井下支护（通用8篇）
井下支护 篇1
0 引言
在煤矿生产中,首要保证的就是安全,只有保证工程安全才能为安全生产做好保障,保证施工安全、高效进行。而煤矿巷道支护的稳定性与否会直接影响生产的安全性,所以深入探讨煤矿井下巷道的支护方法有重大意义,在煤炭生产中应给予足够重视。
1 煤矿井下巷道工程的稳定性问题
围岩应力是应力在围岩内重新分布,如果出现高应力的情况称为应力集中,围岩应力与原岩应力的比称为应力集中系数。原岩应力在井下巷道工程施工前就已存在了,因此井下巷道工程不可避免地要在原岩应力的作用下施工,而围岩应力就是在破坏原岩应力后新的应力分布情况。在具体情况下,根据围岩应力的弹性分布特点和其对地下结构作用的情况,围岩应力受原岩应力特点、巷道形状的影响较大。所以,原岩应力的竖向作用力大,巷道以竖向的方式支撑更为有效,相反若是横向的作用力大,则应用横向支护的方式。不同的巷道形状有不同的要求,应明确巷道工作面情况,在直线形巷道中,应力集中出现在断面的拐角处,而直线的长度决定了拉力应力的情况。一旦围岩应力大于岩石强度能承受的极限时,容易破坏巷道,出现巷道周边岩石应力下降、高应力向围岩深部移动的情况。
根据弹塑性力学的相关研究,巷道周边到围岩深处有不同的划分,一般分为塑性区、高应力区和原岩应力区,原岩应力增加则塑性区范围将缩小,并且受到巷道断面的影响。因此在原岩应力方向的最大长度与巷道长轴一样的情况下最有利于保证巷道的稳定性,而最大的应力与巷道轴线水平正交则最不稳定。采用合理的支护方式,在围岩变形对支护施加荷载的情况下,支护会利用自身的刚度及强度来缓解围岩变形,继而达到稳定的作用。围岩在变形的情况下产生对支护的作用力,而支护的应力又会约束围岩变形,通过围岩与支护间的相互作用与平衡来保持围岩稳定,而只有保持围岩的稳定才能保持巷道稳定。此外还应把握好支护时间,如果支护过晚,在围岩已经出现破坏或即将冒落的情况下支护,支护将承受额外的冒落围岩的作用,将会影响支护效果。因此,为了加强井下巷道的稳定性,应保证采用正确的支护方法,并切实把握好支护时机[1]。
2 常见的井下巷道支护方法及适用情况
2.1 混凝土支护法
运用混凝土支护法通常是在巷道深挖时遇到较大的破碎带的情况下使用,在这种情况下巷道顶部容易发生坍塌,继而致使巷道两边坍塌,利用混凝土支护通常是在巷道两边进行混凝土浇筑,构成混凝土支壁墙,并用钢梁圆木撑顶,在边掘处加以浇筑。
在快速掘进2 m后对墙体进行浇筑,墙体浇筑的过程中应进行钢梁的预埋工作,利用槽钢在间距小于1 m的情况下将钢梁的顶部用圆木打实。但需要注意的是,在遇到破碎带时应立即掘进2 m,并在巷道顶部及两侧没有发生变形前快速完成墙体的浇筑工作,挖掘出成形的巷道,并且在混凝土支壁完成及养生期之前,因此时的支壁抗压强度较弱,巷道顶部的压力会集中到模板支架上,模板支架要有较大的抗压强度,在支模的过程中利用方形进行支护,使得模板具有较强的抗压能力,避免因侧倒和偏离造成坍塌。
在混凝土支护墙养护5 d~7 d后,不能实施施工操作,以防混凝土结构出现裂缝,对墙体造成破坏,减弱支护的强度。此外,还可以利用防爆技术防止混凝土造成破坏,但在布炮时应注意利用多个布炮孔,并适当减少炸药用量,防止对混凝土造成破坏。所以在混凝土支护过程中,在掘进2 m~3 m时就应该利用混凝土对支壁进行浇筑直到通过破碎带为止。
2.2 掩护加固支护法
采用掩护加固支护法通常是在开始掘进或在中间部分发现因地质构造的原因,容易造成局部坍塌的情况下进行。这种情况下坍塌面积与高度往往较大,采用普通的支护方法很容易发生意外,增加施工难度,特别是在打锚杆凿岩的过程中,不能保证作业环境的安全性,因此只有利用掩护加固法才能保障施工有序进行,防止出现不必要的安全事故。在实施掩护加固支护法时,要在坍塌的岩堆顶部进行锁口和横撑面支护;要在平整坍塌的岩堆后进行掩护主梁施工,主要是根据具体的走向设置3根~5根圆木或钢管,并用5cm厚的板材平铺在主梁上当作隔离层,而后在隔离层上搭建木垛,用来防止顶部的坍塌;在出渣前应在主梁的两端设置2根用作支撑主梁的固立柱,从而方便施工人员从底部出渣,在出渣1 m左右再搭建一道横梁。因此整个的加固主要就是在出渣与架梁交替的情况下进行,确保最后能完全通过坍塌区域[2]。
2.3 锚杆钢梁支护法
采用锚杆钢梁支护法通常是在沿脉矿井掘进时运用,因为矿脉较大,容易造成顶板坍塌,而围岩的固定性又较好。采用这种方法先在掘进3 m~5 m后,巷道顶板出现小于1 m的坍塌的情况下,在巷道两旁分别打上几个锚杆眼,并在布置锚杆眼时采用倒三角形的方式,而高度大多设置在距离顶板30 m以上的位置,用角钢把钢梁连接成一个整体,防止在掘进的同时发生爆破,导致钢梁崩塌。再用20 mm的钢板将钢梁与锚杆焊接在一起,在架设好的钢梁顶部用圆木打实,然后继续掘进,在掘进的过程中同时做好支护工作,保证矿脉地段的安全性。
2.4 钢筋混凝土支护法
采用钢筋混凝土支护法通常是在井下地质情况差,同时矿脉宽度大于1 m的情况下使用,因为这时矿岩的稳固性不好,容易发生安全事故,威胁矿工人员的生命安全。采用这种方法首先应在沿脉上挑1 m,撬掉沿脉上方的浮石,并在原来巷道底板上方2.05 m的位置上进行水平方向拉线,保证两侧垂直岩面设置间距在0.8m,并且锚杆眼眼深1 m,从而避免后期上挑部位出现侧壁脱落的情况。而在打完锚杆眼进行第二次上挑时,应保持上挑的高度合理,能达到切割槽的高度,在这时填平沿脉掉下的矿石,保证顶板和矿石堆间的距离差不多是切割槽的高度,减少上部与下部的暴露面积,保证巷道的安全性。在撬完浮石和锁扣支护后,应在平整后的矿堆上进行模板铺盖,并在不平整的地方用圆梁铺平,进行布设钢筋网和油毡工作,并进行0.4 cm混凝土假底浇筑,而后在浇筑的7 d时间里进行养护,在养护过后装运底部矿石堆,用这种分段施工方法,保证安全通过矿脉地段。但在施工时应注意每项工序都是在2.5 m以下的低控条件下进行,因为控顶较低不需要太多支护,由此不仅可以减少材料费用的支出,还能降低施工人员的工作强度[3]。
2.5 撞楔支护法
撞楔支护法属于原始的支护方法,一般是在正常使用的巷道因废旧填充料堵塞后或在施工中碰到严重的破碎带的情况下使用。使用该方法首先用30 mm的圆钢或钢钎、工字钢等楔体型工具,将工具的头部做成尖状,在被堵地段的外部架设一道基础梁,把楔体从架设的基础梁上穿入,形成45°的斜角,并把楔体用力撞进破碎的围岩堆中,根据实际情况控制楔体撞入深度。主要是要保证底部岩渣清运后,没有顶部岩渣掉落,并且楔体间的距离最好控制在10 cm~20 cm。在最后清渣的过程中,应进行集中清渣,通常在楔体还有50 cm~60 cm即将暴露时停止清渣,并在楔体下架设起用于支托作用的横梁。根据撞楔方法进行二排楔体的撞入,直到将被堵塞的巷道疏通为止,而后对巷道进行整体加固后就可以继续使用了。
3 结语
井下巷道支护施工的重要性不言而喻,因此在支护过程中一定要根据实际情况选择合理的支护方法,保证井下矿井不会发生坍塌,保障井下矿工人员的生命安全,在遇到一些比较棘手的情况时,可以换角度考虑问题,用特殊的支护方法施工,保证井下作业的安全性,并逐步改善支护方法。
参考文献
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[3]靳瑞,贾东修.煤矿巷道支护[J].黑龙江科技信息,2012(33):566-567.
井下支护 篇2
【关键词】聚丙烯纤维 混凝土 巷道支护 应用
混凝土是工程施工过程当中应用非常广泛的材料，利用其凝固固化以后良好的力学性能可以承受较大的力，而且具有较长的生命周期，在各类工程建筑当中都充当着重要的角色。但是现在随着一些高强度、高刚度结构的出现，单纯的混凝土结构已经不能够满足这些建筑力学性能上的要求。所以，寻求一种更高强度的材料就成为工程当中面临的首要问题。
聚丙烯纤维的化学性能稳定，具有非常好的耐酸性和耐碱性；而且掺杂工艺简单、价格低廉，所以，在机场建设、公路铺设、桥梁以及码头建设中都得到了广泛的应用。如果将聚丙烯纤维与混凝土进行混合，并且进行相关的处理，例如加入一定比例的水性环氧树脂等，就会大大的加强混凝土和聚丙烯纤维两者的相容性，混凝土就能够很好的粘附在聚丙烯纤维的表面上，增加其力学上的性能。混合后的聚丙烯纤维混凝土结构具有更为优良的抗拉性能、抗压性呢过、抗裂性能以及防渗性能。
一、聚丙烯纤维混凝土的应用现状
（一）力学性能好，抗拉抗压强度高
在水灰比为0.6、聚丙烯纤维掺量为 1.2%时的聚丙烯纤维混凝土，其抗压强度可以达到10MPa以上，而且，随着聚丙烯纤维掺量的增加呈上升的趋势[2]。因为聚丙烯纤维的存在，使得混凝土中的结构变得更为的紧密，聚丙烯纤维混凝土凝固后，纤维的排列成一定的规律，由于纤维具有很好的抗拉强度，这时的聚丙烯混凝土结构如果承受一定的压力，那么就会以拉力的形式施加到聚丙烯混凝土结构上，聚丙烯纤维正好发挥了其优秀的抗拉性呢过，所以，聚丙烯混凝土结构的抗压强度和抗拉强度非常的高。正是基于这方面的性能，所以在桥梁的铺设、码头建设当中，聚丙烯纤维混凝土得到了广泛的应用。
（二）抗裂性能
聚丙烯纤维的存在对于混凝土的阻裂性能影响非常的明显，不同水灰比条件下，随着聚丙烯纤维掺量的增加，聚丙烯混凝土的抗裂强度呈直线水平上升，并且在聚丙烯纤维的含量为0.9%时达到最大值，之后便缓慢下降。相对于基准混凝土结构，掺加聚丙烯纤维混凝土的抗裂性能均有较大幅度的提高。
二、聚丙烯纤维在井下巷道支护中的应用
井下巷道支护工作过程中，经常会遇到高应力的软岩结构的情况，这种情况下巷道的支护工作难度大、安全性很那达到规定。金属支架等属于被动的支护方式，但是如果仅仅依靠金属支架自身的刚度和强度来支撑沉重的岩层压力，很难达到规定的要求，或者支护的结构非常的繁琐，影响正常工作的开展。锚杆、锚索等结构虽然是主动的支护，但是当岩体的结构易碎或者松散的情况下，就不太实用，很难满足支护的要求。
（一）井下巷道支护的机理
巷道在没有挖掘之前，处于最原始的应力状态。随着挖掘深度的增加，想到周围的岩体就会出现应力的集中现象，导致巷道周围的岩层松动并且应力朝向巷道中心。在冲击和挖掘的过程当中，会产生更大的应力集中和波动现象，如果这个力大于巷道岩体的承受极限，岩体就会失去平衡，导致巷道围岩的瞬间破坏。
井下巷道的支护正是基于巷道发生坍塌的情况，利用混凝土等形成一定的支护墙体或者支护面，从而来预防和阻止巷道的坍塌。聚丙烯纤维混凝土是聚丙烯纤维和混凝土按照一定的比例混合而成的，其中纤维作为一种基体材料，能够承受较大的拉应力和骑到防渗的效果。将聚丙烯纤维混凝土应用到井下巷道的支护中，能够最大限度的满足巷道支护的需要，大大的降低了巷道挖掘过程中的冲击和振动，保证了井下巷道周边围岩的稳定性。
通过对煤层巷道的观测，在巷道开挖时必须坚持放小炮控制围岩二次破坏，加强锚网支护的成型，从源头加固锚固拱，随采掘深度的增加，资源的减少，矿井的压力显现，巷道的使用寿命就睡随之而下降。只有依靠围岩自身控制采动力影响才能增加巷道服务年限。煤层中的巷道在受到煤矿采动影响，围岩应力高。在受力强烈影响期间，巷道围岩的应力集中，因此，采动影响是导致巷道支护显现严重的重要原因。
（二）聚丙烯纤维混凝土支护模型
井下巷道岩壁承受着由周边岩层的挤压应力，巷道的支护正是要用一定的手段来平衡或者抵消这个挤压应力。对于一个圆形的巷道壁，其周边的应力都是向着巷道的中心点位置，并且在巷道的顶端应力值达到最大。
将聚丙烯纤维混凝土应用到巷道的支护过程中，先用支架等将岩壁支撑起来，然后在巷道的周边浇筑一定厚度的聚丙烯纤维混凝土，待其凝固后，便形成了具有一定刚度和强度的支护壁，用来承受巷道周围的挤压应力。聚丙烯纤维混凝土的支护结构不仅具有传统的支架支护结构吸能减震的效果，而且还能够根据不同巷道的孔径大小而实行动态的浇筑，成为一个整体的支护壁，从而具有更高的强度。因而能够吸收更高的冲击能，大幅度的降低冲击造成的振动，保护岩体和支护结构的完整性。
由于聚丙烯纤维混凝土中纤维的排列方向是随即的，而纤维具有非常高的抗拉强度，所以，在支护壁面承受较大的压应力的情况下，对于支护壁面而言，压应力则分解成为径向的剪切应力和轴向的拉压应力，对于聚丙烯混凝土结构而言，其中的聚丙烯纤维承受了大部分的拉拉压应力，从而分担了了混凝土结构所承受的大部分的拉压应力，这样就大大的增加了支护避免的承压能力，这种支护结构可以承受非常大的支护应力。
正是基于以上的特点，聚丙烯纤维混凝土在井下巷道支护中表现出了非常优异的力学性能和经济性能。按照不同的使用要求，可以视情况的加入不同比例的聚丙烯纤维，从而来应用到不同的应力环境下，达到了经济上和性能上的最优配置。
参考文献：
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作者简介：
煤矿井下软岩巷道支护技术探析 篇3
关键词：软岩,软岩巷道,支护
0 引言
地下开采一直以来都是我国煤炭资源获取的主要方式, 这就需要在矿井下面挖掘足够的巷道。对于煤矿建设和生产来说, 必须保证巷道的通畅和围岩的稳定。由于煤矿井下巷道支护受、地应力强度、围岩破碎松软度、巷道与硐室断面程度等不同因素的影响, 这就需要改进和提高煤矿巷道支护技术, 尤其是煤矿井下软岩巷道的支护技术。本文重点论述井下软岩巷道支护技术, 为煤矿的安全生产提供重要的理论支持。
1 煤矿井下软岩巷道的支护问题分析
在软岩巷道变形上, 软岩巷道表现为蠕变变形的特点, 有三个时期, 具备显著的时间性。在变形的初级阶段, 能够快速地形成压力和存在较大的变形量, 这是巷道稳定性的有效应用。倘若不能够实时地控制软岩巷道变形, 冒落岩块的情况会发生, 这会损坏巷道。不兼顾软岩的变形特点, 支护通过刚性支架进行就较难维护巷道, 也会压坏支架, 从而导致巷道的垮落。另外, 软岩巷道大部分是环向的受压方式, 缺少对称性, 在开挖巷道的时候, 变形的顶板较易冒落, 以及导致底板的底鼓, 倘若不能够实时地控制底板的底鼓, 就会使巷道受到破坏。在增加煤矿井下深度的过程中, 会加大软土巷道的变形量。在不同的地质状况以及煤矿区域, 一种独特的软化临界深度会形成, 超出了此深度会提升支护的难度。基于应力的影响作用, 变形的软岩巷道具备相应的方向性。软岩的失水和吸水都会由某种意义上导致软岩的变形膨胀和泥化, 从而使巷道受到破坏。
在支护软岩巷道上, 变形的围岩会使其机理受到破坏, 应当对围岩变形以及支护的过程进行协调, 进而选用适宜的支护参数与方式, 实时地加以支护。在硬岩和软岩上, 岩体的特点存在差异性, 应当选用适宜的支护方法。其中, 制约巷道稳定行动一个关键要素是支护参数, 一般的选择根据工程类比的方法。针对简单的地质状况来讲, 通过工程类比的方法对支护参数的选用能够实现基本的需要, 可是针对复杂的地质状况而言, 就难以实现支护需要。
支护软岩巷道重点表现为围岩表明约束力、开始支护刚度, 以及围岩自承圈厚度上。在围岩自承圈厚度上, 应用端锚锚杆较难实现锚杆杆体的长度, 导致浪费, 进而难以抵抗围岩压力。在开始支护刚度上, 由于开挖巷道导致的围岩变形, 因此会对支护体导致相应的压力。从某种意义上来讲, 支护体的刚度使围岩的抗压性受到制约。增加支护体刚度会提高围岩抗压性。倘若支护的刚度太大, 较难适应围岩的变形量和变形速度, 那么会使巷道受到破坏。在围岩约束力上, 支护体受到高应力与构造应力的制约, 岩石破坏、变形、松动的情况会发生在较为薄弱之处, 这使破碎区形成, 而存在的破碎区会使围岩的自承圈受到破坏。借助通常的锚网喷加以支护, 那么难以使喷体的强度实现需要。
2 煤矿井下软岩巷道支护技术
(1) 锚杆支护的原理。在支护巷道的时候, 锚杆支护系统的刚度非常关键, 特别是锚杆的预应力会直接影响到支护作用。借助锚杆加以支护应当对煤矿巷道围岩的实际情况进行有效地把握, 确保选用适宜的锚杆预应力, 在高预应力的时候, 应当使锚杆的强度提升。借助锚杆加以支护, 重点是借助锚固区对围岩新裂缝的扩张性、裂缝的张开和离层进行控制, 确保围岩处于受压的状态, 尽可能地防止围岩的拉伸、变形弯曲, 以及剪切破坏。借助锚杆支护从某种意义上确保了锚固区围岩的完整性, 实现了锚固区围岩稳定性与整体强度的提升。锚杆的支护性能关键凭借扩散预应力进行。锚杆的单独应用, 其体现预应力的范围较小, 应当借助其它的构件, 像是钢带、托板、金属网等, 尽可能地体现锚杆预应力的功能。在借助锚杆开展支护的时候, 锚索功能的体现重点表现为:一是借助锚索的预紧力, 对岩层当中的间断断面、节理裂缝、层理等挤紧和压密, 以使断面的抗剪性能增强, 进而使围岩的强度大大地提升。二是借助锚杆连接形成的次生承载构造和深部围岩, 从某种程度上使次生承载构造的可靠性增强。
(2) 煤矿井下软岩巷道的支护技术。第一, 提高支护喷层的强度、刚度, 也能够在较为薄弱之处, 加固锚梁加以支护, 从而强化围岩表面约束力, 以及对围岩破碎区范围的纵深发展进行有效地控制。第二, 选用适宜的时机强化二次性支护, 以使支护的强度提升, 确保支护开始的柔性。在确保巷道可靠性的前提条件下, 控制围岩的变形, 确保其可以释放足够的能力。另外, 在二次性的支护之后, 应当确保支护体的强度、刚度, 可以实现对围岩变形的控制。第三, 针对支护软岩巷道厚壁来讲, 能够借助对螺纹钢等其它强锚杆的全长锚固, 以支护软岩巷道厚壁。第四, 对变形围岩的破坏区域进行控制, 以使围岩的强度以及围岩的自承能力提升。能够推广与应用光面爆破技术, 以使围岩震动干扰大大地减少, 从一定程度上控制围岩的环向裂缝, 尽可能地确保围岩整体的强度。也能够对巷道周围的光滑性与平整性进行维持, 从而对集中的应力进行控制, 使破坏的围岩减少。还能够借助膨胀性的材料填满锚杆孔, 进行全长锚固, 最终使围岩自承性能增强。
3 结论
综上所述, 煤矿软岩支护技术, 在不同的理论支持下, 得到了广泛的应用和进一步的发展。随着煤矿巷道周边围岩地质条件的不断恶化, 相应的支护难度也逐渐增加, 因此, 煤矿巷道软岩支护技术还需不断改进和完善, 保证煤矿工程的稳定、持续发展。
参考文献
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井下支护 篇4
1 煤矿井下巷道掘进的支护形式
为了促进煤矿井下巷道掘进工作质量以及效率的提高, 需要相关的施工技术人员加强对于支护技术的使用。现阶段, 我国最常采用的支护形式有三种。
1.1 矿用支护型钢
矿用支护型钢在实际的应用过程中主要有椭圆形、半圆拱形、圆形等多种类型。由于煤矿井下环境比较恶劣, 所以在借助矿用支护型钢进行煤矿井下巷道支护的过程中, 需要确保支护型钢具有良好的抗压、抗拉及抗剪切性能。不仅如此, 在进行煤矿井下巷道支护的过程中, 顶板支架往往需要承担来自多个方向的负荷, 这就要求支护型钢在使用的过程中还需要具备较高的载荷能力。
1.2 可缩性支架
作为煤矿井下顶板支护过程中常见的支护形式, 可缩性支架在使用的过程中往往具有双向可缩性。目前, 该种支护形式往往运用在巷道断面积小、巷道类型为III类的情况下。作为一种常用的支护形式, 可缩性支架在实际的运用过程还具有较强的承压能力和载荷能力。
1.3 预留煤柱
作为最传统的巷道顶板支护技术, 预留煤柱往往被运用在巷道上区段与下区段之中 (在实际的巷道掘进过程中, 巷道被分为上区段和下区段, 其中上区段指的是运输平巷, 而下区段则为回风平巷) 。
事实上, 这种传统的巷道顶板支护技术具有操作简便的特点, 在对巷道顶板进行支护作业的过程中, 往往能够在最大程度上促进巷道的排水与通风。但是, 相较上述两种支护方式, 预留煤柱技术在使用过程中往往会耗费大量的资金, 不仅如此, 一旦用于顶板支护的煤柱出现损坏, 其往往会对巷道的正常维护工作产生直接的负面影响。此外, 在采煤作业的过程中, 若煤柱承受的支撑压力传送到底部, 其会造成相邻巷道受到影响, 从而增强了井下采煤工作的安全隐患。
2 影响支护稳定性的因素
2.1 煤矿井下的地质环境
目前, 顶板的支护装置往往是在煤炭井下直接构造起来的, 故而就使得煤矿的节理、层理发育, 巷道围岩的硬度等因素会对顶板支护的稳定性产生最直接的影响。
一般来说, 当煤矿的地质条件良好的状态下, 相关人员可以减少巷道内的支架数量, 从而节约了煤矿井下的空间, 促进了采煤工作效率的提高。但是若地质条件较为恶劣, 需要降低煤炭开采的速度, 并逐步加强顶板支架的设置, 从而促进煤炭井下的安全。
2.2 施工工艺
此外, 矿井下巷道掘进方式的施工工艺也对支护的稳定性产生极大的影响。目前, 最为常用的煤矿井下巷道掘进方式是钻爆法掘进, 这种技术在实际的运用过程中往往需要加强锚网喷支护的配合, 从而实现支护效果的提高。
与传统的支护技术不同的是, 钻爆法掘进在运用的过程中不仅仅能够提高巷道掘进的速度, 还能够在最大程度上确保巷道的稳定性。但事实上, 锚网喷支护的质量会受到火药点的位置设置以及装填数量的影响, 故而一旦施工人员计算失误, 其往往会对煤矿井下巷道掘进顶板支护的稳定性产生影响, 严重时还会导致井下事故。基于此, 施工人员在进行支护稳定性的保障过程中, 需要加强对于施工工艺的改进, 并在支护作业过程中按照相关的标准进行操作。
3 解决支护存在问题的技术措施
3.1 提升支护技术
在进行煤矿井下巷道掘进顶板支护工作之前, 需要煤炭开采部门的相关管理人员对煤矿井下的地质条件进行现场勘查, 并以此为基础, 结合相关的规范标准, 制定出合理的施工方案。
此外, 在进行施工方案制定的过程中, 相关人员必须对支护材料的规格、尺寸、数量等因素进行全面的考量。不仅如此, 为了确保支护作业的质量以及施工效率, 相关的人员还需要对施工现场进行严格的监督、管理, 确保施工作业人员以施工要求为基础进行操作。
而在支护安装的过程中, 一定要对顶板支护的承载能力进行检验、考查, 确保其参数符合施工需求。不仅如此, 在施工的过程中还需要扩大支护模块间的接触面积, 并将支护体固定在稳定性较高的岩层之上。
3.2 加强煤矿井下掘进支护施工的安全质量监督管理工作
为了实现采煤工作的首要原则 (安全生产) , 需要煤矿企业的相关部门以及人员加强对于煤矿井下掘进支护施工质量的安全管理监督。在这一过程中, 一方面需要对矿区的地质以及施工人员素质进行全面的了解, 并在此基础之上合理选择井下巷道掘进顶板支护技术。另一方面, 还需要加强对于顶板支护操作规范的明确, 并促进质量监督检查制度的制定。
除此之外, 相关部门还需要加强对于施工安全的管理。在这一过程中, 需要煤矿企业加强对于煤矿工人进行技能操作的培训以及安全生产的教育, 从而促进员工的技术水平和安全意识的提升, 提高了相关的安全性能。
3.3 采用新技术以及新工艺
事实上, 在煤矿企业发展、运行的过程中, 采煤技术、方法的选择和运用都会对煤矿企业的安全、运营产生重要的影响。目前, 我国采煤技术正朝着智能化、自动化的方向做出改变。面对这样的状况, 就需要加强对于新技术以及新工艺的引进, 从而由此促进采煤工作效率的提高, 促进煤炭开采作业的安全性。
摘要：为了确保工作质量, 在井下巷道掘进工作实际开展过程中, 需要施工人员采取正确的施工设备以及工艺, 合理安排好掘进速度。本文主要分析了煤矿井下巷道掘进顶板支护技术的使用, 以及该技术在使用过程中所取得的效益。
关键词：煤矿井下,巷道掘进,顶板支护,技术研究
参考文献
[1]程语录.煤矿井下巷道掘进顶板支护技术探析[J].内蒙古煤炭经济, 2016, 12:1-2+9.
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井下支护 篇5
1 巷道围岩控制理论
在煤矿生产作业中, 巷道围岩控制与巷道支护之间有着密不可分的必然联系, 因此, 要做好巷道支护工作有必要首先了解一下巷道围岩控制理论。关于该理论的观点目前主要有以下几种:冒落拱理论认为巷道围岩具备一定的自然承载能力, 在巷道上方形成抛物线性的一种自然平衡拱;新奥法则认为巷道围岩具备自然承载能力, 应该让围岩以及护体形成较为稳固的一种支撑圈;围岩卸压法、弱化法的核心则是通过利用支护结构所具有的特点对支护架结构进行调整, 释放并吸收更多围岩能量, 从根本上提升所有的围岩稳定性。把巷道分成不同的主次承载区, 压缩区尾部集中在围岩深部, 为了能够从根本上维护巷道还未确定的主承载区, 巷道周围则分布着张拉区, 该部分为次承载区, 需要通过支护加固方法来提升承载力。
2 巷道支护技术
巷道井下掘进支护技术无论是从方法手段或者理论知识来分析, 都表现出较为强烈的多元化发展方式, 从宏观角度来分析, 主要包括围岩支护、围岩加固、多元支护技术等。围岩支护也被称之为被动支护, 较为典型的代表则为棚式金属支架支护, 通过金属支架直接对巷道围岩表面产生作用, 从根本上抵制或者减缓围岩可能存在的变形压力[1]。这种支护技术作为一种临时性的支护方法, 存在较大的隐患。围岩加固作为一种主动支护, 较为典型的就是锚杆 (索) 支护, 并且这种方法开始不断成熟, 为支护力度植入围岩内部的巷道, 在为巷道围岩表层提供相应的支护作用的同时, 从根本上缓冲围岩变形的实际周期[2]。多元支护技术大都在煤巷井下掘进作业施工中运用的较为普遍, 这种方法也被称为复合支护, 主要是指通过组合多种不同的支护形式进行组合使用, 或者通过复合材料开展支护巷道。经过多年发展, 复合支护技术也从最初原始的支护方式演变成了多种不同的方式联合, 例如锚注+锚杆、锚索+锚杆等方式等。
3 巷道支护形式
3.1 型钢支护
矿用支护型钢有较好的刚韧性, 还具有抗压、抗剪以及抗拉等不同的功能。巷道中的支架一般承担横向荷载以及纵向推动力, 所以, 在这两个不同的方向上需要对承载负荷能力进行准备。矿用支护型钢断面的几何参数可能会受到抗弯截面模量带来的影响, 因此, 抗弯截面模量要尽可能与巷道支架承载负荷能力相似[3]。矿用支护型钢所呈现出的几何形状从根本上也会对支架本身所表现出的性能有着决定性的作用。所以, 在对矿用支护型钢的几何形状进行滑移以及锁紧处理时, 要尽可能满足所接触面面积以及平稳性的要求, 保持受力达到更好的状态要求。
3.2 预留煤柱
预留煤柱支护属于较为传统的一种巷道支护形式, 巷道上区段可以划分为运输平巷、下区段则属于回风平巷。要预先在上下区段对一定宽度的煤柱进行预留, 保证回风平巷能够把支撑压力的实际峰值区域躲避。预留煤柱支护技术使用上较为简单, 对于通风以及排水也会产生有利影响。但是, 预留煤柱支护将会耗费较多的人力、物力和财力, 会导致巷道的维护难度不断增加。
4 结语
目前, 我国煤炭企业正面临着严重困难的局面, 在产能上出现了明显的下降趋势。因此, 探讨煤矿井下掘进支护技术的应用是十分必要的, 希望能够通过技术改进和合理运用来降低企业的生产成本, 对提高煤炭企业的生产效率和经济效益有所帮助。
摘要：巷道支护技术是保障煤矿井下掘进顺利进行的基础性工作, 对煤矿生产和矿工安全极为重要, 分析支护技术在煤巷掘进中的应用情况具有现实意义。
关键词：煤巷,井下掘进,支护技术
参考文献
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[2]高伟.井下掘进机掘进作业线升级改造的研究[J].煤矿机械, 2011, 08:161-162.
井下支护 篇6
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。
1 煤矿井下巷道支护技术应用原理及支护常见问题分析
1.1 煤矿井下巷道支护技术应用原理
煤矿井下掘进中所采用的巷道支护技术种类多样, 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。
a) 锚杆支护技术是比较常用的支护技术, 这一技术能够有效改善煤矿巷道的布置方式, 从而能有效提升煤炭产量和综合性效益。锚杆支护技术主要是通过利用支护构件锚杆托板及锚固剂等发挥作用的[1]。锚杆是比较重要的构件, 在施加适当扭矩螺母基础上让巷道表面受到托板紧压, 改善围岩的应力状态, 能够有效遏制围岩节理裂隙张开;
b) 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11.8 MPa、矿石砂的直径小于15 mm、混凝土是石子粒直径小于20 mm、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;
c) 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]。
1.2 煤矿井下巷道支护的常见问题
从实际情况来看, 煤矿井下巷道支护技术应用过程中还有诸多问题有待解决, 这些问题主要体现在围岩产生变化或破坏。煤矿井下巷道掘进过程中围岩的岩体在遇到水之后比较容易发生膨胀, 加上受到大挤压力造成围岩变形, 这样就对支护结构造成影响, 比较容易发生冒顶事故。煤矿井下巷道支护技术影响因素比较多, 煤矿地质构造及施工工艺等都是重要的影响因素。a) 从煤矿的地质构造的因素影响上来看, 地质条件比较好的能够提升作业效率, 但地段比较复杂的就会受到诸多影响, 影响支护技术的应用效果;b) 施工工艺因素方面也对支护技术的作用发挥产生影响, 煤矿巷道掘进过程中主要采取钻爆法并以锚喷支护为重要支护方式, 但实践过程中装药量及炮眼等都比较缺乏精确度, 降低锚网喷支护质量[3]。
2 煤矿井下巷道支护形式及支护技术应用策略
2.1 煤矿井下巷道支护形式分析
从煤矿井下巷道支护形式上来看, 主要有型钢支护及预留煤柱, 预留煤柱是比较传统的支护形式。煤矿井下巷道支护形式主要是把巷道区段划分成运输平巷和下区段的回风平巷, 煤矿井下巷道支护形式要能够预先在两个重要区段对一定宽度煤柱实施预留。预留煤柱支护使用较简单, 预留煤柱支护在通风及排水上也有促进作用。而型钢支护主要就是能够在韧性上可以较好的呈现, 并且在抗剪及抗压等功能上也能够得到良好呈现。
2.2 煤矿井下掘进中巷道支护技术应用策略
a) 煤矿井下掘进过程中对锚杆支护技术的应用主要是针对一些软岩巷道, 煤矿实际开采中需要明确软岩性质, 并且改进支护技术、降低应用中的困难。提升掘进量也要有效保障煤矿巷道的安全性, 所以要确定煤矿巷道的一些参数, 由于巷道参数是不断变化的, 要及时关注参数变化, 保证能有效控制在合理范围中。还有是煤矿井下掘进技术在深部沿空流巷中应用比较广泛, 能有效解决稳定性及巷道变形问题[4];
b) 煤矿井下掘进中, 巷道支护技术要按照相应策略实施, 加强支护的承载能力才能达到实际的支护目标。完善煤矿矿压观测资料, 并根据实际地质构造和巷道围岩力学性质情况选择合适的支护方式。强化巷道掘进施工设计, 明确支设方式, 严格执行相关规程, 不管是采取哪种支护技术都要保障巷道光滑平整, 爆破的方式上要选取光面爆破, 将锚喷方式作为辅助;
c) 锚网索支护技术应用过程中, 能够有效控制锚杆和非锚固岩层间的变形及支持已破碎的岩体, 锚网索支护技术能有效解决地压大及难以支护的难题。能减少巷道瓦斯积聚, 大大减少巷道维修工作量[5];
d) 在煤矿井下巷道初掘后比较容易造成巷道位移及变形等情况, 所以对支护技术就要选择一些初具柔性、后具刚性的支护结构, 从而解决位移变形等问题;
e) 最优策略选取。在薄弱部位实施支护体及围岩再次组合, 能够最大限度地发挥围岩自承能力, 使支护体对围岩的支护力降到最小。从具体的措施实施上来看, 在巷道开挖之后先对围岩施加锚网支护, 然后通过巷道顶底板及两帮移近量等确定最佳时间, 从而来对巷道围岩的一些薄弱部分施加高预应力的锚索, 在锚索的作用下有效提升围岩的度, 最终使得围岩及支护体达到耦合支护力学的状态。这一支护形式能够最大限度地提升围岩的自承能力及发挥刚性锚杆的支护能力, 充分转化围岩中膨胀性的塑性能。
3 结语
要积极探究先进的巷道支护方法, 通过综合应用巷道支护技术来加强巷道施工的安全。在科学技术迅速发展的阶段, 煤矿企业在巷道支护的技术要求层面也愈来愈高, 应借鉴先进国家的技术经验, 从而来保障煤矿巷道的安全性。
参考文献
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[4]杨丽, 陈超.定向断裂爆破技术在井下掘进中的试验研究[J].金属矿山, 2014 (5) :59-60.
井下支护 篇7
煤矿井下锚杆支护技术由于具有“主动、有效、快速”的优点, 因此得到普遍认可。但是, 随着煤炭开采深度不断增加, 巷道断面尺寸不断扩大, 使得巷道压力不断增加, 冒顶事故也时有发生, 因此锚杆支护安全有效性亟待提升。
1 影响锚杆支护安全有效性的因素
1.1 设计方法
矿井巷道支护的安全性是否过关、经济性是否合适、质量是否可靠等都与巷道的锚杆支护设计有着千丝万缕的关联。当前, 世界上大多数煤矿所采用的巷道锚杆支护技术主要有三种, 即:数值计算法、支护机理计算法、工程类比法。其中, 数值计算法属于一种新型支护理念, 尚处于起步探索阶段, 难以短时间内实现实际应用。支护机理计算法是通过对锚杆相关的机理、参数等进行分析后, 再结合实际巷道围岩结构等选用支护方式的手段。但鉴于巷道围岩的复杂多变, 其所依据的支护机理也难以确定, 在实际应用中尚缺乏科学、可行的计算方法予以指导。工程类比法则是一种充分依靠施工者施工经验的设计方法, 在施工中需要施工者结合实际情况再参照自己的相关经验来对具体的施工方法予以确定[1]。
1.2 锚杆支护力度
目前, 中国煤矿巷道的锚杆支护的工作阻力、锚固力和初锚力普遍不高。发达国家锚杆钻机的扭矩大约是171 N·m~380 N·m, 中国的钻杆钻机扭矩水平则高出130 N·m~240 N·m, 如此明显的技术差距也是需要中国继续追赶的。采取添加塑料垫片及提升锚杆钻机的扭矩数值的措施可使锚杆和锚尾螺母的初锚力尽可能地增大, 从而达到降低锚杆螺母及托板之间摩擦力的目的。并且, 中国安装锚杆间距一般为0.7 m左右, 这样的安装间距不够理想, 这也影响着矿井的生产效率。与此同时, 中国煤矿巷道锚杆支护使用的锚固剂与发达国家的技术差别也深深影响着煤矿巷道的锚杆支护效果, 因此我们要增大研发力度。
1.3 地质条件预测
巷道围岩是极其复杂的地质体。因此, 必须通过多方面的地质力学测试, 对围岩的各类物理力学性质充分了解之后, 再对巷道进行布置和设计支护方案。巷道地质条件预测主要包括:a) 围岩强度测试。主要是通过井下钻孔, 对巷道围岩进行强度测算;b) 围岩结构测试。通过窥视仪等专业设备对围岩中的裂隙分布及可能存在的变化进行预估;c) 巷道围岩破坏深度与广度的测算;d) 锚固性能测算。借由对锚杆实施现场的破坏性试验, 从而算出锚杆的实际参数及锚固剂、锚杆、岩体三者间的粘结效果, 从而为实际施工提高数据参考[2]。
1.4 支护材料配置
支护所选用支护材料的强度、质量等参数对巷道的实际支护效果有着显著影响。通常完善的支护所需要使用到的支护材料包括:锚杆、锚固剂、垫片、罗盘、螺母等。需格外注意的是, 钻孔直径、锚杆直径及锚固剂直径三者间的直径需相互匹配, 一旦支护材料中出现有驳于设计要求的情况, 导致材料间的相互不配套, 就会严重影响煤矿井下锚杆支护的安全有效性。
2 提升煤矿井下锚杆支护安全有效性的措施
2.1 合理确定支护参数
锚杆的支护设计是关系支护效果根本的井下巷道支护核心内容, 尤其是对其具体参数及支护方式选择, 对实际的支护安全性更是有着重大影响。一旦具体支护设计出现不合理就可能造成两种情况, 如果支护强度不够高, 就可能造成冒顶事故的发生;如果支护强度过高, 就会造成材料的浪费, 不够经济。目前的井下锚杆支护设计通常采取理论计算和经验类比的方法。广大科研单位和煤矿企业进行了许多研究, 成果颇丰。例如:晋城矿区研究并应用了较适合煤巷特点的动态信息设计法, 其具有以下两个特点:a) 该设计法是一种对施工过程的动态管理与控制;b) 这种方法可充分利用施工中反馈回的实时信息。具体内容包括:调查试验点和对地质力学进行评估, 初步设计, 井下施工监测, 信息反馈与优化设计, 日常监测。该设计内容作为一个系统工程进行研究, 紧密联合实践, 用实践效果检验设计并逐步优化设计。在现场施工时, 在计算机中输入当前工作地点具体的围岩资料和所需锚杆的相关参数, 计算机就会自主生产多套可行方案, 随后经过对比分析, 选择经济与使用效果俱佳的最优化方案, 与此同时, 还可监测现场施工情况, 并且将收集的现场信息进行实时反馈, 以便于施工人员评判所选择方案合理与否。
2.2 加强质量管理
目前各煤矿企业已实行“小班自检, 区队日检, 矿抽检”为标准的锚杆支护效果评价方法, 并且在迎头位置配备锚杆拉力计及扭力扳手等锚杆支护效果监测仪器, 要求安排专人现场监测并且记录数据, 将记录资料交由主管技术部门进行整理。加强质量管理还有以下三点要求:
a) 强化施工管理。现场施工应当适当提高锚杆预拉力, 确保锚杆支护施工质量。推广使用性能俱佳的高性能锚杆, 积极推广应用大扭矩锚杆施工设备, 注重提高工人素质与操作水平, 确保锚杆支护安装质量, 充分发挥锚杆在支护中的重要作用;
b) 强化现场管理。各项施工质量管理的基础和关键是生产班组管理, 因此, 对班组进行质量管理对于确保锚杆巷道的支护安全有效性至关重要。在现场锚杆施工过程中要及时提高施工工艺技术水平, 确保锚杆支护质量。加强现场管理需要做到以下四点: (a) 确保实现及时支护。确保巷道及时支护是保证锚杆支护巷道稳定的前提, 如果不能够采取及时支护措施, 即使是平稳顶和成形帮也都会受到破坏; (b) 及时有效控制巷道成形。一旦巷道成形不佳, 极有可能直接破坏巷道围岩强度, 这样就会不利于岩面与锚杆托板的紧密相贴, 造成锚杆受力条件变差; (c) 在过淋水段、断层、压力集中区等围岩地质条件复杂地区, 必须采取必要的施工工艺技术措施, 并且及时缩小循环进度。特别是一旦出现锚索钻孔导水迹象时, 必须及时采用支撑式支护; (d保证锚杆安装质量。加强钻孔打眼质量与锚杆安装施工的管理, 确保充分发挥这些材料的护表功能;
c) 强化监测管理。造成煤矿井下锚杆支护巷道顶板离层的影响因素有很多, 因此, 在现场实际生产中, 施工人员必须按设计要求安设各种监测仪器, 充分发挥监测设备的作用。目前已广泛应用的数显离层指示仪能够为现场施工人员提供各种连续直观的离层数据, 方便井下工作人员采取必要的加固措施。与此同时, 通过对现场监测数据的有效分析, 及时准确掌握锚杆支护效果, 从而可及时做出针对性加固补强措施, 保证煤矿井下锚杆支护安全有效性[3]。
2.3 使用安全可靠的支护材料
支护材料的安全可靠性在很大程度上影响着煤矿井下锚杆支护安全有效性。只有安全可靠的支护材料方可为实现真正安全有效的支护提供保障。在巷道支护材料的选择上进货部门必须严把进货渠道, 严格检查支护材料的质量, 检查锚杆生产厂家的证件是否齐全, 在确保支护材料的质量安全可靠后方可进货。此外, 对于已经损毁的支护材料或因长时间空置而失去效果的支护材料, 应当绝对禁止使用。
2.4 增强对相关施工人员专业技能的培训
专业的支护工人是井下巷道锚杆支护工作的执行者, 施工人员通过使用质量合格的锚杆进行现场锚固和监测工作, 因此, 只有施工人员拥有相当的专业知识与过硬职业素质才能确保各项锚杆支护工作能够出色地完成。但是, 目前由于中国煤矿企业的现场施工人员素质普遍不高, 同时对于现场工作的监管力度不够, 这些原因都使得煤矿井下锚杆支护工作质量难以得到提升。因此, 必须通过提升锚杆支护技术人员及施工人员岗位工作经验, 并对其进行专业技能培训。
3 结语
锚杆支护是在新时代背景下所开创出的较为新型的煤矿井下巷道支护方式, 相较于其它支护方法, 锚杆支护有着投入少、工艺简单、支护效果强等众多优点, 是一种应用前景与潜力极大的支护方式。但在实际使用中, 施工人员仍需对其具体的施工进行有效的全面管理, 确保其在设计、材料选择、实地施工与监管、后续维护等方面算无遗策, 不留任何安全隐患, 同时我们还应对施工中出现的问题及处理措施等进行认真分析总结, 提取经验教训, 进而为以后施工提供借鉴与参考。
参考文献
[1]肖同强, 柏建彪, 杨峰.高预紧力锚杆支护理论与技术发展现状[J].煤炭技术, 2011 (2) :25-26.
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井下支护 篇8
1 巷道顶板的事故分析
随着普采及综采技术的发展和事故预防技术及装备水平日益提高, 虽然回采工作面的顶板的事故率出现逐年下降的趋势, 但是巷道的顶板事故率却出现了一定程度上升。因此, 为了能够减少巷道的顶板事故率, 需要制定出一系列行之有效的事故防治方案, 从而就要对巷道顶板事故成因和种类等进行深入了解, 从而能够从根本上来对此类事故进行预防[1]。
从巷道出现的顶板事故种类来看, 巷道的顶板事故可以简单地分为以下几类:
1.1 由于镶嵌型的围岩坠矸造成的事故。
1.2 由于离层型的围岩片帮造成的冒顶事故。
1.3 由于松散的破碎围岩的塌漏而造成的抽冒事故。
1.4 由于块状的围岩的断裂而造成的冒顶事故。
1.5 由于软岩的膨胀变形而造成毁巷事故。
2 巷道顶板事故的原因分析
2.1 由于镶嵌型的围岩坠矸造成的事故的原因
2.1.1 可能是由于在开工以前或者在放炮以后, 由于无支护的空顶区进行敲帮问顶或者在找掉时候不及时和不彻底甚至违章操作等而对隐性的镶嵌顶板没有能够及时发现以至于不能采取有效的拯救措施[2]。
2.1.2 可能是由于空顶的范围比较大而造成空顶的距离超过了作业规程所规定的规定值。而在工作面的节理裂隙进行发育时也没有采取及时有效的措施。
2.1.3 可能由于炮掘的工作面的炮眼布置的不合理或者是由于装药量过大而造成迎头支架被崩倒或者被崩歪。
2.2 由于离层型的围岩片帮造成的冒顶事故的原因
2.2.1 由于工作面发生“伞檐”的离层断裂而往下方滑移从而产生劈帮。
2.2.2 由于对锚喷的巷道进行封闭或者因为锚喷的不及时及质量不合格, 造成巷道容易受到漏雨或者被放炮震动等的影响, 致使围岩被风化脱落。
2.3 由于松散的破碎围岩的塌漏而造成的抽冒事故的原因
2.3.1 由于空顶区的范围较大, 或者破碎的围岩的悬露时间过长, 以及支护没能做到迎头等, 而造成了迎头的塌漏或抽冒。
2.3.2 由于迎头的支护区放炮而崩倒了迎头的支架造成塌冒, 以及支架没能够插严和背实, 而造成了空顶和虚帮。
3 巷道顶板遇软岩的支护原理
巷道顶板遇软岩的支护原理主要通过三个方面, 第一, 通过注浆或者通过锚杆技术来提高围岩的自身强度;第二, 通过锚索来充分地调动其深部的围岩强度;第三, 提高其自身的支护强度, 从而可以阻止围岩发生蠕变[3]。
巷道的顶底板与两帮组成其承载结构, 因此顶板和底板、两帮是一个不能分割的完整系统。首先支承压力由两帮传递到底板, 当巷道内两帮的岩体移动就会挤压原先已经破碎的岩层, 从而引起破碎的岩体层发生滑移和剪胀, 最后导致底鼓并加剧两帮破坏的速度。当顶板软弱时会下沉就造成两帮往巷道内进行移动, 而如果两帮软弱时候, 则会难以承受由顶板所传递来的压力, 从而造成顶板的下沉。
4 巷道顶板遇软岩的支护方式及其经济性
4.1 巷道顶板遇软岩的支护方式
4.1.1 采用可缩性的金属支架进行支护
因为在松软的岩层里巷道围岩容易发生较大的变形, 因此可使用预留断面的可缩性的金属支架进行支护。目前我们国内普遍采用的金属支架分梯形、环形和拱形三种。在选择架型时要根据变形及压力等具体的指标进行确定。
4.1.2 采用锚喷进行支护
在软岩巷道顶板采用的锚喷的支护主要包括向锚杆直接喷射混凝土与利用锚杆的钢筋网来喷射混凝土的方法。根据实际情况, 在进行设计时, 要对锚杆的类型及分布方式、巷道断面、喷层的厚度和钢筋网的规格等参数进行设定。
4.1.3 利用砌碹进行支护
砌碹支护是自二十世纪六十年代以来一种主要的软岩巷道顶板支护方式。它具有承载力大和稳定性强的优点, 而且如果料石中夹上可缩的垫层时, 还能产生可缩变形。但因为碹体刚性较强, 因此软岩巷道顶板的变形较大时不能用其支护。
4.2 巷道顶板遇软岩的支护方式的经济性
我们按照8000元/米来对半煤岩巷进行掘进, 4500元/米掘进煤巷, 工字钢5000元/吨, 进行砌碹支护所需的22螺纹钢300元/根, U型钢5500元/吨, 混凝土256元/立方米。按照整条巷道5千米来计算, 则第一种方式共需资金3256万元;第二方式需资金5840万元, 第三种方式需4532万元, 第四种方式最多需4935万元。
5 结论
本文分析了煤矿井下巷道顶板遇软岩支护方式和其经济性。首先总结了巷道顶板的事故的分类和产生原因, 然后针对产生的原因, 给出了巷道顶板遇软岩的支护原理。最后进入本文的核心内容:给出了煤矿井下巷道顶板遇软岩支护方式并分析了不同方式的经济性。分析研究表明, 多方式联合支护方法是比较经济的方案。
摘要：对煤矿井下巷道顶板遇软岩支护方式和其经济性进行。首先总结巷道顶板的事故的分类和产生原因, 然后针对产生的原因, 给出巷道顶板遇软岩的支护原理。最后研究煤矿井下巷道顶板遇软岩支护方式并分析不同方式的经济性。分析研究表明, 多方式联合支护方法是比较经济的方案。
关键词：煤矿,巷道顶板,软岩支护,经济性
参考文献
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