基于数值模拟分析的巷道支护设计(1)
收稿日期:2009-02-24
作者简介:王春波(1982-),男,河北承德人,硕士研究生,2006年河北工程大学结构工程本科毕业,主要研究地下
峒室稳定与支护。
基于数值模拟分析的巷道支护设计
王春波,杨万斌
(河北工程大学土木工程学院,河北邯郸 056038)
摘 要:以河北金能集团东庞矿2610综采工作面顺槽开挖为背景,用有限差分法(F LAC )模拟巷道的开挖和支护,以围岩中锚杆和锚索不发生破坏为目标函数,对初始支护参数进行优化设计,从而获得合理的支护参数。模拟结果表明,采用优化后的支护参数对巷道进行支护,围岩变形大大降低,围岩完整性增加。在实际应用中取得了良好的效果,为煤巷支护设计提供了一种可行的设计方法。 关键词:煤巷;数值模拟;支护设计;围岩破坏范围;应力 中图分类号:T D26514 文献标识码:B 文章编号:1671-0959(2009)0520060204
D esi gn on m i n i n g ga teway support ba se on num er i ca l si m ul a ti on ana lysis
WANG Chun -bo,YangW an -bin
(Hebei University of Engineering,Handan,056038,China )
Abstract:Base on the backgr ound of the excavati on in the m ining gate way of 2610fully mechanized coal m ining face in DongpangM ine of Hebei J inneng Gr oup,with the excavati on and support of the finite differential method si m ulated m ining gate way and with the no failure as the target functi on f or the bolt and anchor in the surr ounding r ock .The op ti m ized design was conducted for the initial support para meters and the rati onal support parameters were obtained .The si m ulati on results showed that with the op ti m ized support para meter f or the m ining gate way support,the def or mati on of the surr ounding r ock was highly reduced and the integrati on of the surr ounding r ock was i m p r oved .
Good results were obtained fr om the actual
p ractices and could be a p ractical design method f or the design of the m ining gate way support .
Keywords:sea m gate way;nu merical si m ulati on;support design;failure scope of surr ounding r ock;stress
随着我国煤炭资源开采深度的增加,将使井巷位于更高的地应力环境中,特别是在构造活动强烈,残余构造应力大且岩体工程特性较差的地区,巷道的开挖和支护难度大大增加。深部岩体的地质力学特点决定了深部巷道支护与浅部具有明显的区别,有些在浅部地应力状态下表现为硬岩特征的岩石,在深部高应力状态下则表现出大变形,大地压,难支护的软岩特性,目前我国绝大部分煤矿开采已进入深部(600m 以下),而深部巷道支护设计尚无成熟的方法,大部分情况是根据经验进行支护。
近年来,非线性数值模拟软件在巷道工程设计以及支护方面起到了重要的指导作用。本文应用F LAC 软件,以东庞矿2610综采工作面顺槽实际地质条件进行掘进、支护优化模拟,根据优化模拟获得合理的支护参数,在实际应用中取得了较好的效果。
1 工程概况
东庞矿2610工作面北临2608工作面(已回采),水文地质条件复杂,受2#煤顶板砂岩水、2608老巷水、钻孔水的影响较大;煤层厚度为310～512m,平均为415m,煤层倾角为7°～32°,平均为14°,煤种为焦煤;老顶为细砂岩,厚度为2125m,岩性特征为灰色,含菱铁质透镜体及条带,全层发育,波状层理;直接顶为粉砂岩,厚度为1132m,岩性特征为灰黑色,向下颜色略深,可见植物化石,菱铁质呈条带出现;直接底为粉砂岩,厚度为3128m,岩性特征为深灰色,含有植物根部化石及镜煤化现象。
2 数值模拟模型与参数选取211 模拟模型
2610工作面埋深498178m,该工作面左侧为留有5m 的
煤柱的2608工作面采空区,考虑采空区的影响,模型水平方向上取100m,这样既可以模拟已开采煤层对地表的影响和采空区周边围岩的响应状态,又可以模拟2610工作面巷道掘进的影响;根据岩层情况,竖直方向上取5615m 。模型的左右边界限制水平向移动,下边界固定,上边界自由,
将巷道上部447198m 的岩体作为竖向荷载加到模型的上边界上。上部岩体平均容重25k N ?m -3,即模型上边界加载为1112MPa 。模型如图1所示。2610综采工作面顺槽沿煤层顶板掘进,采用梯形断面,巷宽×巷中高为415m ×
315m,见图2所示
。
图1 模型示意图(mm
)
图2 巷道断面图(mm )
212 主要计算参数
本模型模拟九层岩层、四类岩石,岩层倾角14°,岩层参数见表1,其中采空区岩层参数按直接顶考虑,并乘以一个013的折减系数。
213 支护参数设计
21311 初始支护参数
锚杆:顶锚杆Φ=22mm,L =2400mm,间排距112m,布置4根,两侧顶锚杆向外倾斜15°;帮锚杆Φ=16mm,L
=1800mm,间排距112m,上帮4根,下帮3根,两帮的下
侧锚杆向下倾斜30°。药卷参数:低稠度Φ=23mm 树脂药卷,S2360双速药卷,搅拌时间不大于30s,Z2360中速药
卷,搅拌时间30s,等待时间大于120s 。
表1 计算模型各类岩石参数
岩层类型密度/kg ?m -3
体积模量/GPa
抗压强度/GPa
剪切模量/GPa
内聚力/MPa
内摩擦角/(°
)抗拉强度/MPa 岩石类型Ⅰ2480170160131103001573岩石类型Ⅱ248045152152154103101819岩石类型Ⅲ250022131151101102801489岩石类型Ⅳ260027151181151152901513煤 层180013114401190142701217采空区
2300
6169
0145
013
013
25
01147
锚索长度为815m,孔径为Φ28mm,分三种情况:1根时布置于顶板中央;2根时布置于两侧(图3);3根时布置于中央和两侧(间距为1200mm )。
21312 目标函数的确认
以围岩中的锚杆和锚索不发生破坏为目标函数,根据初始支护参数进行数值模拟优化。锚杆单元轴向在拉伸应力作用下达到屈服状态,用拉应变破坏极限理论来模拟锚杆的破坏,锚杆节点单元段的平均轴向塑性应变εαx
pl ,并考虑锚杆的弯曲塑性应变,总塑性拉应变εpl
由下式计算:
εpl
=
∑εαx
pl
+∑
d 2θpl
L
(1)
式中 d ———锚杆的直径;
L ———锚杆段的长度; θ———锚杆的平均旋转角。
如果应变超过了极限拉应变,认为锚杆已经破坏。
F LAC 中的锚索单元,不仅考虑了局部加固的影响,还
考虑了沿着全长变形的作用,
锚索表面到钻孔表面的相对
图3 初始巷道支护断面(2根锚索)(mm )
变形u t 和剪切力F t ,单位长度锚索的与锚固剂刚度K bond 之间的关系:
F t
=K bond u
t
(2) 通常情况下,K bond 可以在实验室通过拉拔试验测得,也可通过计算得到。由锚固剂和岩石界面处的剪应力方程来定义剪切应力(St .John,Van D illen 1983):
τG
=G
(D /2+t )Δu
L n (1+2t/D )
(3)
式中 Δu ———单元和围岩材料之间的相对位移;
G ———锚固剂的剪切模量; D ———锚索直径; t ———环带厚度。因此,锚固剂的剪切刚度:
K bond =
2
πG L n (1+2t/D )
(4)
3 模拟结果分析
在模拟了2608工作面回采影响的基础上,根据初始支护参数对2610综采工作面巷道的支护参数进行了优化,优化结果见表2所示。
表2 优化支护结果
锚索数量
锚杆间排距/mm 顶板
左帮
右帮
结果评价1根620650660锚杆密度太大2根820750790较为合理3
根
1020
880
830
顶板锚杆间距太大
根据优化结果,通过技术、经济比较,决定实际支护采用2根锚索的方案,考虑到巷道两帮位移较大,与矿方讨论后决定在两帮增加锚索支护,帮锚索长度为415m,布置见图4所示。对优化数值模拟情况分析如下:
图4 优化后巷道采用的支护断面(mm
)
311 围岩位移分析
图5和图6分别为初始支护和支护优化后巷道围岩位移场分布规律,图5显示,初始支护巷道两帮的水平位移和顶板的竖向位移都很大,并且底鼓现象严重;支护优化后巷道围岩竖向和水平向位移明显减少,底鼓量降低,完
全能够满足正常的回采作业。
312 围岩塑性区分布
模拟结果显示,支护参数优化后巷道围岩的塑性区比初始支护巷道围岩塑性区大大降低。初始支护巷道附近处于弹性状态的围岩很少,大部分岩体处于屈服状态或曾经屈服;支护参数优化后巷道围岩受剪屈服范围明显减小,围岩受剪屈服的岩体主要发生在巷道边角处,底板岩体发生受拉屈服的范围也明显减小,从而有效地降低了底鼓量。优化支护巷道的围岩大部分处于弹性状态,岩体性能较好,围岩和锚杆(索)共同组成的支护体系发挥了很好的效果,是支护成功的关键。
4 结 论
本文以东庞矿2610综采面顺槽支护为背景,在给定初始支护参数(不必是可行的参数)的条件下,基于数值模拟手段对支护参数进行优化设计,得出更加合理,更加符合
实际地质条件下的支护参数。目前该工作面已回采,巷道变形很小,证明该方法是一种可行的设计方法,值得推广应用。参考文献:
[1] 赵先刚.锚注联合支护技术在高应力松软围岩巷道中的应用
[J ].煤炭工程,2007(2):83,94～95.
收稿日期:2009-03-26
作者简介:解盘石(1981-),男,陕西三原人,在读博士,从事采矿工程数值模拟和大倾角煤层开采方面的研究。
大倾角硬顶软底软煤走向长壁综放开采集成技术
解盘石1
,伍永平2
,高喜才1
,任世广1
,窦 娟
1
(11西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室,陕西西安 710054;
21西安科技大学能源学院,陕西西安 710054)
摘 要:针对硬顶软底软煤大倾角煤层埋藏条件复杂、开采难度大的条件,通过工作面“三机”配套、超前预爆破、回采工艺、巷道优化布置、矿山压力监测、工作面安全管理保障技术集成体系的应用,解决了该类煤层走向长壁综放开采难题,取得了良好经济社会效益。 关键词:大倾角煤层;硬顶软底软煤;集成技术;走向长壁综放开采
中图分类号:T D82314+
1 文献标识码:B 文章编号:1671-0959(2009)0520063203
I n tegra ted technology for fully m echan i zed top coa l cav i n g m i n i n g face
i n steep i n cli n ed seam w ith hard roof,soft floor and soft coa l
X I E Pan -shi 1
,WU Yong -p ing 2
,G AO Xi -cai 1
,RE N Shi -guang 1
,DOU Juan
1
(11M inistry of Educati on’s Key Lab of M ining and D isaster Preventi on f or China W estM ine,Xi ′an University of Science and Technol ogy,Xi ′an,710054,China;21School of Energy,Xi ′an University of Science and Technol ogy,Xi ′an,710054,China )
Abstract:According t o the comp licated conditi ons of the high inclined sea m with hard r oof,s oft fl oor and s oft coal,with the coal shearer,AFC and powered supports equi pped in the coal m ining face,p il ot p re -blasting,coal m ining technol ogy,op ti m ized layout of the m ining gate way,r oof strata p ressure monit oring and measure ment,safety manage ment technol ogy integrated syste m app lied,the m ining p r oble m s of the fully mechanized l ong wall coal m i m ing face in strike and in the seam was well s olved with good s ocial and econom ic benefits .Keywords:high inclined seam;hard r oof,s oft fl oor and s oft coal;integrated technol ogy;fully mechanized strike
l ong wall m ining face
大倾角煤层(埋藏倾角为35°～55°
),由于其开采产效低、安全效益差、作业环境恶劣,是难采煤层,主要的煤炭生产国基本上不开采这类煤层,只有少数的国家进行过一些试验研究性的小规模开采。我国在典型的大倾角煤层中,大倾角单一中厚煤层的综采技术已趋成熟,大倾角单一特厚煤层和大倾角煤层群的综采不同程度地获得了成功,但仍然有大量问题需要研究和探索,而其他类型的大倾角煤层综采(放顶煤开采)还处于试验与研究的起步阶段。
新疆焦煤集团主焦煤公司(2130平硐)埋藏的“硬顶软底软煤大倾角中厚～厚煤层”是大倾角煤层的典型类型之一,目前,国内外均无试验与研究先例。因此,系统研究这类煤层开采技术,有针对性地解决其特殊埋藏条件下的综采(综放)关键技术,不论是对焦煤集团矿井资源回收率
和技术经济综合效益的提高,促进区域经济可持续发展和社会稳定,还是拓展我国乃至世界大倾角煤层机械化开采理论研究与技术应用领域都具有重要理论价值和实际意义。
1 工程概况
大倾角硬顶软底软煤走向长壁综放开采技术研究的首采工作面选择在2130平硐井田东部的25112工作面。试验工作面主采5#
煤层,工作面位于矿井一采区的1950～2000水平,1950集中运输石门以东至井田东部边界,其倾斜上部为25111工作面采空区,顶部为24112工作面采空区,倾斜下部未经采动,设计停采线在集中运输上山以东15m 处。工作面煤层厚4181～5140m,平均511m,倾角36°～42°,
平均39°,煤容重1135t/m 3
,煤层赋存基本稳定。工作面走
[2] 刘高,聂德高.高应力软岩巷道围岩变形破坏研究[J ].
岩石力学与工程学报,2000,19(6):726～730.
[3] 康红普.复杂地质条件支护技术现状与发展趋势[M ].北
京:煤炭工业出版社,2004.
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[6] 刘波,韩彦辉.F LAC 原理,实例与应用指南[M ].北京:
人民交通出版社,2005.
(责任编辑 章新敏)
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。
架棚支护
（三）架棚巷道（工字钢棚、U型棚、弧形棚）质量标准 1、巷道尺寸标准 （1）巷道净宽质量要求： 中线一帮允许误差范围为0～+50mm。 （2）巷道净高质量要求： 有腰线巷道腰线距正顶、底板允许误差范围为0～+100mm，无腰线巷道净高允许误差范围为0～+100mm。 （3）工字钢棚下扎质量要求： 工字钢棚巷道棚腿1米处下扎允许偏差±20%。 2、架棚质量标准 （1）水平巷道前倾后仰质量要求： 棚腿1米垂线处偏差值≦17mm。 （2）斜巷迎山角质量要求： 斜巷迎山角允许偏差值为0～+1°，不得退山。 （3）撑（拉）杆数量、位置质量要求： ①工字钢棚巷道七道撑木必须齐全；撑木必须打紧打牢；撑木必须打成一直线，连续五根撑木位置偏差值不大于30mm。 ②U型棚（弧形棚）拉杆必须齐全；拉杆螺丝必须上紧，凡能用扳手能拧动；拉杆必须成一直线，连续五根拉杆位置偏差值不大于100mm。 （4）背板位置、数量质量要求： ①背板必须齐全。 ②背板间距允许偏差值为-50～+50mm。 ③背板必须背紧背牢。 ④背板必须背成一直线，连续5根背板位置偏差不大于100mm。 （5）柱窝深度质量要求： 柱窝深度不得小于设计值30mm。 （6）支架扭斜质量要求： 工字钢梁扭斜≦100mm，U型棚（弧形棚）扭斜≦80mm。 （7）支架间距质量要求： 工字钢梁支架间距允许误差范围为-100～+100mm，U型棚（弧形棚），支架间距允许误差范围为-50～+50mm。 （8）工字钢棚其它质量要求： 工字钢梁腿接口前后错差不大于5mm。 （9）U型棚其它质量要求: ①梁腿搭接允许偏差为-30mm。 ②耳间隙≦10mm。 ③卡缆螺栓必须上紧。
架棚支护工安全技术操作规程通用版
操作规程编号：YTO-FS-PD617 架棚支护工安全技术操作规程通用版 In Order T o Standardize The Management Of Daily Behavior, The Activities And T asks Are Controlled By The Determined Terms, So As T o Achieve The Effect Of Safe Production And Reduce Hidden Dangers. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards
架棚支护工安全技术操作规程通用 版 使用提示：本操作规程文件可用于工作中为规范日常行为与作业运行过程的管理，通过对确定的条款对活动和任务实施控制,使活动和任务在受控状态，从而达到安全生产和减少隐患的效果。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 一、适用范围 第1条本规程适用于我公司所有煤沿巷掘进工作面从事架棚支护作业的人员。架棚支护包括木棚、金属、混凝土等材料的棚式支护材料。 二、上岗条件 第2条架棚支护工必须经过专业技术培训，考试合格后，方可上岗． 第3条架棚支护工必须认真学习并掌握作业规程中规定的巷道断面，支护形式和支护技术参数及质量标准等；能够熟练使用作业工具，并能进行检查和保养。 三、安全规定 第4条施工中不得使用下列支护材料及支架： 1.不符合作业规程规定的支护材料． 2.腐朽、劈裂、折断、过度弯曲的坑木． 3.露筋、折断、缺损的混凝土棚． 4.严重腐蚀或变形的金属支架．
回采工作面支护专项设计
150102回采工作面支护专项设计 矿长： 总工程师： 编制人： 编制时间：二O一三年七月四日
一、概况
山西长治联盛首阳山煤业有限公司位于长治县西南15km 处八义镇石窝沟村一带，行政区划属八义镇管辖。 地理坐标为东经112°57″32′—112°59″12′，北纬35°55″25′—35°58″01′。 山西省煤炭工业厅文件晋煤办基发[2010]654号“关于山西长治联盛首阳山煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计的批复”，生产能力为90万t/a。井田保有资源/储量为34.12Mt，设计可采储量18.34 Mt，矿井设计开采服务年限14.6年。 2012年10月23日，山西省国土资源厅为山西长治联盛首阳山煤业有限公司换发的第C1400002009121220051251号《采矿许可证》，批准山西长治联盛首阳山煤业有限公司矿井井田面积为6.6898km2,开采3号～15号煤层，现开采15号煤层。 二、150102工作面位置 井下位置及相邻关系：150102回采工作面位于井田南部，南为井田南边界采空区，北为石窝沟村和原3#煤坑口工业广场（现养猪场）保安煤柱，东为设计150103运输顺槽，西为150101工作面采空区。
地面相对位置：150101回采工作面相对应的地面位置为 长治县八义镇石窝沟村向南的山脊地带，范围内有少量的农田，无民房。 工作面地面标高+1170m- +1266m， 井下标高+920m—+ 968m 三、含煤特征 150102采煤工作面开采煤层为15#煤层位于太原组下部，3号煤层之下107.36m，可采煤层平均厚度4.2m，含1层炭质泥岩夹矸，结构简单，属全区发育，全区可采之稳定煤层，为一型，顶板为石灰岩，底板为泥岩。 四、瓦斯、煤尘和煤的自燃 1、煤层瓦斯 据山西省煤炭工业厅文件晋煤瓦发[2013]391号文件，本 矿15号煤层瓦斯绝对涌出量为0.65m3/min，相对涌出量为 0.56m3/t，为瓦斯矿井。 2、煤尘爆炸性 综上表所述，本矿15#煤具有爆炸性，在生产过程中应加强洒
煤矿掘进工作面支护材料管理办法(原版+吴部+户部)
高头窑煤矿掘进工作面支护材料 管理制度 为确保安全生产,进一步加强高头窑煤矿掘进工作面支护材料管理工作，尽量减少支护材料投入，降低吨煤成本，提高矿井经济效益，实现规范化、精细化管理。特制定《高头窑煤矿掘进工作面支护材料管理制度》。 一、掘进工作面支护材料管理领导小组 组长：掘进副矿长 副组长：掘进副总 成员：生产技术部部长、安监部部长、物资部部长、监审部部长、掘进队队长。 掘进工作面支护材料管理领导小组下设管理办公室，办公室设在生产技术部，生产技术部部长兼任办公室主任，生产技术部掘进专责负责具体协调联络工作，各区队技术员、材料员为本区队支护材料的监督员，负责本区队支护材料领取时质量、规格的查验工作。 二、掘进工作面支护材料领导小组管理职责 （一）生产技术部职责 1.参与支护材料入矿检验、验收（检查内容包括支护材料出厂日期、出厂合格证、煤矿安全标志、出厂检验合格证、现场实物抽查）等工作。 2.负责总结、推广支护方面的新技术、新材料、新设备、
新工艺。 3.负责确定掘进工作面的支护方式及支护参数。 4.负责根据现场实际情况，及时变更支护材料的规格型号及技术要求。 5.负责支护材料的抽检、送检工作，并根据实验结果及现场使用情况确定支护材料质量是否合格。 6.负责掘进巷道支护参数的设计优化工作，在确保安全生产的前提下，尽量减少支护材料的消耗量。 7.负责检查各施工现场使用的支护材料、支护质量是否符合设计要求。对支护质量不合格的施工地点，有权责令其停止生产，并限期整改。 （二）安监部职责 1.参与支护材料入矿检验、验收（检查内容包括支护材料出厂日期、出厂合格证、煤矿安全标志、出厂检验合格证、现场实物抽查）等工作。 2.参与支护材料的抽检、送检工作，并根据实验结果及现场使用情况确定支护材料质量是否合格。 3.负责对支护材料现场实时监管工作，发现有使用不合格支护材料的施工单位，有权责令其停止生产，并限期整改。 （三）物资部职责 1.负责支护材料的采购、审批、领用和发放、仓储、装卸等管理工作。
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
U钢支护架棚巷道完整施工工艺流程
U钢支护架棚巷道施工工艺流程 我矿U钢支护架棚巷道施工期间，严格按照《煤矿安全规程》、《开掘技术操作规程》最新质量标准化及掘进工作面作业规程要求施工，实现了安全生产，无违章行为，达到了标准化矿井的要求。 U钢支护架棚巷道施工工艺流程：交接班→安全确认→洒水冲洗巷道→钻眼→装药→爆破→吹散炮烟→审帮问顶→临时支护→洒水冲洗巷道→出煤（碴）→永久支护。 施工各工序描述如下： ⑴交接班: 交接班时间为上一班收工和下一班准备施工时，交接班人员原则上实行口 对口、手对手、人对人交接班；班长交接班时，严格按照《安全确认表》和《班评估一缆表》内容，双方签字认可后由交班班长带到井上交值班室。现场交接班实现了两班之间生产任务和隐患处理的交接，将隐患及时消除。 ⑵安全确认：各工种作业前，先进行安全确认，严格按照《安全确认本》内各岗位确认项目逐项进行安全确认，如：是否培训合格持证上岗，顶帮是否裱褙严实，有无空帮空顶现象，各机电设备是否完好无失爆，有毒有害气体是否超限，各种安全设施是否齐全有效等。进行安全确认后，发现隐患及时处理，处理完毕，确认无安全隐患后，方可施工。同时，我矿严格实施班中安全确认制度，即班前，班中，班后三确认，并汇报区值班室和调度室，发现隐患时，能及时处理。安全确认，确保了作业环境的安全，实现了安全生产。 ⑶洒水冲洗巷道：施工前，为防止粉尘超限，需要对迎头30米巷道进行洒水降尘。同时为保持巷道干净无煤尘积存，掘进工作面迎头100m内每天冲洗巷道一次，100m内以外掘进工作面后路每周冲洗巷道一次。 ⑷钻眼：钻眼采用风钻或气腿式风动凿岩机。打眼要掌握“准、平、直、齐”四要点，即点眼要准确，掌钎要平，眼要直，眼底要落在一个垂直面上，使爆破后工作面整齐；为确保达到“准”的要求，每次打眼前，必须将中腰线引到巷道轮廓线来，然后按光爆图表标出每圈炮眼布置线盒每个炮眼位置，眼位要准确，与图表的误差不允许大于30mm；为确保达到“平、直、齐”的要求，打眼前要量好钎长，标号记号，打眼时，先按巷道中心线打好第一个炮眼，插入炮杆，作为打好其他炮眼的导向标准。 ⑸装药：爆破选用煤矿许用三级乳化炸药和毫秒电雷管。炮眼打完后，把掘进工作面所打的眼全部用高压风吹一遍，把里边的岩粉吹净；装药前，将独巷以内所有非本质安全型电气设备停电、闭锁。爆破作业必须执行“一炮三检”制度，装药前，爆破前，爆破
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
架棚支护安全技术措施
编号：AQ-JS-05681 ( 安全技术) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 架棚支护安全技术措施 Safety technical measures of scaffolding support
架棚支护安全技术措施 使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科 学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。 一、顶板管理 （一）、严格执行“敲帮问顶”制度 每班开工前，施工中必须有专人，站在安全处，找尽帮顶、悬岩的浮矸、活岩。一人找顶，一人监护，找顶时，被找地点下方严禁有人，严禁空顶作业。 （二）、严格执行正规循环施工 掘进后最大空顶距离、永久支护后最大空顶距离必须在作业规程、技术措施等技术文件中具体规定。过断层、顶板破碎带时必须缩小循环进尺。 （三）、临时支护 正常使用临时支护，严禁空顶作业。支护时必须在临时支护下进行。支护过程中，必须对工作地点的电缆、风筒、风管、水管及机电设备妥善加以保护，不得损坏。严禁将棚腿架设在浮煤浮矸上。
（四）、操作人员站位 支护时操作人员必须站在有支护的安全地点进行。采用人工上梁时，必须手托棚梁，稳抬稳放，不要将手伸入柱梁接口处；采用机械上梁时，棚梁在机具上应放置平稳，操作人员不得站在吊升梁的下方作业。 （五）、支护材料和参数 顶板支护材料和支护参数必须符合设计规定，支护强度满足支护要求。 （六）、支架连锁加固 每次爆破前必须加固连锁迎头不少于10m的支架，并接牢煞顶实帮。 （七）、顶板压力显现明显时，应及时补打点柱 施工点柱要遵守以下规定： 1、棚梁受到顶板来压弯曲变形，当其中部与其两端相比下沉≥50mm，且连续数量超过2棚时，每隔1棚施工1根点柱；当棚梁中部下沉≥80mm时，每棚均施工1根点柱。
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
煤矿巷道锚杆支护全参数设计
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，
架棚支护工作业操作规程完整
架棚支护工作业操作规程 1．施工中不得使用下列支护材料及支架： （1）不符合作业规程规定的支护材料。 （2）腐朽、劈裂、折断、过度弯曲的坑木。 （3）璐筋、折断、缺损的混凝土棚。 （4）严重锈蚀或变形的金属支架。 2．施工时，必须按照作业规程规定采用前探梁支护或其他临时支护形式，严禁空顶作业。其支护材料、结构形式、质量应符合作业规程规定。 3．支护过程中，必须对工作地点的电缆、风筒、风管、水管及机电设备妥善加以保护，不得损坏。 4．严禁将棚腿架设在浮煤浮矸上。 5．放炮崩倒、崩坏的支架应及时修复或更换。修复支架前，应先找掉危石、活矸，做好临时支护；扶棚或更换支架，应从外向里逐架依次进行。 6．在倾斜巷道架棚，必须有一定的迎山角，迎山角值应符合作业规程的规定。支架必须迎山有力，严禁支架退山。 7．架棚巷道支架之间必须安设牢固的拉杆或撑木。工作面10 米应敷设防倒器或采取其他防止放炮崩倒支架的措施。 8．对工程质量必须坚持班检和抽检制度，隐蔽工程要填写“隐蔽工程记录”单。
9．在压力大的巷道架设对棚时，对棚应一次施工，不准采用补棚的方法，以免对棚高低不平，受力不均。 10．巷道支护高度超过2 米，或在倾角大于30 °的上山进行支护施工，应有脚手架或搭设工作平台。 11.架棚后应对以下项目进行检查，不合格时应进行处理。 （1）梁和柱腿接口处是否严密吻合； （2）混凝土支架是否按要求放置木垫板； （3）梁、腿接口处及棚腿两端至中线的距离； （4）腰线至棚梁及轨面的距离； （5）支架有无歪扭迈步，前倾后仰现象； （6）支架帮、顶是否按规定背紧、背牢。 12．背帮背顶材料要紧贴围岩，不得松动或空帮空顶。顶部和两帮的背板应与巷道中线或腰线平行，其数量和位置应符合作业规程规定。梁腿接口处的两肩必须加楔打紧，背板两头必须超过梁（柱）中心。 13．底板是软岩（煤）时，要采取防止柱腿钻底的措施。在柱腿下加垫块时，其规格、材质必须符合作业规程要求。 14．采用人工上梁时，必须手托棚梁，稳抬稳放，不要将手伸入柱梁接口处；采用机械上梁时，棚梁在机具上应放置平稳，操作人员不得站在吊升梁的下方作业。 15．架设梯形金属棚时应遵守下列规定： （1）严禁混用不同规格、型号的金属支架，棚腿无钢板底座的
架棚支护工作业操作规程正式版
Guide operators to deal with the process of things, and require them to be familiar with the details of safety technology and be able to complete things after special training.架棚支护工作业操作规程 正式版
架棚支护工作业操作规程正式版 下载提示：此操作规程资料适用于指导操作人员处理某件事情的流程和主要的行动方向，并要求参加施工的人员，熟知本工种的安全技术细节和经过专门训练，合格的情况下完成列表中的每个操作事项。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 1．施工中不得使用下列支护材料及支架： （1）不符合作业规程规定的支护材料。 （2）腐朽、劈裂、折断、过度弯曲的坑木。 （3）璐筋、折断、缺损的混凝土棚。 （4）严重锈蚀或变形的金属支架。 2．施工时，必须按照作业规程规定采用前探梁支护或其他临时支护形式，严禁空顶作业。其支护材料、结构形式、质量应符合作业规程规定。
3．支护过程中，必须对工作地点的电缆、风筒、风管、水管及机电设备妥善加以保护，不得损坏。 4．严禁将棚腿架设在浮煤浮矸上。 5．放炮崩倒、崩坏的支架应及时修复或更换。修复支架前，应先找掉危石、活矸，做好临时支护；扶棚或更换支架，应从外向里逐架依次进行。 6．在倾斜巷道内架棚，必须有一定的迎山角，迎山角值应符合作业规程的规定。支架必须迎山有力，严禁支架退山。 7．架棚巷道支架之间必须安设牢固的拉杆或撑木。工作面10 米内应敷设防倒器或采取其他防止放炮崩倒支架的措施。 8．对工程质量必须坚持班检和抽检制
巷道掘进设计
巷道掘进设计 题目：某矿山掘进一条双轨巷道，循环进尺1.9m,超深0.1m，无水、少裂隙。 求：巷道断面图（无轨）、炮孔数目、炮孔布置图、装药结构图、每一个炮孔装多少个药卷、什么炸药、单孔装药量、总装药量、设计掏槽眼、用多少个雷管、雷管的微差时间。 A、选择巷道断面形状和支护材料 假设该矿为中型矿山，该运输大巷服务年限较长，穿过岩石稳固。选用拱高f0=B0/5的三心拱形断面。 B、确定巷道断面尺寸 a、确定巷道净宽度 选用HOWO矿山霸王自卸式矿车，车宽3300mm，高4340mm（数据来自度娘
https://www.wendangku.net/doc/0214560249.html,/p-88192616599.html），故运输设备宽度b=3300mm。根据课本《井巷设计与施工》表1-1，1-3，取安全间隙b1=600m，人行道宽度b2=1100mm，故净宽度B0=b+b1+b2=3300+600+1100=5000mm b、确定巷道净高度 （1）、拱高f0及参数。计算如下： f0=1/5B0=1/5×5000=1000m （2）、巷道净墙高h2 根据卡车高度，设净墙高h2=4500mm （3）、巷道净高度H0。计算结果为 H0=f0+h2=1000+4500=5500mm c、计算巷道净断面积S0 由课本《井巷设计与施工》表1-10知： S0=（h2+0.159B0)×B0 =（4.500+0.159×5.000）×5.000 =26.475m2 C、水沟设计 水沟设计应根据水流量设计，本题假设采用水沟坡度与巷道坡度相同，即3%。查课本《井巷设计与施工》表1-9，选用倒梯形砌碹水沟，水沟深450mm，上宽400mm，下宽350mm，水沟净断面积0.169m2。
煤矿顶板支护设计
第一章井田概况及地质特征 第一节矿井自然概况 一、位置与交通 XXXX煤矿位于XXXX省西南部、XXXX县城南西，隶属黔西南州XXXX县XXXX乡管辖，地处XXXX县XXXX乡XXXX村。距XXXX县城 km，直距 km，距XXXXX州州政府所在地XXXXX市XXkm，直距XXkm，离XXX市XXX镇XXXkm，直距XXXXkm。XXX铁路、XXX国道从矿区南西部XXX 镇经过，XX至XX高等级公路从矿区西部直距XXkm处通过，XXX省道自矿区北部XXXkm处通过，XXX省道自矿区西部矿界外XXXXm处通过，矿山有公路与XXX省道相通，交通方便。 二、自然地理概况 1.地形地貌 矿区地势总体上中部高四周低，海拔一般1500～1600m，最高点位于矿区西部三棵桩山顶，海拔1738.0m，最低点位于矿区南西部1号拐点，海拔1420.0m，相对高差318m。 矿区总体上属低中山地貌，境内夜朗组地层分布地段地形较陡，含煤地层分布地段地形较缓，多被第四系坡积物覆盖。 2.矿区地表水 矿区内无河流，地表水为山间雨源型小溪，主要受大气降水及地形控制，矿区内小冲沟发育，沟水动态变化极大，季节性变化十分显著，雨季暴涨，旱季流量较小或干枯，一般小于2l/s。 XXXX水库：距矿区西矿界XXXXm左右，长1200m，最宽处170m，储水量约25万m3。 三、矿井历史概况 XXXX煤矿原由原XXXX煤矿、XXXX煤矿整合而成。两个矿井生产规模3万吨/年，现利用XXXX煤矿的井筒进行改造。 XXX年XX月，XXXX省地质矿产勘查开发局X地质大队在区内进行过XX煤矿储量核实工作，提交有《XXXX省XXXX县X乡X村XX煤矿矿产资源储量核实报告》（以下简称"XX报告"）。"XX 报告"获保有资源量47万吨（333类XX万吨、334？类17万吨），最低开采标高之下9万吨（333类6万吨、334？类3万吨）。
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。