煤矿巷道支护的发展

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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

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

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

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。

煤矿软岩巷道支护技术的研究及发展

煤矿软岩巷道支护技术的研究及发展

值, 不随 时 间的变化而变化 。 当荷 载超 过 这一 临界值 后, 岩层的 塑性 形
4 . 1 软岩 巷道支 护的技术关键 根据 软岩 的力学特 点, 要使 软 岩巷 道支 护取得成功 要把 握好 三个
变 会出现 明显的 加速 现象 , 这一 临界 值的 荷载 成 为临 界荷载 。 荷 载小 技术关 键 : 正确的确 定软岩 变形机制 的复合型 、 将 复合型有效的 转化为 于临 界荷载 时岩层称为硬岩 , 荷 载超过 临界荷 载后, 岩层的 塑性 形变不 单 一性 和合 理的运 用复合型变性 力学机 制的 转化 技术 。 在 支护设 计时 稳 定, 此 时称 为软岩 。 另外一 个特性 是软化 临界深 度, 软化 临界深度与 不能只进行单一型的支护 设计, 要根据每 个受力点的力学特 性使用联 合 软化临 界荷载时 相对应 的。 当巷 道深度小于某一深 度时, 岩层变形 不 明 支护方式 , 设计 最适合 复合型变形力学特点 的支护方案 , 确保软 岩巷道 显, 不会 出现 大变 形 , 但是 当巷 道位置超 过这一深 度后, 岩层会有 明显 支护的综合性 能。
2 . 软岩巷道变形破坏的原因及特点
随着 煤 矿的 开采 , 巷 道深 度的 不断 增加 , 巷 道围岩构 造也 越来 越 塑性工作 状态 , 形成塑性 区。 此 时如果 没有 及时有效 的进行支 护处理 , 复杂 , 如 果围岩处于 软岩层就容 易造成巷道 的不稳定 , 引起巷道 四壁 的 塑性 区就会发生较 为严重 的形变 , 从 而形成松 动破坏 区。 松动破 坏区不
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【 摘要】本文主要对软岩的概念进行了简 单的介绍, 并指出了 如今煤 拱 肩和巷 道拱部变形尤 为严重, 经常出现 凸起和墙体开裂等现 象。

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

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。

我国煤矿锚杆支护应用前景及发展技术途径

我国煤矿锚杆支护应用前景及发展技术途径

我国煤矿锚杆支护应用前景及发展技术途径煤矿锚杆支护是地下煤矿开采中重要的支护工艺之一,用于加固煤矿巷道和开采空间,保护矿工安全。

随着煤矿安全和生产效率的要求日益提高,煤矿锚杆支护的应用前景广阔,同时也对其发展技术提出了更高的要求。

本文将就我国煤矿锚杆支护的应用前景和发展技术途径展开讨论,并提出一些建议。

首先,煤矿锚杆支护的应用前景广阔。

随着煤炭资源的逐渐枯竭,煤炭开采逐渐向深部、斜层和复杂地质条件发展。

这些条件给煤矿锚杆支护提出了更高的要求,需要研发和应用更先进的技术。

同时,我国煤矿事故频发,尤其是顶板事故和煤与瓦斯突出事故,煤矿锚杆支护可以提高巷道和开采空间的稳定性,从而减少事故发生的可能性。

另外,随着煤矿开采规模的不断扩大和效益的提高,煤矿锚杆支护的应用也将更加广泛。

其次,煤矿锚杆支护的发展技术途径。

当前,国内外在煤矿锚杆支护方面的研究取得了一些成果,例如高强度锚杆的开发和应用、新型锚杆材料的研究、支护结构的优化设计等。

然而,煤矿锚杆支护仍然存在着一些问题,如锚杆粘结强度低、支护结构不够稳定等。

因此,需要进一步加大煤矿锚杆支护技术的研发力度,提高锚杆的强度和稳定性,同时开发新型的支护结构和材料,提高锚杆的粘结强度。

此外,还可以通过加强煤矿锚杆支护技术的推广应用来促进其发展。

当前,虽然我国的煤矿锚杆支护技术已经取得了一些成果,但在实际应用中,仍然存在着一定的局限性。

一方面,部分煤矿企业在选用锚杆支护技术时存在误区,未能充分考虑矿井特点和工程条件,导致支护效果不佳。

另一方面,一些中小型煤矿由于人力和资金的限制,无法引进先进的锚杆支护设备和技术,直接影响到矿工的安全和生产效率。

因此,需要加强对煤矿锚杆支护技术的推广,提供技术支持和培训,促使矿山企业更好地应用锚杆支护技术。

综上所述,我国煤矿锚杆支护应用前景广阔,但也面临一些技术挑战。

因此,需要加大煤矿锚杆支护技术的研发力度,提高锚杆的强度和稳定性,同时开发新型的支护结构和材料。

煤矿巷道支护方法

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。

地下煤矿采准巷道支护技术的研究与应用分析

地下煤矿采准巷道支护技术的研究与应用分析

地下煤矿采准巷道支护技术的研究与应用分析【摘要】本文围绕地下煤矿采准巷道支护技术展开研究与应用分析。

在首先介绍了研究背景,即地下煤矿采准巷道支护技术的重要性和紧迫性。

接着阐述了研究意义,即采准巷道支护技术对煤矿安全生产的重要作用。

最后明确了研究目的,即深入探讨该技术在实际工程中的应用及优化。

在分别介绍了地下煤矿采准巷道支护技术的概述、常见支护技术、适用性分析、技术优化研究以及在实际工程中的应用情况。

在总结了地下煤矿采准巷道支护技术的研究成果,评估了技术应用效果,并展望了未来的研究方向。

通过本文的研究与分析,可以更深入地了解地下煤矿采准巷道支护技术在煤矿工程中的重要性和应用。

【关键词】地下煤矿、采准巷道、支护技术、研究、应用、分析、研究背景、研究意义、研究目的、技术概述、适用性分析、优化研究、实际工程、研究成果、效果评估、未来研究方向1. 引言1.1 研究背景地下煤矿采准巷道支护技术一直是煤矿安全生产中的重要内容,巷道作为煤矿生产的重要通道,必须具有良好的支护结构以确保采掘工作的安全顺利进行。

由于地质条件的复杂性、巷道开挖的深度和规模增加等因素,使得巷道支护技术的研究和应用面临着诸多挑战。

在过去的煤矿生产中,矿井巷道常常因为支护结构不完善或者支护材料选用不当而出现开裂、坍塌等安全事故,给矿井生产带来了严重的安全隐患。

加强对地下煤矿采准巷道支护技术的研究与应用,探索更安全、可靠的支护方案,具有重要的现实意义和应用价值。

通过深入研究地下煤矿巷道支护技术,不仅可以提高煤矿生产的安全性和稳定性,还能够提升矿井的生产效率和经济效益。

本文将对地下煤矿采准巷道支护技术进行系统的分析与研究,旨在为煤矿安全生产提供技术支撑和指导。

1.2 研究意义地下煤矿采准巷道支护技术的研究意义在于提高煤矿生产的安全性和效率,减少事故发生的风险,保障矿工的生命安全。

地下煤矿采准巷道作为煤矿生产的重要通道,直接影响到矿井的生产效率和安全性。

采矿工程巷道掘进和支护技术的应用研究

采矿工程巷道掘进和支护技术的应用研究

采矿工程巷道掘进和支护技术的应用研究摘要:煤炭资源在社会发展和人们生活中占有举足轻重的地位。

在煤炭资源开发中,利用科学、有效的巷道掘进和支护技术可以提高经济效益。

因此,在煤矿开采及巷道施工中必须高度重视掘进与支护技术。

本文分析和阐述了煤炭矿井开采中巷道掘进和支护技术的应用,期望提供有益借鉴。

关键词:煤炭资源;矿井;巷道掘进;支护技术引言随着我国经济的持续发展,煤炭资源在能源供应和工业生产中发挥着至关重要的作用。

然而,煤炭资源的开发过程中,巷道掘进和支护技术面临着诸多挑战。

因此,研究和发展适合我国煤矿特点的巷道掘进和支护技术具有重要意义。

本文将分析煤炭矿井开采中巷道掘进和支护技术的应用,探讨其存在的问题,并提出相应的解决方案。

一、巷道掘进技术在煤炭矿井开采中的应用(一)掘进工艺的优化为了提高巷道掘进效率,我国科研人员在掘进工艺方面进行了大量研究。

其中包括采用先进的掘进设备、优化爆破设计、提高装岩效率等措施。

这些技术的应用显著提高了巷道掘进速度,降低了成本。

巷道掘进是矿山、隧道、地下工程等领域中至关重要的环节。

我国科研人员在挖掘巷道掘进潜力、提升效率方面付出了巨大努力。

他们通过引入先进的掘进设备、优化爆破设计、提高装岩效率等一系列措施,显著提升了巷道掘进的速度,降低了成本,为我国地下工程建设提供了有力支持。

引进先进的掘进设备是提高巷道掘进效率的关键。

这些设备具有高精度、高效率、低能耗等特点,能够在复杂地质条件下实现稳定掘进。

相较于传统设备,先进掘进设备在性能上具有明显优势,使得巷道掘进速度得到了显著提升。

优化爆破设计也是提高巷道掘进效率的重要途径。

科研人员通过精确计算爆炸参数,合理配置炸药类型和剂量,实现了高效爆破。

这种方法不仅可以减少炸药用量,降低成本,还能减轻爆炸对周围岩体的损伤,提高巷道稳定性。

提高装岩效率也是巷道掘进速度的关键因素。

科研人员通过改进装岩工艺,优化装岩设备,提高了装岩速度。

这不仅降低了作业成本,还为实现高速掘进提供了有力保障。

煤矿巷道支护技术

煤矿巷道支护技术

煤矿巷道支护技术随着煤矿行业的发展,煤矿巷道支护技术扮演着至关重要的角色。

煤矿巷道是矿井的重要组成部分,为了确保矿工的生命安全和矿山的正常运转,完善的巷道支护技术不可或缺。

本文将重点介绍煤矿巷道支护技术的相关内容,包括巷道支护的目的、常见的巷道支护材料和方法,以及巷道支护技术的发展趋势。

一、巷道支护的目的巷道支护的主要目的是保障矿工的生命安全和巷道的稳定。

在煤矿开采过程中,由于地质条件的复杂性和煤与岩石的变形,巷道往往面临着塌方、顶板下沉等问题。

巷道支护的主要目的是通过采取相应的措施,确保巷道的稳定,防止事故的发生,从而保障矿工的安全。

二、常见的巷道支护材料和方法1. 巷道支架巷道支架是常见的巷道支护材料之一,它主要由支柱、横梁和连接件组成。

支架的作用是支撑巷道顶板和两侧墙壁,分散并传递地压力,提供足够的稳定性。

常见的巷道支架有钢支架、木支架和混凝土支架等。

其中,钢支架具有力学性能好、稳定性高等优点,被广泛应用于煤矿巷道支护领域。

2. 巷道衬砌巷道衬砌是一种防止巷道岩石崩落的重要措施。

常见的巷道衬砌材料有混凝土、钢板和聚合物材料等。

巷道衬砌的作用是保持巷道的形状和稳定性,防止岩石崩落导致的伤亡事故发生。

衬砌材料的选择应根据煤矿巷道的具体情况来确定,以确保其具备足够的强度和稳定性。

3. 巷道锚杆巷道锚杆是一种常见的巷道支护方法,它主要通过加筋和加固地层,增强巷道的稳定性。

常用的巷道锚杆材料有钢材、玻璃钢等,其形状可以是直杆形、锚网形或锚框形等。

巷道锚杆的作用是减小巷道变形和破坏,提高巷道的承载能力和稳定性。

三、巷道支护技术的发展趋势随着科技的不断进步,巷道支护技术也在不断发展和创新。

以下是一些巷道支护技术的发展趋势:1. 自动化技术的应用随着自动化技术的快速发展,越来越多的自动化设备被应用到巷道支护工作中。

例如,自动化支架可以根据地质条件和巷道状态进行自动调节,提高支架的稳定性和效率。

自动化巷道衬砌系统可以实现对衬砌过程的自动监控和控制,提高施工的质量和效率。

浅谈煤矿井下巷道支护

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

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。

巷道支护前沿技术及其发展方向

巷道支护前沿技术及其发展方向
*
1.2 支护技术与其它相关技术的关系 ▲开挖技术:光面爆破 普通光面爆破、预裂光面爆破 定向断裂控制爆破:
切槽爆破
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聚能药包爆破、
*
切缝药包爆破
*
材料:钢材、混凝土材料、各种添加剂、合成材料等
机械:
锚杆机、喷射机
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1.3 支护技术的一些思考
化工材料制作的锚杆
澳大利亚的一种玻璃钢锚杆,螺帽是塑料的。
玻璃钢锚杆 双抗防腐塑料锚杆 塑料胀壳式锚杆 玻璃纤维强化塑料锚杆等。
*
锚索支护
MH型预应力锚索
*
端头锚固式单根锚索
01
结构简单
03
长度5~10m
05
02
直径小:28~32mm
04
*
锚索施工步骤
*
锚杆支护的几个技术问题
盖板问题:设置十分重要,它的作用不容忽视。省了得
已 安 装 好 的 钢 管 混 凝 土 支 架
5 连续式支护
*
研制:安徽理工大学朱效嘉教授
1—吊装孔 2—灰包 3—弧板 4—可缩夹层 20~30mm的木垫板

*
5.2 钢筋网壳锚喷支护
——安徽理工大学郭兰波教授研制—— ▲结构 用钢筋在地面焊接成板壳结构,内部是立体纵横交叉的 钢筋网架支撑着外层钢筋网。 每架支架由数块构件对头拼装,用螺栓连接。 一架紧接一架安装,架间不留间隔,每棚支架4~6片。 每片宽0.8~1.0m,厚度100~150mm。 ▲施工程序 先进行锚杆支护 然后架设网壳板块 最后喷射混 凝土 ▲适用:高地应力软弱、膨胀、破碎岩体的一项新型支护技术。
金属沙浆式 水力膨胀式 吹胀式
树脂药包式 胀壳式、 螺钉头式等

煤矿井下巷道围岩协同支护技术

煤矿井下巷道围岩协同支护技术

煤矿井下巷道围岩协同支护技术摘要:煤矿井下巷道围岩协同支护技术在矿山工程中具有重要意义。

本论文旨在探讨和总结井下巷道围岩协同支护技术的应用与研究进展,以提高煤矿工作面安全稳定性和生产效率。

本文通过分析各类支护材料、设备和方法的应用,评估其在巷道围岩控制中的性能,以及与地质条件、采煤工艺的协同作用,以期为煤矿巷道工程提供科学的支护决策和技术支持。

关键词:煤矿井下,巷道围岩,协同支护,安全稳定性,生产效率引言:煤矿工程作为我国能源产业的重要组成部分,一直以来都扮演着不可或缺的角色。

然而,井下巷道的围岩稳定性问题一直是制约煤矿生产安全和效率的主要挑战之一。

随着矿井深度的增加和采煤工艺的不断更新,对井下巷道围岩控制技术提出了更高的要求。

巷道围岩协同支护技术作为一种综合性、多学科交叉的技术体系,融合了岩土工程、地质工程、矿山工程等多个领域的知识,为解决井下巷道围岩问题提供了全新的思路和方法。

这一技术的核心思想是通过协同作用,将巷道围岩和支护材料、设备有机结合,以实现巷道的安全稳定性和生产效率的提升。

在煤矿工程领域,巷道围岩协同支护技术已经取得了显著的成果,为煤矿生产提供了有力支持。

一.煤矿井下巷道围岩问题与挑战煤矿业是世界各国的主要能源来源之一,然而,在采矿过程中,煤矿井下巷道的稳定性一直是一个关键性的问题。

煤矿井下巷道的围岩稳定性问题不仅涉及到工人的安全,还直接关系到生产效率和矿山的经济效益。

本文将探讨煤矿井下巷道围岩问题所带来的挑战,以及如何应对这些挑战。

1. 地质条件的多样性:煤矿的地质条件因地区而异,不同地方的岩层性质、地下水位、构造活动等都会对井下巷道的围岩稳定性产生重要影响。

有些地方的煤矿井下巷道可能会遭遇复杂多变的地质条件,包括各种类型的岩石、地下水的渗透等。

因此,工程师需要根据不同地质条件采取不同的围岩支护措施。

2. 巷道尺寸和布局的多样性:煤矿井下巷道的尺寸和布局因矿山规模、采矿方法和煤层厚度而异。

煤矿巷道围岩注浆加固技术的现状与发展趋势

煤矿巷道围岩注浆加固技术的现状与发展趋势

煤矿巷道围岩注浆加固技术的现状与发展趋势
• (2)岩性对巷道稳定性的影响更加显著。 浅部岩性变化对巷道变形影响较小,一般 情况下,决定巷道位置时,岩性不是主导 因素,同一巷道,不同岩性常采用相同支 护方式和参数即能保持巷道长期稳定;到 深部后,不同岩性围岩变形差异大大增加 ,岩性成为巷道位置选择的主导因素,同 一巷道不同岩性的非等强支护方法成为巷 道维护的主要手段。
注浆技术培训——注浆发展历史
●1920年,荷兰人尤斯登发明用水 玻璃-氯化钙浆液分开注入地层,利用 两种浆液的化学反应加固地层。 ●1924年日本在旧丹那铁路隧道中 ,采用水泥-水玻璃混合浆液注入断层 破碎带,取得了良好的效果,以后在 隧道工程中广泛应用。
综合而述,注浆经过一百多年的发展,由开始的 单液注浆发展到多液注入;浆材由粘土类发展到高 效无毒易注的化学类浆;设备由单一的注浆设备发 展到勘测、制浆、灌注、记录、检查分析配套专用 设备。工艺技术日臻完善,应用领域愈加广泛。 在我国应用注浆只有几十年的历史,但真正发 展是从1955年开始的。材料从水泥浆发展到水泥-水 玻璃双液浆、化学浆等。工艺从单液注浆发展到双 液注浆再到化学注浆,设备也从泥浆泵等代用设备 发展到成套专用注浆设备。目前,随着我国建筑工 程的发展,我国注浆技术水平已居世界先进水平行 列。
煤矿巷道围岩注浆加固技术的现状与发展趋势
• 注浆加固技术是一种较好的围岩加固技术 ,其能够显著的改善工程岩体的力学性能 及其完整性结构,会促使围岩形成整体的 结构,且能封堵裂隙,起到防止岩体泥化 和风化的作用,同时能够改善锚杆和金属 支架的受力状态,在使用浆体材料得当的 前提下,将会充分发挥保护围岩体的自承 载能力,其在软岩巷道工程中得到了广泛 应用。
▲某矿北风井地面注浆孔布置

浅谈巷道支护现状及发展方向

浅谈巷道支护现状及发展方向

浅谈巷道支护现状及发展方向张士强ꎬ张㊀新ꎬ王广生摘㊀要:随着我国工业化的发展和经济的日益增长ꎬ对煤矿的需求也日渐增加ꎮ在煤矿生产过程中ꎬ巷道支护技术是保障安全生产的基础ꎬ巷道支护技术的发展成为煤矿企业研究的重要问题ꎬ本文将结合我国巷道支护目前的发展现状进行分析ꎬ并对今后的发展方向进行论述ꎮ关键词:巷道支护ꎻ现状ꎻ发展㊀㊀我国作为一个能源大国ꎬ煤矿资源十分丰富ꎬ由于煤矿的开采是在井下进行施工的ꎬ其巷道支护技术是保障煤矿安全生产的关键ꎮ在进行煤矿开采过程中ꎬ煤矿和围岩具有动态性ꎬ在开采过程中巷道支护也会收到开采的影响ꎮ因此ꎬ巷道支护中对于围岩的控制是十分重要的ꎬ它直接影响到井下作业的安全性ꎮ目前ꎬ我国煤矿企业的主要用的巷道支护方式有锚网㊁锚索㊁工字钢棚支护的内容ꎬ下面我将对目前的巷道支护技术进行阐述ꎮ一㊁巷道支护发展现状中国的煤矿巷道支护的发展经历了一个漫长的过程ꎬ从木支护㊁砌暄支护㊁型钢支护到锚索支护ꎮ锚索支撑技术经历了从低强度到高预应力和强力支护的发展过程ꎮ20世纪90年代初ꎬ我国重点煤矿煤巷锚杆支护占比较小ꎬ煤巷支护方式主要是棚式支护ꎮ目前ꎬ部分煤矿企业的锚杆支护使用率占90%以上ꎮ中国煤矿已形成一套完整的中国煤巷锚杆支护技术体系ꎬ锚杆支护已成为煤矿巷道安全高效的支护方式ꎮ这是综合机械化采矿技术实施以来的又一次采矿技术改革ꎮ这大大提高了企业的煤炭产量和经济效益ꎬ并且对安全保障力度也大大加强ꎮ现阶段ꎬ锚杆支护技术在国内外得到广泛应用ꎬ是实现煤矿高产高效生产的关键技术之一ꎮ实践发现ꎬ锚杆支护是煤巷道最经济有效的支护技术ꎮ与棚式支护对比ꎬ锚杆支护增强了巷道支护效果ꎬ并且降低了巷道支护成本ꎬ更保障了生产安全性ꎬ为快速开采提供了良好条件ꎮ随着能源需求和采矿强度的增加ꎬ由于浅层资源的减少ꎬ许多矿山已进入深度资源开采状态ꎮ随着采矿深度的增加ꎬ煤矿工程事故也逐渐增加ꎬ如瓦斯爆炸㊁巷道围岩大变形㊁地温升高等ꎬ这些事故的发生严重影响了煤矿生产的顺利进行ꎮ因此ꎬ深度资源开发引发的岩石力学问题已成为国内外研究的热点ꎮ二㊁巷道围岩控制技术的主要成就近年来ꎬ中国煤炭系统的学者和工程师在巷道围岩控制工程实践方面做了卓有成效的工作ꎬ在控制周围岩石方面并进行巷道支护的改革ꎬ并给煤矿企业带来了更高的经济效益ꎬ为煤炭事业做出贡献ꎮ(一)掌握巷道矿压规律为改善巷道布置和巷道防护方法ꎬ对影响巷道围岩应力和地层压力的因素进行了长期研究ꎬ研究了巷道围岩性质㊁开采深度㊁巷道位置以及采矿条件ꎮ并在巷道地压理论的指导下ꎬ我国煤矿形成了厚煤层斜切采煤法的布置模式ꎬ并建立了岩石巷道及邻近煤层的跨采巷道布置系统ꎮ同时ꎬ根据煤矿采用多年保留煤巷支护的ꎬ在不同开采深度和自然条件下ꎬ得出巷道围岩变形与支护柱宽度的关系ꎬ为选择合理的支护柱宽度提供了一种实用的方法ꎮ(二)推进无煤柱护巷技术近10年来ꎬ煤炭无煤柱巷道防护发展迅速ꎮ通过研究支护与围岩关系ꎬ以及对无煤柱巷道岩体压力外观的大量试验ꎬ并研究岩石压力规律ꎬ围岩变形特征以及顶板岩层的性质ꎬ掌握了无煤柱互巷的原理ꎬ对无煤柱巷道防护的发展和完善起着重要的指导作用ꎮ(三)运用卸压护巷方法我国中厚煤层和煤层群的采矿量占很大比例ꎮ在这种煤层中ꎬ高架采矿面广泛用于缓解地面岩石巷道和邻近煤巷的压力ꎬ在改善巷道维护和减少煤柱损失方面取得了显著成效ꎮ(四)掌握巷道支架与围岩关系为了适应煤矿巷道复杂多变的围岩压力和变形特征ꎬ研究了支护的合理性能和结构形式ꎮ支护不仅可以有效地抑制围岩的变形ꎬ而且可以与围岩的变形相协调ꎮ在减少支护破坏和改善巷道维护方面取得了显著成效ꎮ(五)研制巷道金属支架架型目前ꎬ根据我国煤矿的特点ꎬ开发了以矿用工字钢为主的平顶可伸缩支架ꎮ它们具有单向或双向伸缩性ꎬ巷道截面利用率高并且制造容易ꎬ可以实现工作面与巷道连接的支护进行简化ꎬ具有良好的应用前景ꎮ(六)发展锚喷支护技术由锚杆和混凝土喷射混凝土层组成的锚喷支护是我国煤矿基本巷道永久支护的主要形式之一ꎮ与传统的整体混凝土碹相比ꎬ锚喷支护可以对围岩进行及时快速封闭ꎬ能够使工程进度加快ꎬ减低成本和节约支护材料ꎮ三㊁巷道围岩控制技术的主要研究方向目前我国在煤矿巷道围岩控制领域取得了显著成效ꎮ然而随着煤炭工业的进一步发展ꎬ对巷道围岩控制提出了更高的要求ꎮ在现有成果的基础上ꎬ有必要继续深入的科学研究ꎬ推动围岩控制技术的发展ꎮ(一)巷道布置和护巷技术方面需要继续研究围岩应力分布和采矿引起的井压法及其影响因素ꎬ进一步完善巷道布置和研究无煤柱巷道防护及围岩减压技术ꎬ从而进一步保障煤矿生产的安全进行ꎮ(二)巷道支护技术方面进一步探讨巷道支护与围岩关系ꎬ探讨不同围岩压力条件下巷道支护的强度㊁形式结构和性能ꎮ发展壁后充填技术ꎬ改善材料和结构ꎬ提高U型钢和采钢支撑的质量ꎮ开发新品种ꎬ促进锚杆支护应用进一步发展ꎮ(三)软岩巷道方面进一步研究了软岩的基本性质ꎬ工程分类ꎬ围岩变形规律ꎬ围岩压力特性及支护机理ꎮ针对深部软岩巷道的加压迅速㊁持续时间长ꎬ应力扰动等特点ꎬ开展了支护研究ꎮ(四)科学技术管理方面全面开展巷道支护质量和围岩动态实施监测ꎬ依靠科技进步ꎬ加强科学管理ꎬ使我国煤矿巷道围岩控制技术在现有基础上达到一个崭新的水平ꎮ四㊁总结综上所述ꎬ巷道支护技术应用不断改革发展对煤矿采掘技术水平的不断提高具有重要的价值ꎮ煤矿支护技术的发展不仅保障了煤矿生产的安全高效ꎬ也大大提高了煤矿企业的经济效益ꎬ进而推动我国工业化的发展ꎮ参考文献:[1]康红普ꎬ姜铁明ꎬ高富强.预应力在锚杆支护中的作用[J].煤炭学报ꎬ2007(7).[2]侯朝炯ꎬ勾攀峰.巷道锚杆支护围岩强度强化机理研究[J].岩石力学与工程学报ꎬ2000(3).作者简介:张士强ꎬ山东能源新矿集团华丰煤矿ꎻ张新ꎬ山东能源新矿集团华丰煤矿ꎻ王广生ꎬ山东能源新矿集团华丰煤矿ꎮ871。

我国煤矿巷道支护技术的现状及发展趋势

我国煤矿巷道支护技术的现状及发展趋势

CHINACOLLECTIVEECONOMY 我国煤矿巷道支护技术的现状及发展趋势王昍'摘要:随着我国经济水平的不断提升,对于煤炭的需求也越来越大,那么煤矿行 业就得以快速发展。

在生产煤炭过程中,其巷道支护是其中非常重要的一种技术,也是能够保证人们安全的重要方法。

因此,就应该重视煤矿巷道支护技术。

文章 就先了解我国煤矿巷道支护技术的现状,然后说明其具体应用,最后分析煤矿巷道 支护技术的未来发展趋势,为煤矿行业的 发展提供相应参考。

关键词:煤矿;巷道支护;现状;发展趋势在煤矿掘进过程中,通过根据实际情 况来应用其煤矿巷道支护技术,不仅能够 让煤矿的整体支护体系更加完善,还能够 让其结构得以稳定。

但是,就从应用上来 看,还存在着一些问题,这些问题如果没 有得以处理,就会影响煤矿行业的稳定发 展。

所以,就应该了解各类巷道支护技术, 以此来对其巷道进行合理支护,更好的稳 定其结构。

一、我国煤矿巷道支护技术的现状分析(一)掘锚一体化掘进技术发展现状为了能够加快巷道的掘进技术,就需 要能够分析其掘锚一体化技术,进而让其 迎合锚杆支护技术发展。

当前,有:个 构 在 其掘进 ,为了能够让其 掘锚得以更好合巷道需,就需要对 其悬臂式掘进机进行改进。

将其掘锚机中 的支护掘进两个功能进行有效结合,这样就能够减少在转化掘进和支护上所浪费的 ,让其在一辆车上就能够有效完。

当前 所具有的掘锚 要有两 ,分 是 这两 。

对 掘锚 的还 ,在这其中 的就是ABM0 掘锚 。

这类 在 过 中要是其整体分为两 ,在 过中,先其锚杆 在 应 ,在 过中整 会 着而 ,这样就能够在支护过 中还能够完 掘进 业。

(二)煤矿支护技术的应用现状在对其巷掘进过中,其支护和掘进这两 还有着一 问题,是对其锚体进行支护过程中,其所占据,这样就 会 整巷道的稳定行。

通过对其掘进的:发,情况会S100 的锚杆 ,但是 的这类设备的技术,没有在这其中 的其锚杆 的。

煤矿巷道锚杆支护技术的发展与现状

煤矿巷道锚杆支护技术的发展与现状

煤矿巷道锚杆支护技术的发展与现状【摘要】本文着重介绍了锚杆支护成套技术,包括地质力学测试、锚杆支护设计、支护材料、施工机具与工艺、工程质量检测及矿压监测、特殊地质条件支护技术等。

实践表明:锚杆支护已经成为我国煤矿巷道首选的、安全高效的主要支护方式,显著提高了巷道支护效果,保证了采煤工作面的安全、快速推进,促进了煤炭产量的大幅度增长。

【关键词】煤矿;巷道支护;锚杆支护我国煤矿锚杆支护技术经历了从低强度、高强度到高预应力、强力支护的发展过程。

目前,我国很多矿区煤巷锚杆支护率达到60%,有些矿区超过了90%,甚至达到100%。

我国煤矿已经形成了有中国特色的煤巷锚杆支护成套技术体系,锚杆支护已经成为煤矿巷道首选的、安全高效的主要支护方式。

1 锚杆支护理论的发展目前的锚杆支护理论归纳起来有3种模式:被动地悬吊破坏或潜在破坏范围的煤岩体;在锚固区内形成某种结构(梁、层、拱、壳等);改善锚固区围岩力学性能与应力状态,控制围岩变形与破坏。

通过不断深入的研究发现,锚杆支护的本质作用以第3种模式为主。

同时,借鉴美国煤矿锚杆支护理论与实践经验,发现巷道开挖后立即支护,并施加足够高的安装力,即锚杆预应力,提高锚固体的刚度非常重要。

根据锚杆受力大小来分型,可将锚杆受力模型分成5级,即从锚杆预应力很低,支护不明显到高预应力、强力支护之间划分出五个档次,根据对锚杆受力变化特征的分析,得出锚杆支护围岩响应曲线,如图2所示,曲线1~5分别5级受力模型相对应。

曲线5对应的高预应力、强力锚杆支护能有效控制围岩位移;曲线2锚杆破断之前围岩变形较小,锚杆破断后,围岩位移急剧增大;曲线3围岩发生较大位移后能趋于稳定;曲线4围岩发生较大位移后不能稳定,而且后期由于锚固力明显降低,围岩位移进一步加大,甚至失稳。

图1 锚杆支护围岩响应曲线根据上述分析,提出高预应力、强力支护理论。

(1)锚杆支护主要作用在于控制锚固区围岩的离层、滑动、裂隙张开、新裂纹产生等扩容变形,将这种不连续变形控制到最小,保持煤岩体的完整性、连续性,使围岩处于受压状态,减小煤岩体强度降低。

关于煤矿巷道掘进施工与支护技术研究

关于煤矿巷道掘进施工与支护技术研究

关于煤矿巷道掘进施工与支护技术研究1. 引言1.1 煤矿巷道掘进施工技术的重要性煤矿巷道掘进施工技术对于煤矿生产具有重要的意义。

巷道是煤矿生产的重要通道,是矿井内部主要的输送、通风、透水、排瓦斯和逃生通道,也是煤矿开采的基本要素之一。

巷道的掘进施工直接影响到煤矿生产的顺利进行,因此掘进施工技术的先进与否,将直接影响到煤矿的生产效率和安全生产。

煤矿巷道掘进施工技术的发展与推广对于节约资源、提高效益具有积极意义。

随着煤炭资源的逐渐枯竭和环境保护意识的增强,煤矿企业需要更好地利用现有资源,实现绿色、可持续的发展。

而掘进施工技术的进步可以实现资源的有效开采,降低生产成本,提高煤矿的经济效益。

煤矿巷道掘进施工技术的重要性不言而喻,只有不断进行技术创新和提升,才能更好地保障煤矿生产的安全和高效进行。

对煤矿巷道掘进施工技术进行深入研究和探讨,对于推动煤矿行业的发展具有重要的意义。

1.2 煤矿巷道支护技术的重要性煤矿巷道支护技术的重要性在煤矿巷道工程中占据着至关重要的地位。

随着煤矿深度的增加和煤矿井下工作面的扩大,巷道支护技术的重要性愈发凸显。

合理的巷道支护设计可以有效延缓巷道的老化速度,提高巷道的稳定性和安全性,同时能够减少瓦斯、煤尘等煤矿灾害的发生几率,实现煤矿生产的安全高效。

巷道支护技术旨在保障巷道的稳定和安全,在煤矿开采过程中扮演着防止巷道垮塌、保护采矿设备和人员安全的重要角色。

通过合理选择支护材料、结构和施工工艺,能够有效地提高煤矿巷道的承载力和抗变形能力,延缓巷道的衰老速度,从而确保煤矿生产的稳定进行。

煤矿巷道支护技术的重要性不可忽视。

只有不断推动巷道支护技术的研究与应用,不断完善支护材料和工艺,才能更好地保障煤矿生产的安全和高效运行。

煤矿巷道支护技术研究的深入,将为煤矿工程安全和效率的提升提供重要支持。

2. 正文2.1 巷道掘进施工技术的现状分析巷道掘进施工技术是煤矿开采工程中的重要环节,其发展水平直接影响着煤矿生产效率和安全生产。

巷道永久支护

巷道永久支护

巷道永久支护中华安全信息港浏览: 1060 时间:2007-6-6 9:39:16 关闭巷道永久支护巷道永久支护是根据设计图纸的规定施工的支护。

服务年限长,一般不可能回收复用。

根据支护结构的特点,可分为锚喷支护、架棚支护、砌喧支护。

一、锚喷支护锚喷支护技术的发展可以分为四个阶段:20世纪50年代,开始试用锚杆支护;20世纪60年代,在岩蓼中试作喷浆支护,后发展为喷射混凝土支护;20世纪70年代,试用和推广光面爆破及锚杆、网、喷射混凝土支护,形成了一套比较完善的支护形式;20世纪80年代采用工程量测、试用新奥法,结合煤矿特点,初步形成了一套完善的设计、施工动态管理方法。

锚喷支护技术的发展冲破了传统的支撑概念,形成了充分发挥围岩本身自支承作用,使围岩与支护共同作用的现代支护理论。

支护理论的发展,在煤炭系统大致经历了以下几个阶段:20世纪20年代以前,发表了许多地压假说,其共同特点是把围岩作为不变载荷,而支护被看作承受载荷的结构,即所谓的古典压力理论。

20世纪20年代至60年代,把岩体视作松散体,认为作用在支护结构上的荷载是围岩塌落拱内的松动岩体重量,即松散体理论。

20世纪60年代发展起来的支护与围岩共同作用的现代支护理论,是在锚喷支护的出现和大量采用,以及岩体力学的发展过程中形成的。

20世纪70年代以后,光爆锚喷支护的完善与提高,引进和推广新奥法,采用了工程量测,信息化动态管理,促进了这一新技术的发展。

(一)锚杆支护1.锚杆支护作用机理锚杆支护的作用机理有加固拱作用、悬吊作用、组合梁作用、围岩补强作用和减小跨度作用等,如图5—3所示。

(1)悬吊作用在层状岩层中,锚杆将下部不稳定的岩层悬吊在上部稳固的岩层上。

锚杆所受的拉力来自被悬吊的岩层重量。

(2)组合梁作用在没有稳固岩层的薄层状岩层中,通过锚杆的预拉应力,将视为组合梁的各薄岩层挤紧,提高其自承能力。

决定组合梁稳定性的主要因素是锚杆的预拉应力及杆体强度和岩层性质。

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浅谈煤矿巷道支护的发展
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;新型材料
abstract :the implementation of the roadway supporting reform has the tremendous simulative effect to reduce the mine production cost, raise the economic benefits, this paper discusses the coal mine roadway support problems.
key words: coal mine; roadway support; new materials
中图分类号:tu71 文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2012)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。

特别是u型钢支架支护由多段弧形构件相互叠置搭接而成,大多支
护面呈拱形或环形,主要使用于松软围岩、地压大、底臌严重和两帮位移量大的开拓和采区巷道
1.4装配式钢筋混凝土支架支护方式
装配式钢筋混凝土支架支护施工技术,可以在地面工厂化预制,质量有保证且利于批量化生产和井下机械化安装,不足之处在于不能有效抵抗上覆岩层整体移动而产生的底板沉降及巷帮测压,受扭曲折断而失去支护作用。

钢筋混凝土支架支护分一般钢筋混凝土支架、预应力钢筋混凝土支架。

预应力钢筋混凝土支架具有抗压性好、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优点,不足之处在于初期投资高,易松动等。

1.5菱镁支架支护方式
随着新材料的推广使用,80年代研制出了菱镁支架,优点是有利于批量化生产,投资低,有利于再利用。

不足之处抗压强度低、易松动等,只适用于浅部围岩完整的巷道。

2.主动式支护方式
主动式支护方式为补强式,利用围岩本身强度来维护巷道的支护方式。

2.1锚杆系列支护技术
自20世纪50年代以来,锚杆支护手段已在国外地下工程中得到了广泛应用。

我国从1956年起在部分矿区先后试用该支护技术并获得良好效果。

国内锚杆系列支护技术发展分为单体锚杆群支护手
段、组合锚杆支护阶段、预应力锚杆支护阶段、强力锚杆支护阶段、复合支护阶段。

锚杆支护原理有加固拱(挤压组合拱)作用、悬吊作用、组合梁作用、最大水平应力理论。

2.1.1单体锚杆群支护阶段
1955年—1964年,锚杆支护技术刚刚引进国内,发展尚处于萌芽阶段,以钢丝绳、水泥沙浆、木锚杆为代表,锚杆无托板,且杆体间缺乏联系。

锚杆实际上只起悬吊作用,且被动承载,不与围岩共同作用。

由于盲目扩大这类锚杆的应用范围,致使部分井巷冒顶失修,实际上阻碍了锚杆支护的发展。

该阶段技术发展基于悬吊作用和原始楔形剪切理论等。

2.1.2组合锚杆支护阶段
随着煤矿软岩问题在各矿区的相继显现,单体锚杆群支护已很难适应复杂的地质条件,1970年—1990年期间发展了大批新型组合锚杆并在软岩巷道支护中得到应用,如水泥药卷钢筋锚杆、树脂药卷钢筋锚杆以及其他类型金属锚杆等,在锚杆尾部均有托板和螺母。

松软破碎条件下还增设金属网和混凝土喷层,动压影响严重的场合则进一步增加钢带、钢架等,形成组成锚杆支护体系,并且由平面组合发展到空间组合,形成整体支护结构体系。

研究表明锚杆不仅能起到悬吊作用,而且具有组合拱或组合梁作用,承载能力显著增强。

组合锚杆比单体锚杆更与利于松软破碎顶板的安全维护,并发展了锚喷网、锚梁网也层出不穷。

此阶段相应的支护理论有组
合支撑拱理论及组合支撑梁理论等。

2.1.3预应力锚杆支护阶段
1990年后,随着锚杆支护在松软动压及大跨度巷道中得推广应用,围岩体片帮冒顶现象严重。

工程中发现现有的锚杆实际上不能有效阻止围岩开裂、滑移,采用有横向预应力的管缝式锚杆和锚杆桁架,能显著改善支护效果,其代表产品或结构主要有桁架锚杆、水胀式锚杆和楔缝式、管缝式锚杆,这四类锚杆均具有良好的横向预应力和一定纵向预应力,其支护效果已为国内外矿山支护实践所证实。

研究表明,当锚杆预应力高于60kn,可基本阻止巷道顶板下沉,因此研制出高强度粗直径全长锚固树脂钢筋锚杆,并在托板处增加减少摩擦的装置。

理论与实践都证明,保证锚杆体系有足够的纵向和横向预紧力,才能真正发挥围岩与支护体系的最大支护力,此阶段支护理论有二次支护理论及松动圈理论等。

2.1.4强力锚杆支护阶段
近年来,随着煤矿开采深度的不断增加,地质环境日益复杂,导致突发性工程和重大恶性事故不断增加,普通锚杆常由于集中荷载的作用致使锚杆拉脱及钢带撕裂,锚杆护表作用降低,导致整体支护效果欠佳。

为了从根本上改变锚杆支护材料落后这种局面,研制了锚杆专用钢材,以达到高强度和超高强度的级别。

强力锚杆的杆体为左旋无纵肋螺纹段采用滚压工艺加工,强力锚杆支护系统能大幅度提高巷道初期刚度和强度,有效控制高应力巷道结构面离层、
滑动、裂隙张开及新裂纹产生等不连续变形,同时支护系统有足够延伸率,允许巷道围岩有较大连续变形,使围岩高应力得以释放。

锚杆支护同架棚支护相比,由于锚杆是主动支护顶板,能有效防止早期离层,大大改善了巷道的稳定状况,因此有利于巷道维护。

2.2 复合支护技术
当前,煤炭开采深度逐渐加深,以冲击地压(岩爆)、矿压显现剧烈、巷道围岩大变形、突水、地温升高、瓦斯突出(爆炸)等“六大工程灾害”为代表的一系列灾害性工程事故频发,一些矿区研究并应用复合支护技术获得了成功并开发了复合支护。

复合支护是采用两种或两种以上的支护方式联合支护巷道。

现行类型较多,如锚网喷、注浆加固,锚网喷、u型钢可缩性支架、锚索。

锚网索喷、弧板支架,u型钢支架、注浆加固,以及锚网喷、注浆、u型钢支架等形式。

选择复合支护形式时,应根据巷道围岩地质条件和生产条件,确定出合理的支护形式和参数。

不同类型的软岩巷道所采用的支护形式不同。

近年来,针对深部高应力巷道、受强烈采动影响的巷道和特大断面巷道等复杂困难条件,基于提高支护结构强度和适应于大变形的考虑,提出了高预应力、强力支护理论,并开发研制了强力锚杆与锚索支护材料,主要包括强力锚杆杆体和附件,强力钢带以及强力锚索。

2.2.1强力锚杆杆体材料与附件
低强度锚杆支护材料已经无法满足高应力巷道支护的要求,必须
开发研制新的支护材料才能适应其要求。

新开发的锚杆专用钢材可显著提高锚杆强度,其屈服强度和破断强度均较同类型锚杆高出许多,且预应力级别较高,真正实现了高预应力与高强度,以适应高应力巷道围岩变形。

除强力锚杆杆体外,还配套开发出高强度螺母、高强度球形托板与球形垫圈,优选了减摩垫圈等附件。

2.2.2强力钢带
考虑到现在有型钢带抗撕裂性能差,且钢带与其它构件强度不耦合,易导致托板压入或压穿钢带,发生剪切破坏。

为配合强力锚杆支护,研发出4mm—5mm的强力w钢带,其强度与刚度均有大幅度提高,组合与护表能力大大增强,同时,对钢带撕裂与托板的匹配性进行了较多研究,已基本上解决了钢带撕裂和压穿等问题。

3.结论
在煤炭市场全面开放的今天,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,因此我们必须对其高度重视。

总的来说,井巷支护必须根据实际地质条件综合考虑开采顺序、服务年限、使用要求等因素,选择较恰当的支护方式,避免因反复维修而增加费用支出。

在巷道支护不能满足安全生产的需要下,必须认真分析原因,及时进行支护改革,直到取得满意效果为止。

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