空区侧煤体支承压力的变化,煤体发生较大变形。

如果在显著运动阶段掘进巷道,则巷道容易产生变形破坏,不利于巷道维护。

当上区段采场老项触矸后,顶板运动处于相对稳定阶段,支承压力已经重新分布,煤体变形基本稳定。

此时掘进巷道,则巷道不易变形破坏,易于维护。

因此,上区段采场老顶触矸后顶板运动的相对稳定阶段为沿空掘巷的最佳时间。

3.巷道支护参数的选择支护是巷道施工的一个重要环节,正确而又及时的支护,巷道掘进工作才能正常的进行。

支护的工作量一般占巷道总成本的1/3~ 1/2,劳动强度大。

支护设计计算

支护设计计算

支护设计计算一、工作面支护设计采用类比法进行设计。

1、根据本矿矿压观测资料,选择本工作面矿压参数,详见矿压参数参考表3-1-1。

⑴、采用经验公式计算支护强度Pt=×h×γ×k=×××7=m3——工作面合理的支护强度,kN/m3;式中:Pth——采高,~ m,平均;γ——直接顶板岩石的密度,t/m3,一般可取 t/m3,取 t/m3;k——工作面支柱应支护的上覆岩层厚度与采高之比,一般为4~8,应根据实际情况选取。

本工作面属于中厚煤层、顶板条件较差,取6。

⑵、选用现场矿压实测工作面初次来压时的最大平均支护强度Pt=m3因此工作支护强度应大于 kN/m3,因此本工作面取300kN/m3。

3、支柱实际支撑力Rt =kg×kz×kb×kh×ka×R =×××××250=式中:Rt——支柱实际支撑能力,kN;kg——工作系数;kz——增阻系数;kb——不均匀系数;kh——采高系数;ka——倾角系数;R——支柱额定工作面阻力,kN。

K ——支柱阻力影响系数,可以从支柱阻力影响系数表3-1-1中查得。

4n= Pt / Rt=300/=棵/ m25、排、柱距根据推进度,工作面基本支柱的排距取,则基本柱距为:L柱=1÷(L排×n)=1÷(×)=式中:L柱——工作面基本柱距,m; L排——工作面基本排距,m。

取基本支柱的柱距 m。

6、支护密度验证n ′= 每棚支柱数/(控顶距×柱距) =3/×) =棵/m 2<棵/m 2支护密度不能满足要求,由于选取的基本柱距已为最小安全宽度,因此采用每两棚支柱成组使用,交替迈步进行支护,将两棚支护柱距调整为每组距离米。

重新验证支护密度:n ′= 每组支柱数/(控顶距×组距) =5/×) =棵/m 2>棵/m 2支护密度满足要求。

掘进巷道支护设计管理制度范文

掘进巷道支护设计管理制度范文

掘进巷道支护设计管理制度范文掘进巷道支护是矿山开采过程中一项重要的工作内容,对于保障矿井安全稳定运行、预防和控制地质灾害起着至关重要的作用。

为了提高掘进巷道支护工作的质量和效率,制定一套科学合理的设计管理制度是必要的。

本文将从设计管理制度的制定、内容、执行和监督等方面进行阐述,以期为掘进巷道支护设计管理工作提供参考。

一、设计管理制度的制定(一)制定依据设计管理制度的制定应遵循相关法律法规和规范性文件的要求,特别是《煤矿安全规程》、《瓦斯管理规定》、《工程设计管理办法》等相关文件,以及现场实际情况和生产需要。

(二)制定程序1. 收集相关资料:搜集国内外矿山支护设计管理方面的先进经验和成果,了解现有制度的不足之处和存在的问题。

2. 召开会议:组织相关专家、技术人员和管理人员召开会议,就设计管理制度的必要性、核心内容、执行程序等进行充分的讨论和研究。

3. 制定草案:在会议基础上,由相关工作组起草设计管理制度的初稿,包括制度名称、适用范围、工作程序、责任人员、技术要求、安全措施等方面的内容。

4. 试行和修订:将初稿试行一段时间,并不断根据实际应用情况进行修订和完善,以确保制度的科学合理。

二、设计管理制度的内容设计管理制度应包含以下内容:(一)适用范围明确制度适用的对象、工作环境和具体要求,确保适用对象有所依据,避免歧义和不明确的情况发生。

(二)工作程序明确设计管理的主要工作程序和流程,包括设计调研、方案设计、设计审核、施工图设计、施工和验收等详细流程。

确保工作程序的合理性和科学性。

(三)责任人员明确各个环节的责任人员,包括设计调研人员、方案设计人员、审核人员、施工图设计人员、施工人员等,明确各个责任人员的职责和权限。

并要求相关人员具备相应的技术水平和经验。

(四)技术要求明确设计中的关键技术要求,包括巷道支护设计的稳定性、安全性、经济性和环保性等方面。

要求设计人员充分考虑地质条件、煤层情况、瓦斯涌出等因素,制定合理的支护措施。

山体浅埋煤层采场顶板支护设计研究

山体浅埋煤层采场顶板支护设计研究
的影 响 。
振兴煤矿是扬州矿务局在贵州省黔西南州投 资开 发建设 的矿井 ,矿井 生产初期 开采 的煤 层 资 源较大部分处于山体浅部 , 并逐渐延伸至山体深
部。10 普采工 M 煤层 , 该范围内 M 煤层成单斜构造 , 煤层走向近南北 , 倾向西 , 煤 层倾角一般 3- 。 08,平均 6 ,深部煤层距离地表 。 25 浅部直至露头。 区内地层产状较缓 , 0 m, 采 区内 褶皱 、 断层 稀 少 , 见对 煤层 有 显著 影 响 的构 造 , 未
U e . 数值计算软件建立大模型,一直模拟到 de 0 40 山体表面 ,F O 将煤层倾角考虑在 内。 模型几何尺寸 长 ×高 为 70m ×20m, 型 的左 、 及 下 边 界 2 5 模 右
均 为位 移 固定 约 束边界 ,上 边界 为 山体地 表 自由
面 , 图 2所示 。 如
赋存条件下采场顶板控制的影响因素 ,确定了合
理的工作面顶板支护参数。 实践表明 , 研究成果取 得 了较好经济效益和社会效益 , 并为相似条件下
条件 ,本文将埋藏 在山体 内 ,最大埋深不超过 20 并且具有上述 4 0 m, 个特征的煤层定义为山体
浅埋 煤层 。 22 M . 煤层 上覆岩 层分布 情况 根 据本 区钻孔 柱 状 图 ,在 M 煤 层 上 覆 岩层 10r 围 内 , 2层岩 性 为层 状砂 岩 , 0 n范 有 厚度 超过
至地表一般即为弯曲带 ,由于山体浅埋煤层地处 大山“ 一角 ”一侧 为山体边缘 , 、 故其埋深变化较
大, 导致 山体浅埋工作面上覆岩层 的“ 三带” 分布 与煤层 埋 深密切 相关 : 埋深 较 大处 , 作 面上 覆 岩 工
层存在 比较 明显的“ 三带”埋深较小处 , 三带” , 则“

煤矿开采中的冲击地压与支护措施

煤矿开采中的冲击地压与支护措施

加强支护施工管理
总结词
加强施工过程中的质量监控和安全管理,确 保支护施工质量和安全。
详细描述
支护施工是矿井安全的重要保障,因此应加 强施工过程中的质量监控和安全管理。通过 建立完善的施工管理制度、加强技术培训和 安全教育、实施质量责任制等方式,确保支 护施工质量和安全。同时,应加强施工现场 的监测和维护,及时发现和处理潜在的安全
分布状态。
地质构造影响
断层、褶皱等地质构造对岩体的 应力分布有显著影响,容易形成 应力集中区域,增加发生冲击地
压的风险。
煤岩体性质
煤岩体的物理力学性质、结构特 征和含水率等也是影响冲击地压
发生的重要因素。
2023
PART 02
冲击地压的危害
REPORTING
对人员安全的危害
人员伤亡
冲击地压可能导致顶板垮落、煤 块飞溅,对现场作业人员造成直 接伤害。
,成功避免了人员时释放高压气体、增加支护强度等
措施。
经验总结
03
科学合理的应对措施和团队协作是成功应对冲击地压的关键。
2023
REPORTING
THANKS
感谢观看
某矿支护失效案例分析
事故经过
某矿在巷道掘进过程中,支护结构突然失效,造成巷道变形和坍 塌。
原因分析
支护设计不合理,材料强度不足,施工质量控制不严格。
教训总结
应加强支护设计和施工质量控制,确保支护结构的稳定性和可靠 性。
某矿成功应对冲击地压的案例
案例概述
01
某矿在开采过程中遭遇冲击地压,但通过科学合理的应对措施
心理压力
频繁或严重的冲击地压可能给矿 工带来心理压力,影响工作积极 性和效率。

矿山开采巷道支护培训

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。
01
02
03
04
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

采掘工程支护设计方案

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。

《采场顶板支护》课件

《采场顶板支护》课件

05
采场顶板支护案例分析
案例一:某矿采场顶板支护设计与实践
总结词:成功案例
详细描述:某矿采场面临顶板破碎的问题,通过科学合理的支护设计,包括采用 合适的支护材料和支护方式,以及加强日常监测和维护,成功地控制了顶板垮落 的风险,保障了采场作业的安全。
案例二:某矿采场顶板失稳原因分析与治理
总结词:问题解决
施工的准备
技术准备
熟悉采场顶板支护施工图纸,了解相关技术 规范和标准,组织技术交底和培训。
施工现场准备
清理施工现场,搭建临时设施,确保施工环 境安全、整洁。
物资准备
根据施工需要,采购和租赁所需的设备和材 料,确保质量和数量满足要求。
人员准备
组建施工队伍,进行人员资质审核和安全教 育培训。
施工工艺与方法
支护间距
根据采场顶板的跨度、厚度和 岩石性质等因素确定合理的支
护间距。
锚杆长度与直径
根据顶板的厚度、岩石性质和 锚杆承载力等因素确定锚杆的 长度和直径。
混凝土厚度
根据采场顶板的厚度、载荷和 岩石性质等因素确定混凝土的 厚度。
其他参数
根据实际情况确定其他支护参 数,如支架高度、排距等。
03
采场顶板支护施工
支护材料的选择与要求
钢材
选择高强度钢材,如 Q345等,用于支撑和固
定顶板。
混凝土
采用高强度混凝土,提 高支护结构的整体性和
稳定性。
木料
适当采用木料作为临时 支护材料,满足施工过
程中的临时需求。
其他材料
根据实际情况选择其他 适宜的支护材料,如化 学锚杆、喷射混凝土等

支护结构设计
01
02
03

11-105综采工作面支护设计(最终)

11-105综采工作面支护设计(最终)

第一节巷道布置和工作面基本参数一、巷道布置本工作面正、付巷沿煤层走向方向布置,正巷长度为1228m,付巷长度为1168m,切巷长度为240m。

附图一:巷道布置图二、巷道支护形式和断面特征:第二节支架设计选型计算一、液压支架选型原则1、支护强度应与工作面矿压相适应。

支架的初撑力和工作阻力要适应直接顶和基本顶岩层移动产生的压力,将空顶区的顶底板移近量控制到最小程度。

2、支架结构应与煤层赋存条件相适应。

3、支护断面应与通风要求相适应,保证有足够的风量通过,而且风速不得超过《煤矿安全规程》的有关规定。

4、液压支架应与采煤机、刮板输送机等设备相匹配。

支架的宽度应与刮板输送机中部槽长度相一致,推移千斤顶的行程应较采煤机截深大100-200mm,支架沿工作面的移架速度应能跟上采煤机的工作牵引速,移架速度还应满足生产指标的要求,支架的梁端距应为340mm 左右。

二、液压支架选型依据及内容1、选型依据:支架选型前必须将工作面的煤层、顶底板及采区的地质条件全面查清、探明,编出综采采区、综采工作面地质说明书。

2、选型内容:选择支架时,要确定下述内容:支架类型,如支撑掩护式或掩护式;立柱根数;支护阻力,包括初撑力、额定工作阻力;支架结构高度,包括最大和最小高度;顶梁和底座的结构形式、尺寸及其相对位置;对防滑、防倒、防片帮、调架、移架、端面维护等装置的要求;操作方式、阀组性能等。

三、基本支架初步设计1、基本支架主要技术参数的确定⑴支护强度(工作阻力)从理论上分析,合理的支护强度应正好与顶板压力相平衡。

支护强度过大,不仅增加支架重量和设备投资,而且给搬运、安装带来困难;过小则会造成顶板过早下沉、离层、冒落,使顶板破碎,造成顶板维护困难。

因此支护强度的大小应取决于工作面采场矿压的大小。

但由于目前对采场矿压的大小还不能进行准确的定量计算,目前主要以经验法或实测数据,来确定支架的支护强度。

①采用经验公式计算支架的支护强度:510,q KH Mpa γ-=⨯=8×3.3m ×2.5×103×10-5kg/m 3=66×10-2Mpa=0.66Mpa式中:q —支护强度;K —作用于支架上的顶板岩石系数,一般取5-8。

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。

简易采场支护器的设计与应用

简易采场支护器的设计与应用

简易采场支护器的设计与应用摘要:井巷支护采用原木材料会造成诸多浪费,通过研制简易采场支护器来替代原木进行井巷支护。

新支护器具有易制作、易操作、成本低、效果好、易回收的特点,经过多年应用检验,安全效益、经济效益、环保效益明显。

关键词:井巷支护支护器操作simple mining sites supporting design and application zhang zheng-ping(china gold inner mongolia mining co.,ltdmanzhouli,neimenggu ,china)abstract:roadway supporting the use of wood materials will cause a lot of waste,the mining field through the development of simple devices to replace the timber bracing for roadway supports.new supporting devices are easy to make,easy to operate,low cost,effective,easy recoverycharacteristics,after years of application testing,security and economic benefits,environmental benefits are obvious.key words: roadway support;supporting device;operating 1前言辽宁五龙金矿是一座中等规模的矿山,年处理矿石大约三十万吨,年产黄金800多公斤。

在矿山井下开采过程中,井巷和采场支护经常采用木质材料支撑井巷空间,使岩层处于稳定状态。

当竖井穿过表土层、破碎不稳定岩层时,还必须在掘进过程中进行临时支护。

矾山磷矿采矿顶板支护施工方案

矾山磷矿采矿顶板支护施工方案

矾山磷矿采矿顶板支护施工方案在矾山磷矿采矿过程中,顶板支护是一项至关重要的施工工作。

合理的顶板支护方案不仅可以保障采矿现场的安全,还能保障生产的顺利进行。

本文将探讨矾山磷矿采矿过程中的顶板支护施工方案。

1. 顶板支护的重要性在矾山磷矿的开采过程中,顶板是指矿层上方的覆盖岩层,支持着地表和开采工作面的岩层结构。

采矿现场的顶板一旦发生失稳或坍塌,可能会造成严重的安全事故,影响采矿工作的进行,甚至导致人员伤亡。

因此,科学合理的顶板支护方案显得尤为重要。

2. 顶板支护施工方案概述2.1 材料选择在矾山磷矿采矿现场,常用的顶板支护材料主要包括锚杆、锚网、喷锚混凝土等。

根据不同的顶板岩性和支护要求,选择合适的材料是保障施工效果的前提。

2.2 支护方式在矾山磷矿采矿现场,常用的顶板支护方式包括锚杆支护、锚网支护和喷锚混凝土支护等。

针对不同的开采工作面和岩体条件,选择合适的支护方式非常关键。

2.3 施工流程顶板支护施工的流程包括勘察设计、材料采购、设备调试、施工实施等多个环节。

在施工过程中,需严格遵守相关的操作规程,确保支护工作的质量和效果。

3. 顶板支护注意事项在矾山磷矿采矿现场进行顶板支护工作时,需特别注意以下几个方面:•确保支护材料的质量和规格符合施工要求;•定期检查支护设施的稳定性和完整性;•加强对施工人员的安全教育和培训;•严格执行施工现场的安全管理制度。

4. 结语矾山磷矿采矿顶板支护施工是矿山安全生产的重要环节,关系到人员的生命安全和采矿现场的稳定运行。

通过科学合理的设计方案和严格规范的施工流程,能够有效提高顶板支护工作的效率和质量,保障矿山生产的顺利进行。

煤矿矿井支护技术综述

煤矿矿井支护技术综述

煤矿矿井支护技术综述煤矿矿井支护技术是保障煤矿生产安全的重要环节。

煤矿矿井作为矿井工作面开采所依靠的主体结构,其支护技术的应用直接关系到矿井的安全性和稳定性。

本文将对煤矿矿井支护技术进行综述,包括支护材料、支护形式和支护设计。

支护材料煤矿矿井支护材料主要包括木材、钢材和混凝土材料。

其中,木材是传统的支护材料,具有较好的吸能性能和适应性,但易受到水分和腐蚀的影响,容易损坏。

钢材在煤矿矿井支护中应用广泛,其强度高、耐腐蚀性好,是一种可靠的支护材料。

混凝土材料在现代煤矿矿井支护中得到广泛应用,其具有较强的耐压和耐腐蚀性能,能够适应各种煤矿矿井的复杂条件。

支护形式煤矿矿井支护形式包括条锚支护、网壳支护和梁支护。

条锚支护是指通过在矿井周围用钢筋或钢材打造成网格形状,然后用混凝土灌浆固定的方式来进行支护。

网壳支护是指将钢网或者塑料网通过卡子和锚栓的方式固定在矿井周围,起到支护作用。

梁支护是指在矿井的顶部、底部或侧面安放钢梁来对矿井进行支撑。

这些支护形式根据矿井的不同情况选择不同的方式进行组合应用,以保证支护的稳定性和可靠性。

支护设计煤矿矿井支护设计主要考虑矿井的地质条件、开采方法和采场布置等因素。

首先需要对矿井的地层进行详细的勘查和分析,确定矿井的地质结构和岩层的稳定性。

然后根据采煤的方法选择合适的支护形式和支护材料,并进行支护设计。

在支护设计中,需要考虑矿井开采过程中的变形、压力分布等因素,确保支护的稳定和安全。

支护设计还需进行支护材料的选型和计算,以确定支护材料的数量和规格。

在煤矿矿井支护技术的应用中,还需要注意支护的施工质量和监控。

支护施工需要确保支护材料的正确安装和固定,保证支护的完整性和可靠性。

支护监控是对矿井支护状况进行实时监测和评估,及时发现和解决问题,确保矿井的安全运营。

综述煤矿矿井支护技术是煤矿生产安全的重要保障措施。

在支护材料、支护形式和支护设计等方面都有不断的创新和发展。

在煤矿矿井的开采过程中,合理选择支护技术和进行支护设计,以确保矿井的稳定性和安全性。

矿山井下支护设计方案优化研究

矿山井下支护设计方案优化研究

矿山井下支护设计方案优化研究在矿山开采过程中,井下支护是确保作业安全和提高开采效率的关键环节。

一个合理、有效的井下支护设计方案不仅能够保障矿工的生命安全,还能为矿山的稳定生产提供有力支持。

然而,由于矿山地质条件的复杂性和多变性,现有的支护设计方案往往存在一些不足,需要不断进行优化和改进。

一、矿山井下支护的重要性矿山井下环境复杂,存在着各种地质灾害的威胁,如顶板冒落、片帮、底鼓等。

井下支护的主要作用就是为了维护巷道和采场的稳定性,防止这些灾害的发生。

有效的支护可以减少岩石的变形和位移,降低围岩的应力集中,从而保障矿工在井下的工作安全。

同时,良好的支护还能够延长巷道和采场的使用寿命,提高矿山的开采效率,降低生产成本。

二、现有井下支护设计方案存在的问题1、对地质条件的考虑不够充分许多矿山在进行支护设计时,没有对地质条件进行详细的勘察和分析。

地质条件是影响支护效果的重要因素,如果对其了解不足,就容易导致支护方案与实际情况不符,无法达到预期的支护效果。

2、支护材料选择不合理部分矿山在选择支护材料时,只考虑了成本因素,而忽视了材料的性能和质量。

一些低质量的支护材料在使用过程中容易出现损坏和失效,从而影响支护的稳定性。

3、支护参数设计不够精确支护参数的设计直接关系到支护的效果。

然而,一些矿山在设计支护参数时,往往采用经验公式或者类比法,缺乏科学的计算和分析,导致支护参数不准确,影响了支护的可靠性。

4、缺乏动态监测和调整机制矿山井下的地质条件是不断变化的,支护效果也会受到影响。

但一些矿山在支护施工完成后,缺乏对支护效果的动态监测和调整机制,不能及时发现支护存在的问题并进行处理,从而增加了安全隐患。

三、井下支护设计方案优化的原则1、安全性原则优化后的支护设计方案必须首先满足安全性要求,能够有效地防止顶板冒落、片帮等地质灾害的发生,保障矿工的生命安全。

2、经济性原则在保证支护安全的前提下,要尽量降低支护成本,提高矿山的经济效益。

地下矿山支护工程施工方案

地下矿山支护工程施工方案

一、工程概况本地下矿山支护工程位于我国某地,工程总长度约为5公里,深度在50米至150米之间,主要进行采矿作业。

矿山地质条件复杂,岩石硬度大,裂隙发育,地下水丰富。

为确保矿山安全稳定,特制定以下支护工程施工方案。

二、支护设计原则1. 确保矿山安全稳定,防止坍塌、滑坡等事故发生。

2. 降低施工成本,提高施工效率。

3. 适应矿山地质条件,采用合理的支护形式和施工工艺。

三、支护方案1. 支护形式(1)锚杆支护:适用于岩体较完整、裂隙发育不严重的区域。

采用全锚杆支护,锚杆长度为4-6米,间距为1.5-2米。

(2)锚索支护:适用于岩体破碎、裂隙发育严重的区域。

采用全锚索支护,锚索长度为6-10米,间距为2-3米。

(3)喷混凝土支护:适用于岩石表面不平整、岩体较软的区域。

喷混凝土厚度为10-15厘米,强度等级为C20。

(4)钢支撑支护:适用于开挖断面较大、岩体稳定性较差的区域。

采用组合钢支撑,间距为1.5-2米。

2. 施工工艺(1)锚杆支护施工:首先进行钻孔,孔径为Φ25-Φ28毫米,孔深与锚杆长度一致。

然后插入锚杆,进行锚杆张拉,张拉力为锚杆设计张拉力的70%-80%。

最后进行锚杆锚固,采用水泥砂浆锚固。

(2)锚索支护施工:首先进行钻孔,孔径为Φ32-Φ38毫米,孔深与锚索长度一致。

然后插入锚索,进行锚索张拉,张拉力为锚索设计张拉力的70%-80%。

最后进行锚索锚固,采用水泥砂浆锚固。

(3)喷混凝土支护施工:首先对岩体表面进行清理,然后进行喷混凝土作业,厚度为10-15厘米,强度等级为C20。

(4)钢支撑支护施工:首先进行钢支撑的安装,然后进行连接,确保钢支撑的稳定性。

四、施工组织与管理1. 施工队伍:组织一支具有丰富经验的矿山支护施工队伍,进行专业培训,提高施工技能。

2. 施工进度:制定合理的施工进度计划,确保施工按期完成。

3. 施工安全:严格执行安全生产规章制度,加强施工现场安全管理,防止安全事故发生。

采场顶板支护方法优秀课件.ppt

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采场顶板支护方法优秀课件
二、对直接顶的分类
直接顶是支架直接维护的对象,支架通过 它对老顶进行控制。直接顶的完整程度直接影响 工作面安全和支护方式的选择。 影响直接顶完整性的两个因素:
• 岩层的力学性质:抗拉、抗压强度,弹模等 ①岩层内节理裂隙的发育情况:原生裂隙、构
造裂隙、压裂裂隙。
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•级 0.3<N≤3~5, L > 50m
来压强烈
N≤0.3 , L=25~50m
•级 N≤0.3 , L > 50m 来压极强烈
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Pe= 241.3ln(L0)-15.5N+52.6m 式中, Pe,老顶初次来压当量;
L0,老顶初次来压步距;
N=∑h/m,直接顶厚度与采高之比。 距,提高对机道上方顶板支撑力。 (2)在顶板局部冒顶情况下,可考虑不勾顶。 (3)移架时,其结构在一定程度上允许承载前移。 (4)挡矸性好,采空区矸石不可涌入回采空间。
缺点: 支架工作空间小,通风断面小,行人不便。
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一、单铰式支架受力分析
MO 0
Ql cos a p cos (l l1 ) sin a P sin (l l1 ) cos a Qfl sin a
→ 外注
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三、液压支架的分类 从支架结构及其支撑特点出发,我国将液
压支架分为三类: •支撑式:结构上没有掩护梁,对顶板的作用是 支撑。
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支撑式支架支护性能: 支撑力大,作用点在支架中后部,切顶性能 好;对顶板重复支撑次数多,易把完整的顶 板压碎;抗水平载荷能力差,稳定性差;护 矸能力差,矸石易窜入工作空间;支架工作 空间和通风断面大。 适应于缓倾斜、顶板采场稳顶板定支护的方法薄优秀与课件中厚煤层。
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各分层间自由离层; • 当支护强度大于A时,下位老顶若干分层在控顶区上方将
支架在“限定变形”状态下工作时,支架阻力与取得平衡的岩 梁位态之间存在着一定的力学关系,可以建立两者间的力学方程。 在支架刚度一定的条件下,要求控制的位态愈高,所需支架的阻 抗力越大。
支护强度概念
• 支护强度是指单位面积上支架给予顶板的支撑力。 从安全角度出发,除易碎直接顶采场外,支护强度使越大越好,但从经济 角度出发,应该在保证安全的前提下,尽可能减少支护强度,因为支架强 度的提高是以增加材料的投入为代价的。
一、“煤壁、支架——老顶”支撑系统的力学性质
对老顶来讲,其支撑点只有前支点煤壁端(包括支架)和后 支点采空区矸石两个,如果把岩梁断口处视为铰接,不考虑 接触点的弯矩,则该支撑体系属超静定结构,其力学模型简 图如图所示 显然,该体系用数学力学方法是难以解算的,因为老顶的
•形成这种支架围岩关系有两种可能的岩层状态:
– 一是直接顶自身离层,上位直接顶在采空区触矸; – 二是直接顶与老顶离层,直接顶在采空区整体触矸。
• 这两种状态下支架极易被直接顶推垮或老顶来压时冲 垮,因此是不安全的支架围岩关系,一旦现场发现这种 现象,要及时纠正。
(2)支架与老顶的关系
设老顶由m个分层组成,在采空区中,各分层间存在离层。 • 当支护强度仅等于直接顶作用力A时,老顶各层自由沉降,
• 既安全又经济的支护强度称为合理的支护强度。
– 合理的支护强度应该能杜绝下列顶板事故:剪切冒落、滑动冒落、冲击冒落; – 应该尽可能抑制下列顶板压力显现:台阶下沉、破碎、离层、悬顶、冲击载荷。
• 针对不同的控制要求,支护强度是不同的,通常我们说的某一面的支护强 度是多少,是指针对一定的顶板控制而言的,因而不能笼统的认为该面的 顶板压力就等于测得的支护强度。
第二章 采场“支架—围岩” 关系(支护强度)的确定
•支护强度研究现状 • 支 架—围岩关系 • 支 护 强 度 计算
支架对顶板的工作状态(回顾)
(1)支架对直接顶的工作状态 —“给定载荷”方案
在顶板岩层沉降过程中,支架对直接顶的工作状态按“给定 载荷”考虑是接近实际的。无论顶板沉降到什么位置,直接顶 给支架的作用力可以近似地看成是恒定的。
K M E EC
KT LK
式中 M E , E ,C —分别是老顶厚度、密度和运动步距;
LK —控顶距; KT —岩重分配系数。 KT 与岩梁断裂位置、结构形式、物理性质、支架性能等有关系, 只有搞清这些关系后,才能定量计算,然而,要搞清这些关系几乎是 不可能的。
第二节 支架围岩的一般关系
为了进一步研究支架围岩的一般关系,首先要建立一般 采场的顶板结构模型。
1、一般老顶的结构模型
•沉积岩层中存在许多分层弱面,这些弱面把顶板分解成许 多厚度不同的分层,假定从煤层到6~8倍采高范围内的顶板 由分层厚度相等和力学性质完全相同的岩层组成,这种条 件下的岩层运动状态如图所示。
•老顶岩层由若干分层组成,且每一分层间存在离层,触矸 点位置也不同。
• 在具体采场,分层厚度和岩层强度发生变化时,将引起 岩层运动的组合形式、离层量和触矸点的差异,但其运
动机理与如图中模型是一致的。
2、支架——围岩关系
(1)支架与直接顶的关系
直接顶直接覆盖于煤层上,一般情况下,采场支架要控制住 其全部作用力(大悬顶是则不需要控制全部作用力)。
•设直接顶作用力为A,则支护强度PT的最低限度PT=A。 •然而,在现场矿压观测中,大量存在顶板大变形、支架荷载 小于直接顶的作用力A,随着顶板下沉量的增大,支架载荷越 来越小(特别在钻底严重的采场)。
A Mz z fz
fz—直接顶悬顶系数, Ls— 悬顶距,m; Lk—控顶距,m;
fz

(1
LS / LK )2 2nz
S0—支护合力作用点到煤壁距离,m;
nz— 采场支护合力作用点系数,nz = S0/Lk
Ls=0时,A;Ls很大时,A;S0=(Ls+Lk)/2时,A
力矩平衡
R LK S0
第一节 支护强度的研究现状
• 岩重法 • “支架—围岩”关系理论。
人们通过实验室和现场的调压试验,很早就提出了顶板下沉量 和支护强度之间存在的双曲线关系。
该关系指出:要减少顶板下沉量,就必须以提高支护强度为代价。
PT
Δh
• “传递岩梁”理论注意到上述双曲线只能定性的描述支 架围岩关系,因而基于梁式结构的力学模型,提出了位 态方程的概念和表达式


Z
MZ
LS

LK
LS
2
LK

R Z M Z LS LK 2
2LK S0
fz

(1
LS / LK )2 2nz
支架对顶板的工作状态(回顾)
(2)支架对基本顶的工作状态—“给定变形”和“限定变 形”
①“给定变形”工作方案
在岩梁由端部断裂到沉降至最终位态的整个运动过程中, 支架只能在一定范围内降低岩梁运动速度, 但不能对岩梁的运动起到阻止作用。
支架对顶板的工作状态
岩梁运动全过程中支架作用力与顶板压力之间的关系
Qi Ri

Qi Pi Lk
岩梁运动至最终状态时 的顶板下沉量:
hA

h
mZ
(K A c
1)

LK
S A hA C LK
支架对顶板的工作状态
为防止支架在岩梁运动过程中被压死,最大允许缩 量须满足:
max hA
岩梁运动结束后,支架实际受力
RT ET hA
ET—支架的综合刚度
支架对顶板的工作状态
②“限定变形”工作方案
采场支架对岩梁运动采取“限定变形”,是指采场支架对岩 梁运动进行必要的限制。
在支架阻力的作用下,岩梁不能沉降至最低位态。岩梁进入稳 定时的位态(岩梁运动稳定时采场顶板下沉量)由采场支架的阻 抗力所限定。
pT

A K
hA hi
式中: A—直接顶作用力
hA —控顶末排最大顶板下沉量;
hi —要控制的顶板下沉量; K—位态常数,由岩梁参数和控顶距决定。
• 该公式除阐明了支架围岩之间的双曲线关系外,还进一步指明 了直接顶在位态方程中的作用。在具体采场,可计算出 hA , K则不能定量计算,因为:
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