巷道掘进、支护设计

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煤矿掘进巷道支护设计分析研究

煤矿掘进巷道支护设计分析研究

煤矿掘进巷道支护设计分析研究一、引言煤矿是我国能源领域的重要组成部分,在能源资源开发中具有非常重要的地位。

煤矿掘进巷道是煤矿开采的重要环节之一,巷道的支护设计对于煤矿安全生产具有非常重要的意义。

本文将对煤矿掘进巷道支护设计进行深入分析研究,以期为煤矿生产提供更为安全可靠的技术支持。

二、巷道支护设计的重要性巷道支护设计是指在巷道掘进过程中,对巷道进行支护和加固的一系列技术措施。

巷道的支护设计对于保障煤矿安全生产具有非常重要的意义。

一方面,良好的支护设计能够有效地防止地质灾害发生,保证工作面的稳定和安全;巷道支护设计也关系到矿工的生命安全和工作环境的舒适度。

巷道支护设计的重要性不言而喻。

三、巷道支护设计的研究现状目前,关于巷道支护设计的研究已经取得了一定的进展。

国内外学者针对不同地质条件和不同支护材料进行了大量的实验研究和理论探讨,提出了一系列科学的巷道支护设计方案。

在国内,一些高校和科研机构也在巷道支护设计领域进行了一些理论研究和工程实践,积累了一定的经验和成果。

由于煤矿地质条件的复杂性和技术设备的限制,巷道支护设计仍然存在一些问题和挑战,需要进一步研究和改进。

四、巷道支护设计的关键技术和方法1. 地质条件评价地质条件是影响巷道支护设计最重要的因素之一。

在进行巷道支护设计之前,需要对煤层和围岩进行详细的地质条件评价,包括煤层的产状和构造、围岩的岩性和强度、地下水情况等。

只有充分了解地质条件,才能制定科学的支护设计方案。

2. 巷道支护材料的选择巷道支护材料的选择是巷道支护设计的关键环节之一。

不同的地质条件和巷道形态要求采用不同的支护材料,如钢架、混凝土、木方等。

在选择支护材料时,需要考虑材料的强度、韧性、施工性能和经济性等因素。

3. 支护结构设计支护结构的设计是巷道支护设计的核心内容。

在设计支护结构时,需要考虑巷道的形态和规模、地质条件和支护材料的特性等因素,设计合理的支护结构,以保证巷道的安全稳定。

巷道掘进、支护设计

巷道掘进、支护设计

掘进3周、支护3周华丰煤矿-1100下山快速掘进及巷道支护设计要求设计内容(供参考)第一章华丰煤矿及巷道施工概况1.1华丰煤矿概况1.1.1华丰煤矿地理位置及交通条件1.1.2华丰煤矿地质条件及气候特征1.2-1100水平巷道概况1.2.1巷道地质概况1.2.2煤(岩)层赋存特征1.3生产系统概况1.3.1通风系统1.3.2压风系统1.3.3防尘系统1.3.4防灭火1.3.5安全监测系统1.3.6供电系统1.3.7排水系统1.3.8运输系统1.3.9通迅系统第二章 -1100下山快速施工方案2.1-1100下山快速施工爆破方案2.1.1全断面中深孔光面爆破方案2.1.2全断面巷道定向断裂控制爆破方案2.1.3爆破方案对比分析及选择2.2-1100下山快速施工机械化配备方案2.2.1装岩方式2.2.2运输方式2.2.3管线及轨道敷设2.2.4设备及工具配备第三章 -1100下山快速施工支护方案3.1六水平矸石井断面设计概况3.2支护方式选择3.3支护参数设计3.4锚网喷施工工艺及要求3.5U棚的施工工艺第四章安全技术措施4.1特殊措施4.2“一通三防”管理4.3顶板管理4.4爆破管理4.5防治水管理4.6机电管理4.7运输管理第五章结论最好包含下列理论、技术、方案(供选择):第一章爆破技术影响因素分析第一节爆破参数设计理论1.1炮眼深度1.2掏槽爆破1.3掏槽参数第二节光面爆破技术2.1光面爆破的基本原理2.2光面爆破参数2.3光面爆破的优点2.4光面爆破的质量标准2.5光面爆破施工工艺2.6爆破参数的优化与分析第三节定向断裂控制爆破技术3.1定向导向缝形成机理3.2裂纹扩展机理及扩展过程3.3定向断裂爆破的能量问题3.4岩石爆破定向破裂装药结构研究3.5定向断裂控制爆破参数确定第二章岩巷机械化作业线影响因素分析第一节巷道施工机械化配套原则1.1平巷施工机械化配套原则1.2斜井(巷)施工机械化作业线配套原则第二节岩巷施工机械化作业线配套2.1以耙斗装岩机为主的岩巷施工机械化作业线2.2以侧卸式装岩机为主的施工机械化作业线设备配套2.3以钻装机为主的施工机械化作业线的配套设备2.4以岩石掘进机为主的施工机械化作业线配套设备第三节巷道掘进机械化作业线配套优化3.1全液压钻车配侧卸装岩机作业线配套优化3.2岩石掘进机为主的作业线优化443.3侧卸式和耙斗装岩机结合的机械化作业线配套优化第三章快速支护技术影响因素分析第一节现代支护结构原理与类型1.1现代支护结构理论1.2现代支护结构类型第二节锚喷支护设计与施工原则2.1锚喷支护设计原则2.2选用锚喷支护参数的原则2.3锚喷支护参数设计2.4锚喷支护快速施工深部巷道支护技术研究以华丰煤矿-1100巷道为例1研究课题的提出1.1煤矿深部巷道工程的特点1.2研究深部巷道支护技术的意义1.3煤矿深部巷道工程理论的进展与现状1.4国内外深部巷道支护技术的发展2深部巷道围岩的物理力学特征2.1深部软岩的概念2.2深部软岩的工程特性2.3深部软岩的力学属性2.4深部软岩的工程分类及对策3深部巷道工程支护荷载确定方法3.1原岩应力场的构成3.2原岩应力确定方法3.3围岩支护荷载的确定(依据围岩性质计算锚固力)4巷道支护技术方案4.1深部巷道的支护技术方案4.2支护参数计算4.3巷道支护加固机理分析4.4预期效果预测5底臌的防治5.1深部巷道底臌的特征5.2深部巷道底臌的分类5.3深部巷道底臌的机理5.4影响的底臌主要因素5.5深部巷道底臌的防治方法6结论华丰煤矿及巷道施工概况华丰煤矿是一个年产原煤百万吨的特级质量标准化、现代化企业。

掘进巷道过断层措施

掘进巷道过断层措施

掘进巷道过断层措施引言在进行地下矿井巷道的掘进工作中,经常会遇到地质断层,尤其是深埋断层。

这些断层对巷道的稳定性和安全性会造成严重影响,因此需要采取相应的措施来应对。

本文将介绍在掘进巷道过断层时,常见的措施和方法。

这些措施和方法旨在降低地震风险、保障巷道的安全稳定运行。

1. 断层的特点和背景地质断层是地球表层的岩石体在地壳运动中断裂形成的。

其性质包括平面、倾向、倾角、滑动方式等多种因素。

对于地下巷道来说,最关键的是断层的宽度、位移和活动性。

在进行掘进工作时,需要对断层进行详细的勘察和分析。

这些信息将有助于制定针对性的措施,确保巷道的安全。

2. 断层措施的分类掘进巷道过断层的措施主要包括预处理措施、局部支护措施和全面支护措施。

下面将对这三类措施进行详细介绍。

2.1 预处理措施预处理是指在正式掘进之前,对断层进行一系列处理措施,以减小其对巷道的影响。

2.1.1 断层完全消除对于宽度较小、位移较大的断层,常采用完全消除的方法。

该方法主要包括对断层岩体进行逐层开挖、支护和加固。

确保巷道穿越断层后,岩体的完整性和强度。

2.1.2 断层切除对于宽度较大、位移较小的断层,可以采取断层切除的方法。

即通过对断层两侧的岩体进行逐层开挖并移除,使断层不再位于巷道的范围内。

2.2 局部支护措施局部支护是指在掘进巷道时,对断层区域进行特殊加固,以保证巷道的安全。

2.2.1 支护体系设计根据断层的特点和工程要求,设计合理的支护体系。

常见的支护体系包括注浆锚杆、锚索网片和喷射混凝土等。

通过合理的支护体系设计,可以增加断层区域的稳定性。

2.2.2 岩体加固在掘进巷道过程中,对断层两侧岩体进行相应的加固措施。

常见的加固措施包括封水、锚杆加固、爆破加固等。

这些措施旨在提高岩体的强度和稳定性。

2.3 全面支护措施全面支护是指在掘进巷道过程中,对整个断层区域进行全面加固措施。

2.3.1 降低应力集中通过设计合理的巷道断面形状,降低断层处岩体的应力集中程度。

煤矿巷道支护设计及施工工艺

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。

煤矿掘进巷道施工组织设计

煤矿掘进巷道施工组织设计

煤矿掘进巷道施工组织设计一、项目概况该项目煤矿的巷道掘进工程,总长度为XXX米,巷道规模为XXX,地质条件复杂,包括有软岩、硬岩等地质层次,需要充分考虑掘进方法和支护措施。

二、施工目标1.安全施工,确保施工过程中无人员伤亡和事故发生。

2.平坦顺直,保证巷道的使用效果和通行能力。

3.提高施工效率,尽快完成掘进任务。

三、组织安排1.建立项目组,由项目经理、技术负责人、施工队长等组成,负责项目的整体管理、技术指导和施工过程的监督。

2.制定细化的施工计划,明确各阶段的工艺流程、任务分工和工期要求。

3.开展安全教育和培训,提高工人的安全意识和技术水平。

4.设立监督人员,对施工现场进行常态化监督,及时发现和解决问题。

四、施工工艺1.掘进工艺根据地质情况,采用经销掘进法,并配合岩爆和渗水等问题的处理。

具体分为如下步骤:(1)进行钻探,采集地质信息,确定地质层次的分布和岩性。

(2)制定掘进方案,选择合适的设备和进场方式,进行掘进。

(3)对于软岩层次,采用护管和支撑等方式进行掘进。

(4)对于硬岩层次,采用钻孔爆破的方式进行开挖。

(5)配合通风、排水等步骤,确保施工过程的顺利进行。

2.支护工艺根据地质情况和巷道要求,采用合适的支护方式,具体分为如下步骤:(1)对于软岩层次,采用预支护的方式,如锚杆和喷射混凝土等。

(2)对于硬岩层次,采用钢筋网片和喷射混凝土等方式进行支护。

(3)针对局部地质条件特殊的地段,采取特殊的支护措施,如岩爆区域采用钢网梁和钢拱等。

五、安全措施1.施工现场设置合适的警示标志和安全隔离措施,保证人员和设备的安全。

2.严禁酒后作业和违章操作,对违规行为给予惩处。

3.加强防火、防爆措施,定期检查电器设备和通风系统的安全性。

4.配备好消防器材,制定应急预案,并组织演练,提高应对突发事件的能力。

5.加强施工人员的健康检查和培训,确保施工人员的身体素质和安全意识。

六、质量控制1.严格按照设计要求和规范施工,确保巷道的平整度和纵横向的误差。

掘进巷道锚杆支护设计[1][2]

掘进巷道锚杆支护设计[1][2]

沿煤巷道矩形断面锚杆支护设计1、巷道围岩破坏指数计算:)()(245tg h 12cos K F 1000B H K C C 11ϕαγ-⨯⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯= 式中:C ——煤帮松塌破坏深度 m ;K ——平衡自然拱角应力集中系数,(巷道周边挤压应力集中系数),巷道宽高比,一般取3.0;γ1——顶板岩层平均容重25KN/m 3;查表得H ——巷道埋深, m ;B ——固定(残余)压力影响系数,一般取1-1.2,也称采动影响系数; F 1——煤体单向抗压强度14-20MPa ;K C ——煤体完整性系数1.0;α——煤层倾角(°);h ——巷道掘进高度 m ;ϕ——煤体内摩擦角16-40°。

2、顶板潜在的冒落拱高度z y F K cos c a b ⨯⨯=α)+(式中:b ——顶板潜在的冒落拱高度m ;C ——巷道两帮松塌破坏深度 m ;a ——巷道顶板有效跨度之半 m ;K y ——直接顶煤岩类型系数0.6;F z ——直接顶普氏坚固性系数 。

根据岩性查表确定m 1.2L L L L 321=++=式中:L ——垂直锚杆长度m ;L 1——锚杆外露长度0.1m ;L 2——锚杆有效长度1.5m ;L 3——锚杆锚固长度0.5m 。

经验公式L=N ×(1.1+B ÷10)=1.8m式中:N ——与稳定性有关的系数1.20;B ——巷道宽度4m 。

1.8m <2.1m结合实际(复合顶板,有水软化)取锚杆长度为2200mm 。

4、顶板锚杆直径计算mm 2.13Q32.35d 2/11=)(=δ⨯式中:d ——锚杆直径mm ; Q ——实测锚固力70KN ;1δ——抗拉强度370-390Mpa考虑锚杆屈服变形后势必造成顶板离层严重,取1δ=335Mpa 计算d=16.2mm 。

经验公式mm 12.18110d ==÷ι式中:d ——锚杆直径mm ; ι——锚杆长度2000mm 。

一般井巷断面掘进及支护工程量计算公式

一般井巷断面掘进及支护工程量计算公式

一般井巷断面掘进及支护工程量计算公式1.井巷断面计算公式:井巷断面计算公式主要是计算井巷的横向面积和纵向面积。

横向面积用于计算掘进工程量,纵向面积用于计算支护工程量。

(1)横向面积计算公式:横向面积=(底宽+顶宽)×高度(2)纵向面积计算公式:纵向面积=(小底周长+大底周长)/2×高度2.掘进工程量计算公式:掘进工程量计算公式主要是根据井巷断面的横向面积和导坑长度计算掘进工程所需材料和设备数量。

(1)掘进材料数量计算公式:煤胶数量=横向面积×掘进长度×煤胶用量计算系数导水泥浆数量=横向面积×掘进长度×导水泥浆用量计算系数导火泥浆数量=横向面积×掘进长度×导火泥浆用量计算系数(2)掘进设备数量计算公式:掘进机数量=掘进断面横向面积/掘进机理论工作面横向面积3.支护工程量计算公式:支护工程量计算公式主要是根据井巷断面的纵向面积和支护设备长度计算支护工程所需材料和设备数量。

(1)支护材料数量计算公式:锚杆数量=纵向面积×支护设备长度×锚杆用量计算系数颗粒材料数量=纵向面积×支护设备长度×颗粒材料用量计算系数钢架数量=纵向面积×支护设备长度×钢架用量计算系数(2)支护设备数量计算公式:锚杆机数量=支护断面纵向面积/锚杆机理论工作面纵向面积颗粒注浆机数量=支护断面纵向面积/颗粒注浆机理论工作面纵向面积钢架安装机数量=支护断面纵向面积/钢架安装机理论工作面纵向面积以上是一般井巷断面掘进及支护工程量计算的常用公式。

实际进行工程量计算时,还需要结合具体工程条件和设计要求进行综合考虑,以得到准确的工程量计算结果。

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。

煤矿巷道掘进支护设计

煤矿巷道掘进支护设计

煤矿巷道掘进支护设计首先,根据地质条件选择支护方式。

常见的支护方式有喷锚支护、锚杆支护、锚索网支护等。

根据地质条件的不同,选择适合的支护方式可以提高支护效果。

比如在地质条件较差的地区,可以选择喷锚支护,利用高压水泥浆喷涂在巷道壁上形成坚固的支护层;而在地质条件较好的地区,可以选择锚杆支护,通过将锚杆固定在巷道壁上来增强其稳定性。

其次,考虑巷道尺寸确定支护方式的细节设计。

巷道的高度、宽度和坡度等尺寸参数会影响支护设计的具体要求。

通常情况下,巷道的高度和宽度应满足安全规定,并考虑到运输设备和材料输送的需要。

此外,巷道的坡度也需要合理设计,以避免因过大坡度导致的支护问题。

根据巷道尺寸,可以选择相应的支护材料,如可选择砂浆、钢筋和钢板等材料。

然后,考虑支护材料的可行性和经济性。

支护材料的选择要考虑其可行性和经济性,以确保巷道的安全性和效益。

在选择支护材料时,需要考虑材料的强度、耐久性、耐腐蚀性以及施工和维护的便利性等方面。

此外,还需要考虑材料的成本,选择性价比较高的材料,避免支出过多。

最后,需要在设计中考虑运输条件。

掘进巷道进行支护设计时,需要考虑后期运输设备和材料输送的要求。

比如,在巷道设计中预留足够的运输空间和设备安装空间,以便将来运输和设备的顺利进行。

总之,煤矿巷道掘进支护设计是确保巷道稳定和安全的重要一环。

在设计过程中,需要综合考虑地质条件、巷道尺寸、支护材料可行性和经济性以及运输条件等因素,选择合适的支护方式和材料,并合理设计巷道尺寸和支护细节,以确保掘进巷道的安全和可靠。

煤矿掘进工作面作业—巷道布置及支护说明

煤矿掘进工作面作业—巷道布置及支护说明

煤矿掘进工作面作业一巷道布置及支护说明第一节巷道布置1、运输巷布置在14#煤层中,水平标高为1310.17,巷道断面为在13.641∏2(宽4.4mX高3.1m),净断面12.6nV(净宽4.2mX净高3.0m),巷道预计总掘进量为905m,沿煤层顶板施工。

运输巷在Π402专用回风巷k11点处开门,按339°方位煤巷沿顶板掘进施工18m后按41。

方位角调向开门掘进23m,再按158°方位角调向开门掘进56m后贯通11401运输巷,然后在y2点处反向开门掘进130m揭露断层后,退回至y2点前52m处向右按36°方位角开门掘进678m止2、运输巷平面图(附图二)3、运输巷巷道剖面图(附图三)4、运输巷开门大样图(附图四)第二节支护设计一、巷道断面运输巷沿14#煤掘进,掘进采用矩形断面,掘进断面13.64ι∏2(宽 4.4mX高3.1m),净断面12.6Hf(净宽4.2mX净高3.0m);运输巷沿14#煤掘进,煤层变薄不能满足通风断面需求时,掘进改用半圆拱断面,掘进断面13.32∏Λ净断面12.38∏Λ拱基线13m,半径2.1m;顶板破碎达不到支护要求时,掘进改用架棚支护。

使用吊环式前探梁作为临时支护,当顶板完整稳定时,前探梁采用2根3寸钢管制作;当顶板破碎,巷道压力大时,前探梁采用2根矿用11#工字钢制作;前探梁长度4∙5m,用专用吊环固定在顶板锚杆上,前探梁上方用板梁木垛式接顶,并用木楔加紧;前探梁要始终处于工作状态,前探梁间距为1600mm,到迎头的端面距不得大于0.3m,前探梁上方的板梁距巷道两帮端面距不得大于0.3m。

二、支护方式(-)临时支护使用吊环式前探梁作为临时支护,前探梁采用2棵15kg轨道制作,长4.5m,用专用吊环固定在顶板锚杆上,前端用方木及木枇接实顶板,前探梁要始终处于工作状态,前探梁间距为800mm,到迎头的端面距不得大于0.3m,前探方木距两帮端面距不得大于0.3m,使用3根。

巷道掘进支护设计

巷道掘进支护设计

巷道掘进支护设计巷道掘进和支护设计是地下工程中非常重要的环节,能够保证工程施工的安全和顺利进行。

本文将针对巷道掘进和支护设计进行详细阐述,总字数将达到1200字以上。

一、巷道掘进巷道掘进是地下工程中最基本的工作环节之一,它是指在地下开挖出用于通行或其他用途的通道。

巷道掘进对于地下工程的施工来说是至关重要的,因为它不仅决定了工程的进度和效果,还关系到工程的安全和稳定。

巷道掘进的设计应根据实际情况进行,包括地质条件、地下水位、地下水压、地表承载能力等因素的考虑。

同时,还需要根据工程要求确定巷道掘进的尺寸和形状。

巷道掘进主要包括以下几个步骤:1.地质勘察:在进行巷道掘进前,需要进行详细的地质勘察,包括地层结构、岩性、断层、地下水等方面的研究,以便确定合理的巷道掘进方案。

2.控制地表沉降:在巷道掘进过程中,会产生地表沉降,为了避免对周围建筑物和地下管线的影响,需要采取相应的措施进行控制。

3.工程施工:巷道掘进的工程施工需要根据具体情况选择合适的爆破、掘进或盾构等方法,并确保施工的安全和顺利进行。

4.排水和通风:巷道掘进过程中,需要进行排水和通风处理,以保证施工的顺利进行和工人的安全。

二、巷道支护设计巷道支护设计是为了保证巷道的稳定和安全,防止巷道在使用过程中发生塌方、坍塌等事故。

巷道支护设计应根据地质条件和巷道掘进方式进行合理的选择,以便确保巷道的稳定和安全。

常见的巷道支护方式包括:1.钢拱支护:通过设置钢拱来支撑巷道的顶板,以增强其承载能力和稳定性。

2.预应力锚杆支护:通过设置预应力锚杆来增加巷道的抗拉能力,提高其整体稳定性。

3.塑料注浆支护:通过注浆的方式填充巷道周围的空隙,增加巷道的承载能力和稳定性。

4.隧道衬砌:在巷道的内壁和顶板上设置衬砌材料,以增加巷道的强度和稳定性。

巷道支护设计需要综合考虑地质条件、巷道尺寸和使用要求等因素,进行合理的选择。

同时,还需要进行工程监测,及时发现和处理巷道支护中的问题,确保巷道的稳定和安全。

巷道掘进支护设计

巷道掘进支护设计

巷道掘进支护设计一、概述巷道掘进和支护设计是地下工程施工中至关重要的环节。

通过合理的巷道掘进和支护设计,可以保证工程施工的顺利进行,保证巷道的稳定和安全,减少地质灾害的发生,确保工程质量和进度。

二、巷道掘进设计巷道掘进设计是根据地下工程的具体情况和要求,制定巷道开挖的具体方案和措施。

其中包括掘进工艺及施工方法、掘进机械设备的选择、施工工序和工期的安排等。

1.掘进工艺及施工方法巷道掘进可以采用人工掘进、机械掘进、爆破掘进等不同的工艺和方法。

具体的选择需要考虑到地质条件、工程要求、施工成本等因素。

在选择掘进工艺和方法时,要考虑到最大限度的保证施工安全和效率。

2.掘进机械设备的选择根据巷道掘进的具体要求和条件,需要选择合适的掘进机械设备。

常用的掘进机械设备包括隧道掘进机、盾构机、钢筋网片焊接机等。

选择掘进机械设备时,要考虑到设备的类型、规格、性能等因素,以及工程的要求和经济效益。

3.施工工序和工期安排巷道掘进的施工工序和工期安排是保证工程顺利进行的重要环节。

需要根据地下工程的具体情况,合理安排施工工序,确保各项工作在适当的时机进行,协调工程进度和质量。

三、巷道支护设计巷道支护设计是在巷道掘进后进行的,通过不同的支护措施,保证巷道的稳定和安全。

支护设计需要考虑的因素有地质条件、巷道形状和尺寸、工程特点等。

1.支护结构设计支护结构设计是巷道支护设计中的重要环节。

常用的支护结构包括钢支撑、锚杆支护、喷射混凝土支护等。

在设计支护结构时,需要根据巷道的具体情况和要求,选择合适的支护措施和材料,保证支护结构的强度和稳定。

2.支护措施的选择巷道支护设计中还需要选择合适的支护措施。

根据巷道的地质条件、尺寸和要求,可以选择不同的支护措施,如喷射混凝土支护、压浆、锚索等。

选择支护措施时需要综合考虑施工难度、成本、工期等因素。

3.施工方法和工艺巷道支护施工方法和工艺是保证支护效果和施工质量的关键环节。

需要根据具体情况选择合适的施工方法和工艺,如喷射混凝土的喷射厚度、机械设备的选择等。

煤矿掘进巷道支护设计分析研究

煤矿掘进巷道支护设计分析研究

煤矿掘进巷道支护设计分析研究煤炭是我国主要的能源资源之一,目前煤炭生产依然占据着我国能源生产总量的相当大比例。

煤矿的开采过程中,掘进巷道的支护设计是非常重要的一环,它直接关系到矿井的安全生产。

煤炭资源的开采需要进行巷道支护设计,以保障巷道的稳定和工作人员的安全,因此对煤矿巷道支护设计进行分析研究显得尤为重要。

一、煤矿巷道支护的意义煤矿巷道支护作为煤炭资源开采的必要环节,其主要意义有以下几点:1. 保障矿工安全:煤矿巷道支护设计的最直接目的就是为了保障矿工的安全。

在煤矿巷道掘进过程中,如果不进行支护设计,巷道内部的岩壁容易发生坍塌,直接威胁到矿工的生命安全。

2. 确保矿井稳定:巷道支护设计不仅可以保障矿工的安全,还可以保障矿井的稳定。

通过合理的支护设计,可以减少矿井的塌方和坍塌等事故,确保矿井的长期安全生产。

3. 提高运输效率:煤矿巷道是连接采煤工作面和矿井地面的主要通道,合理设计的支护能够提高巷道的稳定性,从而提高煤矿的运输效率。

煤矿巷道支护设计有以下几个特点:1. 地质条件复杂:煤矿地质条件较为复杂,巷道支护设计需要考虑到地层岩性、断层构造、地下水情况等多种地质因素。

2. 工作环境恶劣:煤矿巷道工作环境相对封闭,通风条件差,而且煤尘较大,施工条件较为恶劣,对支护设计提出了更高的要求。

3. 安全性要求高:作为煤矿生产的重要通道,巷道支护设计必须具备较高的安全性,以确保矿工的安全和矿井的稳定。

1. 巷道类型选择:根据煤矿地质条件和巷道用途,确定巷道的类型,比如固硐巷道、带煤巷道、回风巷道等。

2. 支护材料选择:根据巷道地质条件和使用要求,选择合适的支护材料,比如钢支架、木方、砖石支护等。

3. 支护结构设计:根据巷道的尺寸和地质条件,设计合适的支护结构,确保巷道的稳定和安全。

4. 支护施工工艺:确定合理的支护施工工艺,包括支架的安装、地质锚杆的加固等,确保支护施工的质量和效率。

1. 优化设计方案:针对不同地质条件和巷道类型,开展巷道支护设计的优化研究,提出经济、合理的支护设计方案。

掘进巷道临时支护措施

掘进巷道临时支护措施

主立井清理撒煤硐室临时支护施工安全措施一、工程概况:清理撒煤硐室与井筒连接处现已全断面掘进1.8m,放炮后矸石未出,渣面距已锚喷支护段间约3m为裸露岩层,为防止清撒硐室停工期间岩石暴露时间过长造成垮落,对开工造成隐患,因此,在停工前要对所有揭露岩石部分进行一次全面、系统的锚网索喷联合支护,为保证施工安全,特制定本措施如下:二、支护方式:巷道锚网索喷支护前必须使用带帽点柱进行临时支护,使用150×150×2000mm的带帽点柱作临时支护,并用背板、木楔等与顶板接实刹紧,做到接顶有力,带帽点柱的柱体上要使用宽200mm厚度50mm的优质木料戴帽,长度根据现场情况现定,点柱间距800×800mm,根据巷道顶板岩性情况,可适当增加点柱数量。

点柱要打设及时,并打在实底上,无法打在实底上要垫木料或枕木,施工前迎头要挂防片帮网临时护住迎头,防止迎头岩石片落。

支护施工时巷道采用锚网喷结合锚索支护,井筒部分使用锚网喷支护,井筒部分及巷道顶部锚杆采用Φ22×2500 mm型左旋无纵筋螺纹钢等强度树脂锚杆,巷道帮部锚杆采用Φ22×1800mm型左旋无纵筋螺纹钢等强度树脂锚杆,锚杆托盘规格200×200×10mm,锚杆间排距为800×800mm,矩形布置,每根锚杆采用2根树脂锚固剂锚固,其中1根K2335,1根Z2360,锚固力≥80KN,扭力≥150N.M。

金属网规格为φ6×2000×1000mm,使用14#铁丝绑扎,搭接长度不小于100mm,孔孔相连。

锚索使用Φ17.8mm×8300mm钢绞线,托盘规格300×300×16mm,锚索间排距为1.6m×1.6m,每根锚索使用3根树脂锚固剂锚固,其中1根K2335,2根Z2360,锚索预紧力不小于150KN,在清理撒煤硐室与井筒连接处的2.5m 段打设2排。

煤矿掘进巷道支护设计

煤矿掘进巷道支护设计

煤矿掘进巷道支护设计发布时间:2022-05-05T00:50:58.750Z 来源:《中国科技信息》2022年1月2期作者:魏杰杨亚军[导读] 当今我国社会的不断发展以及城市化的不断进步魏杰杨亚军攀煤(集团)公司大宝顶煤矿四川攀枝花 617017 摘要:当今我国社会的不断发展以及城市化的不断进步,人们生活水平的不断改善,促使煤矿企业的不断扩大。

因此,支护技术的运用能够为煤矿生产的安全性提供保障,但是日渐复杂的地质条件以及恶劣的施工环境,对支护技术在煤矿中的应用产生了不利影响。

当前,受到各种内外因素(煤层埋藏深度、煤质情况以及含水情况等煤矿巷道赋存地质条件)的影响,煤矿生产效率明显下降。

此外,矿井各个巷道的围岩稳定性存在较大差异,导致巷道掘进环节存在很大安全隐患,这也是出现矿井事故的主要原因之一。

而支护技术对煤矿安全生产至关重要,其不仅能够保证地下煤矿的安全性,还可以提升煤矿效率,提高煤炭产量。

因此,对煤矿掘进中巷道支护技术的应用进行探索分析十分有必要。

关键词:煤矿;掘进巷道;支护设计引言在现代化煤矿工程中,企业为了提高煤矿效益,需要加大对安全问题的重视力度,在巷道掘进中需要采取切实有效的防护措施,为掘进工作的顺利进行提供基础保障,同时还应该根据煤矿的实际状况,选择合适的支护技术,明确支护技术的要点和难点,根据煤矿掘进支护的实际需求,选择科学合理的支护类型,保证煤矿工程的顺利开展。

1煤矿巷道掘进的基本概述煤矿巷道掘进作业并不是随机进行的,而是在经过对煤矿的一系列勘测以及了解后,依据具体施工情况制定科学合理的工作计划进行的作业。

并且煤矿巷道掘进在煤矿开采过程中是极其重要的一个环节,其工作过程繁杂还拥有一定的条理性,这就在很大程度上提高了施工人员的作业难度。

就作业过程而言,就是将煤矿开采过程中的岩石以及煤矿进行爆破处理,形成作业所必需的巷道场所,再开展后期的支护作业。

而煤矿巷道掘进的手段有很多种,并且挖掘方式的灵活性本质上决定了装置设备、操作要素的不确定性。

巷道快速掘进支护方案优化分析

巷道快速掘进支护方案优化分析

巷道快速掘进支护方案优化分析摘要:为改善巷道支护质量,基于某矿工程概况,分析了工作面支护现状,针对当前支护情况现存的不足,对巷道支护参数及锚索参数进行了优化,并通过试验验证了优化后的支护效果。

验证结果表明,巷道顶板变形量与巷道两帮变形量远小于优化前的变形量,取得了较好的支护效果。

关键词:快速掘进、支护方案、支护参数、优化引言:随着工作面的不断推进,工作面顶底板情况、煤层情况等均在发生变化,原支护方案无法适应工作面地质变化的情况。

因此,需根据工作煤层、顶底板变化情况对巷道支护参数进行优化,进而获得最佳支护效果,以实现矿井巷道的快速掘进任务。

本文着重对某矿巷道的支护参数进行优化,并对优化后的支护方案进行试验验证效果,具体阐述如下:1工程概况某煤矿年生产能力为60万t,以4号,5号煤层为研究对象。

经过调查发现4号煤层厚度比较薄,而5号煤层厚度在2.85~8.25m内[。

在探究顶板变化情况时,选择某一个运输巷道,其平均高度达到了3.2m,而宽度达到了4m。

2工作面支护现状分析2.1支护参数现状分析在设计巷道支护时,相关工作人员对工作面顶底板与煤层所表现的特征进行调查,下面制定出与巷帮匹配的支护:1)介绍顶板支护情况,以锚杆与锚索进行联合的形式实现顶板的支护。

一般可以把锚杆支护间距数值取为1000mm。

与此同时,可以将每排锚杆的距离取值为1500mm,其中钢筋型号设定为左旋无纵筋螺旋钢筋,直径22mm。

而在选定锚杆参数时,其长度取值为2m。

而在固定锚杆时,往往选用2只数脂药卷。

通常情况下,锚索支护参数:可以把锚索支护间距数值取为1000mm。

与此同时,可以将每排锚杆的距离取值为1500mm,其中钢筋,直径与长度分别为:18.9mm、7.3m。

2)对帮支护参数介绍巷进行介绍。

通常情况下,工作面巷道两侧的锚杆支护设计时,其对应的参数如下所示:锚杆支护选的距离为1500mm,锚杆间距数值取为1000mm,其中钢筋型号设定为左旋螺纹钢树脂锚杆,直径18mm。

煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术措施研究

煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术措施研究

煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术措施研究摘要:煤炭是我国重要的能源,在国民经济和社会发展中扮演着不可替代的角色。

随着能源需求不断增长,煤矿生产规模不断扩大,巷道掘进作为煤矿采矿的基础和前提,其安全性、高效率和经济性对整个煤炭产业的发展至关重要。

然而,在煤矿巷道掘进和支护过程中,存在许多挑战和难题。

基于此,本文详细分析了煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术措施。

关键词:煤矿采矿工程;巷道掘进;支护技术引言巷道是煤矿开采过程中,为满足采矿提升、运输、通风、排水、动力供应等生产需求而挖掘建设的通道,其施工建设质量与采矿作业的稳定性和安全性息息相关。

随着采矿工程的规模化、复杂化发展,巷道掘进与支护施工的技术难度也在不断增大。

因此,为更好地保证采矿作业的安全性,施工单位有必要在明确煤矿巷道基本施工特点的基础上,对掘进与支护施工的质量影响因素、主要技术形式和施工要点进行深入探讨,以此进一步提升技术应用规范性和施工建设的质量性。

1采矿工程巷道施工特点的相关概述在现代煤矿采矿工程中,巷道施工普遍具有以下特点:(1)安全风险因素多。

煤矿采矿工程中的巷道,多设置在煤层区域附近,若煤层中含有瓦斯气体且巷道施工质量不达标,则很容易出现瓦斯气体渗透扩散到巷道中的情况,存在较大的瓦斯爆炸安全风险。

又如,部分废弃矿井可能出现水害问题,若巷道施工质量不达标,很容易发生透水安全事故。

(2)施工难度大,技术要求高。

现代采矿工程具有巷道长度大、采矿作业面多且布设分散等特征,以至于巷道工程的施工体量比以往明显提升。

出于施工效率和成本方面的考虑,在实际施工过程中会使巷道穿过一些强度偏弱的煤层或岩层。

为了保证巷道结构的可靠性,则需要结合实际情况,科学选择最佳的掘进与支护施工技术。

同时,为满足生产需求和安全性需求,需要对巷道进行更为科学、复杂的通风设计,以此保证巷道通风性,避免发生瓦斯爆炸事故。

由此可见,巷道施工具有施工难度大,技术要求高的特点。

2巷道掘进主要技术以往,煤矿采矿工程巷道掘进施工主要采用“钻爆法”进行作业,即利用气腿式凿岩机在指定点位打眼,然后利用炸药爆破的方式破碎指定区域内的岩体,以此逐步完成巷道断面和洞室的掘进作业,其主要包含“钻孔”“装药爆破”“通风”“支撑”“出渣清场”五个基本工序。

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

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。

煤矿巷道掘进支护设计

煤矿巷道掘进支护设计

煤矿巷道掘进支护设计煤矿巷道的支护设计是煤矿开采中的重要环节,对于确保矿工的安全和顺利进行矿井作业有着关键性的作用。

本文将对煤矿巷道的支护设计进行详细分析,并从以下几个方面进行探讨。

首先,煤矿巷道的设计应该考虑顶板、底板和两侧的支护措施。

针对不同的地质情况,采用不同的支护措施。

例如,在稳定的地质条件下,可以采用弯曲钢丝网加锚杆的支护方式;而在地质条件较差且存在一定的冒顶风险时,可以采用钢架加喷锚混凝土的支护方式。

此外,还可以根据巷道的不同位置和用途设计相应的支护结构,例如支柱、支承等。

其次,针对巷道的长度和横断面形状,需要选择合适的支护方式。

巷道的长度越大,需要的支护措施也越复杂。

对于相对较短的巷道,可以采用单排锚杆或者喷锚混凝土的方式进行支护;而对于相对较长的巷道,则需要考虑采用更加复杂的支护结构,例如双排锚杆、钢架、绞盘以及弯曲钢丝网等。

此外,根据巷道的不同用途,还需要选择合适的支护结构。

例如,对于矿车道和运输巷道,需要考虑使用强度高、耐磨性好的材料进行支护,以增加其承载能力和减少磨损。

而对于通风巷道,则需要保证通风畅通,选择适当的支护结构,如云梯、通风门等。

此外,对于巷道的掘进过程,还需要考虑控制支护的时间和方式。

巷道的掘进过程中,需要逐步完成支护措施,以确保矿工的安全。

掘进支护主要包括控制冒顶、冒底、冒崩等地质灾害的发生以及修复巷道的变形。

同时,还需要确保支护措施的稳定性和持久性,以保证巷道的长期使用。

总结起来,煤矿巷道的支护设计是煤矿开采的重要环节,对于保障矿工的安全和提高矿井作业效率具有关键性作用。

支护设计应该根据巷道的地质条件、长度、横断面形状和用途等因素进行综合分析,选择合适的支护措施和结构。

此外,还需要控制支护的时间和方式,以保障巷道的稳定性和持久性,确保矿工的安全和作业的顺利进行。

煤矿掘进巷道支护设计分析

煤矿掘进巷道支护设计分析

煤矿掘进巷道支护设计分析【摘要】:煤矿掘进作业期间,巷道支护设计是否合理,直接影响到施工质量和安全。

由于客观因素影响,可能导致掘进巷道受到采动压力和构造应力影响,增加巷道支护难度,出现不同程度的局部冒顶、变形事故,严重威胁到工作人员生命财产安全,阻碍后续相关工作顺利开展。

本文从煤矿掘进巷道支护设计低到角度分析,选择合理的支护参数和支护方式,针对其中的问题,提出合理有效措施。

关键词:煤矿;井下巷道;掘进顶板支护技术;策略1巷道的地质条件我国厚煤层赋存占有很大的比重,开采厚煤层的方法主要为大采高和放顶煤开采。

这2种方法各有其优点。

厚煤层开采对工作面运输能力、通风能力以及开采能力有着较高的要求,大采高工作面对巷道断面和稳定性的要求更高。

由于巷道断面的增大,巷道围岩悬露面积大,围岩更容易破碎变形,巷道稳定性差。

因此采取合理的支护技术对巷道的安全使用有着重要的意义。

但对于地质结构较差的地段,必须加强顶板支护的管理工作,确保安全施工。

如果无法提前侦探,做好合理规划的话,不仅可能会因为突发情况降低掘进进度,还会酿成安全事故,造成人员伤亡,影响矿井的安全生产和健康发展。

2煤矿井下巷道掘进顶板支护技术2.1 可缩性支架支护技术该技术是现如今开展巷道掘进顶板支护施工过程中,应用较为广泛的技术之一,此类技术中应用的可缩性支架存在双向性,多应用在Ⅲ类巷道的支护施工中。

据有关研究表明,此类支架存在的荷载及承压能力均相对较强,对其加以有效应用,有助于大幅度提升巷道施工的安全性。

2.2 预留煤柱支护技术此类技术是较为传统的巷道顶板支护方式,在具体应用的过程中通常指在巷道的下区段及上区段中间进行支护的一种方式,具有较高的优势性,操作便捷性也相对较高。

经由合理应用该技术的方式,可促使巷道的通风及排水能力大幅度提升。

但同时,该技术也具有一定的弊端,例如投入成本较多等。

此外,实际应用过程中,倘若承担支护作用的煤柱发生损坏问题,则巷道的安全性将大幅度减低,风险性也会随之增加。

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掘进3 周、支护3 周华丰煤矿-1100 下山快速掘进及巷道支护设计要求设计内容(供参考)第一章华丰煤矿及巷道施工概况1.1华丰煤矿概况1.1.1华丰煤矿地理位置及交通条件1.1.2华丰煤矿地质条件及气候特征1.2-1100 水平巷道概况1.2.1巷道地质概况1.2.2煤(岩)层赋存特征1.3生产系统概况1.3.1通风系统1.3.2压风系统1.3.3防尘系统1.3.4防灭火1.3.5安全监测系统1.3.6供电系统1.3.7排水系统1.3.8运输系统1.3.9通迅系统第二章-1100 下山快速施工方案2.1-1100 下山快速施工爆破方案2.1.1全断面中深孔光面爆破方案2.1.2全断面巷道定向断裂控制爆破方案2.1.3爆破方案对比分析及选择2.2-1100 下山快速施工机械化配备方案2.2.1装岩方式2.2.2运输方式2.2.3管线及轨道敷设2.2.4设备及工具配备第三章-1100 下山快速施工支护方案3.1六水平矸石井断面设计概况3.2支护方式选择3.3支护参数设计3.4锚网喷施工工艺及要求3.5U 棚的施工工艺第四章安全技术措施4.1特殊措施4.2“一通三防”管理4.3顶板管理4.4爆破管理4.5防治水管理4.6机电管理4.7运输管理第五章结论最好包含下列理论、技术、方案(供选择):第一章爆破技术影响因素分析第一节爆破参数设计理论1.1炮眼深度1.2掏槽爆破1.3掏槽参数第二节光面爆破技术2.1光面爆破的基本原理2.2光面爆破参数2.3光面爆破的优点2.4光面爆破的质量标准2.5光面爆破施工工艺2.6爆破参数的优化与分析第三节定向断裂控制爆破技术3.1定向导向缝形成机理3.2裂纹扩展机理及扩展过程3.3定向断裂爆破的能量问题3.4岩石爆破定向破裂装药结构研究3.5定向断裂控制爆破参数确定第二章岩巷机械化作业线影响因素分析第一节巷道施工机械化配套原则1.1平巷施工机械化配套原则1.2斜井(巷)施工机械化作业线配套原则第二节岩巷施工机械化作业线配套2.1以耙斗装岩机为主的岩巷施工机械化作业线2.2以侧卸式装岩机为主的施工机械化作业线设备配套2.3以钻装机为主的施工机械化作业线的配套设备2.4以岩石掘进机为主的施工机械化作业线配套设备第三节巷道掘进机械化作业线配套优化3.1全液压钻车配侧卸装岩机作业线配套优化3.2岩石掘进机为主的作业线优化443.3侧卸式和耙斗装岩机结合的机械化作业线配套优化第三章快速支护技术影响因素分析第一节现代支护结构原理与类型1.1现代支护结构理论1.2现代支护结构类型第二节锚喷支护设计与施工原则2.1 锚喷支护设计原则2.2选用锚喷支护参数的原则2.3锚喷支护参数设计2.4锚喷支护快速施工深部巷道支护技术研究以华丰煤矿-1100 巷道为例1研究课题的提出1.1煤矿深部巷道工程的特点1.2研究深部巷道支护技术的意义1.3煤矿深部巷道工程理论的进展与现状1.4国内外深部巷道支护技术的发展2深部巷道围岩的物理力学特征2.1深部软岩的概念2.2深部软岩的工程特性2.3深部软岩的力学属性2.4深部软岩的工程分类及对策3深部巷道工程支护荷载确定方法3.1原岩应力场的构成3.2原岩应力确定方法3.3围岩支护荷载的确定(依据围岩性质计算锚固力)4巷道支护技术方案4.1深部巷道的支护技术方案4.2支护参数计算4.3巷道支护加固机理分析4.4预期效果预测5底臌的防治5.1深部巷道底臌的特征5.2深部巷道底臌的分类5.3深部巷道底臌的机理5.4影响的底臌主要因素5.5深部巷道底臌的防治方法6结论华丰煤矿及巷道施工概况华丰煤矿是一个年产原煤百万吨的特级质量标准化、现代化企业。

位于五岳独尊的泰山和圣人故都曲阜之间,临近京沪铁路、京福高速公路,交通便利。

1958 年改扩建,目前生产能力130万吨,现有员工12000人。

华丰煤矿下属两大集团三大公司:一个年产450万吨的国家级企业-泰山水泥集团和一个下属33个独立法人企业的清大集团;一处跨省开采的矿业公司(安徽宿州矿业公司),三处合计装机容量14MW的电力公司和一处产业化发展、企业化经营的长城物业公司,一座年产30万吨的石膏矿。

经营范围涉及煤炭、电力、建材、养殖、金融等20多个行业,8个过亿元投资规模企业;经营区域跨越两省三市多县运营,初步发展成为一个跨行业、跨区域、多种所有制结构并存、多元化发展的现代化的综合性企业,2004年实现销售收入13.4亿元,利税完成 3.5 亿元。

华丰煤矿煤炭储量丰富,可采储量在30年以上,开采深度达到海拔-1200 米,采掘工艺使用综放、综采及综掘技术,安全监测、主运、主排、供电、洗选等辅助系统实现行自动化。

煤炭品种为优质气肥煤,发热量在21.8兆焦以上,拥有自主品牌的“双八”精煤(灰分小于8%,硫分小于0.8%)是十分理想的工业、化工、发电和动力燃料,享誉华东地区,远销台湾、日本、韩国、东亚和东南亚地区。

第一节华丰煤矿概况1.1华丰煤矿地理位置及交通条件华丰煤矿位于山东省泰安市宁阳县华丰镇。

地理座标为东经113°08′41〃~113°15′16〃,北纬37°23′34〃~37°39′42,北依泰山,南邻曲阜,西界为京沪铁路,地处丘陵和平原地带,地势南高北低。

南北20km,东西最大长约8.5km。

南部有三条东西向山脉,有河流柴汶河、故城河。

华丰煤矿地理位置优越北距泰安市区32km,西距宁阳县城35.2km,南距曲阜市区38.4km。

京福高速公路、京沪高速公路这两条国家干线穿境而过,其中距离京福高速公路宁阳出口仅 6.7km,距离京沪高速公路新泰出口37.1km。

京沪铁路穿境而过。

这也就为煤炭的外运提供了得天独厚的交通条件。

1.2华丰煤矿地质条件及气候特征华丰煤矿位于沮来山和蒙山两大分水岭之间,地形特点属山间凹地,脊峰标高+ 750m,凹地标高+ 117m。

凹地内南高北低,井田中央第三系砾。

岩构成低缓平坦的丘陵,其标高在+130m 左右。

华丰井田总体为NE 倾伏的簸箕状向斜构造,中部地层走向290~310o,至东翼渐变为30~60o,西翼则变为340~360o,中部地层走向较为稳定,两翼地层急剧转弯,显示出簸箕状。

区内出露地层有:泰山群,厚度不详;寒武灰岩,厚约700m;奥陶灰岩,厚约800m;石炭系含煤地层,局部出露,厚约240m;第三系砾岩,厚0~775m;第四系粘土层,厚0~7.5m。

矿区主要生产矿井布置在向斜东翼,主采煤层为石炭二迭系 4 煤、6 煤等。

故城河从矿区东部穿过,流向大致垂直地层走向,河道宽30~50m,河谷最低标高为110m,为一季节性河流,夏秋季有水,冬春干枯。

最大流量为 1.9 ×106m3 / h,洪水宽达285m,最高洪水位发生在1900 年,标高达119.9m。

华丰煤矿原设计能力60万t,改扩建后产量提高到90万t,最高年产量130 万t,投产35 年共采出原煤1921.4 万t。

目前华丰煤矿已结束两个生产水平,第 3 水平(-450m)为生产水平,第 4 水平(-750m)为延伸水平,并已开采 4 层煤、 6 层煤两层煤。

华丰煤矿浅部由于 4 层煤被剥蚀,主采煤层 6 层煤厚仅 1.1m,开采引起的地面沉陷问题并不突出。

随着矿井开采深度的增加,6m厚的 4 层煤变为主要的开采煤层,同时由于上覆砾岩厚度较大,岩层坚硬,与下覆岩层岩性差异大,而表土层薄,仅 2.0m,地表除产生明显的移动外,还出现了严重的斑裂现象。

经岩移观测发现,地表移动变形具有两个明显的特点:(1)地表活动时间长由于 4 层煤以上煤系地层保存较少,煤系之上为厚层状、硬度较大、完整性较好的巨厚第三系砾岩,当煤层采过后,因上覆岩层在岩性上有较大的差异,造成不同步下沉,砾岩下沉滞后,致使地表活动时间较长,如2406E工作面结束9 个月后,所测地表下沉速度仍是 1.5mm/d。

(2)地表出现斑裂由于第四纪表土层沉积较薄(0~7.5m),当煤层采过后,地表除下沉外,还出现严重的斑裂。

地表斑裂方向大致与砾岩走向平行而与煤层走向有一定差异,在一采区上方表现最为明显,约比煤层走向大10~15o,其方位约为100~105o,沿走向大致连续。

斑裂多沿砾岩弱面裂开,裂缝的宽度0~3m 不等,深不见底,且上宽下窄,也有将砾岩直接裂开的,其宽度一般0.2~0.3m。

在一采区上方,距1405下平巷地面投影位置往北已出现8 条裂缝,其裂缝之间的间距为60~80m。

地表下沉及斑裂已严重损害农田,尤其是1406 面采后的地表活动范围已波及南良父村南面的民房,尽管只有很轻微的下沉,但和地表表土层下沉相迭加,使这部分房屋的下沉加剧,裂缝增多加宽。

华丰煤田早在春秋战国时期就被发现并有利用的记载,以后各朝均有不同规模的利用、开采,到明末清初小矿井星罗棋布,日本侵华时期进行了一定规模的调查和开采,其开采下限达-75m(局部到- 150m 水平)。

几乎所有可采煤层(11,12,13,15,16层煤)的浅部均被开采,其规模大小不等,但相互之间多已联通。

据1955 年调查,由于古井开采引起地面沉陷,在北故城和西故城一带形成500 多平方米的洼地,沉降引起的裂缝长达5000 余米,宽度为0.2~2m,在裂缝两侧形成了7~10m 宽的破碎带。

破碎带穿过故城河,可能对矿井充水构成严重威胁。

在四号井西部开采11 层煤时,地面上形成宽0.5m 左右的裂缝,雨季裂缝涌水,矿井内涌水量增大60m / h 左右。

目前在矿区内有冬庄乡煤矿、灵山乡煤矿和华丰镇煤矿,另外还有38 个小煤窑,大部分为个体经营。

由于上述各矿井的生产,在地面形成沉降裂缝和积水洼地,使地表水大量进入地下。

目前,随着矿井开采深度的增加,人为采动将造成农田大面积下沉,形成负地形;矿区周围的古井以及小煤矿的生产也在地面造成洼地和裂缝。

负地形和洼地积水会导致农田沼泽化,而斑裂和沉降裂缝的存在既能造成水力灌溉水无法正常浇灌农田,又能使水利工程被毁坏。

矿区内浅部煤层已大量采空,彼此连通一体;废弃小井有的已经塌陷,形成断水和积水坑,导致地表水和大气降水流入地下,矿井涌水量增加。

本区发育3个侵蚀阶段,表明第四纪时期地壳曾 3 次抬升;目前在柴汶河及故城河的河床内,均有基岩裸露,显示地壳正在抬升,地壳抬升将导致故城河侵蚀作用加强,对河底破坏加剧。

故城河下防水煤柱受到地方小煤井的开采破坏,有可能造成河水溃入井下。

第二节-1100 水平巷道概况2.1 巷道地质概况该课题涉及巷道自六水平矸石井车场原停头处开门,六水平矸石井下山设计长度191.77m,车场设计长度50.7 m( 已掘15m)。

表:地面相对位置及邻近采区开采情况根据1611、1612 采煤工作面实际揭露,本区地质构造简单,无大中型断层,煤层走向为56~58°之间,煤岩层倾角为32°~33°,平均32°。

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