煤矿井巷支护技术
煤巷锚杆支护技术要求规范
煤巷锚杆支护技术规范1 范围本标准规定了煤巷锚杆支护技术的术语和定义、技术要求、煤巷锚杆支护监测及煤巷锚杆支护施工质量检测。
本标准适用于煤矿煤巷锚杆支护,也适用于半煤岩巷锚杆支护。
2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB/T5224-2003 预应力混凝土用钢绞线GB/T14370-2000 预应力筋用锚具、夹具和连接器GB50086-2001 锚杆喷射混凝土支护技术规范MT146.1-2002 树脂锚杆锚固剂MT146.2-2002 树脂锚杆金属杆体及其附件MT/T942-2005 矿用锚索MT5009-1994 煤矿井巷工程质量检验评定标准3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。
3.1煤巷coal roadway断面中煤层面积占4/5或4/5以上的巷道。
3.2半煤岩巷half-coal and half-rock roadway断面中岩石面积(含夹石层)大于1/5到小于4/5的巷道。
锚杆支护bolt supporting以锚杆为基本支护形式的支护方式。
3.4锚杆杆体破断力breaking force of bolt bar锚杆杆体能承受的极限拉力。
3.5锚杆拉拔力pulling force of bolt锚杆锚固后,拉拔试验时,锚杆破断或失效时的极限拉力。
3.6锚固力anchor capacity锚杆的锚固部分或杆体在拉拔试验时,所能承受的极限载荷。
〔MT146.1-2002,定义3.8〕3.7设计锚固力 design anchor capacity设计时给定的锚杆应能承受的锚固力。
3.8树脂锚杆resin anchor bolt〔MT146.1-2002,定义3.1〕3.9树脂锚固剂capsule resin起粘结锚固作用的材料称锚固剂,树脂锚固剂由树脂胶泥与固化剂两部份分隔包装成卷形。
复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用
复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用
复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用包括以下几个方面:
1. 煤矿巷道掘进时,遇到软岩层、断层、厚水层等复杂地质条件,可采用喷射支护技术。
喷射支护技术是通过喷射混凝土或聚合物材料等填充岩体裂隙,增强巷道围岩的强度和稳定性,从而提高巷道掘进的安全性。
2. 当煤矿井巷遇到煤层顶板松散、难以支撑的情况时,可采用锚杆支护技术。
锚杆支护技术是通过锚杆将煤层顶板与支架连接在一起,形成一个整体结构,提高巷道的稳定性和支撑能力。
3. 在地质条件复杂的煤矿区域,可采用先掘后支技术。
先掘后支技术是先将巷道掘进到一定程度,然后在巷道衬砌前后进行岩体加固和支护,从而减少巷道掘进过程中岩体的变形和塌方现象。
4. 在水文地质条件复杂的煤矿区域,可采用注浆技术。
注浆技术是通过将固化剂注入煤层和围岩裂隙中,形成一个固体浆体,提高巷道围岩的密实度和稳定性,从而减少水的渗透和涌水对巷道的影响。
总之,复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用需要根据具体情况选择合适的支护措施,从而确保煤矿掘进的安全和高效。
某煤矿井底车场巷道砌碹支护专项安全技术措施
某煤矿井底车场巷道砌碹支护专项安全技术措施一、前言:根据设计要求,井底车场部分巷道施工过2#煤层,岩体比较破碎,围岩整体性差,顶板压力大,为确保施工质量及施工安全,经矿方研究并经设计院同意决定:在施工过程中,凡揭露岩石为煤层、炭质泥岩及泥质页岩的巷道,在原设计巷道断面基础上另增加450mm壁厚进行双层钢筋砼砌碹支护。
现井底车场需要砌碹支护巷道已全部掘进并进行临时支护完毕,下一步准备进行永久砌碹支护,为保证施工安全、优质的完成施工,特制定专项安全技术措施以作指导。
二、编写依据:1、井底车场平、断面图 S1130-109-012、井底车场线路及水沟坡度图 S1431-121-23、二号交岔点平、断面图 S1431-123/121-44、《煤矿安全规程》 2010版5、《煤矿井巷工程质量验收规范》(GB50213-2010)6、《煤矿井巷工程质量检验评定标准》(MT 5010-1995)7、施工图纸《工程设计变更单》三、概述:1、支护范围:井底车场15~21工程段、二号交岔点及与其连接所有巷道10m范围。
详见:井底车场巷道砌碹支护部位示意图2、支护形式:在原设计锚网索喷基础上增加双层钢筋砼复合支护,厚度为450mm,砼强度等级为C35。
3、质量标准:合格,合格率100%。
四、巷道施工方案:1、绑扎钢筋作业按照施工要求进行绑扎钢筋作业,首先检查钢筋的品种、质量、规格、性能是否符合设计要求和规范规定,当满足要求后,进行绑扎钢筋作业。
受力筋采用Ф20mm螺纹钢筋,间排距为300×300mm,钢筋搭接长度为700mm,联系筋采用φ10盘圆加工制作,间距为600mm。
钢筋采用扎丝搭接绑扎,在绑扎钢筋时,钢筋间排距必须控制在设计范围内,钢筋保护层也要符合设计和规范要求,钢筋内外缘保护层厚度均为70mm。
附:井底车场1-1及2-2断面配筋图2、稳立模板作业根据施工图纸设计要求及测量人员给出的巷道中、腰线,放出巷道拱基线及巷道两边边线,依据拱基线及边线由内向外同时稳立巷道墙部模板,首先将墙部模板连成一体置于边线外侧、拱基线下方,再将墙立柱立在墙板接缝处并利用鈀钉固定连成一体,然后在每道墙立柱固定木楔上架设上、下两道木撑杆并固定牢靠,最后在墙板与巷帮之间,对每根墙立柱打设上、中、下三层斜木撑以加固牢固墙板,对上、下两道木撑杆之间打设顶柱。
煤矿井下巷道掘进与支护技术及装备
煤矿井下巷道掘进与支护技术及装备提纲:一、煤矿井下巷道掘进技术及装备二、煤矿井下巷道支护技术及装备三、煤矿井下巷道掘进与支护一体化技术及装备四、煤矿井下巷道掘进与支护系统的安全性分析五、煤矿井下巷道掘进与支护未来发展趋势一、煤矿井下巷道掘进技术及装备煤矿井下巷道是不可避免的,是煤矿生产的必要环节。
常见的巷道掘进方法有人工掘进、机械掘进等,而其中最主要的发展趋势是机械化掘进。
机械化掘进所用的主要装备有:钻机、掘进机、装载机、矿用汽车、爆炸设备等。
其中,掘进机的掘进工作性能是判定掘进机能否适应井巷掘进的关键,掘进机的发展改变了传统巷道掘进工作方式,缩短了掘进周期,提高了掘进速度。
二、煤矿井下巷道支护技术及装备巷道支护是保证井巷安全、顺利通行的关键环节。
传统的巷道支护方法主要有木材支架和金属支架,这些方式已经逐渐被新的支护技术所取代。
目前常用的巷道支护技术有预制仓板支护、网状钢架支护、喷锚支护、高分子材料支护等。
其中,网状钢架支护具有高强度、轻质化、易施工等特点。
三、煤矿井下巷道掘进与支护一体化技术及装备煤矿井下巷道掘进与支护一体化技术被誉为掘进支护领域的新技术,是传统巷道掘进工艺不可替代的突破口。
它集掘进、支护为一体,自动精准,对地层破坏小,施工效率高等。
目前常用的一体化装备有深部掘进支护装备和全尾巷道掘进支护装备。
四、煤矿井下巷道掘进与支护系统的安全性分析经过多年发展,煤矿巷道掘进与支护技术不断提高,工程效益也得到了显著提升。
然而,巷道掘进与支护在施工过程中存在安全隐患和经济风险。
常见的巷道安全问题有塌方、支架断裂等。
因此,在工程施工前需对地质条件进行评估和掌握,对施工操作应严格监督,提高巷道运行安全性。
五、煤矿井下巷道掘进与支护未来发展趋势未来,煤矿井下巷道掘进与支护将更趋精细化,装备高度智能化。
随着互联网应用的普及,云计算、物联网、大数据等技术将渗透到巷道掘进与支护行业,为煤炭行业生产提供更好的技术支持。
煤矿开采技术与掘进支护技术的探讨
煤矿开采技术与掘进支护技术的探讨标签:煤炭开采;掘进;支护技术当代中国经济高速发展,煤炭行业竞争日趋激烈,煤炭企业想要在激烈的竞争之中赢得自己的一席之地,必须做好生产销售的各个相关环节,研发使用更先进和科学的煤炭开采技术,充分有效的利用好煤炭资源,这都是十分关键的。
同时,由于煤炭开采的整个环境特殊性,保证生产安全也极为重要,采用先进的开采和掘进技术也是所有煤炭生产企业要切实做到的。
一、现行主要煤炭开采技术概述(一)炮采技术炮采技术时一种传统的煤炭开采技术,被很多中小型煤矿广泛采用。
炮采技术主要是通过爆破的方式进行的,在煤矿的长臂工作面上,采用人工装煤和单体支柱支护的技术相互结合进行采煤工作。
具体的工艺流程是破煤,运煤,支护,放顶。
炮采工艺在工作面作业时使用的工具较为简单,钻研工具使用的是煤电钻,运煤的设备是轻型刮板输送机,用坑木做支护。
当然,炮采的工艺也存在很多问题。
如顶板难以管理,很容易产生瓦斯、顶板等事故,安全隐患和风险相对来说比较大,对于煤矿工人的劳动强度要求也比较大,煤矿的产量往往不是很高。
使用炮采工作的目前多数都是一些小型煤矿生产企业。
使用炮采工艺进行施工时有很多注意事项,要加强相应的检查和管理,做好相应的防护工作,适时减轻工作人员的劳动强度,安全措施务必要到位,保证相关人员的施工安全。
(二)综采技术综采技术是目前应用范围较为广泛的煤炭开采新技术,是目前多数煤炭开采企业采用的主流煤炭开采技术。
综采工艺的机械化程度相对于炮采来说要高出很多,在主要的爆破,运输,支护以及相关煤矿开采工序的处理上,综采已经实现了全面的机械化作业。
随着综采技术的日益完善和发展,更多的煤炭生产企业也在使用综采技术。
应用的范围进一步扩展。
综采技术主要适于应用在一些特殊地质环境的开采工作之中,比如煤矿的顶板比较坚固,硬度较大,煤层的地质情况相对来说比较稳定的长臂项目开采环境。
在煤炭开采中,综采工艺相关机械设备的安装和回撤工作难度也比较大,整个过程对于工作面的推进技术要求十分严格。
煤矿井巷工程支护技术的发展历程与实践应用
煤矿井巷工程支护技术的发展历程与实践应用发布时间:2022-12-27T03:53:43.557Z 来源:《中国电业与能源》2022年17期作者:王旭[导读] 煤矿井巷掘进施工王旭陕西陕煤榆北煤业有限公司陕西省榆林市719000【摘要】煤矿井巷掘进施工,因围岩原应力平衡被破坏,造成顶帮岩层离层松动,易引发冒顶、片帮事故。
通过选用合理的支护方式,能有效防止围岩松动、裂隙的张开和新的破裂面的产生,使围岩避免受到水及风化的影响,达到稳定状态。
【关键词】巷道支护;支护方案;支护参数目前,煤矿巷道主要采用两种支护形式。
一是外部支护,这种支护作用在围岩的外部,依靠支护结构的承载能力来承受地压。
在与岩石紧密结合的情况下,这种支护也能起到限制围岩变形、维持围岩稳定的作用。
二是锚杆支护,是指在天然的地层中钻孔至稳定地层中,插入锚杆,然后在孔中灌注水泥砂浆,置于稳定地层中的锚杆部分称为锚固段,利用锚固段的抗拔能力,维持岩体的稳定。
1影响煤矿井巷工程支护的要素1.1交岔点交岔点与支护技术中的两个部分相连接,如果设计不够科学合理,支护的连接情况就会受到影响,影响井巷工程的整体质量,这对于煤矿作业而言是极为不利的。
1..2施工因素施工水平对工程支护技术具有较大影响,支护技术中的各个施工点都存有危险性,所以煤矿企业需要严谨管控井巷支护技术的所有施工过程,既要保障支护施工的质量,又要确保支护施工的安全水平。
1.3技术规程问题煤矿井巷工程支护技术的规程要求是有差异的,会对技术技术的安全性产生影响,要努力消除规程中的不足,使得工作顺利应用。
2煤矿井巷工程支护技术分析2.1棚式支护技术棚式支护技术在煤矿井巷工程中可以分为多种类型,由于使用材料和支护方式不同,所以其具备灵活多变的特性。
以某煤矿井巷工程为例,分析棚式支护技术的应用。
该工程运用金属支护材料,采取拱形支护的方式,稳定井巷作业,棚式支护在该工程中比较被动,主要是井巷表面缺乏稳定度,增加棚式支护的难度,导致支架无法稳定连接,只能借助砌碹的方式,提高该工程井巷表面的稳固性,确保棚式支护能够稳定进行。
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。
煤矿安全规程之巷道支护规程解读
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❖ 支架与顶帮之间的空隙必须塞紧、背实,其作 用一是阻止顶帮围岩的变形、破坏,二是使支架能 均匀受力。当顶帮围岩松软破碎压力大时,可人为 地将掘进断面扩大,在支架与顶帮的空隙之间刹双 层或三层刹杆。遇高顶处要用木垛接顶。刹杆或木 垛都必须紧密接顶接帮,打紧楔子。如果不紧密接 顶接帮,则刹杆或木垛如同虚设,冒顶、片帮事故 就可能在顷刻之间发生,这种教训屡教不鲜。
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❖ 采用锚喷支护的巷道,因地质、矿压、施工质量 等原因,混凝土喷体也会出现裂纹、裂缝、离层等 破坏现象。喷体裂缝、离层的破坏程度也需要用敲 帮问顶的方法探明。
❖ 探明的工作面顶帮松动、断裂和离层的破坏程度, 分别采用不同类型的支护方式加以维护,可采取什 么方式处理顶帮岩石提供依据,能够保证作业人员 的安全,因此,敲帮问顶必须纳入制度化的管理中 去;否则,顶帮冒落、掉块、片帮、喷体坠落伤人 事故就有可能发生。
❖ (八)锚杆必须用机械或力矩扳手拧紧,确保锚 杆的托班紧贴巷壁。
❖ (九)岩帮的涌水地点,必须处理。 ❖ (十)处理堵塞的喷射管路时,喷枪口的前方及
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2
A A1
A
A
图1-1 前探刹杆 1—24kg/m钢轨;2—普通刹杆
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(2)鱼尾式工作面超前支护(图1-2)
掘进工作面呈鱼尾式,两侧先掏进去,把两根棚腿立上,再掘顶部,
上棚粱,刹顶板。
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煤矿井下掘进中的巷道支护技术
2021年第2期2021年2月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[1],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。
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[2],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巷道围岩压力分类2.1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[3]主要表现为顶板压力显现严重。
2.2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[4]。
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[5]。
2.3膨胀压力膨胀压力指围岩吸水膨胀,岩体崩解引起的压力[6]。
其展现形式与围岩形变压力类似,但内部变形作用机理完全不同。
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。
矿井锚喷支护技术规范
四川省煤业有限责任公司文件生〔2011〕184号四川省煤业有限责任公司关于印发《矿井巷道锚喷支护技术规范(试行)》的通知公司各生产单位:为了科学、规范、有效地进行锚喷支护,提高巷道支护质量,保证生产安全,促进公司巷道锚喷支护技术的发展,特制定《四川省煤业有限责任公司巷道锚喷支护技术规范(试行)》,现印发给你们,请认真贯彻执行。
特此通知附件:《四川省煤业有限责任公司巷道锚喷支护技术规范(试行)》二〇一一年七月二十七日主题词:锚喷支护生产技术规范四川省煤业公司办公室2011年7月27日印矿井巷道锚喷支护技术规范四川省煤业有限责任公司二○一一年七月十八日第一章总则第1条为了科学、规范、有效地进行锚喷支护,提高支护质量,保证安全,促进威达煤业有限责任公司(以下简称“威达公司”)锚喷支护技术的发展,特制定本规范。
第2条锚喷支护是靠其先进性、技术性和可靠性来保证的,因此,各矿在推广应用锚喷支护技术时要坚持科学态度,依靠科学技术进步,高度重视锚喷支护的技术问题,积极推广应用新技术、新机具、新材料、新工艺。
第3条锚杆支护巷道采用树脂锚固剂锚固。
巷道两帮可采用可回收锚杆,不得采用管缝式锚杆支护巷道。
第4条锚喷支护施工必须严格按设计进行。
第5条对涉及锚杆支护的有关人员(有关领导、工程技术人员、操作人员、安全监察人员)要进行技术培训。
第6条本规范未涉及到的有关技术问题,按国家、行业管理部门及上级部门的有关法规、规范及规定执行。
第7条本规范适用于威达公司所有锚喷支护巷道。
第8条有关名词解释1.巷道:本规范中泛指矿山井下的各类巷道、硐室、交岔点等。
2.锚杆杆体破断力:锚杆杆体能承受的极限拉力(kN)。
3.锚杆拉拔力:锚杆锚固后,拉拔试验时,锚杆破断或失效时的极限抗拉力(kN)。
4.锚固力:锚杆正常工作时所承受的极限拉力(kN)。
5.设计锚固力:设计时给定的由锚杆承受的最小拉拔力。
6.锚固剂:通过其粘结使锚杆锚固在锚杆孔中的无机或有机粘结介质。
煤矿巷道支护技术课件
二O一五年
煤矿巷道支护技术
1
交流提纲
煤矿巷道支护历史 煤矿巷道支护理论 煤矿巷道支护技术现状及展望 特殊条件下巷道支护技术
煤矿巷道支护技术
2
交流提纲
井巷工程作为煤矿工作的重要一环,其内容概括起来为: 一个中心,两个基本点。
一个中心:以安 全、快速、优质、 高效、低耗完成 巷道、硐室施工, 保证矿井生产采 掘平衡。
到20世纪80年代初期,锚杆支护在鲁尔矿区实验成功后获 得推广,现己应用到千米的深井巷道中,取得了许多成功的经 验。
煤矿巷道支护技术
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二、 锚杆支护历史
• 我国在煤矿岩巷中使用锚杆支护也已有近60余年的历史。从 1956年起在煤矿岩巷中使用锚杆支护,20世纪60年代锚杆支护 开始进入采区,但由于煤层巷道围岩松软,受采动影响形量很大, 对支护技术要求很高,加之锚杆支护理论、设计方法,锚杆材料、 施工机具、检测手段等还不够完善,因而发展缓慢。“八五”期 间,原煤炭工业部把煤巷锚杆支护技术作为重点项目进行攻关, 在“九五”期间,原煤炭工业部将“锚杆支护”列为煤炭工业科 技发展的五个项目之一,对锚杆支护的可行性和适用性进行了深 入细致的研究,取得了一大批水平较高的科研成果。
2个基本点
一是施工 核心技术
二是巷道 支护技术
煤矿巷道支护技术
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第一部分 煤矿巷道支护历史
巷道支护历史概述
锚杆支护历史
巷道支护型式
煤矿巷道支护技术
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一.巷道支护历史 概述
我国煤矿主要是地下开采,需要在井下开掘大量巷 道,保持巷道畅通和围岩稳定对煤矿建设与生产具有重 要意义。随着开采深度、广度及开采强度的不断提高巷
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%。
煤矿井巷支护技术要点研究
煤矿井巷支护技术要点研究【摘要】随着煤矿开采深广度与强度不断增加,井巷地质条件更为复杂,埋深越来越大,对支护技术要求越来越高,本文介绍了各种井巷支护技术,分析了井巷支护的技术要点,确保了采煤工作的安全顺利开展。
【关键词】煤矿;支护技术;井巷支护;要点一、各种井巷支护技术(1)棚式支护与砌碹支护。
棚式支护按照应用材料可分成木质、金属及钢筋砼金属等支架,依据空间形式又能分成拱形、梯形与马蹄形等,按照服务性能可分成刚性与可缩性支架,棚式支护曾是我国煤矿井巷主要的支护形式,上世纪90年代棚式支护占据了高达80%的比重,随着新材料技术应用,木支架及钢筋砼支架已逐渐淘汰掉,同时棚式支架也是被动支护,井巷表面与支架是难以紧密接触的,早期时,围岩变形控制能力差,复杂困难的状况下,其支护成本高,但效果并不理想,随着锚杆支护发展,棚式支架应用量,逐渐在减少。
砌碹支护具有坚固性、耐久性与防火性等优点,并且运用材料也非常广泛,如料石、现浇钢筋砼及混凝土砌块等,不过砌碹支护是被动刚性支护,支护成本比较高,劳动强度大,施工速度也不快,无法适应围岩的大变形,砌碹支护作为很早的一种支护方法,在一些大巷与硐室当中还有使用,一般井巷中,已经停止应用。
(2)锚喷支护与注浆加固。
锚喷支护在我国煤矿中,已经有仅60年历史了,砼的喷射能及时将井巷周边封闭掉,利用密贴支护,能降低水风给井巷围岩强度所带来的影响,及时支护围岩,具有良好的加固作用,发挥围岩自承力,通过多年试验推广,锚喷支护在理论、设计、施工工具及质量检测等方面进步很大,锚喷支护优越的性能,使它成为围岩井巷的首选支护,并且锚杆支护也是煤巷主体的支护形式。
在一些破碎岩体当中,井巷开掘与维修运用锚杆或棚式支护难以获得良好支护效果,在井巷围岩当中,注浆加固是非常有效的方法,浆液能够填充围岩裂缝,改善围岩的结构,将已破碎的岩体进行固结,提高围岩的承载力,现在所涉及的注浆材料主要有高分子材料或者水泥基材料,在实际生产支护中,可依据井巷地质或者煤矿的生产条件来选择注浆材料。
井巷施工技术——巷道支护
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)
水泥的强度(取决于矿物成分和细度)
用软练法检验
水泥和标准沙(1∶2.5)+ 定量水(水灰比0.5)制成标准试件
(4×4×16cm);养护 ;试验(抗折抗压)。 温度20℃±1℃,相对湿度>90% 3d, 28d
强度和标号:425、425R、525、525R、625、625R,见表6-2。
第一节 支护材料
棚式支架
梯形金属支架 拱形可缩金属支架
———— 石材整体支护
料石 砖
————
锚喷支护
金属锚杆、锚索 木锚杆
木支架
钢筋混凝土支架
混凝土
钢筋混凝土
竹锚杆
金属网 混凝土
水泥:种类、适用条件
混凝土:组成、技术性质、外加剂、配合比 钢材:矿用型钢(工字钢、U型)
一.水泥
水泥是一种加水拌合而成的可塑性浆体,能将砂、石等散粒材料
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。大体积混凝土水化热造成的内外温差,可导致混凝土开裂;但
水化热对冬季混凝土施工则是有益的,水化热可促进水泥水化进程。
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%。
胶结成为整体并经物理和化学过程形成坚硬的人造石结构。
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煤矿井巷支护技术探讨
[摘要]本文由煤矿井巷承受压力种类、性质及稳定性影响因素出发探讨了煤矿井巷科学支护技术优势及其相关应用策略,对提升煤矿井巷工程优质性、可靠性与安全性,强化工程建设水平与效益有积极有效的促进作用。
[关键字]煤矿井巷;支护技术;可靠
煤矿井巷主体承受压力
影响煤矿井巷综合稳定性与可靠性的重要因素在于围岩强度与应力关系,当后者超过前者便会令煤矿井巷陷入不稳定状态,而在两者相等情况下煤矿井巷则较为稳定。
考验围岩应力与强度的因素则为煤矿井巷主体承受的压力,其包含倾斜巷道、水平巷道与垂直巷道产生的地压,地压通过地壳岩体相互间产生的机械作用通过压力形式展现。
在没有开展回采或掘进的岩层其岩体在任何位置都会受到来自各方均势压力的挤压,进而处于原始的相对平衡态势,当开掘煤层或岩层巷道后,其岩体受到的原有三向压力则转变为两向,进而令该类相对自然平衡的压力状态需要进行重新分配。
水平巷道地压由巷道顶压、侧压与底压组成,垂直巷道地压主要指掘开立井后,其周围岩石承受力在大于自身强度情况下便会在井筒四周呈现破坏区,区域内岩石则会倒落于井内,如果井内设有支架,则会令支架受到挤压力影响。
倾斜煤矿巷道内产生对支架的作用地压高低可通过其倾斜角度采用相应计算方式获取,基于倾角影响,我们可将其位于拱内自然平衡的岩石重力分解为法线与切线分力等。
2、煤矿井巷稳定性影响因素
对煤矿井巷稳定性产生不良影响的因素包括围岩性质、井巷位置、断面尺寸、轴线巷道方向、破岩掘进方法、沿空护巷、掘进时间以及相关掘进方案等。
地层煤系普氏系数一般为零点五至一点五,而石灰岩与硬砂岩系数则分别为十与八,倘若我们合理令煤矿巷道由煤系地层转变为硬岩,则会令其整体稳定性显著提升到八到十倍,由此可见岩性具有重要的煤矿井巷稳定性影响效能。
对井巷位置的调整主体是针对采面或相邻巷道距离的调整,进而降低其应力影响作用,令采空区相对关系更为协调,避免受到不良支撑压力的影响,进而有效降低围岩巷道压力。
煤矿轴线巷道方向在同原岩的最大应力方向保持一致时具有较好的稳定性,而当两方向呈垂直分布时则具有较差的稳定性。
为有效维护煤矿巷道稳定性、杜绝其围岩产生跨落或变形,在掘出巷道后我们应对其实施适宜性支护,进而确保煤矿巷道提供安全可靠的工作空间。
维护煤矿巷道的形式种类繁多,依据结构可将其划分为砌碹支护、棚式支护、锚喷支护等。
3、提升煤矿井巷可靠稳定性科学支护技术
3、1棚式支护技术
煤矿井巷棚式支护方式可依据其使用材料划分为金属支架、木质支架、钢筋混凝土与金属支架等,倘若依据空间形式则可划分为马蹄形、拱形与梯形等;依据其使用服务性能则可将其划分为可缩性或刚性支架等。
由木支架构建的棚式支护方式基于其材料有限的
强度性,令支护维护可靠性受到了一定影响,易于产生腐烂现象,且防火性能差,因此该类支护技术方式我们应多应用在地压有限的煤矿井巷中,且断面不易过大,应具有较短的服务年限,同时还可应用于掘进巷道或维修巷道临时支护作业中。
对于棚式金属支架支护我们可用于巷道准备及回采巷道环节,因其较木支架具有较强的坚固耐用性因此适用于具有较大断面且较严重地压的煤矿巷道中,尤其更适宜应用于可缩性支架。
当然金属支架同样不耐酸性腐蚀,因此对于有酸性水源的煤矿井巷中我们不适宜采用该类金属支架棚式支护技术。
钢筋混凝土材料支架耐用性较长,因此我们可令其应用于不存在动压的煤矿采区巷道中,尤其在较长服务年限、较稳定地压及断面低于十二平方米的巷道中发挥其较好的可靠支护效果。
3、2砌碹支护技术
该类支护技术方式内含较强的耐久性、坚固性、阻水防火性,且通风阻力较低,使用材料也具有广泛的来源等优势。
同时该类技术的缺点则在于施工复杂性较突出,且施工投入成本较高,一般我们可将其较多应用于具有较长服务年限的煤矿开拓巷道中。
而对于具有较大地压、较差地质条件的煤矿巷道中,或缺乏他类支护材料状况下以及在服务年限有限的煤矿巷道中我们更适宜采用石材支护技术方式。
3、3锚喷支护技术
煤矿巷道中锚喷支护技术即为喷射混凝土、喷浆以及锚杆支护
的联合支护技术方式,是合理化刚性为软性的综合支护思想。
该类支护技术的科学应用需要我们对于煤矿井巷所处的不同围岩条件
进行科学探讨。
倘若在整体硬岩的煤矿井巷中,基于该类围岩具有较高强度,因此在深度中等开采条件下我们只需合理对巷道进行选型并应用光面爆破方式,便可令煤矿巷道自身处于较高可靠稳定状态,而无需进行辅助支护。
而一些情况下为有效预防风化、令尖角状产生的集中应力现象得到良好控制,我们也可对位于该岩层进行开掘的主要煤矿大巷及峒室实施必要的支护处理。
对处于块状岩体条件的煤矿井巷,基于其围岩具有较差的整体性能、坚硬程度较好、岩块之间通常呈现咬合镶嵌状态,且锁在一起,因此采用该类锚喷支护技术可有效及时的预防危石出现个别掉落现象,并能较好的确保整体围岩的稳定性。
对于煤矿井巷位于层状岩层时,我们可激发锚杆支护技术的显著优势作用,令其应对岩层有可能发生的沿层面滑动现象,我们可借助锚杆支护技术内含的抗拉、抗剪与压紧锚杆层面增多形成的摩擦力,保护滑动石块处于稳定状态。
针对弯张与离层较易产生的破坏我们则应采用同层面呈垂直状态的一组锚杆
将各个岩石层有效合为一体,进而构建为稳固的组合梁形式,有效提升其抗弯刚度。
对于强度有限的软岩层,其具有较大的变形能力,无法大量承受拉应力,因而较易产生过大的围岩变形、破坏或松动不良状况,基于这一现状我们可科学利用网壳锚喷支护技术的完善支护效果、良好支护刚度、灵活调整性、连续立体支护功能展开有效及时的支护处理应用。
4、结语
煤矿井巷支护技术的科学、适应性应用可有效提升煤矿工程可靠性、耐久实用性并延长其服务寿命,因此我们应在明晰煤矿井巷承受主体压力、易于受到的稳定性影响基础上适应性应用煤矿井巷支护技术方式,全面激发其可靠防护性能,营造安全、稳定、良好的煤矿井巷生产环境,进而创设丰富的经济效益与社会效益。
[参考文献]
[1]韩振鹏,夏志锋.锚杆锚索联合支护技术在煤矿井巷中的应用[j].中州煤炭,2010(10).
[2]李进.煤矿井巷锚杆支护施工的认识与实践[j].淮北职业技术学院学报,2009(3).。