煤矿井下巷道七篇

煤矿井下巷道 篇1

1 常见的煤矿井下巷道掘进顶板支护方式

煤矿井下巷道支护主要经历了木支架支护、砌碹支护、可缩性支架支护以及锚杆支护等几个阶段。在煤矿的巷道掘井的支护形式中, 锚杆支护、矿用支护型钢以及可缩性支架支护等是比较典型的支护形式。

1.1 锚杆支护

锚杆支护是我国煤矿巷道首选的支护方式, 锚杆支护可有效改善煤矿巷道的布置方式, 能有效提高煤矿煤炭产量以及效益。该支护方式主要运用的支护构件有锚杆杆体、锚杆托板、锚固剂、钢带以及网等。其中, 锚杆的主要作用在于抗剪与抗拉;而托板即是围岩与锚杆尾部相互接触的构件, 其主要作用在于:通过施加适当的扭矩给螺母, 从而使巷道的表面受到托板紧压, 以此提供预紧力给锚杆, 并扩散到煤岩体中, 使围岩的应力状态得以有效改善, 从而抑制围岩节理裂隙张开、结构面滑动或者围岩离层等问题;同时托板还能够将围岩变形产生的荷载传递给锚杆杆体, 从而使锚杆的工作阻力增大, 有效抑制围岩变形。网紧贴于巷道表面, 能够提供支护力并起到防止围岩中的破碎岩块跨落的作用。

1.2 矿用支护型钢

工字钢与U型钢是当前煤矿矿用支护型钢的两种主要的类型。通常而言, 在煤矿的椭圆形、半圆形以及圆形的巷道断面中, 这类矿用支护型钢因其具有良好的韧性、且抗剪、抗压与抗拉的能力较强等优势, 应用非常广泛。由于煤矿巷道掘进的工作环境非常复杂, 因此, 就给矿用支护型钢的使用提出了更高的性能要求。一方面, 煤矿井下巷道掘进中产生的横向的荷载以及竖向的推动力均须由支护架承担, 就要求使用的支护架在横向与纵向的两个方向上, 都要具备足够的负荷承载能力。同时, 截面抵抗矩直接影响着矿用支护型钢的断面集合参数, 因此, 煤矿巷道支架的负荷承载能力应与截面抵抗矩的相应数值接近。另一方面, 煤矿巷道支架的可缩性能决定着矿用支护型钢的集合形状, 这就要求在滑移或者锁紧其集合形状时, 要确保矿用支护型钢的受力状况要好, 接触面面积尽可能大, 且能进行平稳地滑移。

1.3 可缩性支架支护

一般情况下, 金属支架的负荷承载能力主要表现在两方面:一是极限承载能力;二是实际承载能力。极限承载能力是指煤矿巷道的可缩性支架在其刚性过程中所呈现出的最大负荷承载能力。煤矿巷道支架是否发生塑性变形决定了支架极限承载能力的达标状况。实际承载能力指的是煤矿巷道的可缩性支架在其收缩的过程中呈现出的负荷承载能力, 它主要受到煤矿巷道支架的工作状况以及连接件的影响。通常而言, 在煤矿巷道支架的实际承载能力与极限承载能力相差不大的情况下, 巷道的可缩性支架状态最好。

2 煤矿井下巷道掘进顶板支护问题及其影响因素

2.1 煤矿井下巷道掘进顶板支护的问题分析

2.1.1 围岩的稳定性较差, 致使煤矿巷道支护难度大。

在煤矿井下巷道掘进施工中, 若围岩发生位移或产生过大变形, 造成巷道特别是岩体松软地段巷道的严重破坏, 就会使支护在经过多次返修之后仍然不达标。因此, 巷道变形的问题无法通过支护进行彻底地解决。

2.1.2 围岩产生变形甚至被破坏, 顶板缺乏合理的固定。

在煤矿井下巷道掘进过程中, 围岩岩体遇水会产生巨大的膨胀力, 加之受到过大的挤压力, 从而使围岩发生变形, 使巷道的支护结构遭到严重的破坏。同时, 在巷道的掘进施工中, 顶板受地质因素影响, 通常会有零块掉落现象出现;加上层理与节理的发育, 常常会使片帮煤增加, 顶板裂缝增多并张开, 甚至出现围岩离层, 极易造成冒顶事故, 加大了顶板支护的难度。

2.2 影响煤矿井下巷道掘进顶板支护的因素

煤矿井下巷道掘进施工中, 影响顶板支护的因素多种多样, 如煤矿的地质构造以及施工工艺等, 具体主要有以下几方面。

2.2.1 煤矿的地质构造因素。

在煤矿井下巷道的掘进施工中, 煤矿的层理以及节理发育状况、褶曲构造或者是掘进工作面煤岩的硬度情况、顶板以及底板的稳定性都会影起巷道的顶板支护问题。对于地质与基础条件较好的地段, 可实现快速地掘进;然而对于地质结构较为复杂的地段, 巷道掘进施工的质量以及掘进的速度都会受到严重影响。例如, 在褶曲断层地质构造中, 极易引起煤层厚度变化巨大, 造成煤岩层缺乏稳定性, 从而使顶板碎裂, 造成垮落事故以及顶板支护的问题。

2.2.2 施工工艺因素。

现阶段, 我国煤矿在巷道的掘进施工中, 主要运用钻爆法进行掘进施工, 并以锚喷支护为主要的支护方式, 相较于传统的砌碹支护以及架棚支护而言, 其掘进的速度以及施工质量都有很大提高。但在掘进施工实践中, 仍存在着装药量控制失当以及炮眼缺乏有效掌握等问题, 从而降低了锚网喷支护的质量。此外, 对于煤矿井下一些巷道较为密集的地方, 当开掘其中一条巷道之后, 岩体的地应力平衡就会遭到破坏, 若再进行另一条巷道施工, 从而形成了两个掘进工作面的叠加, 使地应力增大, 也加大了顶板支护的难度。

3 煤矿井下巷道掘进顶板支护控制的技术管理措施

3.1 加强技术准备, 提升巷道顶板的承载能力

强化巷道掘进施工前的技术准备。 (1) 根据煤矿矿压观测资料、实际的地质构造以及巷道围岩的力学性质等具体情况, 选择与煤矿井下巷道施工现场最适合的支护方式;同时针对重点施工部分, 如冒顶处理、掘进工作面巷道开口等, 要预先制定相应的安全技术方案。 (2) 强化巷道掘进施工设计, 并明确支设方式、临时支护形式以及材料数量与尺寸等, 严格执行掘进作业规程。

煤矿巷道掘进施工中, 无论选用哪种支护结构, 都要确保开掘巷道要最大程度的光滑与平整, 因此选用的爆破方式通常采用光面爆破方式, 并辅以锚喷支护方式, 从而使围岩的完整性与稳定性得以保护, 并降低煤岩层的松动程度, 使顶板自身承受负荷的能力得以加强, 使支护体结构与围岩共同完成承载作用。

3.2 强化支架强度以及围岩释压与让压的协调能力

煤矿井下巷道在进行初掘之后, 极易使巷道产生位移与变形, 这就要求选择支护方式时, 尽量选择初具柔性后具刚性的支护结构, 缓解巷道位移与变形的问题, 同时还有利于巷道空间的完整性的保持, 大幅降低返修量以及返修次数。鉴于此, 要加强支架强度以及围岩释压与让压的协调作用, 增强巷道支护体的强度, 并使围岩在适当范围内变形, 进行围岩的释压, 强化顶板支护效果。

3.3 加强对掘进工艺与设备的投入力度

采用先进的巷道掘进施工技术。 (1) 对于地质构造与基础条件比较好的煤矿巷道施工而言, 可选用整机结构紧凑、中心相对较低、机身较矮、破岩能力较强的巷道综合机械化掘进施工技术。该掘进施工技术主要由悬臂式掘进机、单体锚杆钻机以及供电设备等组成, 具有较强的生产能力, 并对各种地质条件都比较适应。该掘进施工技术采用液压马达, 能够直接驱动装载机构, 液压系统增设了自动加油装置, 稳定性与可靠性高;PLC技术作为该技术电气系统的主要控制技术, 还有故障诊断以及工矿检测等功能。 (2) 对于大断面的煤层而言, 可采取连续采煤机掘进施工技术。在多巷快速煤矿掘进施工以及矩形断面双巷掘进施工中, 该掘进施工技术应用广泛。采用该技术进行大断面煤矿巷道掘进时, 在采用连续采煤机开掘运输巷道时, 在回风巷道中, 锚杆钻车可同时进行锚杆支护作业, 两者还能实现连续交叉作业。

加强对掘进施工的设备投入。在煤矿井下的巷道掘进施工中, 尽量推广运用锚索以及锚网等可缩性支架进行支护, 并进行机械化作业。同时, 在小断面煤矿巷道的掘进施工中, 可推广使用凿岩台车, 实现钻孔开孔、换钎返钎以及定位等的自动化;在大断面的煤矿巷道掘进施工中, 可加强使用综掘机、TBM掘进机以及盾构机等, 提升掘进速度与施工质量, 实现一次成巷。

4 结语

综上所述, 在煤矿井下巷道掘进施工中, 巷道支护尤其是顶板支护是必不可少的环节, 只有进行准确且及时地顶板支护, 才能保障巷道掘进施工安全正常进行。因此, 在煤矿的井下巷道掘进施工中, 要根据煤矿具体情况, 合理选择支护方式, 提升巷道支护效果。同时, 随着巷道掘进深度的增加, 煤矿的压力也随之增大, 从而使巷道顶板事故频发。因此, 在巷道掘进施工中, 还要注重运用先进掘进施工工艺与设备, 提升顶板的支护强度, 保障巷道掘进施工顺利安全开展。

参考文献

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[2]郭中平.关于软岩矿井巷道掘进顶板支护的探索[J].内蒙古煤炭经济, 2012, (12) :84-85

[3]李超.略论煤矿井下巷道掘进衔接工作的开展[J].科技风, 2013, (04) :132

[4]徐尤松, 宛礼平.对软岩矿井巷道掘进顶板支护的探索[J].矿业安全与环保, 2009, S1:171-172

[5]康红普, 王金华, 林健.煤矿巷道锚杆支护应用实例分析[J].岩石力学与工程学报, 2010, (04) :649-664

[6]徐飞, 任庆峰, 宗琦.煤矿井下巷道掘进爆破振动监测与分析[J].煤矿爆破, 2010, (04) :9-11

[7]鄢耀.煤矿井下巷道掘进顶板支护研究[J].河南科技, 2013, (12) :35

煤矿井下巷道 篇2

在煤矿生产过程中, 会产生大量的地下水, 地下水通过巷道一侧设置的水沟流入水仓, 然后由多级泵排向地面。由于井下巷道空间有限, 通常在水沟上方增设盖板, 作为供人员在上方行走的人行道。

现在国内普遍采用的水沟盖板是水泥制品。这种盖板具有容易断裂等明显的缺点, 给煤矿安全生产带来了严重的威胁。

1 水泥盖板的缺点

1.1 安全性差

由于地压的作用, 水沟及水沟盖板经常受到巨大的压力。由于水泥盖板塑性差, 无塑性变形能力, 在受到地压作用时往往立即断裂失去作用, 给行走在上面的人员的安全带来严重威胁。

1.2 重复使用能力差

在井下地压的反复作用下, 水泥盖板内部结构受到了严重挤压, 往往出现将盖板取出即破裂的现象, 失去了重复使用的能力。

1.3 成本高

由于水泥盖板容易损坏, 无重复使用能力, 需要经常进行更换, 因而使用成本较高, 给矿井生产带来压力。

1.4 质量大, 安装和更换困难

水泥盖板质量大, 在初装及损坏更换时非常困难, 增加了工作人员的负担, 造成人力物力的巨大浪费。

1.5 需要经常对水沟进行清理

由于断裂的水泥盖板落入水沟, 因而需要经常对水沟进行清理。

2 新型水沟盖板的研制

为了克服水泥盖板的缺陷, 确保人员行走安全、降低生产成本, 把员工从繁重的体力劳动中解脱出来, 新桥煤矿机修厂组织技术人员在大量实践的基础上设计了一种新型水沟盖板。

新型水沟盖板采用5mm厚扁豆型花纹钢板制作而成。为了增大盖板的强度, 在盖板下方设有加强筋, 加强筋采用30×30×3mm等边角钢, 断续焊接在花纹钢板上, 焊接结束后盖板整体涂黑色防锈漆防腐。

由于井下水沟尺寸不同, 水沟盖板具体加工尺寸应根据水沟实际尺寸进行加工 (如图1)

3 新型水沟盖板的强度试验

由于水沟盖板承担人行通道的作用, 必须能够承载足够的负荷, 具有足够的安全系数。水沟盖板宽度一般在600mm左右, 行走时只能承载一人。为了增大安全系数, 我们在做静态试验时在水沟盖板上放置3倍人体质量的重物。试验表明, 盖板完全正常, 无任何弯曲变形, 说明新型盖板的强度承载行人通道是完全适用的。

4 新型水沟盖板的优点

4.1 质量轻, 安装方便

经计算, 一块新型水沟盖板质量大约20kg, 大约是水泥盖板的一半, 质量轻, 安装非常方便。

4.2 安全性好, 经久耐用

由于新型水沟盖板采用花纹钢板制作, 不仅强度大, 而且不会发生脆性断裂损坏, 经久耐用。

4.3 可以重复使用

新型水沟盖板由于采用钢板制作, 有一定的塑性变形能力, 运输过程中不会发生损坏。即使发生塑性变形, 变形恢复后可以重复使用。

由于新型水沟盖板具有以上优点, 现已在新桥煤矿大量推广应用。

5 结语

根据新桥煤矿对新型水沟盖板的使用情况统计, 使用新型水沟盖板, 无论是从制作、安装及其成本、安全性都得到了极大的提高, 值得推广应用。

摘要：介绍了国内井下巷道水沟盖板的现状, 叙述了新桥煤矿新型水沟盖板的研制和应用情况。

浅谈煤矿井下巷道支护 篇3

【关键词】煤矿；巷道支护；支护技术

煤矿井下巷道开挖之后，巷道顶帮围岩原有的三向应力的平衡状态被打破，为了保持煤矿巷道的稳定性，避免围岩出现垮落或过大变形，巷道掘进后一般都要进行支护。目前，我国大部分煤矿采用锚网、锚索喷联合支护技术。在采用锚网、锚索喷联合支护技术后，可明显改善围岩受力状态，有效地控制围岩变形，提高支护的安全可靠性。与砼碹相比，锚喷、锚网喷和、锚网索喷联合支护技术可减少掘进荒断面，降低支护费用，经济效益显著。锚喷、锚网喷和、锚网索喷联合支护技术可缩短工期。因掘进断面比砼碹支护方式小，掘进工程量小，掘进速度快，可缩短工期20%左右。

1.煤巷锚杆支护

使用锚杆支护的作用

使用锚杆支护，既可发挥其加固拱作用和悬吊作用，使复合顶板内的各煤岩体与锚杆紧固成一个所谓的“组合梁”，从而提高顶板岩层的抗弯强度，减少各岩层层面滑移、离层和冒落的机率，从而保证巷道的稳定性。直接经济效益：以6.4m2断面的每米支护费用对比，使用锚杆支护，每m巷道支护费用为186.16元，节约火工品费用25元，且巷道不需维修。而使用棚式支护，每m巷道掘进支护费用为165元，维护费用为165元。间接经济效益：使用锚杆支护，较棚式支护单进提高了10%，掘进工效提高了38%，提前准备出来工作面供采。社会效益：使用锚杆支护代替原来的棚式支护，取消了木材消耗，有效地保障了国家“天然林保护工程”顺利实施，有利于环境保护。同时也减轻了操作人员的体力劳动，消除了棚式支护所带来的操作不安全隐患，改善了操作人员的劳动环境，杜绝了超时劳动和超体力劳动的现象。

2.煤巷锚杆网喷浆支护

2.1使用锚杆网喷浆支护作用

锚杆网喷浆支护既能充分发挥锚杆作用，又充分发挥喷射混凝土的作用。同时网使围岩表面破碎圈完整化，使喷层平整均匀，增加抗弯、抗剪能力，并具有较高柔性和较大的允许变形量。

锚杆网喷浆支护突破了传统旧的支护形式和支护理论，不是消极地支护已松动的围岩，而是主动地保持围岩的完整性、稳定性，控制围岩变形、位移及裂隙发展，充分发挥围岩自身的支承作用。即以护為主，以支为辅，是加固松动圈而不是支护松动圈的一种较为合理且适用断层破碎带不稳定岩石的一种支护形式。

2.2使用锚杆网喷浆支护现状

在全矿区主要运输大巷、回风大巷都采用了锚杆网喷浆支护。

2.3喷射混凝土

2.3.1喷射混凝土厚度选择

喷层过薄影响支护强度，过厚影响其柔性，使脆性增加，易于围岩离层，而使围岩形成的承载结构不能保持。根据巷道服务年限、跨度、围岩稳定性和该矿实际经验，确定喷射混凝土厚度为100mm。分二次喷射混凝土，初喷厚度40mm，复喷达到100mm厚度。

2.3.2喷射混凝土材料要求

选用42.5强度等级的普通硅酸盐水泥，采用粒径为0.3mm-3mm的中砂，石子直径不大于25mm，水泥：砂子：石子=1：2.5：1.5。

2.3.3喷射混凝土参数

选用旋转式ZHP-2型混凝土喷浆机，工作压力0.12MPa-0.18MPa，喷口到喷面距离1m-1.5m，输料管长20m，速凝剂控制在3%-5%范围内，喷两墙时取小值，喷拱顶时应取大值，并做到潮拌料，喷前岩壁洒水，降低回弹、粉尘，保证混凝土的强度。

3.岩巷锚喷锚网混凝土支护

喷射混凝土作为用喷射方法制备的混凝土，是砂石料、水泥和速凝剂等材料搅拌而形成，借助混凝土喷射机使混合物在压缩空气的作用下，通过软管输送到喷嘴处。在喷嘴处加水混合并形成料束，高速喷敷在围岩表面上，就可形成喷射混凝土层，以支护矿井围岩。锚杆和喷射混凝土两种支护手段经常相互配合、补充，联合使用，形成锚杆喷射混凝土支护，能够增加它们对围岩的支护能力，可以适应多种围岩条件。

喷射混凝土的原材料及其配比

（1）水泥。应优先选用普通硅酸盐水泥，它凝结硬化快，保水性好，早期强度增长快。也可从实际出发选用矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥。水泥标号一般不得低于325号，过期、受潮结块或混合的水泥不能使用。

（2）砂子。应采用坚硬耐久的中砂或粗砂，细度模数应大于2.5，含泥量要小于3%。细砂会增加喷射混凝土的干缩变形，过细的粉砂易产生粉尘，影响操作人员的身体健康。

（3）石子。应采用坚硬耐久的卵石或碎石，粒径小于15mm。卵石因其光滑干净，对喷射机和输料管路磨损少，有利于远距离输料和减少堵管故障。碎石混凝土比卵石混凝土强度高，喷射作业中回弹率也较低，但碎石有棱角，表面粗糙，会对喷射机和输料管路磨损，应少用。

（4）水。饮用水及洁净天然水可以作为喷射混凝土混合水。混合水不应含有影响水泥正常凝结与硬化的物质，不得使用污水和酸性水。

（5）速凝剂。一种以铝酸盐和碳酸盐为主；一种以水玻璃为主；按形状又可分为粉状和液体两类。速凝剂能使喷射混凝土凝结速度快、早期强度高、后期强度损失小、缩变形增加不大、对金属腐蚀小、在低温（5℃左右）下不致失效，用量一般约为水泥用量的2.5%-4%。由于喷射混凝土施工工艺的特点，在选择喷射混凝土配比时，既要满足支护方面的要求，还应考虑施工工艺的要求。

煤矿井下巷道 篇4

我们煤矿在陕西省韩城，为了减少煤矿井下巷道（隧道）里面的噪声，需对通风管道及风机作噪声治理：

一、煤矿井下巷道（隧道）是拱型的，宽6m，高5m，环境温度是

常温。

二、风机：φ900mm，长2.65m风机是55kwX2对旋轴流风机，风

量是480-820/立方/分钟，气流速度8-14米/秒，风机是固定在地基座上面，地基座高出地面300mm，风机下面加有防振垫，风机口与风管之间加有软连接，4台风机，地面一台，在风管中间串联有三台风机，风机是顺着风管方向的。

三、风管：φ900mm，材质是1.2mm镀锌板，1.1m/节，用4*40角

钢法兰连接，风管总长2830m，由于风管壁自身颤动发出混响噪声，整个通风管道是顺着巷道地平面走的，风管与巷道壁有300mm空隙，风管离地平面400mm高，风管是用扁铁固定在墩子上的2米一个墩子。

四、噪声测试记录，风机噪声值102.5dB(A），距风机10m处风管

气流动力噪声值98 dB(A），2台风机之间1/2处风管气流动力噪声值92.5 dB(A），综合噪音93dB(A）左右，在不影响正常使用的前提下，要求噪声能降低10-20分贝即可。

五、要求包工、包料、包安装，我方可提供施工人员食宿及人身安

全。如有时间承做请及时联系。

煤矿西安供应处

电话：029-63376989

煤矿井下巷道 篇5

煤矿井下软岩巷道施工的顺利推进离不开相关支护措施的采取, 但是受软岩巷道性质的影响, 在软岩巷道支护施工过程中所存在的问题还相对较多, 这在一定程度上为软岩巷道掘进工作的顺利进行造成了影响。

1.1 对于相关围岩变形特征研究还不够透彻

在对软岩巷道施工进行支护处理时, 要想最大程度的保证支护作用的顺利发挥, 就必须让支护过程和围岩的变形过程保持一致性, 这就要求相关技术人员把握围岩的变形机制以及变形规律, 并依据所研究的围岩变形机制和规律提升所选择的支护类型以及支护参数设置的科学性。但是就目前对于围岩变形特征的研究情况来看, 相当一部分的煤矿对于围岩变形特征的研究重视程度还有欠缺, 对于围岩变形特征的程度还没能够完全掌握。

1.2 适用于软岩巷道支护的措施还比较少

和普通的硬岩巷道相比, 软岩巷道在遭受破坏过程中自身特点较为明显, 也就是说传统的硬岩巷道支护模式并不适用于软岩巷道支护。但是目前绝大多数的煤矿都不具备完善的软岩巷道支护技术体系, 这在一定程度上对软岩巷道支护的顺利推进造成了影响。

1.3 支护参数设置不合理

支护参数设置是否合理将会直接影响整个软岩巷道的支护效果。目前, 在对巷道支护参数进行设置的过程中最常使用的方法就是工程类比法, 这种方法在地质条件较为简单的条件下是较为适用的, 但是一旦地质条件较为复杂, 这种方法的合理性就会受到影响。软岩巷道所处的地质条件大都较为复杂, 在这种条件下仍然采用工程类比法对支护参数进行计算显然是不合理的, 支护参数不能够和施工条件完全相符将会直接导致在软岩巷道支护施工过程中相关问题的出现, 这对于支护作用的发挥是极其不利的。

1.4 施工现场管理质量不能够被保证

就目前的施工工艺水平来看, 在对软岩巷道进行支护施工过程中, 全断面一次成巷是不可能实现的。因此, 在支护过程中需要先对拱基线以上的巷道部分进行支护, 这就使得拱基线以下的部分裸露在空气中, 极易引起风化现象, 进而使得巷道出现碎胀等问题。此外, 像爆破过程中炸药装入量不合理或者炮眼设置不合理等现象, 也常出现在软岩巷道支护施工过程中。之所以会有这些问题的产生, 归根结底还是由于煤矿相关部门在施工现场管理环节存在不足, 这对于软岩巷道支护的顺利推进是极其不利的。因此, 相关部门应该加强对其的重视。

2 软岩巷道施工支护技术应用中的注意点

2.1 加强对巷道相关参数的把握

目前, 煤矿井下软岩巷道施工进行支护处理时最常使用的支护技术就是锚杆支护技术, 在对软岩巷道进行支护时, 相关技术人员要明确软岩巷道的岩石性质, 并根据需要施工的软岩巷道改善所使用的支护技术, 从而最大程度的为支护过程的实现奠定基础。此外, 掘进量的提升也是保证煤矿巷道安全性能的重要措施之一, 相关技术人员需要实时的把握以及调整巷道相关参数, 尽可能地让巷道参数处于可控制的范围。在对软岩巷道支护参数进行设置过程中要以巷道参数为依据, 尽可能地让两个数据能够基本保持一致。此外, 在对支护措施进行推进过程中, 要把支护承载能力的提升作为整个施工的最重要的目的之一。通过相关矿压观测措施的采取, 能够让相关技术人员获得相关围岩以及施工处的地质状况, 从而为支护方式选择科学性的提升创造条件。

2.2 对支护材料进行优化

为了最大程度的保证支护施工的作用能够顺利发挥, 相关部门必须保证施工材料质量, 尽可能选择强度较高的支护材料, 降低支护材料出现问题的可能性。相关支护施工部门可以把U29型棚作为支护的主体结构, 此外, 也可以根据软岩巷道的具体状况改善锚杆托盘的形状以及尺寸, 让托盘的支撑面积可以得到扩展。在对钢筋网进行处理时, 可以选择较粗的受力筋, 让其能够承受荷载引起的拉应力。如果受软岩巷道具体状况的影响, 普通的钢筋网并不能够满足于支护要求, 相关部门则可以采用锚杆结合钢带的形式完成软岩巷道支护过程。

2.3 加强现场管理质量的保证

现场管理工作能否顺利推进, 直接对煤矿井下软岩巷道支护技术作用的发挥造成影响, 因此, 相关人员必须重视对支护现场的管理, 在对巷道进行分段支护的过程中, 要及时采取措施养护未支护的巷道段, 尽可能避免风化现象地产生。此外, 在爆破过程中要尽可能采用光面爆破方法, 保证炮眼设置的合理性以及炸药装入的合理性, 在爆破过程中要严格按照相关设计要求对整个巷道进行规整处理, 最大程度的降低在爆破过程中巷道顶部出现应力过于集中的现象。

3 案例分析

某煤矿南部巷道以软岩巷道为主, 为了保证整个开采过程能够顺利推进, 该煤矿对此段软岩巷道的支护方式进行了改善, 其所使用预应力锚索的规格为21.8mm, 采用的可伸缩性金属棚规格为U29型棚, 此外, 还采用了蝶形的锚杆托盘以及KTM3钢带梁, 从而使整个软岩巷道支护过程能够顺利完成。受软岩巷道性质的影响, 在对巷道进行一次支护后, 有的地方的支护效果不理想, 在这种状态下, 施工人员又对其进行了二次支护, 第二次支护的时间距离采掘时间大约有20天-40天, 所采取的主要支护方法为锚喷支护以及砌筑支护等。在对松软岩层以及重要性比较突出的大巷进行软岩巷道支护过程中, 采用了联合支护的方式, 虽然这种支护方式在成巷时间以及施工复杂性程度上不占优势, 但是, 此种支护措施的采取能够最大程度的保证支护效果, 这对于生产的顺利推进极其有利。

4 结束语

软岩巷道支护的实现, 对于整个煤矿开采过程安全性能的提升有着极大的影响, 因此, 相关部门必须加强对其的重视, 尽可能地提升对软岩巷道支护参数的合理性, 从而最大程度的降低支护过程出现问题的可能性。此外, 加强软岩巷道支护技术水平的提升, 对于软岩巷道支护作用的发挥也有着重要意义。

参考文献

[1]高灵志, 鲁展.深部高应力软岩巷道支护在新安煤矿的实践[J].煤炭科技, 2014, 4:147-149.

煤矿井下巷道 篇6

一、巷道面临的稳定问题以及重要性

在提高井下二期工程巷道施工成效的同时要兼顾巷道的稳定问题。工程稳定是力学领域研究的课题。水利、交通和地下核工业试验、资源的勘探开发等与工程密切相关的事业飞速发展。工程规模日渐庞大。工程稳定问题带来了一个新的挑战。工程稳定问题是井下二期工程巷道施工中面临的一个重要课题。因此巷道稳定是提高井下二期工程巷道施工成效的前提。

二、提高井下二期工程巷道施工成效的具体管理途径

提高井下二期工程巷道施工成效的具体管理途径主要有统筹安排工作面数, 合理确定矿车数量, 适量控制下井人数, 错峰安排工作时间等。

矿井施工是一项庞大且复杂的的系统工程, 它由几个系统组成, 既要考虑全部子系统的优化, 也要考虑全局性的整体优化, 才能使系统能够有效运行。要提高井下二期工程巷道施工成效, 必须结合实际情况, 从工程总体进行管理优化, 对人力、物力进行统筹规划, 并且在工程巷道的实施过程中, 要不断的进行再优化, 才可以实现巷道工程的快速施工, 缩短建井工期。

三、提高井下二期工程巷道施工成效的具体技术途径

(一) 如何进行硐室的掘进。

施工时, 硐室在井筒之后, 要做到井筒一直超前硐室一段高, 这样才能利用井筒已经掘出的空间存矸出矸, 同时一并带出硐室以及井筒内梁窝。硐室拱部施工方法应采取中央下行导硐的方法, 具体方法为, 当井筒掘至硐室的底板标高时, 停止掘进, 从此处在硐室中央开始导硐, 矸石堆于井筒不出, 从踏矸往上掘至拱顶, 随后进行刷帮、挑顶, 向下掘进, 硐室应扩展到设计断面, 边掘边支, 进行喷锚网索支护。随着硐室拱部掘进到位, 墙部施工采用分台阶施工, 采取抛掷爆破, 炮眼深度2.0m, 周边眼则采取光面爆破, 孔距400ram, 这样硐室周边才能成形规整。随着上一分段的硐室部分喷锚网一次支护施工到867米, 开始自下而上逐段的通过钢筋混凝土进行二次支护, 二次支护和井筒部分的进行应该同步, 通过地面搅拌站将混凝土由两趟溜灰管直接下料入模, 钢筋、模板事先在地面加工成型, 经验收合格, 编号人井。

(二) 锚杆、锚索的设计依据。

1.锚杆设计依据。

锚杆应具备以下几个因素: 一个抗拉强度很高的杆体、杆体一端可以和岩土体紧密接触形成摩擦阻力、杆体位于岩土体外部的另一端并且能够形成径向阻力。锚杆是一种受拉构件, 锚杆一端连接工程构筑物, 另一端则深入到地层, 锚杆由自由段和锚固段组成, 自由段将锚杆头处的拉力传到锚固体部分, 自由段功能是给锚杆提供预应力;锚固段则是水泥浆体将预应力筋与土层粘结所对应的部分, 锚固段具有将锚固体与土层的粘结摩擦作用加强的功能, 还具有增加锚固体的承压的作用以及将自由段的拉力传至土体深处。

2.锚索支护设计依据。

在锚索施工中, 控制工期的关键工序是钻孔。采用潜孔冲击式钻机可以确保钻孔效率和保证钻孔质量。钻孔深度要比锚索设计长度大约大0.5m。 在钻孔结束之后, 将钻杆和钻具逐根拔出, 清洗好冲击器。采用一根聚乙烯管复核孔深, 同时通过高压风吹孔, 将孔内粉尘除干净, 当孔深大于锚索设计长度时, 拔出聚乙烯管, 并且塞好孔口。 在钻孔过程中, 一些小石粒和灰色从孔中吹出, 表明孔内存在渗水, 岩粉多附于孔壁, 此时, 假如孔深符合要求, 注入清水, 并且用高压风吹净, 直到吹出清水为止;假如孔深不符合要求, 及时冲击器在工作, 仍然有进尺, 也必须立即停止钻孔, 拔出钻具, 待洗孔之后继续钻进, 一直循环至结束。 钻孔遇到强风化岩层时, 常会发生塌孔。假如孔中吹出黄色岩粉中夹杂一些无光泽的原状的石块, 这标志塌孔的发生, 此时要立即停止钻进, 拔出钻具, 同时施行固壁注浆, 浆液是水泥砂浆和水玻璃的混合液, 注浆压力采用0.4 MPa, 在二十四小时之后重新进行钻孔。

(三) 上山下山中一些注意事项。

1.上山巷道。

自上而下掘进为上山巷道掘进, 由于巷道向上倾斜, 所以经常出现巷道上飘的现象, 通过布置炮眼使掘出的巷道符合倾斜角度的规定来避免此情况的发生。如果是架棚巷道, 在放炮时, 要小心防止崩倒棚子, 所以常采用底部掏槽, 炮眼的深度和角度要掌握好;为避免巷道“上漂”带来的拉底, 岩石较硬时, 可插入底板200mm左右, 正常情况底眼应插入底板50～100mm。注意倾斜巷道施工时, 在掘进40m之后要设躲避硐室。因为瓦斯比空气轻, 所以瓦斯容易积聚在上山工作面附近。在沿瓦斯煤层掘进时, 不仅要正确选用爆破器材和采用隔爆电气设备外, 同时要注意工作面的通风加强和瓦斯的检查来确保施工安全。

2.下山巷道。

向下掘进下山巷道过程中, 装载工作非常困难, 在倾角小于35度时可利用耙斗装岩机, 在倾角小于100度左右时可用下山铲斗装岩机装岩。巷道内各处的涌水很容易积存到工作面由于下山有向下的坡度。所以掘进下山时, 为了避免影响掘进工作的进行, 一定要根据不同情况, 做好防排水工作。使用矿车运输的过程中, 有可能因为牵引装置的滑落或断绳引起跑车事故, 因此在掘进工作面附近一定要布置可靠的挡车器, 挡车器是由重型钢轨弯制成的挡杆, 它架在插入巷道两帮的横梁上, 可以沿梁回转, 以此来避免矿车自然滑下工作面, 从而确保工作面人员的安全。为了避免脱钩跑车, 在提升钢丝绳的尾部钩头以上联结一根形状为环形的钢丝绳, 安全绳的另一端则被套在矿车的插销上。在不同的巷道内可以使用在横梁两端的可伸缩的套管。当矿车被提升时, 矿车将挡杆带起, 车过后因自重存在而落在轨道上。阻车器被放置在车场变坡点以上大于2m的地方, 阻车器被置于常闭状态;同时阻车器也被设置在车场摘挂钩处。在掘进下山过程中, 工作面积水不仅会带来繁重的辅助工作, 同时也会使工作面的作业条件恶化, 直接对工程质量和安全造成严重影响。所以, 在处理方法上, 必须设法了解到水的来源。

四、结语

纵观本文, 首先介绍了井下二期巷道施工在整体矿井建设中的地位, 得出了提高井下二期工程巷道施工成效对于缩短建井工期具有重要意义的结论, 接着就提高井下二期工程巷道施工成效的管理措施和技术措施分开进行详细讨论, 管理方面主要有统筹安排工作面数, 合理确定矿车数量, 适量控制下井人数, 错峰安排工作时间等措施;技术方面主要从硐室的掘进、锚杆、锚索的设计依据以及上山下山中的注意事项几方面进行了探讨。

参考文献

[1].傅菊根.井巷掘进爆破炮眼利用率的影响因素[J].爆破器材, 1998

[2].李四辈, 张舒畅, 田运生.中深孔光面爆破在新三矿快速掘进中的应用[J].煤炭科学技术, 2005

煤矿井下巷道 篇7

关键词：综掘机,结构,技术改造,影响因素,选型,管理与维修

1.综掘机的构成及工作原理

1.1切割机构

又称工作机构, 直接在作业面上破碎岩石及煤岩, 其组成部分有截割头、悬臂、截割减速器、截割电机。截割电机和悬臂段连接在截割减速器的两端, 悬臂段传动轴与截割头相连。截割部通过销轴与截割头升降油缸相连, 销轴与截割头回转台相连。在截割头升降油缸的推动下, 绕销轴上下摆动, 在截割头回转油缸的驱动下, 随截割头回转台向左、右摆动。

1.2装运机构

装运机构的组成部分包括装载部 (铲板部) 和运输部 (第一运输机) , 其中装载部由侧铲板、主铲板、弧形三齿星轮、星轮驱动装置组成, 两个弧形三齿星轮由两台马达直接驱动旋转, 将截割头破碎下来的岩石装运到运输部的机尾溜槽中。

1.3行走结构

行走机构既是驱动掘进机行走调动的执行机构, 又是整台机器的链接支撑基础。组成部分包括行星减速器、定量液压马达、履带、履带架、驱动轮、张紧轮、张紧油缸等, 在定量液压马达的驱动下, 履带实现行走。

1.4液压系统

液压系统通过液压马达或者液压缸驱动机器的各个部位, 由马达、油缸、操纵阀、泵站和相互连接的管道组成, 使机器截割头摆动, 铲板和后支撑器升降, 运输部和喷雾水泵运转, 调节履带, 转动行走轮和星轮。

1.5 喷雾冷却除尘系统

掘进机的喷雾冷却系统用来除尘、冷却截齿和电动机。外部供水流经球阀、过滤器之后兵分两路, 一路由外喷雾喷嘴喷出, 另一路进入液压系统的冷却器, 对液压油进行冷却后分为两路, 一路从酒水嘴喷出, 另一路进入截割头, 从截割头的内喷雾喷嘴喷出, 这样既达到了冷却切割机电机温度的作用又达到了外部环境降尘的作用。

1.6电气系统

电气系统是掘进机的动力源头, 主要用以控制各个电动机的运行, 此外还提供失压、过载、断相、短路、漏电等保护功能, 还可以进行照明及发送工作预警等。

2. 综合机械化掘进技术改造

2.1截割

按岩井顶底板岩性、岩层的硬度和比例, 确定相应的切割顺序及施工方案, 原则上要确保机器稳定, 防止切落大块岩石而影响装运速度, 严格按照先软后硬的顺序进行。当顶板为砂质页岩、复合顶、软硬岩层互层等复杂条件时, 应该选择圆弧拱形断面, 沿底放顶;而当顶底板为砂质页岩, 较坚硬时, 应选择沿顶起底, 巷道采用切圆拱形断面;当顶板为坚硬砂岩时, 选择留顶起底, 此时巷道要采用倒梯形断面。

2.2自行开门

实现掘进工作面“零”爆破, 工作面开门要直接安装综掘机施工, 后跟固定重量的溜子运输, 达到一定距离时再安装皮带, 取消传统先炮掘再安综掘机的施工方法, 此外也大大节约了时间。

2.3爬坡

当有的巷道坡度较大时的, 对其进行技术改造, 保证施工安全和掘进速度。目前已存在实现26°爬坡安全施工的事例。

2.4过断层

融合物探、钻探、层位对比及巷道断层赋存等条件, 以分析断层对掘进速度和质量的影响, 准确判断断层的位置及状况, 提前挑顶或者卧底, 减少过断层岩石的工程量, 还要做好断层带应力集中区的支护设计工作。迎头经过下压的正断层时, 应采用后退卧底的方法, 过上跳的正断层时, 采用后退割顶施工方法, 超高处则要补挂锚网进行支护, 两盘结合处应补打锚索以加强支护。

2.5临时支护

利用液压系统的稳定性和停开机的闭锁装置, 研制“悬臂式托梁器”作前探支护, 作为临时支护技术, 缩短空顶的时间, 减轻职工的劳动强度, 从而更加安全、可靠、有效起到对顶板预应力支撑, 杜绝空顶作业现象和前探梁对截割器产生不利影响, 进而缩短作业时间。

3.影响综掘机掘进的外在因素

3.1地质

地质状况及地质构造复杂情况, 巷道坡度大小, 断层数量决定着掘进的难易程度。

3.2历史传统

长期以来, 传统的炮掘工艺已成为工人们的习惯, 先进的综掘工艺不利于新技术的推广与管理。

3.3综掘机技术发展现状

现有的综掘机破岩能力较差, 机身易产生较大振动, 截割头、截齿将产生磨损, 对机器部件有极大损害;此外, 综掘机爬坡能力也亟待改善。

4.综掘机械的选型

4.1选型原则

①综掘机的配套设施是根据快速掘进的需要, 保证综掘设备的协调性才能保证工作面快速推进;

②综掘机的研制和选型, 既要提高可行性, 也要跟进先进性;

③添置新设备时要充分考虑当下使用中的设备。

4.2技术要求

①支护系统和切割系统独立工作, 互不干扰, 分别掌控刮扳机和装载机构, 防止由于装载负荷过大产生死机现象, 对主油泵电源和锚杆动力源进行单元设计。

②采用自吸式加油方式, 防止液压油的污染, 使液压系统堵塞、泄露, 三用爪转盘驱动装载机。在掘进机的油箱内加装冷却器, 以防液压油起热。对各油缸的外露部位和液压件加装防护设施。

③保护与显示相融合, 全自动故障诊断和动作检测、过载、过流、互不平衡、断相、过压、闭锁、漏电以及先导误动作的控制系统, 可显示控制故障情况、运行状态、电机负荷、启动器系统自控以及主控箱温度等, 方便查找、检修、处理问题。

5.综掘机的日常检修与维护

(1) 设备润滑——根据零部件的特殊要求, 使用不同润滑物对各部件进行润滑, 这样才能减轻设备各部件的磨损, 保证掘进速度和掘进质量, 更能延长设备的寿命。

(2) 日常检修——生产操作前, 定期 (按班或者工作日) 对设备进行检查, 有问题时加以维修和维护, 检查维修内容和方式如下:①截割头截齿和齿座有无损坏、截割体螺栓是否紧固, 如有问题应换新的截齿或修复齿座, 并将螺栓拧紧;②伸缩臂的框架及滑道各处的螺栓紧固与否、喷雾喷嘴是否堵塞;内滑道的接触面加注润滑油, 可采取的措施是:用扳手紧检;疏通或更换喷嘴;③用探针检查箱内油位是否正常、检查电动机与减速箱紧固螺栓。必要时添加润滑油, 用扳手紧检;④检查回转台与机架螺栓、回转支承内、外座圈的紧固程度;必要时用扳手紧检;⑤检查行走部履带的张紧程度是否适当、履带链板是否损坏以及各处螺栓的松紧。必要时用黄油枪注油张紧, 更换新件, 用扳手拧紧;⑥检查装载部铲板上的各处螺栓, 必要时用扳手紧检;⑦检查刮板链的张紧程度是否适当、各处螺栓是否牢固, 必要时用扳手拧紧;⑧检查液压泵站及电动机的螺栓, 此外还要检查油箱的油位、油温, 必要时用扳手拧紧, 加油, 查看油冷却系统是否正常。

此外还要按照规定的使用期限, 无论机器有无损坏或异常现象, 到期进行定期检修。

参考文献

[1]朱仲连.工程机械维修新理念[J].工程机械与维修, 2009, (13) .