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南屯煤矿深部松软煤层巷道支护技术研究

巷道支护方法

巷道支护方法 一、围岩分类稳固程度岩性主要特征 (1)1类a:极差断层破碎,稳定性极差。 (2)1类b:局部冒顿,破坏形式多为冒顿、破碎及松散。 (3)2类:岩性泥化程度较轻,岩石裂隙发育层理发育完整,夹层强度较低,破坏形式多为局部片帮或冒落。 (4)3类:岩体较完整,节理及裂隙发育不完整。 (5)4类:岩石较完整,自身强度较高,构造影响较小。 二、针对四类围岩的支护方式 (1)1类a围岩支护。由于该层次支护的岩体多破碎,且整体稳固性较差,破坏形式多为冒顿,可采用锚索及锚喷网的支护方法。并在掘进时可采用锚喷的支护方式,支护段的距离面长度小于 2 m。所采用的混凝土型号为C20,喷浆厚度为100 mm,锚杆间距为900 mm×1 000 mm,长度为2 000 mm,网格型号为100 mm×100 mm。 (2)1类b围岩支护。该阶段围岩的整体稳固性较差,且裂隙发育,以碎块状的结构为主,节理面泥化,多为冒落、片帮等破坏形式。因此,可采用锚喷网联合支护的方法,且在局部加上钢筋梯子梁及锚索。支护参数设置为:锚杆间排距为900 mm×1 000 mm;顶锚杆为φ20 mm,长度为2 000 mm;帮锚杆φ18 mm,长度为2 000 mm。金属网的规格为1.1 m×1.2 m,网格100 mm×100 mm,

钢筋直径也为4 mm ~6mm。对于巷道淋水较大的位置,应将1个导水孔安好与直径相匹配的胶管,并进行注浆加固,封住淋水; (3)2类围岩支护。该围岩稳定性较差,且多出现片帮、冒落。鉴于此种情况,可采用锚喷支护,并对其进行局部加网,提高围岩的自撑能力,最终确保巷道的安全性。所采用的混凝土型号为C20,锚杆间的距离为900 mm×1 000 mm,下盘运输巷道顶部锚杆直接可取20 mm,其他巷道顶部的锚杆可取18 mm,喷浆厚度为950 mm。对于特殊位置可采用锚喷网联合支护方法,其金属网的规格为1.1 m×1.2 m,网格100 mm×100 mm,钢筋直径为4 mm ~6mm; (4)3类围岩支护。该阶段的围岩稳定性相对处于稳定状态,其岩石种类大多与角闪斜长片麻岩有着密切关系,且是矿山的主要岩石,分布范围较广,且拥有较好的稳定性。然而,伴随着时间的不断延长,也存在一定的风化问题,特别是遇到淋水现象时,极易泥化,最终影响整体的稳定性。因此,可采用喷射混凝土支护的方法。所使用的混凝土型号为C20,厚度根据围岩实际情况而定,其范围在85mm~95 mm左右,封闭围岩及淋水,并杜绝岩体风化现象的发生。为提高施工速度及质量,可在矿山巷道断面初次喷射45 mm,在1个月内对其进行复喷,并重新计算其厚度。若围岩在某个别位置有风化现象,可采用单根或多根螺纹钢锚杆布置,锚杆间距950 mm,锚杆直径约为50 mm; (5)4类围岩支护。由于该阶段围岩的稳定性较好,且岩性是完整

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。 1.4锚杆支护技术 锚杆支护技术是利用锚杆的支护增强煤矿巷道的支护强度,可以很好有效地控制煤矿巷道岩层的变形,提高巷道的稳定性。在应用锚杆支护技术时要根据煤矿巷道的实际情况,建立起完善的锚杆支护体系。使得设计出来的锚杆支护体系能够有效地发挥支护作用,提高煤矿巷道的稳定性,针对一些特殊的情况,需要设计出良好的强有力的锚杆支护,防止煤矿巷道的岩层的变形。锚杆支护技术是现在使用最广泛的巷道支护技术。 1.5联合支护技术 除上述的对煤矿巷道单独支护的技术外,还可以对煤矿巷道进行联合支护,与单独支护相比,联合支护如果运用得当可以取得更好的效果。经常使用的联合技术是锚杆锚索的联合支护技术。在联合支护技术中,锚杆支护主要是利用锚杆等构件对围岩进行一定程度上的支撑,来提高对围岩应力等的承受能力,即起到了支护作用。而锚索的作用则是将围岩本身主要的承载层与由锚杆支护所衍生出的承载层相连接,借此增大了承受应力的岩体面积,使得支护效果更加明显。此为锚杆锚索联合支护技术的工作原理。 该技术主要起到加固和互补的作用。因锚杆锚索和岩体紧密相连,提高了岩体整体的承载力,且由于承载面积的增大导致应力的分布状态也发生改变,岩体抗变形的能力明显加强。当锚杆锚索到达稳定层岩时,锚杆在切向和径向出现约束力,避免了破坏的岩层肆意流动影

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。

煤矿巷道支护类型

0引言 作为传统能源,煤炭一直在我国的国民经济里占有很大的比重。而随着现代化矿井的建设,在应对井下各种地质环境时保障巷道的安全畅通,则是安全问题的一大重点。煤矿中有各种各样的巷道,名目众多,如大巷、回风巷、运输平巷、副巷等。其中,大巷主要作用为通风和运输用;回风巷作为掘进,开拓,采煤工作面的回风用;运输平巷作为运输用的平巷;副巷作为采区的辅助用的巷道。这些巷道保障井下工作的正常运行。因此如何使用不同的支护来对巷道进行保护是确保矿井安全生产的第一要务。 1破坏巷道的原因分析 1.1岩石的原始应力状态 开采以前,岩层都处于原始应力状态。垂直方向上由于上覆岩层的作用形成垂直应力,在垂直应力作用下,岩块要沿三个相互垂直的方向产生变形,而受到相邻岩体对岩块侧向变形的约束面产生侧向应力;一般认为水平方向上的条件是一致的而且都是由于垂直应力所引起的。需要指出的是,岩层中的原始应力除重力应力外,还有可能存在的构造应力、温度应力和膨胀应力等。采动前存在于岩层的原始应力是采动后矿山压力的来源。 1.2巷道囤岩的应力分布 采动后围岩的原始平衡状态遭到破坏,各部分应力将重新分布,应力重新分布的结果是顶板的两端出现应力集中区。其中顶板各岩层将因失去支撑面,在自重的作用下,弯曲下沉。结果在其底部出现拉应力,当拉应力超过限度,顶板岩层遭到破坏,围岩应力的重新分布促使岩层产生新的运动。 1.3自然平衡拱的形成及破坏 当开掘井下巷道或采出煤炭后,顶板被暴露出来,好像一根梁一样承受着上下岩石的压力。如果不及时进行支护,经过一段时间,梁将向下弯曲,靠近巷道顶板的岩石产生拉应力,当拉应力超过岩石所能承受的极限时,岩石将产生裂隙;并随着裂隙不断增加;岩石开始破碎、脱落下来,其冒落范围不断向上发展,最后形成一个岩拱就不再冒落了,这种拱叫自然平衡拱。巷道形成自然平衡拱后,巷道两帮将承受集中的压力,该压力超过两帮岩石强度时,就要产生裂隙,并向巷道内塌落或片帮,巷道两帮塌落使巷道宽度增大,自然平衡拱也随之扩大;直到形成新的自然平衡拱。这时,巷道支架柱腿承受两帮岩石垮落所产生水平推力,这个力就是巷道的侧压。巷道产生的侧压达到新的平衡后,顶板岩石的压力仍然通过两帮传给底板。当底板岩石较软时,底板受压后,巷道的下底部分将鼓起,称为底压。没有足够的力维护侧压、底压,巷道将遭到破坏。 综上所述,掘进巷道时就做好支护工作,防止顶板冒落、片帮和底鼓。因此,在掘进巷道过程中,针对巷道围岩的岩性情况适当选择恰当的支护类型是十分重要的。 2巷道的支护类型及其适用条件 2.1巷道的支护类型 根据井下开采的需要,巷道的位置和用途可分为三类即:开拓巷道、准备巷道和回采巷道。三类巷道的支护根据其围岩特性、位置、服务年限又有所不同,常见的巷道支护有木支护,钢筋混凝土支护,料石混凝土砌碹,金属支架和锚喷支护,其中锚喷支护目前应用最为广泛。2.2支护类型的适用条件 支护的作用在于改善围岩稳定状况和控制围岩运动发展速度,以维护安全的工作空间。支护方式的选择,决定围岩的稳定状况,对受工作面采动影响小的巷道,可采用沉缩量小的刚性支护,如井下运输大巷井底事场一些开拓巷道。对受采动影响大的不稳定巷道,应选用可缩性支护,如采区的准备巷道和回采巷道。 2.2.1木支架 这种支护形式在煤矿掘进生产中比较常见,而且历史很悠久,主要结构是梯形棚子,常见有亲口棚子和鸭嘴棚子两种。亲嘴棚子顶梁与立柱的连接为相互咬合的亲口接合形式,这种方法最简单。它可以在各种地压条件下使用。木棚子的架设质量要求较严格,有一点架设不好,将影响棚子支护效果,因此架设时要认真仔细作业,不能马虎,以免留有后患。木支护的优点是重量轻,容易加工架设,具有一定的强度和可缩性,其缺点是易燃易腐回收复用率低,维护费用高。为了节约木材尽量少用或不用木材支护。 2.2.2金属支架 金属支架具有坚固耐用、防火、架设方便、可回收复用等优点,可做永久支护和临时支护。金属支架所用的钢材有槽钢,废旧钢轨,矿用工字钢和“U”型钢等。采用金属支架支护时,可根据巷道的服务年限,选用钢筋混凝土背板或木背板。在地压较大,尤其是动压较大的巷道中,使用金属拱形支架比较理想,它的缺点是重量较大,搬运和修理不方便,初期投资大。目前金属支架大部分用于煤巷,尤其是综合机械化采煤的大断面顺槽更适宜拱形金属支架。 2.2.3石材支护 石材支护是指用料石(砖、混凝土或钢筋混凝土等)砌筑的拱形支架,由基础、墙和拱顶三部分组成。在地压较大或不均匀地区,拱顶或墙上会出现拉应力,而料石及混凝土等均为脆性材料,它们的抗拉强度都很小(较比抗压强度),为使碹体不被拉坏,在这些地区应采取针对性措施,如钢筋混凝土砌碹等。料石砌碹能抵抗较大的静压力,具有防火隔水,防止围岩风化和通风阻力小等优点。但它施工工艺复杂,属隐蔽工程,管理困难,速度慢,劳动强度大,常有局部空顶作业的情况,易出现顶板人身事故,成本较高。一般只在井筒附近才使用这种支护。2.2.4锚喷支护 A:支护原理。锚杆支护是新兴的一种支护形式。锚杆支护与一般支架不同,已不是消极地承受巷道的围岩压力,而是把围岩锚固起来,形成支架与围岩共同作用的受力整体,从而减少围岩变形防止围岩冒落。在层状岩层中,锚杆可把薄层的岩石锚合起,形成组合梁,锚杆还可以把松软围岩牢固悬吊在坚固稳定的岩层上,在非层状岩层中,锚杆可将巷道周围的岩块彼此拉紧使其形成一个拱。 B:锚杆的种类。a)木锚杆结构简单,容易制造、成本低,但锚固力小(10kN左右)使用期限短,一般用于围岩压力不大,服务年限不长(1s左右)的巷道,如果经过防腐处理,可服务2~3a。b)压缩木锚杆锚固力比普通木锚杆大,如果进行防腐处理,使用期限可达5a以上。c)金属楔缝式锚杆的优点是结构简单工作可靠。缺点是使用后一般不能回收,岩层较软时不能使用。d)金属倒楔式锚杆的锚固力一般可达40kN以上,适用于服务年限3a以上的巷道,如果服务年限很长,钻眼孔口中最好注入水泥砂浆。e)药卷锚杆的锚固力比倒楔式还要大,可达50kN以上,因此它被广泛地应用于各类巷道支扩中。唯一的缺点是药卷的浸泡程度不好掌握,初期锚固力低。f)钢丝绳砂浆锚杆结构简单制造容易,成本低,可利用废旧钢丝绳做原料,锚固力大。缺点是不能立即产生实锚力。如果将钢丝绳砂浆锚杆配合喷浆使用,可用在服务年限(下转第485页) 煤矿巷道支护类型的选择 刘睿 (淮沪煤电有限公司丁集煤矿修护二区,安徽淮南232001) 【摘要】巷道支护是矿井建设和生产中的关键技术问题之一,多年来一直受到岩石力学和采矿工程界的高度重视。现代煤矿开采,随着开采深度的不断加大,巷道支护问题十分突出。本文分析了破坏巷道的原因,针对不同的井下环境提出了不同支护方式。 【关键词】巷道;支护技术;安全 【Abstract】The tunnel supports and protections is one of in the mine pit construction and of production key technologies questions,for many years continuously has received the rock mechanics and the mining engineering takes highly.Modern colliery exploit,along with unceasing enlargement of mining depth,the tunnel supports and protections issue is very conspicuous.This article analyzed destroyed the reason of tunnel,proposed the different supports and protections way in view of the different mine shaft environment. 【Key words】Tunnel;Support;Safe 435

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。

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

煤矿巷道支护的发展前景

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。 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

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

同煤集团巷道支护理论计算设计方法(初稿)

同煤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、料石砌雀、锚杆等一系列支护形式,架棚和料石砌雀等支护是被动支护,由于成本髙、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,国內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,釆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

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

巷道支护理论计算

各种理论计算方法 一、按悬吊理论计算锚杆参数 适用于层状岩层,平顶巷道顶板锚杆;距离顶板周边往上1-1.5m 处最好有一层厚度大于2m 的坚固稳定老顶;上述范围没有老顶时,公式仍可套用。 1、锚杆长度计算: L=L 1+L 2+L 3 式中 L ——锚杆长度,cm ; L 1——锚杆外露长度,为垫板厚度+螺母厚+0.3mm ;cm L 2——破碎直接顶厚度,一般按经验取0.4m ; L 3——锚杆伸入老顶长度,按经验取≥0.30m ,或按锚固粘结力(π d τL 3)等于锚杆拉断承载力(πd 2σ/4)估算, 其中:当f ≥3时,L 2= B , 当f ≤2时, 式中B ——巷道开掘宽度,m ; f ——岩石坚固系数。 H ——巷道掘进高度,m φ——两帮岩层的似内摩擦角。 D ——为锚杆直径, τ——为锚固剂与锚杆粘结强度,MPa σ——为锚杆抗拉强度,MPa 。 2、锚固力Q :锚杆锚固力应等于杆体承载力,杆体能承载平均作用范围内岩石的重力。 Q =π(d/2)2σ=kab γL 2 式中:σ——锚杆抗拉强度,MPa d ——杆体直径 k ——安全系数,取1.5-1.8 a ——锚杆间距 b ——锚杆排距 γ——岩体容重 L 2——巷道顶板破碎带高度。 3、锚杆间距、排距计算: 设计令间距、排距均为a ,则 a=(Q/K L 2γ)1/2 式中α——锚杆间排距,m ; Q ——锚杆设计锚固力,150KN/根 L 2——冒落拱高度,取0.25m ; γ——被悬吊岩石的重力密度,取27KN/m 3; K ——安全系数,一般取1.5-1.8。 4、混凝土喷层厚度t 根据锚杆喷射混凝土支护技术规范,喷射混凝土支护厚度,最小不应小于50mm ,时。2≤f

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

常用巷道支架形式

常用巷道支架形式 【】石材支架 (1) 石材支架的材料 根据来源不同,石材分天然和人造石材。天然石材是用强度大不易风化的花岗岩、石灰岩和砂岩经加工而成,俗称料石。料石石材的性能见表。人造石材有普通砖、混凝土砖等。用石材、砂浆砌壁形成的巷道支架,其本身是连续的整体,对围岩能起封闭,防止风化作用。 料石材料性能 砖石砌体结构在我国有悠久的历史和丰富经验,特别是用料石砌壁的石材支架,在我国煤矿中过去使用的相当广泛。这种支架坚固、耐久、阻水、通风阻力小,其材料来源广,多数可就地取材。 石材支架材料的规格和标号应符合以下要求: 1)料石必须质地致密、坚硬无裂隙、不带风化皮层,抗压强度不应低于40Mpa,加工面凹凸不超过10mm或20mm两种,形成六面体。在同一地区采用的料石规格尺寸应力求统一,厚度一般不小于200mm,长度适应设计规定的砌体厚度,

其规格一般为200mm×200mm×200mm或300mm×250mm×200mm。每块料石重量以不超过40kg为宜。料石间砌缝一般为15mm。 2)普通砖的规格为240mm×115mm×53mm,标号不小于75号,一般要求大于100号。混凝土砖强度等级不低于C20。砖缝间隙为10mm。 3)砌筑料石或砖用的水泥砂浆,由水泥、砂和水拌和而成。砂浆标号一般不低于75号,其重量配比为1:4(水灰比为0.8)或1:3(水泥比为0.7)。 4)石材砌筑巷道的壁后空间,应选用较坚硬遇水不变质、不易风化的碎石充填密实。在地质变化大或有淋水的地段,可采用低标号混凝土或片石砂浆充填。 (2)石材支架施工 石材支架的主要形式是直墙拱顶。它由拱、墙和基础构成。拱部各截面主要产生压应力及部分弯曲应力。拱部的内力主要为压应力,这样有利于发挥石材抗压强度高的特性。 石材支架的施工,多在掘进后先安设临时支架,以防止掘进与砌碹之间巷道的顶帮岩石冒落。临时支架多采用15~24kg/m钢轨制作的金属拱形支架,支架间距一般为0.8~1.0m,支架间安设拉钩和撑住,并用背板背紧。 【】木材支架 (1) 木材支架的材料及型式 巷道中常用的木材支架是梯形棚子,适用的木材有杉木、松木、落叶松、红杉、云杉、桦木、杨木、栎木和榆木等。直径一般为16~22cm。木材的构造具有各向异性,所以木材在顺纹、横纹方向上的强度也不相同。木材的顺纹抗拉强度比横纹抗拉强度约大10~40倍,木材的顺纹耐压强度为横纹耐压强度的3~10倍,木材的顺纹抗剪强度比横纹抗剪强度小17%~25%。因此木材使用时尽量避免横纹受拉压和顺纹受剪切。

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