简述煤矿井下巷道支护方式及架设金属棚支护技术
金属矿山常见支护方法与应用
金属矿山常见支护方法与应用摘要:我国作为一个国土资源丰富的国家,在采矿技术领域上一直保持着一线高级的开采技术水平。
而在井下矿山开采过程中,井下巷道经常会出现围岩发生变形或垮塌等现象,其中支护作为主要的安全措施之一,作者通过实践,结合不同的现场条件,介绍了采用了支架型支护、锚杆(锚索)支护、喷射混凝土支护、喷锚联合支护等四种支护方法,并详细介绍了各种支护方法的种类及其基本应用原理。
了解其方法、类型、支护原理及应用范围,可以充分发挥其保障作用。
是保障矿山长周期安全生产的有效手段。
关键词:巷道支护;支架型支护;锚杆(索)支护;喷砼支护;喷锚联合支护前言在进行候矿体深井开采工作中通常会遇到很多支护的问题,现阶段中,根据选用支护材料的不同并结合施工构筑方法的差异,一般的常见支护方法主要包括:支架型支护、锚杆锚索支护、喷射砼支护、砌筑型支护等,实践中经常遇到上述不同支护的组合使用。
其中,砌筑型支护常见类型有巷道断面砌筑砼和局部砌筑砼墙支护等类型,属于土建工程领域,作用机理较为简单,易于理解,在本文中不再展开介绍。
1支架型支护种类与应用为维护巷道稳定,常采用人工构筑支架的方法以防止围岩发生危险变形或垮塌。
一般按支护材料的不同。
可以将支架支护种类分为木支护、金属支护、混凝土构件支护。
1.1木支架型支护及应用采用木支架支护方式,有突出的优点,木材重量轻,具有一定的强度和弹性,架设施工方便,适应性强,并且当地压突然增大时,木支架能发出声响信号预警。
该种方法的缺点主要是,木材消耗量大,难以支持较大的地压,容易腐烂,有效服务年限短。
在木支架构造上,可以是圆木形式的支护顶子,也可以悬木垛形式或框架形式的结构。
圆木顶子支护是一种最常用的简易刚性支柱,支撑能力较低。
对支护不平整顶板的适应性强,适用于坚硬顶板关键块体的支护,但不适合在比较破碎的顶板下使用。
木垛构架支护在巷道地应力大的区域施工时,可以采用打井字型木垛的方式进行支护。
煤矿井下巷道支护方式及架设金属棚支护技术
支护是必然 的。依据 支护的原理 , 巷道 支护可分为支撑式和补强 式。本文 主要 阐述 了架设金属棚 的操 作技 术要领及要注意的几个 问 题。 关键词 : 井下 ; 巷道 ; 支护
中图分 类号 : F 4 0 3 . 7 ; T D 3 5 3
文献标 志码 : B
文章 编号 : 1 0 0 8— 0 1 5 5 ( 2 0 1 4) 0 7—0 1 0 7—0 1
1 巷 道支 护 方式 依 据 支 护的 原 理 , 巷 道 支 护 可 分 为 支 撑 式 和 补 强 式。
上梁, 人员要离开棚梁的摆动范围。如果人工上梁 , 至 少 有 4人 进行 , 顶上 两 人 , 两 帮 各一 人 。并 且 两 帮各放 凳, 保 证平稳 , 要 在专 人 统 一 指挥 下 进行 上 梁 。将 顶 梁 架到 立柱 上 , 梁柱 结合应 严密 。 ( 5 ) 检查 支架 的垂 直度 和扭 斜度 , 超 过 允许 误差 范 围时必须进行调整 。第一架 支架的质量尤其重要 , 直 接 关系 到 以后架 设支架 的 质量 。 ( 6 )上 背板 时 , 要上一块 , 填 一块 , 并 且 要 目测 检 查 所刹 背板 平整 与否 。
参考文献 : [ 1 ] 董方庭. 井 巷设计与施工[ M] . 徐州 : 中国矿业大学 出版 社, 2 0 0 4 .
条中线通过所要架设的支架地段 , 同时 , 要把腰线引 到两帮, 做 出记 号 。 ( 2 ) 按照 中 线找 出柱 窝 的位置 , 再 按 腰 线把 柱 窝 的 深度 挖够 。 ( 3 ) 在立 柱 上画 出腰 线所 在 的位 置 , 将 立柱 放 在柱 窝内 , 使柱上腰线和帮上腰线记号一致 , 用拉条固定立 柱, 防 止倾倒 。 ( 4 )在 梁 上 画出 中线 位 置 。架 棚 时 如果 用 托 梁 器
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。
煤矿井下掘进中的巷道支护技术
煤矿井下掘进中的巷道支护技术摘要:煤炭资源是地球上分布最广和储量最多的常规能源。
开采煤炭资源的方式主要有两种,即露天开采和井工开采。
两种方式各有利弊。
井工开采需要在地下掘进巷道直抵煤炭矿层,因而不需要进行大量地表剥离作业,在经济投入上相比露天开采划算,但随着井工矿煤炭开采产量、开采深度的逐步加大,井下安全保障措施显得尤为重要。
井巷支护结构是增强巷道围岩稳定性的基础结构,同时也是井下安全掘进的前提保障。
随着矿井开采深度的不断增加,井巷掘进过程中地质条件及围岩应力变化显著,对巷道支护工艺的要求也越来越高。
因此,在制订巷道支护方案时,要结合不同地质、含水条件及采动影响选取不同的支护技术,以保障井巷掘进工作的顺利开展。
关键词:煤矿;井下掘进;巷道支护技术引言现如今,我国对煤炭资源的利用率越来越高,煤矿企业需要不断提高煤矿的生产量和生产效率,在一定程度上提高了掘进巷道的支护工作。
在具体掘进巷道工作过程中,比较常用的是联合支护技术,不过煤矿井下的工作环境比较特殊,地质构造非常复杂,工人在支护过程中容易受到多方面的共同影响。
目前我国在支护工艺、技术和质量等方面还会出现各种情况,使得施工安全得不到很好的保障。
1巷道围岩压力分类1.1松动压力松动压力指塌落的岩体重力直接作用在支架结构上的压力,按作用位置不同划分为侧向和竖向压力。
支护结构未能有效控制围岩变形,围岩垮塌形成松动圈主要表现为顶板压力显现严重。
1.2形变压力围岩的形变压力主要指的是围岩变形受到支护结构约束作用而产生的压力。
围岩压力、支护时间和支护结构刚度对其均有影响。
巷道支护结构中,为适应形变压力变化趋势,在设置好衬砌后,可选取柔性支护技术,避免围岩位移过大使形变压力转变成松动压力影响巷道正常施工作业。
实际施工中,松动压力和形变压力通常并存。
按围岩的结构特性划分,形变压力又分为弹性、塑性和黏性三种类型。
1.3膨胀压力膨胀压力指围岩吸水膨胀,岩体崩解引起的压力。
煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术研究
煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术研究摘要:煤炭属于重要的化石能源,对我国的钢铁业以及化学工业等产业的发展具有重要作用,煤矿的开采需求也在日渐增加,但大多数煤矿企业在煤矿开采巷道掘进工程中会频繁出现安全事故以及安全隐患。
为了确保煤矿开采的工作效率以及提高施工进度,将煤矿施工支护技术和掘进设备两种施工方法应用在煤矿开采工作中,可以提高施供人员的工作效率及工作质量,还能进一步保护施工人员的生命安全。
关键词:煤炭、采矿工程、巷道掘进、支护技术一、煤矿开采工程巷道掘进及支护技术施工现状(一)煤炭巷道掘进工程与支护技术施工特点煤炭巷道掘进工程与支护技术施工采取的是机械化施工手段,在降低人工施工难度的同时提高了支护技术,与原有的支护技术相比,锚杆支护手段更具有优势,不但能提高煤矿巷道掘进速度及支护效果,还能在确保支护质量的同时降低施工成本。
此外,该项技术采用的是高科技手段,强化了锚杆支护技术的利用率,也提升了锚杆支护施工作业的工作效率。
(二)煤炭开采巷道掘进工程与支护技术发展现状目前,煤矿巷道的掘进技术包括机械掘进、锚杆掘进、隧道式掘进等多项技术。
上述3种技术均有优势和劣势,其适用的领域也是不同的。
机械倔进在广泛使用中应使挖掘顺利进行,要求将某些装置合并,其优点是效率高、速度快,但其使用费用很高,其技术特性与机器设备的品质、使用特性有关。
在此过程中,当机器出现问题后,该技术不会被有效运用。
掘锚式法以悬臂掘进机为基础,采用全管道法施工费用低廉,但其使用进展很慢。
通常情况下,已有许多隧道开挖的方法和辅助技术,但各种技术的优缺点也不尽相同。
二、煤矿开采巷道掘进与支护技术的使用方法(一)永久性支护技术永久性支护技术手段被大量运用到煤矿开采施工中,主要是使用混凝土开展支护施工,能够强化巷道的承受力,起到保护巷道岩壁的作用,防止因巷道岩壁出现掉落或者裂开等问题而被迫停止施工。
开展支护作业时,需要严格测量支护距离,也要挑选符合地质支护条件的锚杆类型,保证支护质量符合施工标准。
煤矿井下掘进过程中的巷道支护技术
煤矿井下掘进过程中的巷道支护技术摘要:煤矿掘进支护工作在整个煤矿开采工作中处于关键地位,关乎着煤矿施工的安全性。
从煤矿的实际施工情况来看,掘进支护工作开展并不乐观,亟待得到改进。
该文以煤矿企业中的掘进支护为研究对象,主要分析下有关巷道支护技术类型的有关问题,着重分析下巷道支护技术的形式和巷道支护的应用。
关键词:掘进;巷道支护;技术1.引言煤矿井下巷道开掘后生产的应力会重新分布,在这一过程中,如果不采用支护措施就会造成围岩位移及变形等,这样生产安全就不能得到有效保障。
对煤矿井下掘进生产不仅要在支护措施上实现全面保障,同时还需要在管理上能够强化,这样才能够维持掘进安全。
2.煤矿井下巷道支护技术煤矿井下掘进中所采用的巷道支护技术种类多样,主要有棚式支护技术、砌碹支护技术、应力控制技术、锚杆支护技术等。
2.1棚式支护技术这一技术在煤矿井下掘进中的应用和铁路公路隧道中的施工应用有很大不同,煤矿井下棚式支护技术要能够进行保护岩柱厚度计算及设计施工管棚工作室、布置孔位、测量放线等。
煤矿巷道当中的棚式支护技术的使用材料主要以金属为主,在制作及安装上相对比较方便。
2.2砌碹支护技术砌碹支护技术的应用原理主要是能够对围岩的表面起到作用,并在一些位置比较特殊的巷道中应用相对比较多,这一技术应用比较方便,但成本很高。
这一技术对支护材料质量也有相应要求,水泥主要采用普通水泥,在抗压强度要求上要能够达到11.8MPa、矿石砂的直径小于15mm、混凝土是石子粒直径小于20mm、砌墙料石垂直缝要错开等,从这些层面就能够看出,在实际掘进作业中会受到一定局限。
2.3应力控制技术针对矿井深部高应力软岩巷道两帮移近量大,变形破坏严重,部分地段底臌严重的现象,通过大量的现场地质调查和软岩力学性质试验,分析研究了深部高应力软岩巷道变形失稳机理;通过理论分析和相似材料、数值模拟确定了该矿软岩巷道围岩控制方法及高应力软岩巷道最佳支护方式、支护参数和最佳支护时机。
井巷支护——精选推荐
井巷⽀护第⼗章巷道⽀护第⼀节棚式⽀架棚式⽀架简称棚⼦,有⽊棚、⾦属棚和装配式钢筋混凝⼟棚等。
主要⽤于服务期不长的采区巷道。
⼀、⽊棚巷道中常⽤的⽊棚是梯形棚⼦,由顶梁、棚腿和背板、⽊楔等组成,其结构如图10-1所⽰。
顶梁承受顶板岩⽯给它的垂直压⼒和由棚腿传来的⽔平压⼒,为压弯构件。
棚腿承受顶梁传给它的轴向压⼒和侧帮岩⽯给它的横向压⼒,也是压弯构件。
背板将岩⽯压⼒均匀地传给主要构件梁与腿上,并能阻挡岩⽯垮落。
根据围岩的稳定程度,背板可密集或间隔布置。
⽊楔的作⽤是使棚⼦与围岩紧固在⼀起,为防⽌爆破崩倒棚⼦,⽊楔应向⼯作⾯⽅向打紧。
撑柱的作⽤是加强棚⼦在巷道轴线⽅向上的稳定性。
图 10-1 梯形⽊棚1—顶楔;2—棚褪;3—⽊楔;4—背板;5—撑柱;6—⾓楔顶梁与棚腿的联接,常⽤“亲⼝接”(图10-2)。
为了结合紧密,在梁腿接⼝处与顶帮围岩之间,需⽤四个⾓楔楔紧,以便承受此处较⼤的挤压⼒。
为保持⽀架的稳定性,还要求棚腿在⽔沟⼀侧应低于⽔沟底板50~150mm;另⼀侧应⽴于底板以下50~150mm。
图10-2 ⽊棚的亲⼝接⽊棚重量轻,加⼯架设容易,有⼀定的强度,在构造上可作成具有⼀定刚性或较⼤可缩性的⽀架,能适应多变的地质条件,当地压突增时还能发出声响讯号。
故在地下采矿⼯程中⽤得最早,过去也⽤得最多。
但由于⽊棚强度不⾼,不防⽕,易腐朽,不能阻⽔和防⽌围岩风化,使⽤⽇渐减少。
⽊棚主要⽤于地压⼩、断⾯不⼤、服务年限短的采区巷道;或⽤于维修巷道和在巷道掘进时作临时⽀护。
⼆、⾦属棚⼦⾦属棚⼦常⽤11~16号矿⽤⼯字钢或18~24kg/m钢轨制成。
其结构和梁、腿结合形式见图10-3。
梁腿连接要求牢固可靠,安装、拆卸⽅便。
图10-3,b所⽰的接头⽐较简单,但不够牢固,⽀架的稳定性较差;图10-3,a与c所⽰的接头⽐较牢靠,但拆装不便。
为了防⽌棚腿受压陷⼊底板,可在其下端焊⼀块钢垫板或加垫⽊。
⾦属棚⼦具有强度⾼、体积⼩、坚固耐久、防⽕、可回收复⽤等⼀系列优点,是良好的坑⽊代⽤品。
煤矿巷道支护技术
煤矿巷道支护技术引言煤矿巷道是煤矿开采过程中的重要设施,其稳定性和安全性对煤矿生产具有至关重要的意义。
煤矿巷道支护技术是指在煤矿巷道开挖或使用过程中,采用一系列的工程措施和材料来加固和维护巷道的稳定性和安全性的技术手段。
本文将详细介绍煤矿巷道支护技术的基本原理、常用支护材料和方法,以及一些应注意的问题。
基本原理煤矿巷道支护技术的基本原理是通过在巷道墙壁和顶板上应用支撑材料和结构来分担和传导巷道周围的地压力,增强巷道的稳定性和承载能力。
支护材料通常是具有一定强度和韧性的材料,如钢架、钢筋混凝土、矿用木材等。
支护结构包括了柱、帮拱、拱护和矩形压顶等。
通过合理的设计和选择支护材料和结构,可以有效地控制巷道变形和坍塌,确保煤矿生产的正常进行。
常用支护材料和方法1. 钢架支护钢架是一种常用的煤矿巷道支护材料,主要由钢管和钢板组成。
钢架支护具有强度高、刚性好、安装方便等优点,能够有效地抵抗地压力,保护巷道的稳定性和安全性。
在应用钢架支护时,需要根据巷道的尺寸和地质条件进行合理的设计和选择。
2. 钢筋混凝土支护钢筋混凝土是一种常见的煤矿巷道支护材料,具有极高的强度和刚性。
在使用钢筋混凝土支护时,通常需要进行模板搭设、混凝土浇筑和钢筋焊接等工作。
钢筋混凝土支护能够有效地承受地压力和巷道变形,提高巷道的稳定性和承载能力。
3. 矿用木材支护矿用木材是一种传统的煤矿巷道支护材料,具有较为丰富的来源和低廉的价格。
在使用矿用木材支护时,需要进行合理的尺寸和数量选择,以确保支护的有效性和安全性。
矿用木材支护适用于巷道尺寸较小、地质条件较好的情况下,能够发挥良好的支护效果。
4. 其他支护方法除了钢架、钢筋混凝土和矿用木材支护外,还有一些其他的煤矿巷道支护方法,如锚杆支护、喷射混凝土支护和注浆支护等。
这些支护方法具有特定的适用范围和工艺要求,可根据具体情况进行选择和应用。
应注意的问题在进行煤矿巷道支护技术应用时,需要注意以下问题:1.地质条件:巷道的地质条件对支护方法的选择和设计有重要影响,需要进行全面的地质勘察和分析。
煤矿巷道支护设计及施工工艺
支护设计一、巷道断面巷道断面直墙半圆拱型,净下宽:3.6m,净高:3.0m,净断面:9.4㎡,掘进下宽:3.8m,掘进中高:3.1m,掘进断面:10.6㎡。
二、支护方式(一)、永久支护巷道永久支护方式采用锚网喷,巷道交叉口、岩层松软、过断层等地段采用锚网喷+锚索支护。
按悬吊理论计算锚杆参数:1、锚杆长度计算:L=KH+L1+L2式中 L---锚杆长度,m;H---冒落拱高度,m;K---安全系数,一般K=2;L1---锚杆锚进稳定岩层的深度,一般按0.5m;L2---锚杆的外露长度,一般取0.1m;其中:H=B/2f=3.8/(2×3)=0.63B---巷道掘进宽度,取3.8m;f---岩石坚固系数,取3;K---安全系数,一般K=2;则:L=2×0.63+0.5+0.1=1.862、锚杆间距、排距计算:设计时间距、排距均为a,则a=[Q/KHγ]1/2=1.02式中 a---锚杆间排距,m;Q---锚杆设计锚固力,64kN/根;H---冒落拱高度,0.63m;γ---被悬吊砂岩的密度,取25kN/m³;K---安全系数,一般K=2;通过以上计算,选用直径20mm螺纹钢树脂锚杆,长度为2.0m,锚杆间、排距为 0.9m。
网片采用钢筋网,相邻网片要压茬连接,搭接长度不小于100mm。
爆破前锚网支护距迎头不大于0.7m,炮后不大于2.4m。
围岩性较好时,采用先锚后喷的方式;围岩稳定性较差是,锚杆间、排距应适当缩小,并要先及时喷射混凝土,喷浆厚度不小于30mm,然后打设锚杆,复喷必须达到设计厚度。
初喷距工作面不超过5m,复喷距工作面不超过10m。
洒水养护时间不少于28天。
(二)、临时支护1、由于锚杆机手柄长度为1.3m,锚杆间距为0.9m,因此,在炮后及时进行敲帮问顶,然后操作人员站在支护完好的地点打设顶锚杆作为临时支护。
2、初喷工作面作临时支护。
炮后及时找掉,冲刷巷帮后立即进行初喷,初喷厚度不小于30mm,喷体初凝20min后,施工人员方可进入迎头。
煤矿采矿工程巷道掘进与支护技术措施探析
煤矿采矿工程巷道掘进与支护技术措施探析煤矿采矿工程中,巷道掘进与支护技术措施是确保矿井正常运行和采矿安全的重要环节。
巷道掘进与支护的目的是保持巷道的稳定,防止顶板和两侧壁体的塌方,并保证巷道的通风和矿石的顺利运输。
下面将从巷道掘进和巷道支护两方面对其技术措施进行探析。
一、巷道掘进技术措施1. 巷道掘进方法:巷道的掘进方法主要有掘进推进法、侧掘推进法和块状推进法。
根据巷道的具体情况和需要,选择合适的掘进方法。
2. 巷道掘进工艺:巷道掘进的工艺包括预掘巷道顶部、底部和两侧壁体,采取逐层推进的方式进行掘进。
在掘进过程中,要合理选取掘进速度和岩石爆破参数,确保巷道的顺利推进。
3. 控制地质灾害:在巷道掘进过程中,要及时采取措施控制和防治地质灾害,如地压、冒顶、冲击地压等。
通过合理的支护、排水和预防措施,降低地质灾害的发生概率。
二、巷道支护技术措施1. 巷道支护材料:常用的巷道支护材料有钢筋混凝土、钢拱架、木方支护等。
根据巷道的规模、地质条件和采矿方法,选择合适的支护材料。
2. 巷道支护结构形式:巷道支护的结构形式有刚性支护和柔性支护两种。
刚性支护主要包括钢筋混凝土衬砌、预应力锚杆等;柔性支护主要包括钢拱架、锚杆、矩形和圆形钢管等。
3. 巷道支护方法:巷道支护的方法有普通支护和综合支护两种。
普通支护主要包括装备支护、锚杆支护和喷射混凝土支护等;综合支护则是在普通支护的基础上加以综合施工。
综上所述,巷道掘进与支护技术是煤矿采矿工程中的重要环节,合理选择巷道掘进方法和控制地质灾害措施,以及选择适当的巷道支护材料和支护结构形式,都能提高巷道的稳定性和安全性,保障矿井的正常生产。
煤矿井下巷道掘进顶板支护技术探究
煤矿井下巷道掘进顶板支护技术探究煤矿井下巷道掘进过程中,由于煤层开采对地表造成的压力变化,巷道上方的煤层可能会失稳、垮塌甚至形成空洞。
为了保证巷道的安全稳定,煤矿井下巷道掘进顶板支护技术显得尤为重要。
根据巷道顶板的稳定程度和支护方式的不同,煤矿井下巷道顶板支护技术可以分为以下几种类型:1.钢支架支护:利用钢质材料支撑巷道顶板,常用于巷道采用“条帮+轮掏”方式进行掘进的矿井。
2.锚杆注浆支护:先使用锚杆固定煤层,然后在锚杆周围进行注浆,增强煤层稳定性。
该技术适用于巷道掘进中遇到地质构造较复杂、岩类片理发育、断层影响大等情况的煤矿。
3.锚索网支护:在钢索上加锚杆,将巷道顶板紧密固定,再用钢丝绳和钢栅网进行加固和增强,防止巷道上方发生塌方和坍塌等事故。
此技术适用于大规模掘进,需要较高的支护强度和稳定性。
1.钢支架支护钢支架支护技术操作简单,支撑力强,施工快速等优点,广受煤矿工人的青睐。
但钢支架的材料和施工成本较高,且时间长了容易生锈损坏,一旦断裂会对人员的生命造成极大威胁。
由于常常进行拆卸和调整,作业人员受伤和废物积累等问题也是困扰该技术的一大难题。
2.锚杆注浆支护锚杆注浆支护技术具有牢固、喷浆方便、保护环境等优点,能够有效地防止泥石流等自然灾害对巷道造成损害。
但由于施工需要喷浆,对环境的污染不能忽视,施工难度较大,耗时较长,需要较好的技术水平和专业人员的积极参与。
3.锚索网支护锚索网支护技术耐用、防震性能好、耐低温、防腐性能强,避免其它支护技术的缺点,较为全面地满足了煤矿井下巷道掘进的实际需要。
锚索网支护的材料成本较低,可重复使用,施工相对安全、高效,操作简单,不易出现故障等优点。
4.预应力锚杆支护预应力锚杆支护技术具有施工简单、材料低成本、施工速度快、安全性高等优点。
而且该技术的防护面宽、抗震能力强,且可以有效降低锚杆坏损率和锚杆的维修成本。
但在具体实施中,也存在施工和设计难度高、工作条件危险性大等问题。
煤矿作业面的巷道支护技术
煤矿作业面的巷道支护技术在煤矿作业面中,巷道支护技术是确保生产安全和提高矿工工作环境的重要手段。
巷道支护技术的发展对煤矿作业面的安全和可持续发展起到了关键作用。
本文将探讨巷道支护技术的现状、发展趋势以及在煤矿作业面中的应用。
一、巷道支护技术现状随着煤矿行业的迅速发展,巷道支护技术的研究和应用也取得了重要进展。
目前,常见的巷道支护技术包括煤柱支护、锚杆支护、钢拱架支护等。
这些技术通过支撑和加固巷道的结构,有效地防止巷道塌方和支护材料的破坏,确保煤矿作业面的稳定和安全。
在巷道支护技术中,煤柱支护是一种常见且有效的技术手段。
它通过保留一定宽度的煤柱来支撑巷道,阻止煤层的坍塌。
煤柱支护不仅能够提高巷道的稳定性,还可以减少煤层变形和采空区的扩展。
此外,钢拱架支护是一种常用的技术手段,它通过设置钢拱架来支撑巷道的顶部和侧面。
钢拱架具有高强度和耐腐蚀性,能够有效地增强巷道的稳定性和承载能力。
二、巷道支护技术的发展趋势随着科技的不断进步,巷道支护技术正朝着智能化、自动化和节能环保的方向发展。
一方面,智能化技术的引入可以提高巷道支护系统的监测和控制能力。
例如,通过传感器和监测设备对巷道的稳定性和环境参数进行实时监测,可以及时发现问题,采取相应的措施进行预警和修复。
另一方面,自动化技术的应用可以提高巷道支护施工的效率和质量。
例如,采用自动化设备和机器人进行巷道支护施工,可以减少人工操作,提高施工速度和安全性。
此外,节能环保也是巷道支护技术发展的重要趋势。
传统的巷道支护技术通常需要大量的支撑材料和能源消耗,在一定程度上对环境造成了负面影响。
因此,研究人员正在努力寻找新型的节能环保材料和技术,用于巷道支护。
例如,利用环保材料替代传统支护材料,可以降低资源浪费和污染排放,实现煤矿作业面的可持续发展。
三、巷道支护技术在煤矿作业面中的应用巷道支护技术在煤矿作业面中起到了关键作用。
首先,有效的巷道支护技术可以提高巷道的稳定性和承载能力,减少巷道坍塌和事故的发生。
浅谈煤矿井下巷道支护
浅谈煤矿井下巷道支护煤矿井下巷道支护是煤矿安全运行的重要环节,能够有效地保障矿工的生命和财产安全。
随着煤矿开采难度的增加以及装备技术的不断提高,煤矿井下巷道支护的技术手段和要求也不断提高。
本文将从巷道支护的目的、分类、常用支护材料、施工方法以及发展趋势等方面进行浅谈。
一、巷道支护的目的巷道支护是指为了保证矿井井下巷道在煤层开采过程中安全稳定、避免坍塌或变形而采取的措施。
其目的在于以下几个方面:1.保护矿工生命和财产安全。
2.保证井下巷道畅通无阻,保障煤炭生产的正常运行。
3.保护煤炭资源,防止因矿井开采过程中煤层塌陷而影响煤炭采出。
二、巷道支护的分类巷道支护按结构形式和工作原理可分为以下几类:1.楔形支护:将支柱伸进煤层中,通过形成三角形的力学结构来支撑巷道。
2.钢带支护:将特殊设计的钢带嵌入煤层中,通过限制和承担煤层的变形来支撑巷道。
3.木材支护:用适当的木材垫支底板或地梁上的煤层,通过木柱的支撑来支撑巷道。
4.锚杆支护:用锚杆锚固煤层,并将锚杆连接桩或传递力棒,利用锚杆传递来的力支撑巷道。
5.石材支护:利用石材垒砌或作为拱形顶板的构件来支撑巷道。
三、巷道支护的常用材料巷道支护中常用的材料包括:木材、钢管、钢带、钢筋混凝土、聚合物等。
1.木材支护:由于问题较多,逐渐被淘汰。
2.钢管支护:结构简单,性能安全可靠,但需要高水平的钢管加工技术和设备。
3.钢带支护:配置方便,支护效果好,但安装相对复杂且存在锈蚀的问题。
4.钢筋混凝土支护:使用广泛,可靠性高,但施工难度较大。
5.聚合物支护:正逐步成为趋势,具有施工和维护的便捷性,使用寿命长等优势。
四、巷道支护的施工方法1.施工前准备:包括准备施工图纸、防护措施、安全提示、设备的准备等。
2.巷道标准:必须严格按照标准施工,不得随意改变规定。
3.巷道施工安全:必须做好安全防护和紧急救援工作。
4.施工后检查:即在施工完成后进行质量检查和安全检查。
五、巷道支护的发展趋势巷道支护技术已经取得了不小的进步,但仍存在一些问题和挑战,如人工成本高、施工周期长、支护结构复杂、安装效果难以保障等。
煤矿井下掘进中的巷道支护技术
煤矿井下掘进中的巷道支护技术摘要:在煤矿井下掘进开采过程中,当掘进设备不断向前移动时,对煤矿巷道的顶板与围岩进行强化稳固是必不可少的,必须通过相关技术和设施加以支护。
但是,如果在支护煤矿顶板与围岩的过程中,掘进活动与支护工作同时进行,就会降低煤炭开采的效率,导致成本大幅提升。
因此,想要提高煤炭开采效率,提升煤炭开采量,对支护模式进行优化和创新是必不可少的。
下面本文就煤矿井下掘进中的巷道支护技术进行简要探讨。
关键词:煤矿;井下掘进;巷道支护技术;1巷道支护的重要性煤矿井下各个生产过程中,围岩控制是尤为重要的环节。
围岩控制措施主要有降低围岩应力、提高围岩固结稳定性和选择合理的支护方式,巷道支护效果直接关系到职工生命安全。
回采工作面煤层开采作业引起巷道岩体应力重新分布,围岩受回采影响发生变形,致使围岩应力按原压力的数倍增长,此时选取正确适宜的巷道支护技术是控制围岩压力、防范围岩失稳的主要手段。
2煤矿巷道掘进施工与支护技术存在的问题2.1煤矿巷道支护技术中的安全问题在对煤矿巷道进行支护时,大部分难题均是由外来的作用力造成的,比如,部分煤矿巷道在地质力学上较低,导致煤矿巷道的正常掘进受到影响,进而严重降低了煤矿开采的效率。
在开展煤矿巷道掘进工作时,最常用到的方式包括锚喷与爆破两大方式,在爆破与锚喷的综合作用下能够充分提升施工速度和质量。
在具有确切爆破点以后方可使用爆破法,爆破点的勘测与明确则是通过人工完成的,而对锚喷工艺的运用必须是在光面爆破的基础下进行的。
2.2地质构造异常复杂地质条件同样会给煤矿巷道的掘进活动带来较大影响,对于这类问题大都采用比较成熟的顶板支护技术来解决,并且还要在实践中根据实际情况进行适当调节。
一般煤矿周边区域的地质环境也是非常复杂多变的,稳固型的地质环境十分少见,但在稳固的地质环境能够促进支护工作和掘进活动的顺利进行。
如果是处在地质环境复杂的情况下,就需要对掘进方式和速度进行适度调节,另外对于巷道支护的稳固性也必须进行提升。
煤矿架工字钢棚安全技术措施
煤矿架工字钢棚安全技术措施背景工字钢棚是煤矿井下用于支护巷道、顶板,加强矿难预防的一种新型支护材料,常用于架设切眼墙、隔墙等。
然而,在工字钢棚使用过程中,安全隐患也将随之而来。
为了保障煤矿作业人员的人身安全,需要在工字钢棚的使用过程中,采取有效的安全技术措施。
安全技术措施1.工字钢棚设置在煤矿开采过程中,需要根据不同的煤层厚度和地质条件,在巷道内搭设符合要求的工字钢棚。
搭设前需要施工人员具备相关的技术资格和工作证,并制定安全施工方案和安全防护措施。
2.工字钢棚固定在工字钢棚的搭设过程中,需要使用专用的固定装置将工字钢棚牢固地安装在巷道内壁或顶板上。
在任何情况下,工字钢棚的固定点数必须满足安全标准,并且必须牢固可靠,防止工字钢棚发生倾覆或掉落等安全事故。
3.工字钢棚支撑在工字钢棚使用过程中,需要加强巷道内的支撑和加固措施,确保工字钢棚在承担安全荷载的同时,不会因煤层压力、地质变化和自重等因素而发生变形或损坏。
同时,需要定期检查和维护工字钢棚的完好状态,及时更换失效的部件。
4.工字钢棚通风在工字钢棚使用过程中,需要加强通风和通气措施,确保巷道内的空气流通和干燥。
同时,为了防止工字钢棚内部积水和因蒸汽产生爆炸,必须设置通风设备和疏排水装置,并进行定期的清洁和维护。
5.工字钢棚灭火在煤矿井下,由于煤层压力、地质变化和自重等因素的影响,易发生火灾等安全事故。
因此,在工字钢棚使用过程中,需要设置好灭火设备、应急照明设备等,并制定好应急预案和安全逃生措施。
结论综上所述,为了保障煤矿作业人员的安全,必须采取有效的安全技术措施,确保工字钢棚在煤矿井下的使用过程中,不会因为各种因素而发生危险或意外事故。
针对不同的工字钢棚设备,需要制定科学的使用标准和安全规程,并采取定期检查和维护的措施,确保工字钢棚的安全工作。
矿井巷道掘进支护技术
矿井巷道掘进支护技术(一)巷道支护的基本原理巷道未开掘以前,地下岩体处于相对平衡的原岩应力状态。
巷道开掘以后,就破坏了这种原岩应力状态,打破了原有的应力平衡,应力重新分布,形成了集中应力,岩体受三向压缩转变为双向压缩。
巷道周边围岩是否破坏取决于:集中应力的大小和围岩的强度。
如果集中应力大于围岩的强度,岩体就会破坏,集中应力就会向围岩内部转移。
在转移过程中集中应力降低,围岩越向里,其承载能力越强,直到重新平衡为止。
由此可见,巷道维护须从两方面釆取措施:提高围岩强度,控制围岩应力。
要使得巷道易于维护,就是要合理选择巷道位置;减少对巷道围岩的震动与破坏;及时支护,提高巷道围岩强度,防止松动岩石脱落。
只有提高支架的初撑力和强度,及时支护,才能够发挥支护的作用。
如果不及时支护造成工作面空顶,就会发生冒顶、片帮、掉矸而造成人员伤亡。
掘进工作面严禁空顶作业(二)巷道支护的类型1.支撑式支架支撑式支架是直接支撑岩体的支护方式。
这种支护方式分为棚式支架和石材整体式支架棚式支架一般分木支架(现在已经淘汰)、金属支架和钢筋混凝土支架。
木支架由一梁两柱,以及背板、木楔等组成,常用来支护梯形断面的巷道。
顶梁是木支架支撑顶板压力的受弯构件,棚腿是顶梁的支点,并承受侧压,棚腿与底板的夹角一般为80°,并应插到坚实底板岩石上。
顶梁和棚腿的连接,常用“亲口接”,接头要求结合紧密,安设时应用四个楔子把梁腿接口处与顶帮围岩之间楔紧,以便能承受此处较大的挤压力和保持整个支架的稳定。
棚子与巷道周边之间插入板皮或坑木背实。
由于木棚子易腐朽和损坏,使用年限短,不利于防火、阻水、防止围岩风化,有条件时应减少木支架的使用。
金属支架是用旧钢轨、工字钢或槽钢代替木材,制成梁和柱支设的棚子。
钢腿可由两节组成,有一定的可缩量。
拱形金属支架用特型钢由几段组合成拱形支架,接点处可以移动,可在动压较大的巷道中使用。
钢筋混凝土支架是在地面用钢筋混凝土预制成标准尺寸的梁和柱运入井下组成的棚式支架。
复采煤层掘进巷道支护技术
复采煤层掘进巷道支护技术复采煤层掘进巷道支护技术是指在煤层复采过程中,为了保证巷道的稳定和安全,采用各种支护方法和技术手段进行巷道的支护。
下面分别从支护方法、支护材料和支护机械等方面对复采煤层掘进巷道支护技术进行介绍。
一、支护方法1. 巷道顶板支护方法:主要采用密集架设钢架或钢拱支护、螺旋钢管炮塔支护、网状钢拱支护等方法。
密集钢架支护是比较常见的一种支护方法,具有成本低、施工方便等优点。
2. 巷道底板支护方法:复采煤层巷道底板采用了多种支护方法,常见的有煤渣夯实压力支护、浇筑水泥等材料进行底板支护,以及采用岩层掘进法保护巷道底板稳定等方法。
3. 巷道壁板支护方法:常见的巷道壁板支护方法有预拱支护、喷锚支护和预快速固结材料支护等。
二、支护材料1. 钢材:钢材具有强度高、稳定性好等特点,是复采煤层巷道支护常用的材料之一。
主要包括Φ25钢管、I型钢、U型钢、弹簧钢板等。
2. 水泥:水泥是一种常见的巷道支护材料,具有硬化速度快、抗剪强度高等特点,适用于巷道底板和巷道壁板的支护。
三、支护机械1. 刮板输送机:刮板输送机是巷道支护过程中常用的一种机械设备,能够快速清理巷道中的积水和煤渣,为支护工作提供便利。
2. 安装车:安装车是用于巷道支护施工过程中将钢材和其他支护材料安装到位的一种机械设备,能够提高施工效率和质量。
3. 高压水泵:高压水泵是进行喷锚支护时常用的设备,能够提供足够的水压将喷锚材料喷入巷道壁板进行支护。
复采煤层掘进巷道支护技术包括巷道顶板、底板和壁板的支护方法,使用的支护材料和支护机械。
通过合理选择支护方法和使用高质量的支护材料和机械设备,能够有效保护巷道的稳定和安全,提高工作效率和质量。
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简述煤矿井下巷道支护方式及架设金属棚支护技术
摘要煤矿开采中,会对原本的地质构造形成破坏,导致煤壁上部应力的增大,因此,从保证煤矿井下生产安全的角度,需要做好巷道支护工作。
本文对煤矿巷道支护方式进行了简单分析,并就架设金属鹏支护技术的要点以及需要注意的问题进行了讨论,希望能够为煤矿巷道支护工作提供一些参考。
关键词煤矿;井下巷道;支护方式;金属棚支护
前言
我国煤矿多数蕴藏在地下,开采工作也多是采用井下开采模式,对于煤矿企业而言,井下巷道掘进和支护是一项异常复杂的工作,存在大量的不确定性因素,必须做好地质条件的研究,对巷道掘进速度进行控制,同时采取有效的支护措施,保证井下作业的效率和安全性。
1 煤矿井下巷道支护方式
煤矿井下巷道支护的主要目的,是缓和和减少围岩移动,避免巷道断面的过度收缩,同时预防已经散离和破坏的围岩出现冒落。
巷道支护的效果主要受其支架自身的支承力影响,但是却并不仅仅取决于支承力,还会受到围岩性质、支架力学性质、支架安装时间、支架设置密度以及围岩接触方式等因素的影响。
一般情况下,为了保证巷道支架能够在调控围岩变形中发挥积极作用,需要在围岩出现松动和破坏前,对支架进行安装,确保其能够与围岩共同发挥承载作用。
针对不同的煤矿地质条件,需要采用不同的巷道支护方式,依照支护时间長短,可以将巷道支护分为临时支护和永久支护;依照支护原理,可以将巷道支护分为支撑式支护和补强式支护,前者主要是对岩体进行直接支撑,一般选择整体式支架,即运用石料、混凝土或者钢筋混凝土砌筑后得到连续整体支护体系,常见的是直墙拱顶式,可以分为墙、拱和基础三部分,拱形多为半圆拱或者三心拱;后者则是以岩体为对象,运用相应的措施来对其进行加固补强,通过提升围岩强度的方式,保证巷道整体的稳定和安全。
比较常见的补强支护方式包括锚杆支护、锚网支护、喷射混凝土支护等。
不同的巷道结构对于支护有着不同的要求,以倾斜巷道为例,其本身存在一定倾角,或导致重力方向与巷道顶板不垂直,从而形成平行于巷道顶板和垂直于巷道顶板两个方向的作用力,在平行于巷道顶板方向,推力向下作用,支护措施必须能够对这个推力进行克服或者抵消,而想要实现这个目标,要求支护体系必须能够与巷道顶板垂线保持一定夹角,也就是所谓的迎山角[1]。
2 架设金属棚支护技术的应用
2.1 技术要点
在对金属棚进行架设前,需要做好必要的准备工作,对巷道进行清理,保持地面相对平整,避免碎石等对于施工的影响。
同时安排测量人员做好巷道中线和腰线的测量工作,利用小线拉出一条中线,确保其经过需要设置支护措施的地段,将腰线引到两侧后,做好相应的记号。
准备工作完成后,可以依照中线对柱窝位置进行确定,然后依照腰线进行开挖,确保柱窝深度能够达到相应标准。
在立柱上对腰线所处位置进行标注,然后在挖好的柱窝内放置立柱,确保立柱腰线与两侧岩体上腰线保持高度一致,调整垂直度,然后利用拉条来对立柱进行固定,避免其出现倾倒问题。
对上述工作成果进行确认后,还需要在梁上画出中线的位置,金属棚架设前,必须对其进行检查,确保构件连接稳固,结构合理,能够发挥良好的支承作用。
架棚时,如果采用托梁器进行上梁操作,必须划定相应的施工范围,确保人员能够在安全距离之外进行操作,避免棚梁摆动引发的危险。
如果由于巷道空间等因素,选择人工上梁,则至少需要安排四名施工人员,顶上两人,两侧各一人,在两侧各放置一个凳子,保证凳子平稳牢固,然后在专人指挥下进行上梁操作,确保顶梁能够准确架设到立柱上,与立柱实现严密牢固结合。
作业完成后,需要做好全面细致的检查工作,确保支架扭斜度和垂直度都能够满足相关要求,如果发现其超出允许误差范围,则需要及时做出调整。
必须认识到,在金属棚支护的架设过程中,第一支架的安装尤其关键,必须切实保证其质量,因为这直接关系着后续支架的架设效果。
在对背板进行安装时,需要做到分步施工,确保上一块填一块,通过目测来保证背板的平整度。
2.2 注意事项
金属棚的施工质量直接关系着煤矿巷道的稳定性,关系着井下开采作业安全,必须得到足够的重视,因此,架设金属棚支护的过程中,需要关注一些关键问题:一是必须合理选择施工人员,确保其具备丰富的施工经验,熟悉煤矿巷道支护施工的作业流程和支架规格,能够严格依照相关要求进行施工操作;二是必须充分重视施工前的准备工作,对支架施工所需的各种构件以及施工工器具进行检查,确保其类型齐全,数量准确,状态良好,同时还应该对梁、腿的尺寸和规格等进行检查,看是否符合设计要求;三是无论是机械割煤还是爆破采煤,作业完成后需要对周边巷道的顶板、煤帮和支架等进行全面检查,看是否存在有松动或者破坏,对于发现的问题,必须及时进行处理;四是应该为金属棚加设拉杆,严格依照规定设置背板的数量和规格,以木楔做好固定工作;五是在对金属棚腿窝进行开挖时,需要对其位置进行明确,保证位置合理的情况下,才能进行施工,以防止出现棚腿倾斜甚至悬空等问题,影响支护体系的整体稳定性;六是在对爆破崩倒或者事故坍塌的金属棚进行处理时,需要先对周边10m范围的棚体进行加固,然后按照从外向内的顺序进行逐一修复,避免内部进入。
顶部超挖作业需要以木料架设木垛接顶,若两侧超挖量超过300mm,需要以木料刹紧背牢,并以煤矸填充压实;七是如果发现巷道压力过大,支架出现损坏,需要先对损坏的单体柱进行加强,然后进行金属棚的修补工作,若出现多架棚损坏的情况,则需要按照从外向内的顺利进行处理[2]。
3 结束语
总而言之,在煤矿井下作业中,存在大量影响作业安全的因素,从保证井下生产效率和生产安全的角度,煤炭企业需要做好巷道支护工作,从巷道的实际情况出发,选择恰当的支护方式,保证巷道稳定可靠,以此来为煤矿井下施工作业的安全提供可靠保障,减少安全事故的发生,推动我国煤炭事业的稳健发展。
参考文献
[1] 伍光东.井下巷道采用锚网支护与金属支架支护的经济效益分析[J].中国高新技术企业,2015,(30):141-142.
[2] 刘东东.我国煤矿巷道支护技术研究[J].机械管理开发,2017,(12):63-64.。