巷道掘进支护的主要工序

2006—2007年度上学期高三采矿班试卷（三）

一、名词解释

1．锚喷支护： 2．立井： 3．井窝： 4．沉井法： 5．注浆法： 6．冻结法： 7．走向长壁采煤法： 8．倾斜长壁采煤法： 9．俯斜长壁采煤法：

10．准备方式：

二、填空题1．立井一般采用 支护，其断面形状为 ；对服务年

限较长的开拓巷道，一般采用 支护或 支护，断面形状常为 ；准备巷道服务年限短，多采用 支护或用 支护，断面形状常

为 ；回采巷道服务年限短，一般采用 支护或 支护，断面形状常为 。

2．锚杆种类有

3．立井从下到上是由

4．根据巷道用途，服务年限及所处的围岩性质，巷道支护常采用

3. 、 、 、

、。

6．采区车场的巷道包括、 、 ，另外还有一

些 。

三、选择题（不定项）

1、在锚喷支护拱形巷道断面尺寸符号表示中，H0、Hz代表（ ） A．净宽度、拱的高度 B. 巷道的墙高、净宽度 C．轨面至拱基高度、道渣面至拱基高度 D、拱的高度、巷道的墙高 2．同上题，符

2006—2007年度上学期高三采矿班试卷（三）

一、名词解释

1．锚喷支护： 2．立井： 3．井窝： 4．沉井法： 5．注浆法： 6．冻结法： 7．走向长壁采煤法： 8．倾斜长壁采煤法： 9．俯斜长壁采煤法：

10．准备方式：

二、填空题1．立井一般采用 支护，其断面形状为 ；对服务年

限较长的开拓巷道，一般采用 支护或 支护，断面形状常为 ；准备巷道服务年限短，多采用 支护或用 支护，断面形状常

为 ；回采巷道服务年限短，一般采用 支护或 支护，断面形状常为 。

2．锚杆种类有

3．立井从下到上是由

4．根据巷道用途，服务年限及所处的围岩性质，巷道支护常采用

3. 、 、 、

、。

6．采区车场的巷道包括、 、 ，另外还有一

些 。

三、选择题（不定项）

1、在锚喷支护拱形巷道断面尺寸符号表示中，H0、Hz代表（ ） A．净宽度、拱的高度 B. 巷道的墙高、净宽度 C．轨面至拱基高度、道渣面至拱基高度 D、拱的高度、巷道的墙高 2．同上题，符

徐州李堂矿业有限公司 9-2煤层巷道掘进支护设计

9-2煤层巷道掘进支护设计说明

一、巷道支护材料使用依据：

（一）依据《锚杆喷射混凝土支护技术规范 GB50086-2001》要求：喷射混凝土支护的厚度最小不应低于50mm、最大不宜超过200mm,其混凝土设计强度等级不应低于C20。

（二）煤炭系统的经验：喷射混凝土的厚度主要决定于巷道跨度

及围岩性质。一般认为不应小于50mm和超过200mm以上。一般跨度在5m以上的不稳定围岩，围岩厚度150-200mm;一般跨度为3-5m、较稳定的围岩喷层厚度取80-120mm;对于跨度小于3m、围岩稳定性好，喷层厚度可取50mm。

C1煤：煤普氏系数f=1~3（软-比较软）；C1煤底板（灰黑色泥岩，砂质泥岩）普氏系数f=2-4（中等坚固岩石），C1煤顶板（中、细砂岩）普氏系数f=7-11（坚固性岩石）。9-2煤：煤普氏系数f=2~3（比较软）

二、 支护设计方案

满足安全及支护要求的前提下，岩巷及煤巷全断面支护锚杆根据岩性不同有左旋等强螺纹钢锚杆φ18×2200mm、左旋等强螺纹钢锚杆φ18×1800mm。喷浆厚度设计100mm，喷射

8200进风系统巷支护参数计算

按巷道断面为5.7×3.6m进行验算，采用υ22×2200mm锚杆配合球形钢托板，锚索采用υ17.8×9300mm进行支护。

1、用解析法确定单体锚杆的支护参数（按单体锚杆悬吊作用计算） （1）锚杆长度L的确定： L=l1+l2+l3

式中：l1—锚杆外露长度，考虑配合钢带支护，l1取100mm， l2—取普氏免压拱高（b），f=5, l2=b=B／2f（f≥3时）

B????Htan?45???22?? b?（f≤2时）

f顶 f—岩石坚固性系数 B—巷道跨度，5.7m l2=B／2f=5.7／2×5=0.57m

l3—深入稳定岩层长度，按锚固粘结力（πdτcl3）等于杆体屈服或拉断承载力（l3=

?4d2?t）而得的公式估算：

d?t=22×335/4×5=368mm或 4?cd?t=22×445/4×5=489.5mm 4?cl3=

式中：d—锚杆直径，22mm；

σt—杆体材料的设计抗拉强度，υ22mm螺纹钢锚杆设计屈服强度为335Mpa，抗拉强度为455Mpa。

τc—锚杆与树脂的粘结强度，螺纹钢与砂岩取5.0

2.1 巷道围岩控制理论

1907年俄国学者普罗托吉雅可诺夫提出普氏冒落拱理论[1-2]，该理论认为：巷道开掘后，已采空间上部岩层将逐步垮落，其上方会形成一个抛物线形的自然平衡拱，下方冒落拱的高度与岩层强度和巷道宽度有关。该理论适用于确定巷道围岩强度不高、开采深度不是很大的巷道支护反力。20世纪50年代以来，人们开始用弹塑性力学解决巷道支护问题，其中最著名的是Fenner[3]公式和Kastner公式[4]。

Fenner公式为：

?r?Pi??Ccot????0?1?sin???Ccot?????R?N??1（1）

式中，Pi—支护反力；C—围岩内聚力；?—内摩擦角；?0—原岩应力；r—巷道半径；R—塑性圈半径；N?—塑性系数，N??Kastner公式为：

?r?Pi??Ccot???P0?Ccot????1?sin?????R?2sin?1?sin?1?sin?。

1?sin?（2）

式中，Pi—支护反力；C—围岩内聚力；?—内摩擦角；P0—初始应力；r—巷道半径；R—塑性圈半径。

国内外巷道顶板控制理论发展很快[3-4]，我国在1956年开始使用锚杆支护，迄今为止，已有50多年的历史。锚杆支护机理研究随着锚杆支护实践的不断发展，国内外已

40119运顺宽度5.8m，高度3.5m，全煤层中掘进，煤厚10.5m。根据工程经验，顶部锚杆规格为φ20mm×2300mm，间排距700×800mm。运顺顶板锚索间排距为1400×800mm，每排4根。运顺帮部采用螺纹钢锚杆配以金属网、锚索进行支护；帮部锚杆规格均为φ18×2000mm,间排距均为800×800mm。

用极限平衡下塑性区计算法、悬吊理论、组合梁理论、自然平衡拱理论验算。 1、极限平衡塑性区法 ①极限平衡下的塑性区半径

Rs??1?sin???(K?H?C?ctg?)??Ro??C?ctg???1?sin?2sin?

式中：Rs—巷道塑性区半径，m；

Ro—巷道外接圆半径，通过几何法算出外接圆半径3.39m； γ—上覆岩石平均容重，取0.025MN/m3； H—巷道埋深，最大埋深560m； C—围岩粘结力，2.65MPa； φ—围岩内摩擦角，30°。 经计算得：

Rs?3.39???1?sin30???(3?H?C?ctg30)??C?ctg30??1?sin302sin30?7.51m

②计算维持极限平衡区岩石不冒落所需要的支护力 顶部岩石荷载的厚度为：

hd=Rs-b/2

式中：Rs—巷道塑性区半径，m；

峨眉山市川主张沟煤矿

掘进工作面作

业规程

巷道名称 编制人员 编制时间 施工负责 技术负责人 矿 长 审核时间

+660m人行联络巷

刘振华 2014年12月15日

刘振华 丁福太

1

峨眉山市川主张沟煤矿

矿井会审意见书

项目名称 会审时间 会审 意见 +660m人行联络巷掘进工作面作业规程 同意本作业规程执行，并根据实际情况进行修改补充！ 批准 意见 总工程师： 批准时间： 年 月 日 矿 长 参加 会审 人员 生 技 科 总工程师 安 全 科 安全矿长 通 防 科 生产矿长 机 运 科 机电矿长 调 度 室 1

目录

第一章 基本概况 ...................................................................................................................... 1 第一节 概 述 ....................................................................................

浅谈掘进巷道施工冒顶的防范

摘 要：巷道顶板事故多发生在掘进工作面及巷道交叉口，由于巷道冒顶而导致的死亡事故80％以上发生在这些地点。本文通过运巷掘进施工冒顶原因分析，提出防范措施，对矿井安全生产、经济效益提高具有现实意义。

关键词： 掘进巷道 冒顶 防范措施

0、引言

福建煤矿地质构造普遍较复杂，掘进巷道施工经常遇构造带，在未引起足够重视和采取有效措施时，经常发生巷道大面积冒顶事故，严重影响矿井的安全生产。本文通过出现的冒顶实例进行分析冒顶的机理，总结了须采用的相关措施与管理制度。

1、冒顶实例 1.1冒顶实例一

某矿某采区轨道上山施工至+150m标高时遇F2断层，支护采用梯形工字钢棚支护。因迎头挖腿窝采用补炮，受放炮震动影响后断层带破碎岩石滚落，同时伴随受断层裂隙水的影响，破碎带岩石不断冒落，冲倒支架导致巷道大面积冒顶，宽度达2.5米，高不见顶。

1.2冒顶实例二

某矿掘进队施工绞车房配电室，施工时岩性介于可架棚与不架棚，随着施工的进行，受放炮震动影响和风化作用，巷道顶板脱落，揭露出火成岩倾入体，同时伴随有淋水，火成岩受淋水影响，岩体硬度迅速变小，岩体力学性质急剧变化，导致无法支撑上部岩体重量，巷道揭露出的火成岩全部冒落，形成

40119运顺宽度5.8m，高度3.5m，全煤层中掘进，煤厚10.5m。根据工程经验，顶部锚杆规格为φ20mm×2300mm，间排距700×800mm。运顺顶板锚索间排距为1400×800mm，每排4根。运顺帮部采用螺纹钢锚杆配以金属网、锚索进行支护；帮部锚杆规格均为φ18×2000mm,间排距均为800×800mm。

用极限平衡下塑性区计算法、悬吊理论、组合梁理论、自然平衡拱理论验算。 1、极限平衡塑性区法 ①极限平衡下的塑性区半径

Rs??1?sin???(K?H?C?ctg?)??Ro??C?ctg???1?sin?2sin?

式中：Rs—巷道塑性区半径，m；

Ro—巷道外接圆半径，通过几何法算出外接圆半径3.39m； γ—上覆岩石平均容重，取0.025MN/m3； H—巷道埋深，最大埋深560m； C—围岩粘结力，2.65MPa； φ—围岩内摩擦角，30°。 经计算得：

Rs?3.39???1?sin30???(3?H?C?ctg30)??C?ctg30??1?sin302sin30?7.51m

②计算维持极限平衡区岩石不冒落所需要的支护力 顶部岩石荷载的厚度为：

hd=Rs-b/2

式中：Rs—巷道塑性区半径，m；

3 8

互堪蔗甜救

2 0 l 4年第 1期

四老沟矿极近距离煤层掘进巷道支护技术研究周彬(大同煤矿集团公司四老沟矿，山西大同 0 3 7 0 0 3 )

摘

要

四老沟矿多年来一直开采煤层和顶板硬度较高的侏罗系煤层。由于 1 4—2#和 1 4—3#煤层之间距离在 l~1 . 2 m之

间，属极近距离煤层，因此，在采掘过程中巷道围岩及顶板控制是一个非常重要的问题。本文针对位于不同位置的掘进巷道，

采取不同的支护形式，有效地控制了预板下沉量以及两帮移近量，同时减少了后期的维护费用。通过对 8 3 0 1掘进工作面巷道支护技术的研究，为类似工作面积累了经验，有良好的指导性和实践性。关键词极近距离掘进巷道支护

中图分类号

T D 8 2 3 . 8 1

文献标识码 B

d o i: 1 0 . 3 9 6 9/ j . i s s n . 1 0 0 5—2 8 0 1 . 2 0 1 4 . 0 1 . 1 8

Re s e a r c h o n Tunn e l i ng Su pp or t Te c hni q ue o f Ve r y Ne a r Di s t a nc e Co al Se a m i n Si l ao g o u