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采场与巷道支护设计作业题

采场与巷道支护设计作业题
采场与巷道支护设计作业题

采场与巷道支护设计作业题

采矿(定单)2011,采矿工程2011-5班用

吴士良 2014年5月30日

第1章 回采工作面支护设计理论基础

1、回采工作面支架(支柱)支护强度的概念和单位。 支护强度是指单位面积上支架给予顶板的支撑力。单位MPa

2、回采工作面合理支护强度应该达到的2个控顶基本目标和具体内容。 ?

3、“支架-围岩”关系是回采工作面合理支护强度确定的理论基础,试写出其一般表达式,并说明公式中参数的含义;并用曲线表示公式。

式中,A —直接顶作用力;

ΔhA —控顶末排最大顶板下沉量; Δhi —要控制的顶板下沉量;

K —位态常数,由岩梁参数和控顶距决定。 支架围岩的双曲线关系如下图所示:

4、回采工作面支架支护顶板时,对支架(支柱)有3个基本要求,分别名简称“支得起”,“护得好”和“稳得住”。试解释具体含义。 护得好

1)护住工作空间的顶板不冒落; 2)保证回柱人员有工作空间; 3)控顶端面顶板。 支得起

1)支:用工作面空间基本支柱工作阻力平衡工作空间上方垮落带岩重。依此可确定基本的支护强度,计算支护密度及柱排拒。

h

h A

A

P P

2)切:切断下位岩层,防止顶板压力前移。依此确定末排支柱工作阻力,计算末排支柱的线密度。 稳得住

1)支架结构稳定; 2)提高支柱初撑力。

5、《煤矿安全规程》是回采工作面支护设计的一个纲领性指导文件,请根据《煤矿安全规程》相关规定,简要回答下列问题:

(1)采煤工作面安全出口数量及巷道高度;

采煤工作面必须保持至少2个畅通的安全出口,1个通到回风巷道,另一个通到进风巷道。采煤工作面所有安全出口与巷道连接处20m 范围内,必须加强支护;综合机械化采煤工作面,此范围内的巷道高度不得低于1.8m ,其他采煤工作面,此范围内的巷道高度不得低于1.6m 。

(2)工作面敲帮问顶制度;

严格执行敲帮问顶制度。开工前,班组长必须对工作面安全情况进行全面检查,确认无危险后,方准人员进入工作面。

(3)为什么规定采煤工作面必须按作业规程的规定及时支护,严禁空顶作业; ?

(4)为什么采煤工作面遇顶板松软或破碎、过断层、过老空、过煤柱或冒顶区及托伪顶开采时,必须制定安全措施; ?

(5)为什么采煤工作面必须及时回柱放顶或充填,控顶距超过作业规程规定时,禁止采煤;?

(6)为什么采煤工作面初次放顶及收尾时,必须制定安全措施。 ?

6、写出工作面不同推进阶段回采工作面合理支护强度的计算公式:

(1)直接顶初次垮落期间;

(2)基本顶初次来压期间;

K

Z

Z Z L L m P 2γ≥

式中,mE—基本顶厚度;γE-重力密度;

c0—初次来压步距;

KT-岩重分配系数,受直接顶厚与采高之比N的控制。

其中直接顶作用力A :

当悬顶距LS<2m时,

当悬顶距较小时,悬顶与采空区已垮矸石很难接触以传递直接顶的重力,所以,应按力矩平衡来求A。

当悬顶距LS≥2m时:

(3)工作面正常推进阶段(仅写出支架对老顶采取限定变形工作状态条件下)。

第2章 单体支柱工作面支护设计

1、回采工作面顶板处理方法(写出4种以上)。

留煤柱、煤垛支撑顶板(如房柱、刀柱等);缓慢下沉法;自然垮落法;层状坚硬顶板(厚度不超过5m )运动形式转化法;厚层坚硬顶板特殊处理法。厚层坚硬顶板特殊处理法主要有注水软化法和爆破法等。 2、采场控顶距的定义。

采场控顶距:从煤壁到最后一排支柱的距离。

3、单体支柱工作面合理支柱密度计算,说明公式中符号含义和单位。 单体支柱工作面合理支密度计算如下:

式中,n —支密度,根/m2;

Pt —回采工作面各推进阶段的顶板压力,kPa ; Rt —支柱实际支撑能力,kN/根。 4、单体支柱工作面支护方式的内容和形式。

支护方式一般分为基本支护和特种支护两类。基本支护要求支架在顶板不发生特殊情况时,能支和护住顶板。特种支护要求支架在顶板出现悬顶、滑动、冲击等威胁时,能防止顶板事故的发生。两种支护的作用是相辅相成的。 5、单体支柱工作面支护设计的主要步骤。 1选择顶板处理方法 2确定工作面控顶距 3计算合理支柱密度 4确定合理支护方式

6、典型的高档普采作业规程中顶板支护设计主要内容要求。 ?

第3章 综采(放)工作面支护设计

1、画图说明四柱支撑掩护式液压支架的主要结构部件名称及功能。

t

t

R P n

1)立柱一般采用能升降活柱的双作用立柱,分单伸缩、双伸缩。

2)顶梁分类:前后梁的铰接顶梁、整体顶梁;

辅助顶梁:前探梁、伸缩梁、折叠梁。

3)底座作用:防止支柱压住底板及适应底板的不平程度;

分类:底鞋、分底座、门形底座、整体刚性底座。

4)掩护梁

连接顶梁和底座,承受支架水平力和垮落顶板岩石压力,防止岩石进入支架内。

5)液压操作装置控制乳化液流向、实现支架立柱升降、推溜移架。

2、学习1996年版《缓倾斜煤层采煤工作面顶板分类》回答下列问题:

(1)回采工作面直接顶分类的目标,分类主要指标和分类结果;

目标?

指标:平均直接顶初次跨落步距。结果:不稳定,中等稳定,稳定,非常稳定

结果?

(2)回采工作面基本顶分级的目标,分级的主要指标和分级结果。

指标:基本顶初次来压当量,其值由基本顶初次来压步距,直接顶充填系数和煤层采高按公式确定

?

3、简要说明液压支架主要技术参数(5个以上)。

支架架型、型号、宽度、工作阻力、初撑力、支护强度、结构高度、中心距、移架步距、操纵方式、泵站压力、重量等

4、简要说明支撑式,掩护式和支撑掩护式液压支架对顶板控制的优缺点。

支撑式

优点:支撑效率高,立柱阻力完全用于支撑控顶区内顶板;每米工作面的支撑力高,放顶

线的支撑能力大,结构简单,价格便宜。

缺点:支架端部支撑能力弱;对顶板的覆盖率及对架间和采空区的挡矸能力低;对顶板水平力的承受能力差。

掩护式

支架顶梁较短,支撑能力较弱,主要靠掩护作用维护工作空间,适用于松软顶板。

优点:顶梁对顶板的作用力均匀,移架时控顶距离较小,对顶板的重复支撑次数少;支柱倾斜布置,采高范围大,由于支柱不受横向载荷,受力状态好,不易损坏;挡矸装置完善,可使工作空间与顶板和老塘完全隔开;抗水平推移性能好,可以实现擦顶带压移架;机械结构和液压系统均较简单,便于操作维护。

缺点:整架工作阻力小,切顶性能差,工作空间小,通风阻力大,不适用有强烈周期来压和瓦斯涌出量大的煤层。

支撑掩护式

优点:支撑力大,切顶性能好,工作空间宽敞,结构稳定,适应性广,无论在稳定或不稳定的顶板下都可使用。

缺点:结构复杂,重量大,价格贵,初期投资高,支架回缩时间长、不便运输。

5、说明综放支架和综采支架主要结构差别。

6、综采工作面支架选型的主要内容(4个以上)。

不仅包括支架的架型及额定工作阻力,支护强度等参数,而且涉及顶梁、护帮、底座、侧推及阀组等主要部件的选型及其参数的决定。

7、写出液压支架支护强度和工作阻力的关系式,以及支架控顶面积和控顶距关系式。说明公式中参数的含义和单位。?

8、影响液压支架选型的主要因素(5个以上)。

①根据顶板岩石力学性质、厚度及岩层结构及弱面发育程度确定直接定类型;

②根据老顶岩石力学特性及矿压显现特征确定老顶级别;

③根据底板岩性及底板抗压入强度及刚度测定结果,确定底板类型;

④根据矿压实测数据计算额定工作阻力或根据采高、控顶宽度及周期来压步距,估算支架必需的支护强度和每米阻力;

⑤根据顶底板类型、级别及采高,初选必需的额定支护强度,初选支架类型;

⑥考虑工作面风量,行人断面,煤层倾角,修正架型及参数;

⑦考虑采高、煤壁片帮(煤层硬度和节理)的倾向性及顶板端面冒落度,确定顶梁及护帮结构;⑧考虑煤层倾角及工作面推进方向,确定侧护结构及参数;

⑨根据底板抗压入强度,确定支架底座结构参数及对架型参数的要求;

⑩利用支架参数优化程序(考虑结构受力最小),使支架结构优化。

9、液压支架初撑力、额定工作阻力及工作面来压时平均支架工作阻力含义。

10、综采(放)工作面端头支护主要支护形式。

①单体支柱端头支护。根据顶梁和联系结构又分为金属支柱铰接顶梁支护、长钢梁支护、十字顶梁和网状顶梁支护;

②液压端头支架支护,主要架型有SD型、BT型和DZY型等支撑掩护式端头支架,以及将工作面液压支架前梁加长并增加前柱的改装式端头支架,此外还有滑移顶梁式简易端头支架等,

③锚杆端头支护;

④混合式。

11、综采工作面超前支护的目的和支护距离确定主要依据

12、液压支架被压死的定义和主要原因。

13、典型的综采工作面作业规程中顶板支护设计主要内容。?

第4章巷道支护设计理论基础

1、巷道支护设计内容。

1确定支架对围岩的支护状态

2选择支护方式

3确定支护类型及支护材料

4选择支护参数

2、巷道支护原则。

在巷道支护原理的指导下,为了安全、经济地维护好巷道,在选择支护型式和参数时应遵循以下原则:

1)辩证地解决围岩应力与围岩强度两者之间的相对关系

巷道围岩变形和塑性区范围的发展取决于围岩应力和围岩强度两者之间的相对关系。

提高围岩强度:锚喷、注浆加固、巷道支架;

减小围岩应力:各种卸压方法、改变巷道位置、将巷道布置到应力降低区。

2)根据实际情况进行一次或二次、多次支护

一次支护:巷道围岩比较稳定、围岩压力和围岩变形小、巷道服务时间较短、支护阻力较高和支架可缩量较大能够控制和适应围岩变形要求;

二次或多次支护:在巷道围岩变形达到稳定以前

围岩变形较大、延续时间较长时,需在开巷后进行一次支护,而后隔适当时间进行二次支护或多次支护。

3)提高围岩的自承能力

将围岩由载荷体变为承载体;

积极发展主动支护,控制围岩变形;

增加围岩强度可显著减小巷道围岩的位移。

4)综合考虑可靠性、经济性和使用方便

可靠性是首要,任何支护系统必须能保证安全、正常地生产;

支护方式的选择要考虑巷道的服务时间;

选择巷道支护时应考虑围岩变形对巷道断面缩小的影响;

可以使用单一形式支护,也可采用由几种支护形式组成的联合支护;

要周密考虑配套的辅助支护技术措施。

3、画图说明巷道锚杆支护理论要点(3种以上)。

悬吊理论

悬吊理论认为锚杆支护的作用就是将巷道顶板较软弱岩层悬吊在上部稳固的岩层上。

组合梁理论

组合梁理论认为巷道顶板中存在着若干分层的层状顶板,可看作是由巷道两帮作为支点的一种梁,这种岩梁支承其上部的岩层载荷,如下图所示。

组合拱理论

在拱形巷道围岩的破裂区中,安装预应力锚杆时,在杆体两端将形成圆锥形分布的压应力,如果沿巷道周边布置的锚杆间距足够小,各个锚杆的压应力相互交错,这样使巷道周围的岩层形成一种连续的组合带(拱)。

最大水平应力理论

巷道顶底板的稳定性主要受水平应力影响,且有三个特点:

①与最大水平应力平行的巷道受水平应力影响最小,顶底板稳定性最好;

②与最大水平应力呈锐角相交的巷道,其顶板变形破坏偏向巷道某一帮;

③与最大水平应力垂直的巷道,顶底板稳定性最差。

4、回采工作面区段平巷布置3种主要方式及其优缺点和适用条件。

5、巷道支护方式的类型及其含义.

1表面支护和内部支护

表面支护是木支架、金属支架、装配式混凝土支架、砌碹、喷层等直接作用于巷道围岩表面的支护。其作用就是提供表面约束支护力。

内部支护是锚杆、锚索、注浆等深入围岩内部的支护。其作用主要是加固围岩,锚杆(索)同时对围岩表面提供约束支护力。

2主动支护与被动支护

主动支护:注浆、有预紧力的锚杆(索)、有初撑力的表面支护。

被动支护:无预紧力的锚杆(索)、无初撑力的表面支护。

3一次支护与二次支护

一次支护:不撤除的超前支护,它同样要在整个巷道服务期内发挥作用。

二次支护:滞后一次支护一定时间及距离的支护。

4刚性支护与可缩性支护

这里的可缩性,必须是指产生缩量后巷道及支架仍能正常工作,支架结构未遭到破坏的情况。

5临时支护与永久支护

巷道临时支护指为保证安全临时支设的,需要撤除并反复使用的支架,如采煤工作曲附近巷道的超前支护或加强支护、掘进工作面的临时支护等;

永久支护是指为维护巷道长期使用所采用的支护。

6巷内基本支架支护、巷内加强支护、巷旁支护。

7联合支护和单一支护

联合支护指采用多种不同性能的单一支护的组合结构,即在联合支护中各自充分发挥其固有的性能,扬长避短,共同作用,以适应围岩变形的要求,最终达到围岩和巷道稳定的目的。联合支护必须是多种独立的支护方法的组合。如锚喷和U型钢支架的联合、锚喷和弧板的联合。

第5章煤巷锚杆支护设计

1、锚杆支护的定义。

2、锚杆支护材料主要组成部分。

1锚杆杆体2螺母3托板4钢带5锚索6锚固剂7网8喷射混泥土

3、学习最新版(MT/T1104-2009)《煤巷锚杆支护技术规范》,回答下列问题。

(1)名词解释:煤巷、半煤岩巷、锚杆杆体破断力、锚杆拉拔力、锚固力、锚固长度、预紧力、预紧力矩;

半煤岩巷:断面中岩石面积大于1/5到小于4/5的巷道

锚杆杆体破断力:锚杆体能承受的极限拉力

锚杆拉拔力:锚杆锚固后,拉拔试验时,锚杆拉断或失效的极限拉力

锚固力: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

锚固长度:毛曼的锚固剂或锚固装置与转空空壁的有效结合长度

预紧力:安装锚杆时,通过拧紧螺母或采用张拉方法施加在锚杆上的拉力

预紧力矩;拧紧螺母使锚杆达到设计预紧力时,施加到螺母上的力矩

(2)煤巷锚杆支护监测方法、监测内容和监测目的;

监测的方法分为综合监测和日常监测两种。

综合监测的内容为巷道表面和深部位移、顶板离层、锚杆受力状况;日常监测的主要内容为顶板离层观测。

综合监测的目的是验证或修正锚杆支护初始设计,评价和调整支护设计;日常监测的目的是及时发现异常情况,采取必要措施,保证巷道安全

(3)煤巷锚杆支护施工质量检测内容。

包括锚杆锚固力检测、锚杆安装几何参数检测、锚杆预紧力矩或预紧力检测、锚杆托板安装质量检测、组合构件和和网安装质量检测、喷射混凝土的强度和喷层厚度检测。

4、锚杆支护设计三种方法的定义。

1 工程类比法

2理论计算法 (定义) 3数值模拟法

5、锚杆支护设计内容和步骤。 1 确定锚杆类型 2 选择锚杆支护形式

锚杆支护形式的选择,必须根据巷道的用途、服务年限、围岩强度、地应力大小等因素来确定。

3 计算锚杆支护参数

6、典型的煤巷锚杆支护巷道掘进作业规程对巷道设计和支护方面的主要规定内容 ?

7、锚杆支护设计中锚杆直径和间排距计算主要方法。 按悬吊作用理论计算锚杆密度

锚杆的间距、排距计算,通常间、排距相等,取为a ,并根据锚杆的锚固力应等于或大于被悬吊岩石的重量的原则确定,即:

式中, —岩石重度,kN/m3;

k —锚杆安全系数,1.5~2。 按悬吊作用理论计算锚杆杆体直径

锚杆杆体直径根据杆体承载力与锚固力等强度原则确定,即:

式中, d —锚杆杆体直径,㎜;

Q —锚固力,由拉拔实验确定,kN ;

—杆体材料抗拉强度,MPa 。

2

L k Q a γ=

t

Q

d σ52

.35=

采场与巷道支护设计作业题汇总

采场与巷道支护设计作业题 采矿(定单)2011,采矿工程2011-5班用 吴士良 2014年5月30日 第1章 回采工作面支护设计理论基础 1、回采工作面支架(支柱)支护强度的概念和单位。 支护强度是指单位面积上支架给予顶板的支撑力。单位MPa 2、回采工作面合理支护强度应该达到的2个控顶基本目标和具体内容。 ? 3、“支架-围岩”关系是回采工作面合理支护强度确定的理论基础,试写出其一般表达式,并说明公式中参数的含义;并用曲线表示公式。 式中,A —直接顶作用力; ΔhA —控顶末排最大顶板下沉量; Δhi —要控制的顶板下沉量; K —位态常数,由岩梁参数和控顶距决定。 支架围岩的双曲线关系如下图所示: 4、回采工作面支架支护顶板时,对支架(支柱)有3个基本要求,分别名简称“支得起”,“护得好”和“稳得住”。试解释具体含义。 护得好 1)护住工作空间的顶板不冒落; 2)保证回柱人员有工作空间; 3)控顶端面顶板。 支得起 1)支:用工作面空间基本支柱工作阻力平衡工作空间上方垮落带岩重。依此可确定基本的支护强度,计算支护密度及柱排拒。 h h A A P P

2)切:切断下位岩层,防止顶板压力前移。依此确定末排支柱工作阻力,计算末排支柱的线密度。 稳得住 1)支架结构稳定; 2)提高支柱初撑力。 5、《煤矿安全规程》是回采工作面支护设计的一个纲领性指导文件,请根据《煤矿安全规程》相关规定,简要回答下列问题: (1)采煤工作面安全出口数量及巷道高度; 采煤工作面必须保持至少2个畅通的安全出口,1个通到回风巷道,另一个通到进风巷道。采煤工作面所有安全出口与巷道连接处20m 范围内,必须加强支护;综合机械化采煤工作面,此范围内的巷道高度不得低于1.8m ,其他采煤工作面,此范围内的巷道高度不得低于1.6m 。 (2)工作面敲帮问顶制度; 严格执行敲帮问顶制度。开工前,班组长必须对工作面安全情况进行全面检查,确认无危险后,方准人员进入工作面。 (3)为什么规定采煤工作面必须按作业规程的规定及时支护,严禁空顶作业; ? (4)为什么采煤工作面遇顶板松软或破碎、过断层、过老空、过煤柱或冒顶区及托伪顶开采时,必须制定安全措施; ? (5)为什么采煤工作面必须及时回柱放顶或充填,控顶距超过作业规程规定时,禁止采煤;? (6)为什么采煤工作面初次放顶及收尾时,必须制定安全措施。 ? 6、写出工作面不同推进阶段回采工作面合理支护强度的计算公式: (1)直接顶初次垮落期间; (2)基本顶初次来压期间; K Z Z Z L L m P 2γ≥

同煤集团巷道支护理论计算设计方法(初稿)详解

汾西矿业集团巷道支护理论计算设计方法 (初稿) 生产技术部 2009年8月

前言 煤矿巷道支护有架棚、料石砌碹、锚杆等一系列支护形式,架棚和料石砌碹等支护是被动支护,由于成本高、进度慢、消耗体力大、支护效果差等原因逐渐被淘汰。而锚杆支护在煤矿巷道支护中占主导地位,是唯一能实现安全、快速、经济的一种支护形式。现在无论在国内还是国外,煤矿巷道都优先采用锚杆支护,锚杆支护已成为巷道支护发展的方向。 支护设计是巷道支护中的一项关键技术,对充分发挥锚杆支护的优越性和保证巷道安全具有十分重要的意义。如果支护形式和参数选择不合理,就会造成两个极端:其一是支护强度太高,不仅浪费支护材料,而且影响掘进进度;其二是支护强度不够,不能有效控制围岩变形,出现冒顶事故。 目前,国内外锚杆支护设计方法主要分为三大类:工程类比法、理论计算法和数值模拟法。工程类比法包括:根据已有的巷道工程,通过类比提出新建工程的支护设计;通过巷道围岩稳定性分类提出支护设计;采用简单的经验公式确定支护设计。 理论计算法基于某种锚杆支护理论,如悬吊理论、组合梁理论及加固拱理论,计算得出锚杆支护参数。由于各种支护理论都存在着一定的局限性和使用条件,而且很难比较准确、可靠地确定计算所需要的一些参数。因此,依据理论计算所做的设计结果很多情况下只能作为参考。 随着数值计算方法在采矿工程中的大量应用,采用数值模拟法进行锚杆支护设计也得到了较快发展。与其他设计方法相比,数值模拟法具有多方面的优点,如可模拟复杂围岩条件、边界条件和各种断面形状巷道的应力场与位移场;可快速进行多方案比较,分析各因素对巷道支护效果的影响;模拟结果直观、形象,便于处理与分析等。数值模拟法已经在美国、澳大利亚及英国等锚杆支护技术先进的国家得到广泛应用。如澳大利亚锚杆支护设计方法就是在巷道围岩地质力学测试与评估的基础上,采用数值模拟分析结合其他方法提出锚杆支护初始设计,然后进行井下监测,根据监测数据验证、修改和完善初始设计。尽管数值模拟法还存在很多问题,如很难合理地确定计算所需的一些参数,模型很难全面反映井下巷道状况,导致计算结果与巷道实际情况相差较大。但是,数值模拟法作为一种有前途的设计方法,经过不断的改进和发展,会逐步接近于实际。

采场与巷道支护

山东科技大学2014—2015学年第二学期 一、填空 基本顶存在类拱式、拱梁式和梁式三种基本结构 基本顶的平衡结构 1)拱结构; 2)铰接岩梁; 3)传递岩梁和砌体梁 4)岩板。 巷道围岩分为内层围岩和外层围岩两部分 放顶煤采煤方法分类 1)按工作面布置方式分类 (1)整层放顶煤采煤法 (2)预采顶分层采煤法 (3)预采中间分层放顶煤采煤法 (4)水平分段放顶煤采煤法 2)按支护方式的放顶煤技术分类 (1)综采放顶煤(综放) (2)轻型综采放顶煤(轻放) (3)悬移支架放顶煤(简放) 简易支架的典型架型 1)滑移顶梁支架 1、单列节式滑移顶梁液压支架 2、单列带燕尾夹板节式滑移顶梁液压支架 3、并列左右梁式滑移顶梁液压支架 4、主次梁式滑移顶梁液压支架 2)单体组合式支架 放顶煤采场的顶板结构 1)“煤—煤”结构;2)“岩-矸”结构;3)岩梁结构 稳定性系数: 巷道附近的最大原始地应力或者开挖后的最大应力与围岩综合强度的比值Ky 二、名词解释 直接顶 ——能够在采空区内不规则冒落、不能向煤壁前方和老塘矸石上永久传递力的、其作用力必需由支架全部承担的那部分岩层的总和。 基本顶 ——自身能够形成平衡结构、能永久地向煤壁前方和老塘矸石上传递力的、其运动对采场矿压有明显影响的、其作用力无需由支架全部承担的那部分岩层的总和。 稳定性系数: 巷道附近的最大原始地应力或者开挖后的最大应力与围岩综合强度的比值Ky 关键层 ——对采场上覆岩层局部或直至地表的全部岩层活动期到控制作用的岩层。 三、 移架和放煤工序为:采煤机割上刀煤→铺金属顶网→支架伸出探梁→采煤机割下刀煤→将后

梁前1柱提起向前斜撑,提起后梁前2柱→移工作面SGW-150C型刮板输送机→收前探梁,提前梁支柱→移前梁→支好前梁前后柱→提后梁前1、2和后柱移后梁→支好后梁前后3根支柱→打眼开机窝→剪网放顶煤 围岩支护特性曲线 (1)AA’—支护完全刚性或者刚度很大,支护承受的荷载太大,被破 坏,然后,围岩破坏,垮落。 (2)AC—支护刚度适中,,C点平衡。 (3)AeE—支护提前屈服; (4)AH—支护柔度大,在H点平衡,围岩已经开始松动; (5)AF—支护柔度太大,失稳; (6)GH—滞后支护,围岩已坏 沿空留巷的围岩变形

巷道锚杆支护参数设计

巷道锚杆支护参数设计 一、锚杆支护理论研究 (一)锚杆支护综述 1、锚杆支护技术的发展 锚杆支护作为一种有效的、技术经济优越的采准巷道支护方式,自美国1912年在aberschlesin(阿伯施莱辛)的Friedens(弗里登斯)煤矿首次使用锚杆支护顶板至今已有90多年的历史。 1945~1950年,机械式锚杆研究与应用; 1950~1960年,采矿业广泛采用机械式锚杆,并开始对锚杆支护进行系统研究; 1960~1970年,树脂锚杆推出并在矿山得到了应用; 1970~1980年,发明管缝式锚杆、胀管式锚杆并得到了应用,同时研究新的设计方法,长锚索产生; 1980~1990年,混合锚头锚杆、组合锚杆、特种锚杆等得到了应用,树脂锚固材料得到改进。 美国、澳大利亚、加拿大等国由于煤层埋藏条件好,加之锚杆支护技术不断发展和日益成熟,因而锚杆支护使用很普遍,在煤矿巷道的支护中的比重几乎达到了100%。 澳大利亚锚杆支护技术已经形成比较完整的体系,处于国际领先水平。澳大利亚的煤矿巷道几乎全部采用W型钢带树脂全长锚固组合锚杆支护技术,尽管其巷道断面比较大,但支护效果非常好。对于复合顶板、破碎顶板及其巷道交叉点、大跨度硐室等难维护的地方,采用锚索注浆进行补强加固,控制了围岩的强烈变形。美国一直采用锚杆支护巷道,锚杆消耗量很大。锚杆种类也较多,有胀壳式、

树脂式、复合锚杆等。组合件有钢带。具体应用时,根据岩层条件选择不同的支护方式和参数。 锚杆支护发展最快的是英国。在1987年以前,英国煤矿巷道支护90%以上采用金属支架,而且主要是矿用工字钢拱型刚性支架。由于回采工作面单产低、效率低、巷道支护成本高,因而亏损严重。为了摆脱煤炭行业的这种困境,在巷道支护方面积极发展锚杆支护,到1987年,英国从澳大利亚引进了成套的锚杆支护技术,从而扭转了过去的被动局面,煤巷锚杆支护得到迅速发展,经过近10年实验的基础上,又进行了改进和提高,到1994年在巷道支护中所占的比重己达到80%以上。锚杆支护技术的广泛采用给英国煤矿带来巨大的活力和经济效益。 德国是U型钢支架使用最早、技术上最为成熟的国家,自1932年发明U型钢支架以来,U型钢支架发展迅速,支护比重很快达到了90%以上,从井底车场一直到采煤工作面两巷均采用U型钢可缩性支架。但是自20世纪80年代以来,随着矿井开采深度日益增加,维护日益困难。面临这种困境,德国采用不断增加金属支架的型钢质量,逐步减小棚距的做法,这不仅使巷道支护费用增高,而且施工、运输更加困难和复杂。即便如此,巷道维护困难的状况仍然难以改观,于是寻求成本低,运输和施工简单方便、控制围岩变形效果好的锚杆支护变得尤为重要。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。 法国煤巷锚杆支护的发展也很迅速,到1986年其比重己达50%。在采区巷道支护中同时发展金属支架、锚杆支护、混凝土支架。 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%。 我国在煤矿岩巷中使用锚杆支护也已有近50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,受采动影响后围岩变形量很大,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,

非煤矿山采场巷道帮顶板安全管理制度实用版

YF-ED-J1118 可按资料类型定义编号 非煤矿山采场巷道帮顶板安全管理制度实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. (示范文稿) 二零XX年XX月XX日

非煤矿山采场巷道帮顶板安全管 理制度实用版 提示:该管理制度文档适合使用于工作中为保证本部门的工作或生产能够有效、安全、稳定地运转而制定的,相关人员在办理业务或操作设备时必须遵循的程序或步骤。下载后可以对文件进行定制修改,请根据实际需要调整使用。 第一章总则 第一条为深入贯彻落实“安全第一、预防 为主、综合治理”的安全工作方针,完善矿业 公司安全生产规章制度,进一步加强井下开采 及施工单位的井下采场、巷道安全管理,消除 潜在的事故隐患,特制定井下采场、巷道帮顶 板安全管理制度。 第二条本管理制度适用于汉中市矿业公司 所属的井下开采单位及外来承包、承租的施工 (开采)单位。

第二章井下采场巷道帮顶板安全管理规定第三条井下开采及施工单位要配备足够的专(兼)职检撬工,并进行专业及岗位培训,考试合格后方可上岗作业。 第四条井下开采及施工单位要给检撬工配备良好的照明和检撬工具,并根据工具使用和现场实际需要定期更换、重新配备。 第五条井下检撬帮顶板作业时必须两人同时进行,一人照明及监护,一人进行检撬,严禁在没有照明及监护下单人进行检撬作业。 第六条严格执行井下采场、巷道帮顶板检查制度,专(兼)职安全管理人员要实行日检查,值班长、代班长、专(兼)职检撬工要实行班检查,岗位作业人员要对本作业区进行随时检查。

巷道锚杆支护技术参数的合理选择与设计(孙巧龙)

巷道锚杆支护技术参数的合理选择与设计 孙巧龙 (淮北朔里矿业有限责任公司,安徽淮北235052) 【摘要】本文浅析煤矿巷道锚杆支护高应力巷道影响锚杆支护的因素、煤巷锚杆支护的关键问题和煤巷锚杆支护的合理设计。 【关键词】锚杆支护;合理设计;选择;巷道 1引言 在煤矿巷道的锚杆支护中,由于其对破碎岩体的加固效果好,又优于U型钢被动支护,加上劳动强度低、经济效益显著的特点,因而在煤矿中得到了广泛的应用。煤矿软岩地层分布十分广泛,75%以上的采准巷道还要经受采动的频繁影响,所以在设计服务年限内的大部分巷道围岩变形量都比较大,严重的冒落无法再利用。因此,煤矿巷道锚杆支护技术研究的重点应是有效控制高应力、软岩和采动等大变形量围岩特性,以保障煤矿在安全、经济的良好环境下持续生产。 2高应力巷道影响锚杆支护的因素 2.1巷道断面 巷道锚杆支护过程中,对于深部高应力的地点,在进行断面选择时,必须根据顶底板岩性和巷道服务年限原则考虑选择。①对服务年限较长的开拓、准备巷道,应尽量选用承压效果好的圆弧拱断面。②对回采、顶板完整性较好的巷道,可采用梯形断面;复合顶板或破碎顶板的巷道,应采用承压性效果较好的斜切圆拱形断面。 就斜切圆拱形断面来说,斜切圆弧拱高一般应为巷道宽度的2/5—1/4,上肩窝部高度达到煤层顶板,下帮墙高根据设计要求进行设计。拱高控制可在掘进过程中通过控制中部高度实现。根据众多的实验证明,其断面承压效果要比梯形断面好。但是,岩石掘进工作量大是其缺点,并在一定程度上会影响掘进速度。 2.2锚杆性能 在锚杆的种类选择上,主要考虑锚杆的材质、粗度、延伸性、让压性能和预紧力等参数特性比较选择,其次是考虑锚固剂的选择。随着各种锚杆的不断出

采矿工程巷道掘进及支护略谈

采矿工程巷道掘进及支护略谈 发表时间:2019-07-03T11:31:10.943Z 来源:《防护工程》2019年第2期作者:冯泽宇[导读] 本文对采矿工程巷道掘进及支护的应用进行了分析。云南方圆中正工贸有限公司云南昆明 650000 摘要:采矿工程中巷道顺利、安全掘进,是采矿作业实施的关键,因此,采矿单位应加强采矿工程地质状况研究,采用合理的巷道掘进方式。挖掘施工属于实践操作,更多的是针对煤矿采矿施工,让地下巷道实现挖掘与规划目标。巷道空间要以周边煤层与岩体为基础,通过支撑保护巷道空间,从而为煤炭运输与开采提供有效条件。基于此,本文对采矿工程巷道掘进及支护的应用进行了分析。 关键词:采矿工程;巷道;掘进及支护;应用 一、采矿工程巷道掘进技术 在采矿工程巷道掘进过程中,可以做到对钻眼爆破法的有效运用,在地下巷道施工做出规划与设计的同时,可以做到采取多台钻机来为施工服务。并在施工时,对施工技术与施工组织做到充分考虑,进而使得炮眼深度掘进时得到良好开展。运用钻机对巷道进行掘进时,应当结合矿层厚度与炮眼间的距离来开展。施工技术人员在前期设计平面施工图当中,需要对掘进炮眼做出合理的规划与设计。另外,还应当结合现场实际情况,对炮眼做到有效定位,同时做到对相关原则的有效遵守。对于一般金属非金属矿层来说,沿脉与脉外巷道一样,特质比较稳固,所以在掘进时,应采取单向掏槽的措施来开展。当掘进到一定程度,遇到炮眼较深时,需针对实际情况来开展工作。若是对于炮眼来说,其断面比较小,那么需要采取复合式掏槽办法来掘进。若是有软弱夹层存在,那么需要技术人员在软弱夹层当中,完成对掏槽的布置工作,一般来说,需要布置的三个掏槽眼,同时使它们的倾角控制在60~90°;若是对于软弱矿层来说,其断面较小时,一般需要设置辅助炮眼来进行掘进。在钻眼爆破实现顺利掘进、实现实际开采资源的同时,需要注意的是装矿环节。装矿环节是一项费时费力的复杂工作。具体来说,在实际施工现场,通常采用STB-22L型扒装机进行装矿作业。之所以选择该类型的装矿设备,主要在于其通过履带行走的方式运输矿石,具有较好的灵活性、高效性及持续性的优点,较为适宜在掘进断面进行运输作业。 二、采矿工程巷道掘进技术施工环节要点 1、注重瓦斯排放工作 采矿工程掘进作业中,为避免瓦斯浓度过高引发安全问题,掘进作业应应认真做好瓦斯排放工作,一方面,结合巷道情况构建合理的通风系统,及时将产生的瓦斯排放出去,避免在巷道中聚集。另一方面,做好瓦斯浓度检测,掌握瓦斯浓度参数,一旦超过危险值,应停止作业,瓦斯排放后再进行掘进作业。 2、做好通风防尘工作 采矿掘进作业中,往往产生较大粉尘,不仅影响掘进作业环境,而且施工人员长期处在粉尘较多的环境中,容易得相关疾病,因此,采矿单位应提高认识,结合巷道实际情况,保证通风防尘工作的认真落实。一方面,在综合分析巷道所需风压、风量的基础上,确定最佳的通风机类型,应用合理数量的通风机,保证通风机的合理布局,并配合专业的风筒等。另外,通风机正式投入使用前应注重性能的测试,保证满足巷道通风工作要求。另一方面,粉尘给巷道掘进作业造成的影响不容忽视,施工中应配备相关的除尘系统,降低粉尘浓度。 3、把握掘进技术要点 巷道掘进作业中如应用光面爆破技术,应把握相关技术要点。光面爆破技术包括轮廓线、预裂法、修边法等,施工中进行综合分析与计算,精确布置爆破眼,保证装药量的合理性,应严格控制爆破时间间隔,以获得最佳爆破效果,为巷道掘进作业的进行做好铺垫。除此之外,还应做好巷道支护施工,保证巷道稳定性与安全性,促进巷道掘进作业顺利完成。 三、巷道掘进过程中需要注意的问题 在实施巷道掘进过程中需要使用对应的机器,一般利用煤矿巷道掘进机,这种机器在掘进过程中能够发挥出强大的作用,巷道掘进机可以快速完成巷道掘进,在巷道掘进的同时配置相关的煤炭运输设备,就可以将开采的煤炭迅速通过传送带运输至地面,完成煤炭开采的基本环节。这个过程需要合理搭配各个环节,包括巷道掘进、煤炭开采及运输,从而形成一个快速高效的工作流程,有助于提高煤炭开采效率。由于巷道掘进涉及到多个方面,需要综合考虑当地的地形条件及外部地形情况,因此在实施巷道掘进前需要根据煤矿实际情况进行科学规划,规划内容需要充分考虑巷道掘进过程中需要使用的机器及容易出现的安全问题,基于此,需要在巷道掘进的同时及时做好巷道支护操作,从而有效保证巷道空间的稳定性,为煤炭开采和运输做好准备。当前在具体煤炭采矿工程中,一般都会使用锚杆支护技术,通过对巷道的有力支护,从而有效提高巷道掘进速度及质量,同时也为后续的巷道支撑工作做好准备。 四、采矿工程巷道支护应用 1、前探梁和液压支柱 采矿掘进支护过程中可以运用前探梁的施工技术,传统的前探梁缺乏稳定性,加上人们对前探梁不够重视,在实际作业中没有使用物体进行加固,导致前探梁的固定性较差,因此可以在前探梁的支架处增加三根吊挂,校正支护工程,确保支护工程充分发挥自身的功能,增强桥梁的稳定性。在确定前探梁位置的基础上,调整间距,最好的设计是0.4m的前探梁距离,在设计巷道布局结构的对数据进行分析,确保清除巷道内的障碍物,保障前探梁的顺利移动。采矿掘进支护中顶梁的布置方式直接影响掘进支护的质量,选择单体液压支柱施工,可以达到顶梁特定的要求,在支护过程中,设计在1.5m的间隔距离,保障顶梁的垂直性;当进行放炮作业时,将支柱挂在顶梁上,通过水平销加固,将钢筋网铺好再以水泥加固,用单体液压支撑顶梁,确保顶梁的坚固性。 2、预制钢筋砼支架 这一支护技术主要是利用混凝土制作支架,并在矿井内将其装配,确保梁柱接口的紧密性,所以其不仅具有较大的支护强度,且成本较低,但存在质量大和无伸缩性等方面不足。常见的主要有吊环式的前探梁,主要是在前面的临时支护措施下,采用3根吊挂前探支架,按照一定的长度和间距将其在巷道中平行布置,每一根的强度必须与吊环之间进行固定和匹配,固定点必须大于2个,并确保其紧固性,才能确保其支护效果。 3、锚杆支护技术

采场、巷道标准化基本标准

采场、巷道标准化基本标准 一、井下巷道掘进标准化基本标准 (一)巷道掘砌 1、巷道掘进工程必须做到:要有经审查通过的设计,巷道工程达到设计要求。容易突发水害的作业面,必须有详细的探放水设计,制定安全组织施工措施,并经审查批准,组织学习后,方可施工。 2、巷道掘进必须采用光面爆破;巷道顶板拱形必须符合规范要求,光面爆破必须留下明显的半眼痕迹,巷道顶板及两帮平整,水平巷道坡度、规格要达到设计要求或在验收规范误差以内。水沟要畅通,水沟规格符合设计要求。 3、顶、帮无浮石,巷道的交叉区域和巷道岩石稳固性较差区域顶板必须进行支护,支护时可采用锚杆穿带、锚网、锚喷、金属支架、砌碹等方式,支护质量应满足《矿山井巷工程施工及验收规范》要求。 4、主要运输巷道的支护材料必须满足防火要求,不得采用木支护等非阻燃材料。 (二)通风防尘 1、作业面应设置局部通风设施,有人作业时必须连续运转;应选用阻燃材料风筒,风筒吊挂要平直、牢固、接头严密,无破损、漏风现象。 2、局部通风压入风筒的出口应不超过工作面10m,抽出风筒的入口应滞后压入风筒的出口5m以上。 3、局部通风机选型要符合要求,防护设施要完整,固定要牢靠,接地要规范。 4、作业面应设置喷雾降尘装置,装置随工作面推进及时移动,距离迎头不超过20m;爆破作业后喷雾降尘装置及时启动,自动关闭,以减少爆破产生的粉尘污染。 5、坚持湿式作业,凿岩、出碴前应正反向清洗工作面20m内的顶板和帮壁,做到顶、帮无积尘,岩面要清晰;出渣前要洒透水,避免扬尘。 6、掘进巷道在适当位置安装CO联锁智能显示装置,实时显示作业面CO浓度,CO传感器设置符合要求,防范人员误入或在CO浓度不达标情况下作业;同时,作业面必须配备足够数量的手持式CO检测仪,进一步确认CO浓度。 (三)电气及通信 1、作业面要有良好的照明,移动照明采用井下矿用橡套电缆,电压不准超过36V;灯、线要平直美观,灯距以满足巷道基本照明要求。 2、配电箱、照明变压器等电气设施宜设在专用硐室内或离开底板架设,高度满足防洪等方面的要求。 3、电气设备设施的金属外壳必须进行可靠的局部安全接地,并与接地支路相连,接地线截面积的选择要满足规范要求。 4、动力电缆的负荷开关应选用带有漏电保护装置的负荷断路器,断路器的动作电流整定必须满足规程要求。 5、移动电缆靠近机械部分可沿地面敷设,长度不大于45m,中间无接头;工作结束,司机离开机械时,应切断机械工作电源,将电缆整齐盘放。 6、电缆吊挂高度离底板1.6m及以上,吊挂要牢固。与风、水管平行敷设时,电缆应敷设在管子的上方,其净距不得小于300mm;高、低压电力电缆之间的净距应不小于100mm;高压电缆之间、低压电缆之间的净距应不小于50mm,并应不小于电缆外径。 7、作业面采用移动潜水泵排水时,必须有漏电防护设施,潜水泵的动力电缆必须按标准悬挂,严禁沿地敷设,靠近潜水泵的电缆10m内不准有接头。 (四)轨道铺设与管路架设 1、轨道的接头应平整,其高低及内侧偏差均满足设备运行要求;螺栓、夹板必须齐全,

巷道支护方案

支护方案 一、概述 二、处理方案 现场勘查后,根据现场各部位情况制定施工方案。下盘运输巷采用喷锚网支护,距已施工完成工作面3米;采矿进路开口5m采用喷锚网,矿体部分采用素喷混凝土;交叉点右侧墙体先施工喷锚网支护,再外部砌护;材料库房钢筋混凝土支护。具体施工方案如下: 1、喷锚网支护 喷锚网支护混凝土强度等级均为C25;喷锚网钢筋网采用∮8 mm钢筋,钢筋网间距100mmx100mm;锚杆采用∮20 mm螺纹钢筋,1m ×1m间距交错布置,锚杆长度2.2m,施工中可根据具体情况调整钢筋网和锚杆的设置参数。喷射混凝土支护、喷锚支护和喷锚网支护断面应按照相应施工规范进行施工。 1)喷射混凝土 喷射混凝土要求凝结硬化快、早期强度高,优先选用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。为了保证混凝土强度,防止混凝土硬化后的收缩和减少粉尘,喷射混凝土中的细骨料采用坚硬干净、细度模数宜大于2.5的中砂或粗砂。 为了减少回弹和防止管路堵塞,喷射混凝土的粗骨料粒径应不大于15mm。根据采用的速凝剂性能,通过试验确定其掺量,使喷射混凝土初凝不应大于5min,终凝不应大于10min。 一次喷射厚度。若一次喷射厚度过大,由于重力作用会使混凝土颗粒间的凝着力减弱,混凝土将发生坠落;若喷层厚度太小,石子无法嵌入灰浆层,将会使回弹增大。一次喷射合理厚度,墙50mm,拱

30mm。 分层喷射的间歇时间。当一次喷射厚度达不到设计厚度,需进行分次喷射时,后一层的喷射应在前一层混凝土终凝后进行。在常温15℃~20℃下喷射掺有速凝剂的混凝土时,分层喷射的间歇时间为15~20min。 混和料的存放时间。由于砂、石含有一定水分,与水泥混合后,存放时间应尽量缩短。不掺速凝剂时,存放时间不应超过2h;掺速凝剂时,存放时间不应超过20min,最好随拌随用。 喷射顺序是先墙后拱,自下而上进行。喷射前应埋设控制喷厚的标志,调节好给料速度。在喷射中,喷头应保持不断移动,以便减少回弹,保持喷层厚度均匀。如使喷头按圆形和椭圆形轨迹做螺旋式连续喷射,环形圈应为长轴400~600mm,短轴150~200mm。随时检测喷层厚度,确保达到设计厚度,岩面有较大凹陷处,应予以喷射找平。 2)锚杆施工 锚杆孔的施工应遵守下列规定:钻锚杆孔前,应根据设计要求和围岩情况,定出孔位,做出标记;锚杆孔距的允许偏差为150mm;钻孔的孔深、孔径均应符合设计要求。钻孔深度不宜比规定值大200mm以上,钻头直径不应比规定的钻孔直径小3.0mm以上;钻孔与锚杆预定方位的偏差为1°~3°。 锚杆安装前检查锚杆原材料型号、规格、品种。检查孔内积水和岩粉是否吹洗干净,不合格的锚杆孔要重钻。 采用药卷锚固剂进行锚固,锚杆安装采用先灌后锚法,把锚杆体插入孔眼直到底部,杆体安装后,不得随意敲击。锚杆锚入围岩的长度不低于2米。 要定期对安装好锚杆进行抗拔力测试,锚杆抗拔力可通过拉拔器作拉拔试验测出数值,不合格的锚杆可用加密锚杆的方法予以补强,并分析总结原因。 孔口承压垫座应符合下列要求:钻孔孔口必须设有平整、牢固的承压垫座;承压垫座的几何尺寸、结构强度必须满足设计要求,承压面与锚杆垂直。

煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用研究

煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用研究 发表时间:2018-08-09T11:37:24.643Z 来源:《基层建设》2018年第19期作者:马华 [导读] 摘要:面对日益增长的能源需求量,容易开采的能源已经开发利用殆尽。 阳泉煤业集团有限公司二矿山西省阳泉市 045000 摘要:面对日益增长的能源需求量,容易开采的能源已经开发利用殆尽。随着工程技术的进步,人们逐渐要目光转向地质条件较为复杂、开采难度大的能源,其中就包括煤炭采矿工程。煤炭采矿工程中最为关键的技术就是巷道的掘进与支护技术,它直接关系到整个工程的安全进行以及整个项目的开采量。因此,研究如何保证煤炭开采中巷道掘进的稳定性和支护技术的牢固性具有十分重大的意义。本文就当前较为先进的预应力锚索支护技术展开讨论与分析,希望为相关企业提供参考。 关键词:煤炭开采预应力锚索 1引言 预应力锚索支护技术因其操作简单、灵活方便、能够与多种常规支护技术无缝结合的优点得到了大力的发展。在煤矿巷道的作业发挥着巨大的优势,不仅大大的增加了巷道的安全性、稳定性,更是使得煤炭开采的保障性大大提高。其次,在对破损巷道的加固修复中,预应力锚索支护技术所发挥的作用立竿见影,可以较为容易的将预应力传递扩散到远方,大大保证了巷道的安全性。 2煤矿巷道掘进施工技术及应用注意事项 煤矿巷道掘进技术就是要为煤炭的开采打通一条安全可靠的道路,便于顺利出煤,实现源源不断的煤炭从地下到地面的输送。在掘进的过程中需要多种技术设备的相互配合,形成科学有效的模式,在提升效率的同时稳定推进掘进程度。在掘进的过程需要特别注意的是巷道的安全性与永久性,这就需要在掘进的过程采用较为可靠的支护技术,目前,较为实用可靠也是应用最多的就是支护技术也就是预应力锚索支护技术,其良好的应用保证了煤矿项目的持续推进,也是提升煤矿开采量的关键因素。 3煤矿巷道锚索支护技术基本原理及应用价值 预应力锚索支护技术因其独特优势得以快速发展,并且在实践中发现,借助预应力锚索支护技术不仅可以较好地悬吊活动的岩层,而且可借助锚索对围岩进行科学的支护,与锚杆一起在围岩内构成稳定的预应力结构,有效加固巷道中的围岩,最终确保围岩具有连续性与稳定性。锚索可把巷道中的围岩结构及锚杆产生的预应力合理地连接在一起,明显增强巷道中围岩结构整体的承载能力,并且提高承载结构自身的稳定性。在煤矿巷道施工中,巷道具有怎样的预应力,是设计锚索支护的关键参数,对锚索的受力情况及支护效果发挥着决定性作用。要想更加充分地发挥锚索在支护方面的价值,就需要全面了解锚索的应力场分布概念,以有效掌握锚索预应力的特点。通常来讲,锚索自由段中间部分的压应力都不大,而锚索始端的下部的压应力相对较为集中,但是应力集中的程度与范围都较小。因此,只要可为锚索施加足够大的预应力,并合理选择锚索密度参数与长度,就可把支护阻力较好作用于煤矿巷道围岩中,构建出压应力区域,以突显出锚索在支护方面的优势作用。 在支护煤矿巷道的过程中,锚索的作用是确保煤矿安全生产目标顺利实现的关键因素。锚索支护的核心价值主要有以下几点:①锚索支护可对非锚固层与锚杆之间的变形进行有效控制,以有效预防巷道四周破碎岩石发生坍塌状况的出现,尽可能降低巷道的破坏性;②可把非锚固岩层与锚杆间的作用力,借助传递的方式在锚杆上得以体现,这就大大降低了煤矿巷道中围岩所承受的作用力;③应用锚索加固技术,可对已经存在破碎岩体的巷道进行有效的支撑。虽然巷道中的岩体存在一定的破裂痕迹,但是这些岩石都有一些膨胀力,能把所受到的作用力及时地转移到锚索与锚杆上,可让巷道深处那些岩层呈现为三向受力态势,以有效提高残余岩体的强度。 4煤矿巷道中锚索支护技术的应用策略 (1)科学选择支护材料 为了实现快速掘进及有效降低煤矿巷道施工成本的目标,科研机构研发出了一种先进的、能满足发展目标需求的树脂锚固预应力锚索。该锚索形式中使用了单根钢绞线,与以往的锚固技术的区别在于,新型树脂锚固预应力锚索技术的大大缩小了钻孔直径,通常情况下,钻孔直径是28mm,并且借助所提搅拌锚固树脂,其特点主要有:①具有较小的钻孔直径,可实现单体性的施工,速度很快,在安装方面具有较为简单的工序,从而大幅提高了支护速度;②新型的树脂锚固剂具有很快的固化速度,可及时地施加所需要的预应力,有助于锚索快速而主动地承载预应力;③当前所采用的锚固技术,是在传统建筑施工中多用到的钢绞线层面上,又研发出的具有更优质性能与结构的1X19型号的钢绞线,合理地增大了钢绞线的直径,大大增加了锚索的延展性及破断荷载。 (2)合理选择支护形式 一般来讲,煤矿巷道预应力锚索支护的主要形式,有以下几种:①锚杆与预应力锚索结合支护。这种支护形式是目前我国煤矿巷道施工中最常用且普及率最高的一种支护模式,锚索与锚杆有机结合,并最大限度发挥了两者的作用与优势,可实现对煤矿巷道围岩进行明显加固的作用。实践证明,锚杆与预应力锚索结合在一起的支护方式可大面积地应用到全煤巷道及煤顶巷道中,尤其适合用在那些断面较大的巷道或高应力、大深度的巷道中,可发挥很高的支护价值;②全锚索支护。借助全锚索支护方式,可在煤矿巷道的两侧、底板及顶部实施预应力锚索支护加固活动,全面彰显锚索在预应力方面的优势作用。该支护方式非常适合用在高地应力煤矿巷道加固工作中应用,并且适用于易于受动压影响的巷道加固过程中。 (3)优化支护参数 煤矿巷道预应力锚索支护的主要参数,主要涵盖有索体的强度、密度、长度及直径等。预应力锚索支护的各种支护参数为:①适当的锚索预应力。锚索预应力在整个煤矿巷道预应力支护中占据重要地位,其设计标准应完全符合相邻锚索之间及锚索与锚杆之间产生的预应力结构。锚索的直径与长度越大,其强度也会相应地越来越高,能承受的预应力也随之变大;②合理的锚索长度。在设计锚索长度时,需要全面及精准了解煤矿巷道围岩的实际情况,在此基础上恰当设计锚索长度,以确保所设置的参数能让锚索较好地固定到岩层内,并与设计要求相符合。同时确保锚索的长度和其预应力之间相互匹配;③恰当的锚索直径。在设计锚索直径的过程中,应确保其与钻孔直径有较高的匹配度,通常情况下锚索的直径应是21mm。因此,应将钻孔与索体的直径差可控制在8mm左右。 5结语 综上所述,预应力锚索支护技术的应用使得巷道的稳固程度得到大幅提升,很多问题随之被解决,因此,今后的实践工作中,要加大对预应力锚索技术的应用并根据实践经验不断优化创新,才能够充分展现锚索支护的优势,使得煤矿巷道掘进技术得到进一步提升,创造

非煤矿山采场巷道帮顶板安全管理制度(正式)

编订:__________________ 单位:__________________ 时间:__________________ 非煤矿山采场巷道帮顶板安全管理制度(正式) Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-2040-58 非煤矿山采场巷道帮顶板安全管理 制度(正式) 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管 理机构进行设置固定的规范,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作, 使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 第一章总则 第一条为深入贯彻落实“安全第一、预防为主、综合治理”的安全工作方针,完善矿业公司安全生产规章制度,进一步加强井下开采及施工单位的井下采场、巷道安全管理,消除潜在的事故隐患,特制定井下采场、巷道帮顶板安全管理制度。 第二条本管理制度适用于汉中市矿业公司所属的井下开采单位及外来承包、承租的施工(开采)单位。 第二章井下采场巷道帮顶板安全管理规定 第三条井下开采及施工单位要配备足够的专(兼)职检撬工,并进行专业及岗位培训,考试合格后方可上岗作业。

第四条井下开采及施工单位要给检撬工配备良好的照明和检撬工具,并根据工具使用和现场实际需要定期更换、重新配备。 第五条井下检撬帮顶板作业时必须两人同时进行,一人照明及监护,一人进行检撬,严禁在没有照明及监护下单人进行检撬作业。 第六条严格执行井下采场、巷道帮顶板检查制度,专(兼)职安全管理人员要实行日检查,值班长、代班长、专(兼)职检撬工要实行班检查,岗位作业人员要对本作业区进行随时检查。 第七条井下采场、巷道的检撬、处理、维护要与生产同步进行,要坚持“检撬、处理、维护”先行的原则。 第八条检查人员及检撬工发现问题当时能处理的立即处理,当时处理不了的报告当班值班长,当班能处理的不留到下一班处理,处理不了的要设警示标志并逐级上报。威胁作业人员及设备安全的应立即停止作业并撤出人员及设备。

巷道支护

各矿井掘进巷道支护参数优化指导意见 随着近年来各矿井工作面逐渐向井田深部延伸,开采条件逐步变差,断层、地质构造、矿压显现加强、涌水量增大等对巷道支护的影响越来越突出,各矿井相应增加了支护费用。但各矿井在实际支护过程中,对于顶板状况没有根据围岩特征区分对待,个别矿井出现该由连采队一次挂设的网安排二次施工,锚索布置相对密集,网片规格使用不统一,行人侧网片加宽、帮支护强度过高,造成支护费用上升较高,为科学合理确定支护参数,降低成本,保证安全生产,公司根据不同矿井巷道的围岩特性及巷道服务年限,结合现有各矿井巷道支护的现状,现对各矿井的巷道支护参数进行了优化,请各相关单位参照执行,如遇地质条件发生变化,必须制定加强支护措施,并严格执行。 第一条各矿井通道支护要求如下 1、薄及中厚煤层工作面回撤通道支护方案 (1)主回撤通道顶板支护:工作面使用2米支架时,每米5根锚杆,规格Φ16*1600mm;工作面使用2.8米支架时,每米5根锚杆,规格Φ16*1800mm;配套两种支架工作面通道锚索每 1.8米3根锚索(15.24×6500mm),每排锚索横向挂设一排W钢带;网片为双层全断面金属网(规格10#铅丝45*45mm网格)。 (2)辅回撤通道顶板支护:每米5根锚杆(Φ16*1600mm);顶板破碎时挂钢筋网(规格Φ6.5*200*200mm),不破坏时挂金属网;锚索每3米1根锚索(15.24×6500mm)。 (3)联巷:主通道侧10米联巷顶板与主通道顶板支护一致,如遇顶板

裂隙发育不完整的情况,相应架设工字钢棚,具体数量视情况而定。辅通道侧10米联巷顶板与辅通道顶板支护一致。 2、工作面使用3.5-5.5米高度支架(包括3.5米、5.5支架)的回撤通道支护方案 (1)主回撤通道顶板支护:每米5根锚杆(Φ18*2100mm);锚索每1.5米3根锚索(15.24×6500mm),每排锚索横向挂设一排W钢带;网片为双层全断面金属网(规格10#铅丝45*45mm网格)。 (2)辅回撤通道顶板支护:每米5根锚杆(Φ18*2100mm);网片为全断面金属网(规格10#铅丝45*45mm网格);锚索每3米2根锚索(15.24×6500mm)。 (3)帮支护:主通道负帮、辅通道正帮挂设金属网(金属网距离底板高度1米),每米3根锚杆(Φ16*1600mm)。对于矿压显现强烈的主通道负帮需要补打锚索,主通道正帮片帮严重需要挂网的,必须报生产部组织审定。 (4)联巷:主通道侧10米联巷顶板、帮与主通道顶板、帮支护一致,如遇顶板裂隙发育不完整的情况,相应架设工字钢棚,具体数量视情况而定。辅通道侧10米联巷顶板、帮与辅通道顶板、帮支护一致。 3、工作面使用6.3米高度支架的回撤通道支护方案 (1)主回撤通道顶板支护:每米6根锚杆(Φ16*2100mm);锚索每1米4根锚索(15.24×6500mm),每排锚索横向挂设一排W钢带;网片为双层全断面金属网(规格10#铅丝45*45mm网格)。 (2)辅回撤通道顶板支护:每米5根锚杆(Φ16*2100mm);网片为全

巷道支护上应采取的支护原则

巷道支护上应采取的支护原则: 根据生产实际及目前矿井巷道压力显现情况,集团公司不同矿井(区)矿井压力大小不一,目前压力较大地点主要有三矿采区巷道、二矿各井个别采区及大巷等为压力较大地点。 集团公司目前压力相对较小地点:四矿、一矿。 应根据掘进巷道压力值大小确定相应的支护方式,在选择支护方式上宜采用强度大于巷道压力的支护方式。巷道压力大小具体可分为压力较小地段、压力大地段、压力较大地段。同时提倡较大断面施工,在设计时应合理确定支护断面,在满足通风、运输、行人基础上应适当考虑巷道变形,相应扩大设计断面,利于翻修。同时在支护方式选择上要充分考虑施工进度,在保证支护强度的前提下保证巷道施工速度,以适应采区准备需要。第三在原始块段允许的地点提倡锚网、锚网u型钢联合支护方式。 1、技术设计上,大巷、石门等布置上要考虑采动影响问题,尽量不受采区开采动压影响,合理确定间距,在采区布置上,要考虑对巷道压力的影响或少受影响。 2、科学支护,建立健全矿压观测、监测队伍,做好矿压观测、监测工作,收集整理矿压数据、分析矿压显现规律,为巷道有效支护提供科学依据,根据巷道压力值大小合理确定巷道支护方式。

3、合理确定巷道支护方式,做到基本上支得住。对巷道掘送的岩石巷道,顶板坚硬且压力不大的,可采用裸体不支护或光爆喷浆支护方式,对于一般岩巷有一定压力的巷道可采用锚杆、锚网、锚喷支护方式;在原始段掘送巷道中提倡锚网、锚网U型钢联合支护方式,对于压力较小的地点,服务时间较短的巷道应推广锚杆锚网支护方式,根据不同地点选择相应强度锚杆,科学设计锚杆长度,排、间距,压力显现较大地点根据巷道服务年限宜采用选择支护强度较大的支护方式,如U型钢支护,锚网、锚索喷浆、U型钢联合支护等,合理确定巷道断面,锚杆的长度,排、间距,U型钢棚距,单、双棚等。定期、不定期对巷道矿压进行观测、监测,对于巷道翻修要根据矿压数据,分析矿压规律,提倡及时卸压,定时松帮、松顶,并根据巷道压力变形情况及时进行翻修,在巷道变形较小时进行提前翻修,节省人力、减少支护材料报废量,翻修时要采用合适的大断面,采用超大强度的支护。 4、加强巷道施工质量,严格按规程、规定作业,保证支护符合规定要求,巷道要保证成形质量,使其巷道承载能力稳定均匀承压,搞好光爆作业,合理炮眼布置,降低最小抵抗线,适量装药,大力推广应用综掘机掘进,较少爆破对围岩的震动;锚杆、锚索做好锚药的填装,抓好锚眼深度、角度、排间距等工艺施工,紧固好锚杆螺丝,喷浆材料符合

非煤矿山采场巷道帮顶板安全管理规定

非煤矿山采场巷道帮顶板安全管理规定 集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

非煤矿山采场巷道帮顶板安全管理制度第一章总则 第一条为深入贯彻落实“安全第一、预防为主、综合治理”的安全工作方针,完善矿业公司安全生产规章制度,进一步加强井下开采及施工单位的井下采场、巷道安全管理,消除潜在的事故隐患,特制定井下采场、巷道帮顶板安全管理制度。 第二条本管理制度适用于汉中市矿业公司所属的井下开采单位及外来承包、承租的施工(开采)单位。 第二章井下采场巷道帮顶板安全管理规定 第三条井下开采及施工单位要配备足够的专(兼)职检撬工,并进行专业及岗位培训,考试合格后方可上岗作业。 第四条井下开采及施工单位要给检撬工配备良好的照明和检撬工具,并根据工具使用和现场实际需要定期更换、重新配备。 第五条井下检撬帮顶板作业时必须两人同时进行,一人照明及监护,一人进行检撬,严禁在没有照明及监护下单人进行检撬作业。

第六条严格执行井下采场、巷道帮顶板检查制度,专(兼)职安全管理人员要实行日检查,值班长、代班长、专(兼)职检撬工要实行班检查,岗位作业人员要对本作业区进行随时检查。 第七条井下采场、巷道的检撬、处理、维护要与生产同步进行,要坚持“检撬、处理、维护”先行的原则。 第八条检查人员及检撬工发现问题当时能处理的立即处理,当时处理不了的报告当班值班长,当班能处理的不留到下一班处理,处理不了的要设警示标志并逐级上报。威胁作业人员及设备安全的应立即停止作业并撤出人员及设备。 第九条作业区域及矿岩破碎带破碎较严重,检撬人员经检撬后仍然无法保证作业人员及设备安全时,应停止作业并撤出人员及设备。单位应设警示标志并逐级上报。 第十条井下开采及施工单位在帮顶板管理上要制定具体管理规定,做到区域划分明确,责任落实到个人,专(兼)职检撬工要对本单位所辖区域内的巷道帮顶板管理负责,严格按照规定对所辖区域的巷道帮顶板进行检撬,彻底清除帮顶板的浮石及危石。

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