巷道掘進(jìn)技術(shù)及頂板管理培訓(xùn)

1、 支護(hù)的作用在于改善圍巖穩(wěn)定狀況支護(hù)的作用在于改善圍巖穩(wěn)定狀況和控制圍巖運(yùn)動(dòng)的發(fā)展速度、以維護(hù)安和控制圍巖運(yùn)動(dòng)的發(fā)展速度、以維護(hù)安全的工作空間。圍巖是承受地壓的主要全的工作空間。圍巖是承受地壓的主要結(jié)構(gòu)、設(shè)置人工支護(hù)只是為了改善和提結(jié)構(gòu)、設(shè)置人工支護(hù)只是為了改善和提高圍巖自身支持能力。圍巖不僅是施載高圍巖自身支持能力。圍巖不僅是施載物體、又是承載結(jié)構(gòu)體、圍巖承載圈和物體、又是承載結(jié)構(gòu)體、圍巖承載圈和支護(hù)體是組構(gòu)巷道的統(tǒng)一體、是一個(gè)力支護(hù)體是組構(gòu)巷道的統(tǒng)一體、是一個(gè)力學(xué)體系、是同時(shí)承受鉛垂與水平作用力學(xué)體系、是同時(shí)承受鉛垂與水平作用力的厚壁圓筒、巷道的開掘與支護(hù)都要為的厚壁圓筒、巷道的開掘與支護(hù)

2、都要為保持與改善圍巖的自持能力服務(wù)。保持與改善圍巖的自持能力服務(wù)。( (第第五五講）巷道支護(hù)技術(shù)講）巷道支護(hù)技術(shù)支架的形式支架的形式u 巷道支護(hù)的支架形式有：木支架、金屬支架、巷道支護(hù)的支架形式有：木支架、金屬支架、錨桿支護(hù)、錨噴支護(hù)和料石混凝土砌碹等。錨桿支護(hù)、錨噴支護(hù)和料石混凝土砌碹等。u 支架、砌碹等支護(hù)方式、是著重改善圍巖運(yùn)動(dòng)狀支架、砌碹等支護(hù)方式、是著重改善圍巖運(yùn)動(dòng)狀況、錨桿支護(hù)側(cè)重于提高圍巖本身強(qiáng)度、錨桿噴漿況、錨桿支護(hù)側(cè)重于提高圍巖本身強(qiáng)度、錨桿噴漿等支護(hù)方法、是將提高圍巖本身強(qiáng)度和改善圍巖運(yùn)等支護(hù)方法、是將提高圍巖本身強(qiáng)度和改善圍巖運(yùn)動(dòng)狀況這二者結(jié)合起來。動(dòng)狀況這二者結(jié)合起來。

3、u 支護(hù)方式的選擇、決定于圍巖穩(wěn)定狀況。對(duì)受工支護(hù)方式的選擇、決定于圍巖穩(wěn)定狀況。對(duì)受工作面采動(dòng)影響小的巷道、可采用沉縮量小的剛性支作面采動(dòng)影響小的巷道、可采用沉縮量小的剛性支護(hù)。對(duì)受工作面采動(dòng)影響大的不穩(wěn)定巷道、應(yīng)選用護(hù)。對(duì)受工作面采動(dòng)影響大的不穩(wěn)定巷道、應(yīng)選用可縮性支護(hù)?？煽s性支護(hù)。.一、一、煤礦安全規(guī)程煤礦安全規(guī)程有關(guān)有關(guān)巷道支護(hù)的規(guī)定巷道支護(hù)的規(guī)定l 1 1、掘進(jìn)工作面嚴(yán)禁空頂作業(yè)。靠近掘進(jìn)工作面、掘進(jìn)工作面嚴(yán)禁空頂作業(yè)?？拷蜻M(jìn)工作面10m10m內(nèi)的支護(hù)、在爆破前內(nèi)的支護(hù)、在爆破前必須加固。爆破崩倒、崩壞的支架必須先行修復(fù)、之后方可進(jìn)入工作面作業(yè)。必須加固。爆破崩倒、崩壞的支架必須先

4、行修復(fù)、之后方可進(jìn)入工作面作業(yè)。修復(fù)支架時(shí)必須先檢查頂、幫、并由外向里逐架進(jìn)行。修復(fù)支架時(shí)必須先檢查頂、幫、并由外向里逐架進(jìn)行。l 在松軟的煤、巖層或流砂性地層中及地質(zhì)破碎帶掘進(jìn)巷道時(shí)、必須采取在松軟的煤、巖層或流砂性地層中及地質(zhì)破碎帶掘進(jìn)巷道時(shí)、必須采取前探支護(hù)或其他措施。前探支護(hù)或其他措施。l 在堅(jiān)硬和穩(wěn)定的煤、巖層中、確定巷道不設(shè)支護(hù)時(shí)、必須制定安全措施。在堅(jiān)硬和穩(wěn)定的煤、巖層中、確定巷道不設(shè)支護(hù)時(shí)、必須制定安全措施。l 2 2、支架間應(yīng)設(shè)牢固的撐木或拉桿?？煽s性金屬支架應(yīng)用金屬支拉桿、支架間應(yīng)設(shè)牢固的撐木或拉桿?？煽s性金屬支架應(yīng)用金屬支拉桿、并用機(jī)械或力矩扳手?jǐn)Q緊卡纜。支架與頂幫之間的

5、空隙必須塞緊、背實(shí)。巷并用機(jī)械或力矩扳手?jǐn)Q緊卡纜。支架與頂幫之間的空隙必須塞緊、背實(shí)。巷道砌碹時(shí)、碹體與頂幫之間必須用不燃物充滿填實(shí)；巷道冒頂空頂部分、可道砌碹時(shí)、碹體與頂幫之間必須用不燃物充滿填實(shí)；巷道冒頂空頂部分、可用支護(hù)材料接頂、但在碹拱上部必須充填不燃物墊層、其厚度不得小于。用支護(hù)材料接頂、但在碹拱上部必須充填不燃物墊層、其厚度不得小于。l 3 3、更換巷道支護(hù)時(shí)、在拆除原有支護(hù)前、應(yīng)先加固臨近支護(hù)、拆除原、更換巷道支護(hù)時(shí)、在拆除原有支護(hù)前、應(yīng)先加固臨近支護(hù)、拆除原有支護(hù)后、必須及時(shí)除掉頂幫活矸和架設(shè)永久支護(hù)、必要時(shí)還應(yīng)采取臨時(shí)支有支護(hù)后、必須及時(shí)除掉頂幫活矸和架設(shè)永久支護(hù)、必要時(shí)還應(yīng)

6、采取臨時(shí)支護(hù)措施。在傾斜巷道中、必須有防止矸石、物料滾落和支架歪倒的安全措施。護(hù)措施。在傾斜巷道中、必須有防止矸石、物料滾落和支架歪倒的安全措施。.4 4、采用錨桿、錨噴等支護(hù)形式時(shí)、采用錨桿、錨噴等支護(hù)形式時(shí)、應(yīng)遵守下列規(guī)定：應(yīng)遵守下列規(guī)定：n (1)(1)錨桿、錨噴等支護(hù)的端頭與掘進(jìn)工作面的距離、錨桿的形式、規(guī)格、安裝角錨桿、錨噴等支護(hù)的端頭與掘進(jìn)工作面的距離、錨桿的形式、規(guī)格、安裝角度、混凝土標(biāo)號(hào)、噴體厚度、掛網(wǎng)所采用金屬網(wǎng)的規(guī)格以及圍巖涌水的處理等、度、混凝土標(biāo)號(hào)、噴體厚度、掛網(wǎng)所采用金屬網(wǎng)的規(guī)格以及圍巖涌水的處理等、必須符合施工組織設(shè)計(jì)或作業(yè)規(guī)程中規(guī)定。必須符合施工組織設(shè)計(jì)或作業(yè)規(guī)程

7、中規(guī)定。n (2)(2)采用鉆爆法掘進(jìn)的巖石巷道、必須采用光面爆破。采用鉆爆法掘進(jìn)的巖石巷道、必須采用光面爆破。n (3)(3)打錨桿眼前、必須首先敲幫問頂、將活矸處理掉、在確保安全的條件下、方打錨桿眼前、必須首先敲幫問頂、將活矸處理掉、在確保安全的條件下、方可作業(yè)?？勺鳂I(yè)。n (4)(4)使用錨固劑固定錨桿時(shí)、應(yīng)將孔壁沖洗干凈、砂漿錨桿必須灌滿填實(shí)。使用錨固劑固定錨桿時(shí)、應(yīng)將孔壁沖洗干凈、砂漿錨桿必須灌滿填實(shí)。n (5)(5)軟巖使用錨桿支護(hù)時(shí)、必須全長(zhǎng)錨固。軟巖使用錨桿支護(hù)時(shí)、必須全長(zhǎng)錨固。n (6)(6)采用人工上料噴射機(jī)噴射混凝土、砂漿時(shí)、必須采用潮料、并使用除塵機(jī)對(duì)采用人工上料噴射機(jī)

8、噴射混凝土、砂漿時(shí)、必須采用潮料、并使用除塵機(jī)對(duì)上料口、余氣口除塵。噴射前、必須沖洗巖幫。噴射后應(yīng)有養(yǎng)護(hù)措施。作業(yè)人員上料口、余氣口除塵。噴射前、必須沖洗巖幫。噴射后應(yīng)有養(yǎng)護(hù)措施。作業(yè)人員必須佩戴勞動(dòng)保護(hù)用品。必須佩戴勞動(dòng)保護(hù)用品。n (7)(7)錨桿必須按規(guī)定做拉力試驗(yàn)。煤巷還必須進(jìn)行頂板離層監(jiān)測(cè)、并用記錄牌板錨桿必須按規(guī)定做拉力試驗(yàn)。煤巷還必須進(jìn)行頂板離層監(jiān)測(cè)、并用記錄牌板顯示。對(duì)噴體必須做厚度和強(qiáng)度檢查。并有檢查和試驗(yàn)記錄。在井下做錨固力試顯示。對(duì)噴體必須做厚度和強(qiáng)度檢查。并有檢查和試驗(yàn)記錄。在井下做錨固力試驗(yàn)時(shí)、必須有安全措施。驗(yàn)時(shí)、必須有安全措施。n (8)(8)錨桿必須用機(jī)械或力矩

9、扳手?jǐn)Q緊、確保錨桿的托板緊貼巷壁。錨桿必須用機(jī)械或力矩扳手?jǐn)Q緊、確保錨桿的托板緊貼巷壁。n (9)(9)巖幫的涌水地點(diǎn)、必須處理。巖幫的涌水地點(diǎn)、必須處理。n (10)(10)處理堵塞的噴射管路時(shí)、噴槍口的前方及其附近嚴(yán)禁有其他人員。處理堵塞的噴射管路時(shí)、噴槍口的前方及其附近嚴(yán)禁有其他人員。. 二二、金屬支架、金屬支架 金屬支架主要有梯形、拱形、封閉曲線金屬支架主要有梯形、拱形、封閉曲線形支架。形支架。 1 1金屬梯形支架金屬梯形支架 主要有梯形剛性和梯形可縮性支架兩種、主要有梯形剛性和梯形可縮性支架兩種、其力學(xué)特征和適用條件見下表。其力學(xué)特征和適用條件見下表。梯形支架的力學(xué)特征及適用條件梯形

10、支架的力學(xué)特征及適用條件序號(hào)支架架型主要力學(xué)特征使用條件1梯形剛性支架不可縮承載能力較小圍巖較穩(wěn)定、變形量較小、在200mm左右、多用于巷道凈端面小于10m2的炮采工作面兩巷及綜采工作面的回風(fēng)平巷2梯形可縮性支架垂直可縮承載能力小圍巖較穩(wěn)定、頂壓較大、側(cè)壓較小、多用于巷道凈端面小于10m2的炮采工作面回風(fēng)平巷。其頂?shù)装逑鄬?duì)移近率在10%35%之間. 2 2、拱形金屬支架、拱形金屬支架 主要有半圓拱可縮性支架、三心拱直主要有半圓拱可縮性支架、三心拱直腿可縮性支架、三心拱曲腿可縮性支架腿可縮性支架、三心拱曲腿可縮性支架三種、其力學(xué)特性和適用條件見下表。三種、其力學(xué)特性和適用條件見下表。.U U型鋼

11、可縮性支架的力學(xué)性能及適用條件型鋼可縮性支架的力學(xué)性能及適用條件序號(hào)支架類型主要力學(xué)特征適用條件1半圓拱可縮性支架承載能力較大、特別是在均勻受壓時(shí)回采巷道和與集中膠帶機(jī)道連通的石門、圍巖壓力較大、較均勻或有一定側(cè)壓、頂?shù)装逑鄬?duì)移近率在10%-35%之間2三心拱直腿可縮性支架承載能力較大、特別是在頂壓較大時(shí)回采巷道和與集中膠帶機(jī)道連通的石門、圍巖壓力較大、特別是頂壓較大、頂?shù)装逑鄬?duì)移近率在10%-35%之間3三心拱曲腿可縮性支架承載能力較大、抗側(cè)壓能力較大回采巷道和與集中膠帶機(jī)道連通的石門、圍巖壓力較大、壓力較均勻、頂壓和側(cè)壓均較大、頂?shù)装逑鄬?duì)移近率在10%-35%之間 3 3封閉曲線形可縮性金

12、屬支架封閉曲線形可縮性金屬支架 主要有圓形金屬可縮性支架和方環(huán)形可縮性金屬支主要有圓形金屬可縮性支架和方環(huán)形可縮性金屬支架兩種、其力學(xué)特性和適用條件見下表。架兩種、其力學(xué)特性和適用條件見下表。 封閉曲線形可縮性支架的力學(xué)特性及適用條件表封閉曲線形可縮性支架的力學(xué)特性及適用條件表序號(hào)序號(hào)支架架型支架架型主要力學(xué)特征主要力學(xué)特征使用條件使用條件1 1圓形可縮性支架圓形可縮性支架承載能力大、抗承載能力大、抗底臌和兩幫移近底臌和兩幫移近量的能力大、特量的能力大、特別是在均壓時(shí)別是在均壓時(shí)圍巖松軟、移近量大、底臌和兩幫圍巖松軟、移近量大、底臌和兩幫移近量較嚴(yán)重、在使用非封閉支架移近量較嚴(yán)重、在使用非封閉

13、支架時(shí)、圍巖移近率時(shí)、圍巖移近率30%30%35%35%、在壓、在壓力較均勻、并在回風(fēng)平巷使用時(shí)更力較均勻、并在回風(fēng)平巷使用時(shí)更為有利為有利2 2方環(huán)形可縮性支架方環(huán)形可縮性支架承載能力大、抗承載能力大、抗底臌和兩幫移進(jìn)底臌和兩幫移進(jìn)量的能力大、特量的能力大、特別是肩壓大、壓別是肩壓大、壓力不太均勻時(shí)力不太均勻時(shí)圍巖松軟、移近量大、底臌和兩幫圍巖松軟、移近量大、底臌和兩幫移近量較嚴(yán)重、在使用非封閉支架移近量較嚴(yán)重、在使用非封閉支架時(shí)、圍巖移近率時(shí)、圍巖移近率30%30%35%35%、其壓、其壓力不太較均勻、并在回風(fēng)平巷使用力不太較均勻、并在回風(fēng)平巷使用時(shí)更為有利時(shí)更為有利 三三、錨桿支護(hù)、錨桿

14、支護(hù) 錨桿支護(hù)是使圍巖加固而主動(dòng)承錨桿支護(hù)是使圍巖加固而主動(dòng)承受地壓的一種支護(hù)方式，具有快速、受地壓的一種支護(hù)方式，具有快速、安全、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)、是當(dāng)今世界巷道安全、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)、是當(dāng)今世界巷道支護(hù)技術(shù)的主要發(fā)展方向。支護(hù)技術(shù)的主要發(fā)展方向。. 1、錨桿支護(hù)作用原理、錨桿支護(hù)作用原理 1 1懸吊作用懸吊作用 懸吊理論認(rèn)為：懸吊理論認(rèn)為：錨桿支護(hù)的作用是將巷道頂板較軟錨桿支護(hù)的作用是將巷道頂板較軟弱的巖層懸吊在上部堅(jiān)硬穩(wěn)定巖層上。這樣就能控弱的巖層懸吊在上部堅(jiān)硬穩(wěn)定巖層上。這樣就能控制和減弱巖層的下沉和離層、保持頂板的穩(wěn)定。制和減弱巖層的下沉和離層、保持頂板的穩(wěn)定。2 2組合梁理論組合梁理論 組合梁

15、理論認(rèn)為：組合梁理論認(rèn)為：當(dāng)頂板巖層中存在沒有穩(wěn)固巖當(dāng)頂板巖層中存在沒有穩(wěn)固巖層的若干薄層狀時(shí)、通過錨桿的支護(hù)作用將這些巖層的若干薄層狀時(shí)、通過錨桿的支護(hù)作用將這些巖層鎖緊成一個(gè)較厚的巖層、由疊合梁變成組合梁、層鎖緊成一個(gè)較厚的巖層、由疊合梁變成組合梁、顯著提高了巖梁的抗彎曲能力并減小撓度。顯著提高了巖梁的抗彎曲能力并減小撓度。 n圖圖 懸吊作用懸吊作用 圖圖 組合梁作用組合梁作用. 3 3緊固作用緊固作用 緊固理論認(rèn)為緊固理論認(rèn)為：在塊狀圍巖中、錨桿可將巷：在塊狀圍巖中、錨桿可將巷道周圍的危巖彼此擠緊、從而加固成能承受載荷道周圍的危巖彼此擠緊、從而加固成能承受載荷的整體結(jié)構(gòu)。的整體結(jié)構(gòu)。 4

16、 4壓縮壓縮( (組合組合) )拱作用拱作用 壓縮壓縮( (組合組合) )拱理論認(rèn)為拱理論認(rèn)為：在松軟圍巖中、各：在松軟圍巖中、各個(gè)錨桿形成的壓應(yīng)力圓錐體交錯(cuò)重疊、形成一個(gè)個(gè)錨桿形成的壓應(yīng)力圓錐體交錯(cuò)重疊、形成一個(gè)連續(xù)的均勻壓縮連續(xù)的均勻壓縮( (組合組合) )拱。這個(gè)壓縮拱。這個(gè)壓縮( (組合組合) )拱可拱可承受其外部破碎巖石施加的徑向載荷。承受其外部破碎巖石施加的徑向載荷。 緊固作用緊固作用 壓縮壓縮( (組合組合) )拱作用拱作用.2、錨桿支護(hù)類型、錨桿支護(hù)類型 錨桿支護(hù)類型很多、按錨桿材料分類、有木錨桿、竹錨桿、金屬錨桿、樹脂錨桿、快硬水泥錨桿。按錨桿作用方式分類、有端部錨固型錨桿、

17、全長(zhǎng)膠結(jié)型錨桿、摩擦型錨桿、長(zhǎng)錨索法。. 常見的兩種主要錨桿支護(hù)如下：頂板錨桿頂板錨桿超高強(qiáng)度螺紋鋼錨桿超高強(qiáng)度螺紋鋼錨桿 (1)(1)錨桿桿體。錨桿桿體采用錨桿桿體。錨桿桿體采用22mm22mm無縱筋左旋螺紋鋼桿無縱筋左旋螺紋鋼桿體、材質(zhì)為體、材質(zhì)為20MnSi20MnSi經(jīng)中頻調(diào)質(zhì)處理、其強(qiáng)度提高到：屈服經(jīng)中頻調(diào)質(zhì)處理、其強(qiáng)度提高到：屈服強(qiáng)度平均強(qiáng)度平均610MPa610MPa、屈服載荷平均、屈服載荷平均2312318kN8kN、極限強(qiáng)度平均、極限強(qiáng)度平均820MPa820MPa、極限載荷平均、伸長(zhǎng)率平均、極限載荷平均、伸長(zhǎng)率平均1919。 (2)(2)錨固形式：全長(zhǎng)錨固。錨固形式：全長(zhǎng)錨

18、固。 (3)(3)錨桿托盤等附件：錨桿托盤為壓制碟形托盤、其承載錨桿托盤等附件：錨桿托盤為壓制碟形托盤、其承載能力大、消耗材料少、強(qiáng)度與錨桿桿體相適應(yīng)。為了提高能力大、消耗材料少、強(qiáng)度與錨桿桿體相適應(yīng)。為了提高錨桿的預(yù)緊力、配有減摩擦尼龍墊；為了適應(yīng)錨桿安裝角錨桿的預(yù)緊力、配有減摩擦尼龍墊；為了適應(yīng)錨桿安裝角度和防止樹脂劑外流、還附有球形墊。錨桿螺母的強(qiáng)度與度和防止樹脂劑外流、還附有球形墊。錨桿螺母的強(qiáng)度與錨桿桿體等相匹配。錨桿桿體等相匹配。 超高強(qiáng)度錨桿結(jié)構(gòu)見圖超高強(qiáng)度錨桿結(jié)構(gòu)見圖4-174-17。 (4)(4)巷道頂板采用金屬網(wǎng)和巷道頂板采用金屬網(wǎng)和W W型鋼帶護(hù)頂。見圖型鋼帶護(hù)頂。見圖4

19、-184-18。超高強(qiáng)度錨桿結(jié)構(gòu)示意圖超高強(qiáng)度錨桿結(jié)構(gòu)示意圖 W型鋼帶結(jié)構(gòu)示意圖型鋼帶結(jié)構(gòu)示意圖 煤幫錨桿煤幫錨桿 煤幫錨桿主要有三種：煤幫錨桿主要有三種： 1)1)竹木錨桿竹木錨桿 因?yàn)槊簬湾^桿要承受重復(fù)拉伸、而竹木錨桿本身強(qiáng)度較低、因?yàn)槊簬湾^桿要承受重復(fù)拉伸、而竹木錨桿本身強(qiáng)度較低、所以不宜在圍巖變形較大的巷道中使用。但由于其成本低、操所以不宜在圍巖變形較大的巷道中使用。但由于其成本低、操作方便、也常應(yīng)用在壓力不大的巷道兩幫。作方便、也常應(yīng)用在壓力不大的巷道兩幫。 2)2)金屬錨桿金屬錨桿 金屬錨桿有全長(zhǎng)樹脂錨桿、端錨金屬錨桿和管縫式錨桿。其金屬錨桿有全長(zhǎng)樹脂錨桿、端錨金屬錨桿和管縫式錨桿

20、。其中以中以22mm22mm左螺紋鋼錨桿全長(zhǎng)錨固為普遍、配有托盤、同時(shí)左螺紋鋼錨桿全長(zhǎng)錨固為普遍、配有托盤、同時(shí)采用塑料網(wǎng)和梯子梁護(hù)幫。采用塑料網(wǎng)和梯子梁護(hù)幫。 3)3)化學(xué)錨桿化學(xué)錨桿 (1)(1)復(fù)合玻璃鋼錨桿。錨桿桿體以高強(qiáng)度玻璃鋼為原料、內(nèi)復(fù)合玻璃鋼錨桿。錨桿桿體以高強(qiáng)度玻璃鋼為原料、內(nèi)端頭做成左旋麻化結(jié)構(gòu)、內(nèi)部是把端頭做成左旋麻化結(jié)構(gòu)、內(nèi)部是把M16M16的圓鋼螺栓高壓壓入玻的圓鋼螺栓高壓壓入玻璃鋼桿體內(nèi)。目前我國(guó)設(shè)計(jì)的該錨桿桿體外部最大尺寸不超過璃鋼桿體內(nèi)。目前我國(guó)設(shè)計(jì)的該錨桿桿體外部最大尺寸不超過26mm26mm、適用鉆孔直徑、適用鉆孔直徑282832mm32mm。 (2)(2)

21、雙楔脹殼式可回收錨桿。錨桿桿體為普通圓鋼。將高強(qiáng)雙楔脹殼式可回收錨桿。錨桿桿體為普通圓鋼。將高強(qiáng)度塑料加工成的兩組楔錐體。在鉆孔內(nèi)部的楔錐體中鋃鉗上一度塑料加工成的兩組楔錐體。在鉆孔內(nèi)部的楔錐體中鋃鉗上一個(gè)螺母、用以固定錨桿桿體、錨桿的錨固方式是靠?jī)蓚€(gè)楔錐楔個(gè)螺母、用以固定錨桿桿體、錨桿的錨固方式是靠?jī)蓚€(gè)楔錐楔緊后外殼與鉆孔壁之間摩擦力來實(shí)現(xiàn)的。錨桿桿體與錨固端是緊后外殼與鉆孔壁之間摩擦力來實(shí)現(xiàn)的。錨桿桿體與錨固端是靠螺紋連接的、所以拆卸十分方便、便于桿體回收。靠螺紋連接的、所以拆卸十分方便、便于桿體回收。. 3、錨桿布置主要技術(shù)參數(shù) （1 1）“三徑三徑”的合理匹配的合理匹配 1) 1)鉆孔

22、直徑：煤巷錨桿鉆孔直徑應(yīng)采用鉆孔直徑：煤巷錨桿鉆孔直徑應(yīng)采用28mm28mm、不宜采用大于、不宜采用大于33mm33mm的。的。 2) 2)錨桿直徑：使用無縱筋左旋螺紋鋼錨桿時(shí)、鉆孔直徑與錨桿直徑之差應(yīng)錨桿直徑：使用無縱筋左旋螺紋鋼錨桿時(shí)、鉆孔直徑與錨桿直徑之差應(yīng)為為4-1Omm4-1Omm之間、最佳值為之間、最佳值為5-6mm5-6mm。 3) 3)樹脂卷直徑：當(dāng)使用樹脂卷直徑：當(dāng)使用2 8mm2 8mm鉆孔直徑和鉆孔直徑和16-22mm16-22mm帶縱筋螺紋鋼錨桿時(shí)、帶縱筋螺紋鋼錨桿時(shí)、樹脂卷直徑應(yīng)為樹脂卷直徑應(yīng)為23-25mm23-25mm；當(dāng)使用；當(dāng)使用26mm26mm和和43mm4

23、3mm的鉆孔時(shí)、應(yīng)分別使的鉆孔時(shí)、應(yīng)分別使用用23mm23mm和和28mm28mm的樹脂卷。的樹脂卷。 （2 2）錨桿長(zhǎng)度錨桿長(zhǎng)度 當(dāng)頂板有堅(jiān)硬巖層或者有塑性區(qū)、錨桿的端部應(yīng)該插入堅(jiān)硬巖層中或超出當(dāng)頂板有堅(jiān)硬巖層或者有塑性區(qū)、錨桿的端部應(yīng)該插入堅(jiān)硬巖層中或超出塑性區(qū)、如沒有堅(jiān)硬巖石或塑性區(qū)過大、則宜使用全長(zhǎng)錨固式錨桿。塑性區(qū)、如沒有堅(jiān)硬巖石或塑性區(qū)過大、則宜使用全長(zhǎng)錨固式錨桿。 （3 3）錨桿強(qiáng)度錨桿強(qiáng)度 按錨桿屈服強(qiáng)度按錨桿屈服強(qiáng)度s s 將錨桿分為三大類：將錨桿分為三大類： 一是普通錨桿、一是普通錨桿、 s340MPa s600MPa s600MPa。 （4 4）錨桿間排距錨桿間排距錨桿間

24、距錨桿間距一般應(yīng)小于所選錨桿長(zhǎng)度之半。一般應(yīng)小于所選錨桿長(zhǎng)度之半。 錨桿排距錨桿排距根據(jù)沒計(jì)錨桿錨固力、考慮安全系數(shù)根據(jù)沒計(jì)錨桿錨固力、考慮安全系數(shù)( (一般取一般取2-3)2-3)計(jì)計(jì)算。算。 （5 5）錨桿插入方向錨桿插入方向 錨桿應(yīng)與巖石的層面成正交、最小角度不低于錨桿應(yīng)與巖石的層面成正交、最小角度不低于7575O O、在非、在非層狀巖石中、拱形巷道錨桿與巖體結(jié)構(gòu)面成最大角度布置、層狀巖石中、拱形巷道錨桿與巖體結(jié)構(gòu)面成最大角度布置、層面不清時(shí)與周邊輪廓線相垂直。層面不清時(shí)與周邊輪廓線相垂直。 （6 6）錨桿排列方式錨桿排列方式 通常使用通常使用方形、矩形和五花形方形、矩形和五花形。當(dāng)巖石

25、比較堅(jiān)硬、可布置。當(dāng)巖石比較堅(jiān)硬、可布置方形和矩形。巖層松軟時(shí)、布置成前后左右互相交錯(cuò)的五方形和矩形。巖層松軟時(shí)、布置成前后左右互相交錯(cuò)的五花形。花形。 （7 7) )錨固形式錨固形式 錨固形式有錨固形式有全長(zhǎng)錨固和端頭錨固兩種全長(zhǎng)錨固和端頭錨固兩種。 .4、使用錨桿鉆機(jī)安全注意事項(xiàng) (1)(1)不準(zhǔn)讓風(fēng)管對(duì)準(zhǔn)人員。不準(zhǔn)讓風(fēng)管對(duì)準(zhǔn)人員。 (2)(2)保持管路和接頭處處于正常工作狀態(tài)、防松保持管路和接頭處處于正常工作狀態(tài)、防松卡必須卡牢、防止滑出傷人?？ū仨毧ɡ巍⒎乐够鰝?。 (3)(3)氣腿頂尖落地以后方可升腿。氣腿頂尖落地以后方可升腿。 (4)(4)在鉆進(jìn)過程中適當(dāng)調(diào)節(jié)氣腿上升速度。在鉆進(jìn)

26、過程中適當(dāng)調(diào)節(jié)氣腿上升速度。 (5)(5)鉆機(jī)停止使用后、扳機(jī)、手把都要處于關(guān)閉鉆機(jī)停止使用后、扳機(jī)、手把都要處于關(guān)閉狀態(tài)、每班作業(yè)前、要做空載試驗(yàn)。狀態(tài)、每班作業(yè)前、要做空載試驗(yàn)。 (6)(6)鉆孔作業(yè)時(shí)、兩人要互相配合、扶牢鉆機(jī)、鉆孔作業(yè)時(shí)、兩人要互相配合、扶牢鉆機(jī)、防止鉆機(jī)傾倒砸人。防止鉆機(jī)傾倒砸人。. 5、錨桿支護(hù)質(zhì)量要求 1 1一般要求一般要求 (1)(1)錨桿的長(zhǎng)度、間距、排距、插入方向及排列方式等必須符合作業(yè)規(guī)程施錨桿的長(zhǎng)度、間距、排距、插入方向及排列方式等必須符合作業(yè)規(guī)程施工要求。工要求。 (2)(2)首先點(diǎn)好鉆孔孔位、找好孔中開鉆后調(diào)正方向。首先點(diǎn)好鉆孔孔位、找好孔中開鉆后調(diào)

27、正方向。 (3)(3)錨孔鉆完后、要按錨桿設(shè)計(jì)和安裝說明要求、及時(shí)進(jìn)行錨桿安裝工作。錨孔鉆完后、要按錨桿設(shè)計(jì)和安裝說明要求、及時(shí)進(jìn)行錨桿安裝工作。 (4)(4)安裝錨桿前、必須檢查錨孔的孔位、孔深、孔徑及錨桿部件等、這些都安裝錨桿前、必須檢查錨孔的孔位、孔深、孔徑及錨桿部件等、這些都必須符合規(guī)定。必須符合規(guī)定。 (5)(5)錨桿的外露長(zhǎng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。錨桿的外露長(zhǎng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。 (6)(6)安裝方向要與托板順紋垂直。托板要與巷道圍巖表面接觸嚴(yán)實(shí)、不得在安裝方向要與托板順紋垂直。托板要與巷道圍巖表面接觸嚴(yán)實(shí)、不得在托板上墊木料、石塊或多加托板。托板上墊木料、石塊或多加托板。 (7)(7)使

28、用的樹脂藥卷必須符合錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)要求。鉆孔中裝入雙速樹脂錨固使用的樹脂藥卷必須符合錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)要求。鉆孔中裝入雙速樹脂錨固劑時(shí)、必須注意孔底為快速、其余為慢速。劑時(shí)、必須注意孔底為快速、其余為慢速。 (8)(8)安裝中嚴(yán)禁撬彎錨桿桿體。安裝中嚴(yán)禁撬彎錨桿桿體。 (9)(9)要做好錨桿支護(hù)施工質(zhì)量的檢查和監(jiān)測(cè)工作。要做好錨桿支護(hù)施工質(zhì)量的檢查和監(jiān)測(cè)工作。 2 2各種錨桿的安裝質(zhì)量要求各種錨桿的安裝質(zhì)量要求(1)(1)快硬水泥錨桿要在安裝前、將快硬水泥錨固劑放在清水中浸快硬水泥錨桿要在安裝前、將快硬水泥錨固劑放在清水中浸泡泡101015s15s、浸透藥卷后、立即用炮棍將藥包送人孔底、然后、浸透藥卷

29、后、立即用炮棍將藥包送人孔底、然后及時(shí)用安裝機(jī)械將錨桿打入孔內(nèi)及時(shí)用安裝機(jī)械將錨桿打入孔內(nèi)( (注意別將螺紋打壞注意別將螺紋打壞) )、用專用、用專用攪拌工具邊旋轉(zhuǎn)、邊推進(jìn)、約攪拌工具邊旋轉(zhuǎn)、邊推進(jìn)、約1min1min后錨桿頭接近孔底時(shí)結(jié)束后錨桿頭接近孔底時(shí)結(jié)束攪拌、經(jīng)攪拌、經(jīng)15min15min左右后達(dá)到終凝時(shí)再上托板、用手?jǐn)Q緊螺母、左右后達(dá)到終凝時(shí)再上托板、用手?jǐn)Q緊螺母、使托板與巖壁面緊貼、不得松動(dòng)。使托板與巖壁面緊貼、不得松動(dòng)。(2)(2)樹脂錨桿安裝時(shí)、若用電鉆安裝要準(zhǔn)備好接頭。用錨桿桿體樹脂錨桿安裝時(shí)、若用電鉆安裝要準(zhǔn)備好接頭。用錨桿桿體將藥包送至孔底開鉆破藥包。攪拌時(shí)間根據(jù)錨固劑型

30、號(hào)而定。將藥包送至孔底開鉆破藥包。攪拌時(shí)間根據(jù)錨固劑型號(hào)而定。一般金屬錨桿為一般金屬錨桿為30s30s、木錨桿為、木錨桿為20s20s。用木楔擠住桿體、待樹。用木楔擠住桿體、待樹脂固化后取下連接頭。安裝時(shí)要一錨到底、不能中斷、然后才脂固化后取下連接頭。安裝時(shí)要一錨到底、不能中斷、然后才能取下電鉆。樹脂固化所需要等待的時(shí)間也因錨固劑型號(hào)不同能取下電鉆。樹脂固化所需要等待的時(shí)間也因錨固劑型號(hào)不同而有差別、一般情況下樹脂固化時(shí)間大約為而有差別、一般情況下樹脂固化時(shí)間大約為15min15min。最后安裝。最后安裝托板、并用扳手?jǐn)Q緊螺母固定。注意過期的藥包不能使用、同托板、并用扳手?jǐn)Q緊螺母固定。注意過期

31、的藥包不能使用、同時(shí)樹脂藥包固化劑為有毒藥物、要避免和皮膚接觸、損壞的藥時(shí)樹脂藥包固化劑為有毒藥物、要避免和皮膚接觸、損壞的藥包要及時(shí)處理、禁止接觸火源。包要及時(shí)處理、禁止接觸火源。(3)(3)廢鋼絲繩錨桿安裝時(shí)、要事先清除鋼絲繩的油漬。廢鋼絲繩錨桿安裝時(shí)、要事先清除鋼絲繩的油漬。砂漿配合比和水灰比要符合規(guī)定。注漿時(shí)注漿管砂漿配合比和水灰比要符合規(guī)定。注漿時(shí)注漿管要插至孔底要插至孔底100mm100mm處、隨著砂漿的均勻注入、注漿處、隨著砂漿的均勻注入、注漿管要緩緩拔出、嚴(yán)禁拔管太快、造成砂漿脫節(jié)、管要緩緩拔出、嚴(yán)禁拔管太快、造成砂漿脫節(jié)、注漿不飽滿。注漿結(jié)束后應(yīng)及時(shí)將注漿設(shè)備、管注漿不飽滿。

32、注漿結(jié)束后應(yīng)及時(shí)將注漿設(shè)備、管路清洗干凈。路清洗干凈。(4)(4)金屬倒楔式錨桿的安裝、應(yīng)將楔子打緊、按規(guī)定金屬倒楔式錨桿的安裝、應(yīng)將楔子打緊、按規(guī)定灌滿砂漿、最后上緊托板、保證一定的錨固力。灌滿砂漿、最后上緊托板、保證一定的錨固力。(5)(5)使用楔子式錨固安裝竹、木錨桿時(shí)、要嚴(yán)格檢查使用楔子式錨固安裝竹、木錨桿時(shí)、要嚴(yán)格檢查錨桿材料的質(zhì)量、失效的禁止使用。在煤巷或半錨桿材料的質(zhì)量、失效的禁止使用。在煤巷或半煤巷中使用竹、木錨桿支護(hù)、要加荊笆或金屬煤巷中使用竹、木錨桿支護(hù)、要加荊笆或金屬( (塑塑料料) )網(wǎng)和大托板、防止煤壁片幫而使錨桿失效。網(wǎng)和大托板、防止煤壁片幫而使錨桿失效。(6)(6

33、)其他類型的錨桿、應(yīng)按其錨桿設(shè)計(jì)和安裝說明以其他類型的錨桿、應(yīng)按其錨桿設(shè)計(jì)和安裝說明以及作業(yè)規(guī)程的規(guī)定執(zhí)行。及作業(yè)規(guī)程的規(guī)定執(zhí)行。.一、巷道頂板事故的原因與防治 當(dāng)巷道圍巖應(yīng)力比較大、圍巖本身又比較軟弱或破碎、。支架的支撐力和可縮量又不夠時(shí)、已被應(yīng)力破裂的圍巖或本來就是破碎的圍巖、在較大應(yīng)力作用下、可能損壞支架、形成巷道冒頂、從而導(dǎo)致巷道頂板事故。 要防治巷道頂板事故、在開掘巷道時(shí)就應(yīng)該避免把巷道布置在由采動(dòng)引起的高應(yīng)力區(qū)內(nèi)、或避免布置在很軟弱破碎的巖層里。如果實(shí)在避不開軟弱破碎巖層、那么就要在支架的支撐力與可縮量上下功夫、使其能和圍巖狀況相適應(yīng)。對(duì)于在破碎巖層中開掘的巷道、支架間還要用背板背

34、嚴(yán)。隨著對(duì)支承壓力分布規(guī)律的認(rèn)識(shí)和支架性能的改善、近年來、已支護(hù)好的巷道頂板事故比較少。（第（第六六講）講）巷道頂板事故巷道頂板事故及及防治技術(shù)防治技術(shù). 1、掘進(jìn)工作面冒頂事故的原因與防治 冒頂原因冒頂原因 (1)(1)掘進(jìn)破巖后、頂部巖石與巖體失去聯(lián)掘進(jìn)破巖后、頂部巖石與巖體失去聯(lián)系、若支護(hù)不及時(shí)、隨時(shí)可能冒落。系、若支護(hù)不及時(shí)、隨時(shí)可能冒落。 (2)(2)已支護(hù)的頂部巖石、若支護(hù)失敗、可已支護(hù)的頂部巖石、若支護(hù)失敗、可能造成冒落。能造成冒落。. 冒頂防治措施冒頂防治措施 (1)(1)根椐巖性、確定合理的控頂距、當(dāng)遇到破碎根椐巖性、確定合理的控頂距、當(dāng)遇到破碎帶或?qū)永?、裂隙發(fā)育時(shí)、應(yīng)緊跟掘

35、進(jìn)支護(hù)；帶或?qū)永?、裂隙發(fā)育時(shí)、應(yīng)緊跟掘進(jìn)支護(hù)； (2)(2)嚴(yán)格執(zhí)行敲幫問頂制度、危石必須挑下、無嚴(yán)格執(zhí)行敲幫問頂制度、危石必須挑下、無法挑下時(shí)應(yīng)采取臨時(shí)支撐措施、嚴(yán)禁空頂作業(yè)；法挑下時(shí)應(yīng)采取臨時(shí)支撐措施、嚴(yán)禁空頂作業(yè)； (3)(3)在破碎帶掘進(jìn)巷道、要縮小支護(hù)棚距、用拉在破碎帶掘進(jìn)巷道、要縮小支護(hù)棚距、用拉條等將棚子連成一體、防止推垮；條等將棚子連成一體、防止推垮； (4)(4)對(duì)破碎帶有時(shí)可超前注漿、固化巖體；對(duì)破碎帶有時(shí)可超前注漿、固化巖體； (5)(5)掘進(jìn)頭有空頂區(qū)和破碎帶必須背嚴(yán)結(jié)實(shí)、必掘進(jìn)頭有空頂區(qū)和破碎帶必須背嚴(yán)結(jié)實(shí)、必要時(shí)要掛網(wǎng)防止漏空；要時(shí)要掛網(wǎng)防止漏空； (6)(6)炮眼

36、布置及裝藥量必須與巖石性質(zhì)、支架和炮眼布置及裝藥量必須與巖石性質(zhì)、支架和掘進(jìn)頭距離相適應(yīng)、防止放炮崩倒棚子；掘進(jìn)頭距離相適應(yīng)、防止放炮崩倒棚子； (7)(7)錨桿支護(hù)注意眼深和錨桿密度、必要時(shí)錨噴錨桿支護(hù)注意眼深和錨桿密度、必要時(shí)錨噴網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)。網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)。. 2、支架支護(hù)巷道冒頂事故的原因與防治 支架支護(hù)巷道冒頂事故的原因支架支護(hù)巷道冒頂事故的原因 支架支護(hù)巷道的冒頂可分為壓垮型、漏垮型和推垮型三類。支架支護(hù)巷道的冒頂可分為壓垮型、漏垮型和推垮型三類。 (1)(1)壓垮型冒頂是因巷道頂板或圍巖施加給支架的壓力過壓垮型冒頂是因巷道頂板或圍巖施加給支架的壓力過大、壓垮了支架、從而導(dǎo)致巷道頂部已破

37、碎的巖塊冒落。大、壓垮了支架、從而導(dǎo)致巷道頂部已破碎的巖塊冒落。 (2)(2)漏垮型冒頂是因無支護(hù)巷道或支護(hù)失效漏垮型冒頂是因無支護(hù)巷道或支護(hù)失效( (非壓壞非壓壞) )巷道巷道頂部存在游離巖塊、這砦巖塊在重力作用下冒落、造成事故頂部存在游離巖塊、這砦巖塊在重力作用下冒落、造成事故的發(fā)生。的發(fā)生。 (3)(3)推垮型冒頂是因巷道頂幫破碎巖石、在其運(yùn)動(dòng)過程中推垮型冒頂是因巷道頂幫破碎巖石、在其運(yùn)動(dòng)過程中存在平行巷道軸線的分力、如果這部分巷道支架的穩(wěn)定性不存在平行巷道軸線的分力、如果這部分巷道支架的穩(wěn)定性不夠、可能被推倒而發(fā)生冒頂。夠、可能被推倒而發(fā)生冒頂。. 支架支護(hù)巷道冒頂事故的預(yù)防措施支架支

38、護(hù)巷道冒頂事故的預(yù)防措施 (1)(1)可能的情況下巷道應(yīng)布置在穩(wěn)定的巖體中、并盡量避免可能的情況下巷道應(yīng)布置在穩(wěn)定的巖體中、并盡量避免采動(dòng)的影響；采動(dòng)的影響； (2)(2)巷道支架應(yīng)有足夠的支護(hù)強(qiáng)度以抗衡圍巖壓力；巷道支架應(yīng)有足夠的支護(hù)強(qiáng)度以抗衡圍巖壓力； (3)(3)巷道支架所能承受的變形量、應(yīng)與巷道使用期間圍巖可巷道支架所能承受的變形量、應(yīng)與巷道使用期間圍巖可能的變形量相適應(yīng)；能的變形量相適應(yīng)； (4)(4)盡可能做到支架與圍巖共同承載。支架選型時(shí)、盡可能盡可能做到支架與圍巖共同承載。支架選型時(shí)、盡可能采用有初撐力的支架；支架施工時(shí)要嚴(yán)格按工序質(zhì)量要求進(jìn)采用有初撐力的支架；支架施工時(shí)要嚴(yán)格

39、按工序質(zhì)量要求進(jìn)行、并特別注意頂與幫的背嚴(yán)背實(shí)問題、杜絕支架與圍巖間行、并特別注意頂與幫的背嚴(yán)背實(shí)問題、杜絕支架與圍巖間的空頂與空幫現(xiàn)象；的空頂與空幫現(xiàn)象； (5)(5)凡因支護(hù)失效而空頂?shù)牡攸c(diǎn)、重新支護(hù)時(shí)應(yīng)先護(hù)頂、再凡因支護(hù)失效而空頂?shù)牡攸c(diǎn)、重新支護(hù)時(shí)應(yīng)先護(hù)頂、再施工；施工； (6)(6)巷道替換支架時(shí)、必須先支新支架、再拆老支架；巷道替換支架時(shí)、必須先支新支架、再拆老支架； (7)(7)在易發(fā)生推垮型冒頂?shù)南锏乐幸岣呦锏乐Ъ艿姆€(wěn)定性、在易發(fā)生推垮型冒頂?shù)南锏乐幸岣呦锏乐Ъ艿姆€(wěn)定性、可以在巷道的支架之間用拉撐件連接固定、增加架間的穩(wěn)定可以在巷道的支架之間用拉撐件連接固定、增加架間的穩(wěn)定性

40、、以防推倒。傾斜巷道中支架被推倒的可能性更大、其支性、以防推倒。傾斜巷道中支架被推倒的可能性更大、其支架間拉撐件的強(qiáng)度、密度要適當(dāng)加大。架間拉撐件的強(qiáng)度、密度要適當(dāng)加大。 特別注意：特別注意：在掘進(jìn)工作面在掘進(jìn)工作面10m10m內(nèi)、地質(zhì)破壞帶附近內(nèi)、地質(zhì)破壞帶附近10m10m內(nèi)、內(nèi)、巷道交叉點(diǎn)附近巷道交叉點(diǎn)附近10m10m內(nèi)、已經(jīng)冒頂處附近內(nèi)、已經(jīng)冒頂處附近10m10m內(nèi)、都是容易發(fā)內(nèi)、都是容易發(fā)生頂板事故的地點(diǎn)、巷道支護(hù)必須適當(dāng)加強(qiáng)。生頂板事故的地點(diǎn)、巷道支護(hù)必須適當(dāng)加強(qiáng)。. 3、錨桿支護(hù)巷道冒頂 錨桿支護(hù)巷道的冒頂事故的發(fā)生除地質(zhì)因素錨桿支護(hù)巷道的冒頂事故的發(fā)生除地質(zhì)因素外、主要是錨桿支護(hù)

41、系統(tǒng)的錨固力不足引起的。外、主要是錨桿支護(hù)系統(tǒng)的錨固力不足引起的。巷道形成后、在原始應(yīng)力和次生應(yīng)力巷道形成后、在原始應(yīng)力和次生應(yīng)力( (包括回采等包括回采等引起的各種支承壓力引起的各種支承壓力) )的作用下、巷道圍巖產(chǎn)生變的作用下、巷道圍巖產(chǎn)生變形、如果巖石不能自穩(wěn)、且錨桿支護(hù)系統(tǒng)的錨固形、如果巖石不能自穩(wěn)、且錨桿支護(hù)系統(tǒng)的錨固力不足、這種變形就得不到有效的控制、就會(huì)不力不足、這種變形就得不到有效的控制、就會(huì)不斷發(fā)展、最終導(dǎo)致圍巖冒落和冒頂。錨桿間排距斷發(fā)展、最終導(dǎo)致圍巖冒落和冒頂。錨桿間排距過大、錨桿支護(hù)材料選擇不當(dāng)、錨桿支護(hù)系統(tǒng)的過大、錨桿支護(hù)材料選擇不當(dāng)、錨桿支護(hù)系統(tǒng)的匹配不合理、施工質(zhì)

42、量差等都會(huì)產(chǎn)生這一惡果。匹配不合理、施工質(zhì)量差等都會(huì)產(chǎn)生這一惡果。 .4、巷道交叉處冒頂事故的原因與防治 冒頂原因冒頂原因(1)(1)交岔處斷面大、巖層松動(dòng)范圍大、巷道壓力大、易發(fā)生冒頂；交岔處斷面大、巖層松動(dòng)范圍大、巷道壓力大、易發(fā)生冒頂； (2)(2)交岔處支護(hù)復(fù)雜、有兩巷支架、有抬棚、支架穩(wěn)定性要求高、交岔處支護(hù)復(fù)雜、有兩巷支架、有抬棚、支架穩(wěn)定性要求高、強(qiáng)度大、支護(hù)質(zhì)量不好可發(fā)生冒頂。強(qiáng)度大、支護(hù)質(zhì)量不好可發(fā)生冒頂。防治措施防治措施(1)(1)開岔口應(yīng)選擇巖性較好的位置。開岔口應(yīng)選擇巖性較好的位置。(2)(2)嚴(yán)格操作規(guī)程、先支抬棚、后拆除原棚。嚴(yán)格操作規(guī)程、先支抬棚、后拆除原棚。(3

43、)(3)注意選用抬棚材料的質(zhì)量與規(guī)格、保證抬棚有足夠的強(qiáng)度。注意選用抬棚材料的質(zhì)量與規(guī)格、保證抬棚有足夠的強(qiáng)度。(4)(4)當(dāng)開口處圍巖夾角被壓壞、應(yīng)及時(shí)采取加強(qiáng)和穩(wěn)定措施。當(dāng)開口處圍巖夾角被壓壞、應(yīng)及時(shí)采取加強(qiáng)和穩(wěn)定措施。 例例 某礦某礦033033隊(duì)隊(duì)19841984年年7 7月月2020日、在平巷開岔口時(shí)、由于抬棚梁日、在平巷開岔口時(shí)、由于抬棚梁強(qiáng)度不夠、同時(shí)過早地拆掉原巷道棚腿、造成了冒頂事故。強(qiáng)度不夠、同時(shí)過早地拆掉原巷道棚腿、造成了冒頂事故。. 5、軟巖巷道冒頂事故的原因與防治 1)1)松軟巖的基本特征松軟巖的基本特征 (1)(1)松散破碎、強(qiáng)度低、穩(wěn)定性差松散破碎、強(qiáng)度低、穩(wěn)定性

44、差 一般松軟巖多為單向抗壓強(qiáng)度小于一般松軟巖多為單向抗壓強(qiáng)度小于20MPa20MPa的泥巖、炭質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖等。的泥巖、炭質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖等。 (2)(2)含水率大、強(qiáng)度低含水率大、強(qiáng)度低 巖石的含水率是影響松軟巖巖性及穩(wěn)定性的重要因素。地下巖層中所含巖石的含水率是影響松軟巖巖性及穩(wěn)定性的重要因素。地下巖層中所含的水一般為酸性較強(qiáng)的水、對(duì)巖石具有腐蝕和軟化作用、能使巖層膠結(jié)的水一般為酸性較強(qiáng)的水、對(duì)巖石具有腐蝕和軟化作用、能使巖層膠結(jié)性差、孔隙率提高、強(qiáng)度降低。性差、孔隙率提高、強(qiáng)度降低。 (3)(3)易吸水崩解膨脹易吸水崩解膨脹 軟巖一般都含有粘土礦物、這些巖石易吸水膨脹、產(chǎn)生膨脹壓力、造

45、成軟巖一般都含有粘土礦物、這些巖石易吸水膨脹、產(chǎn)生膨脹壓力、造成巷道底臌。巷道底臌。 (4)(4)圍巖變形量大、具有流變性圍巖變形量大、具有流變性 松軟巖靜壓巷道中、總變形量超過松軟巖靜壓巷道中、總變形量超過400-500mm400-500mm的比較多、并且變形時(shí)間的比較多、并且變形時(shí)間長(zhǎng)、一般都在長(zhǎng)、一般都在1-31-3個(gè)月以上、甚至半年后仍緩慢增長(zhǎng)。個(gè)月以上、甚至半年后仍緩慢增長(zhǎng)。 松軟巖都具有流變性即塑性流變。產(chǎn)生流變的主要原因是圍巖受力狀態(tài)松軟巖都具有流變性即塑性流變。產(chǎn)生流變的主要原因是圍巖受力狀態(tài)超過圍巖強(qiáng)度、產(chǎn)生流變、導(dǎo)致圍巖破壞。超過圍巖強(qiáng)度、產(chǎn)生流變、導(dǎo)致圍巖破壞。. 2)2

46、)松軟巖巷道礦壓顯現(xiàn)的主要特點(diǎn)松軟巖巷道礦壓顯現(xiàn)的主要特點(diǎn) (1)(1)圍巖的自穩(wěn)時(shí)間短、來壓快。圍巖的自穩(wěn)時(shí)間短、來壓快。 (2)(2)圍巖四周來壓、底臌明顯。圍巖四周來壓、底臌明顯。 (3)(3)圍巖變形趨于穩(wěn)定的時(shí)間長(zhǎng)、松動(dòng)范圍圍巖變形趨于穩(wěn)定的時(shí)間長(zhǎng)、松動(dòng)范圍大。大。 (4)(4)圍巖初始變形速度大、然后逐漸減小、圍巖初始變形速度大、然后逐漸減小、并趨于基本穩(wěn)定。并趨于基本穩(wěn)定。 (5)(5)圍巖遇水膨脹、變形加劇、時(shí)間延長(zhǎng)。圍巖遇水膨脹、變形加劇、時(shí)間延長(zhǎng)。. 3)3)軟巖巷道冒頂事故的主要原因軟巖巷道冒頂事故的主要原因 軟巖巷道冒頂事故的主要原因在于支護(hù)設(shè)軟巖巷道冒頂事故的主要原因

47、在于支護(hù)設(shè)計(jì)不合理、支護(hù)體被強(qiáng)大的軟巖礦壓壓壞而造計(jì)不合理、支護(hù)體被強(qiáng)大的軟巖礦壓壓壞而造成冒頂事故。支護(hù)設(shè)計(jì)存在問題的主要原因是：成冒頂事故。支護(hù)設(shè)計(jì)存在問題的主要原因是： (1)(1)單純提高支護(hù)剛度得不償失單純提高支護(hù)剛度得不償失 (2)(2)單一支護(hù)方式無能為力單一支護(hù)方式無能為力 (3)(3)單靠一次成巷達(dá)不到預(yù)期目的單靠一次成巷達(dá)不到預(yù)期目的 . 4)4)軟巖巷道支護(hù)的對(duì)策軟巖巷道支護(hù)的對(duì)策 (1)(1)加固圍巖、提高圍巖凝聚力和內(nèi)摩擦角值加固圍巖、提高圍巖凝聚力和內(nèi)摩擦角值 (2)(2)改變工作面端頭形狀、及時(shí)采用水泥漿封閉改變工作面端頭形狀、及時(shí)采用水泥漿封閉 (3)(3)改變

48、圍巖應(yīng)力分布改變圍巖應(yīng)力分布 (4)(4)改變圍巖性質(zhì)、提高圍巖自穩(wěn)性改變圍巖性質(zhì)、提高圍巖自穩(wěn)性 (5)(5)提高護(hù)表力、增強(qiáng)圍巖表面強(qiáng)度提高護(hù)表力、增強(qiáng)圍巖表面強(qiáng)度 (6)(6)應(yīng)力釋放法應(yīng)力釋放法( (充分卸壓充分卸壓) ) (7) (7)加強(qiáng)礦井水的管理加強(qiáng)礦井水的管理 (8)(8)加強(qiáng)巷道底板管理加強(qiáng)巷道底板管理 (9)(9)加強(qiáng)巷道布置的設(shè)計(jì)加強(qiáng)巷道布置的設(shè)計(jì) (1O)(1O)強(qiáng)調(diào)監(jiān)控量測(cè)指導(dǎo)施工強(qiáng)調(diào)監(jiān)控量測(cè)指導(dǎo)施工. 6、有沖擊地壓巷道冒頂事故的原因與防治 沖擊地壓沖擊地壓( (巖爆巖爆) )是指井巷或工作面周圍巖體、由于彈性變是指井巷或工作面周圍巖體、由于彈性變形能的瞬時(shí)釋放而

49、產(chǎn)生突然、劇烈破壞的動(dòng)力現(xiàn)象。常伴有煤形能的瞬時(shí)釋放而產(chǎn)生突然、劇烈破壞的動(dòng)力現(xiàn)象。常伴有煤巖體拋出、巨大聲響及氣浪等現(xiàn)象。巖體拋出、巨大聲響及氣浪等現(xiàn)象。 1)1)對(duì)沖擊地壓的成因和機(jī)理的解釋對(duì)沖擊地壓的成因和機(jī)理的解釋 (1)(1)強(qiáng)度理論：認(rèn)為較堅(jiān)硬的頂?shù)装鍖⒚簥A緊、阻礙了煤體強(qiáng)度理論：認(rèn)為較堅(jiān)硬的頂?shù)装鍖⒚簥A緊、阻礙了煤體的移動(dòng)、使之承受更高的壓力、積聚更多的彈性能、一旦高應(yīng)的移動(dòng)、使之承受更高的壓力、積聚更多的彈性能、一旦高應(yīng)力突然加大或系統(tǒng)阻力突然減少、煤體即產(chǎn)生破壞和運(yùn)動(dòng)、將力突然加大或系統(tǒng)阻力突然減少、煤體即產(chǎn)生破壞和運(yùn)動(dòng)、將煤體拋向已采空間、形成沖擊地壓。煤體拋向已采空間、形

50、成沖擊地壓。 (2)(2)能量理論：認(rèn)為礦體能量理論：認(rèn)為礦體( (煤體煤體) )與圍巖系統(tǒng)的力學(xué)平衡狀態(tài)與圍巖系統(tǒng)的力學(xué)平衡狀態(tài)破壞后所釋放的能量大于消耗的能量、就會(huì)產(chǎn)生沖擊地壓。破壞后所釋放的能量大于消耗的能量、就會(huì)產(chǎn)生沖擊地壓。 (3)(3)沖擊傾向理論：實(shí)際中煤體的沖擊傾向度大于實(shí)驗(yàn)所確沖擊傾向理論：實(shí)際中煤體的沖擊傾向度大于實(shí)驗(yàn)所確定的極限值、就會(huì)發(fā)生沖擊地壓。定的極限值、就會(huì)發(fā)生沖擊地壓。 這三種理論提出了發(fā)生沖擊地壓的三個(gè)準(zhǔn)則、即強(qiáng)度準(zhǔn)則是這三種理論提出了發(fā)生沖擊地壓的三個(gè)準(zhǔn)則、即強(qiáng)度準(zhǔn)則是煤體破壞準(zhǔn)則、后兩個(gè)是突然破壞準(zhǔn)則。當(dāng)三個(gè)準(zhǔn)則同時(shí)滿足、煤體破壞準(zhǔn)則、后兩個(gè)是突然破壞準(zhǔn)則

51、。當(dāng)三個(gè)準(zhǔn)則同時(shí)滿足、才能發(fā)生沖擊地壓。還可以看出、巖層中的應(yīng)力是發(fā)生沖擊地才能發(fā)生沖擊地壓。還可以看出、巖層中的應(yīng)力是發(fā)生沖擊地壓的首要條件、積聚的彈性能是發(fā)生沖擊地壓的動(dòng)力源。因此、壓的首要條件、積聚的彈性能是發(fā)生沖擊地壓的動(dòng)力源。因此、發(fā)生沖擊的自然條件是開采深度和地質(zhì)構(gòu)造、以及煤與頂?shù)装灏l(fā)生沖擊的自然條件是開采深度和地質(zhì)構(gòu)造、以及煤與頂?shù)装鍘r石的物理力學(xué)性質(zhì)。巖石的物理力學(xué)性質(zhì)。.2)2)沖擊地壓的防治措施沖擊地壓的防治措施 (1)(1)降低應(yīng)力的集中程度降低應(yīng)力的集中程度 超前開采解放層；無煤柱開采；不留殘余煤體；超前開采解放層；無煤柱開采；不留殘余煤體；合理安排開采順序、禁止工作面

52、對(duì)采和追采；避合理安排開采順序、禁止工作面對(duì)采和追采；避免形成孤島或三面采空的煤體；避免在高應(yīng)力區(qū)免形成孤島或三面采空的煤體；避免在高應(yīng)力區(qū)域掘進(jìn)巷道。域掘進(jìn)巷道。 (2)(2)改變煤層的物理學(xué)性質(zhì)改變煤層的物理學(xué)性質(zhì) 高壓注水、軟化頂板、降低煤的強(qiáng)度和增加塑高壓注水、軟化頂板、降低煤的強(qiáng)度和增加塑性變形。放震動(dòng)炮、人為地釋放煤體內(nèi)部集中應(yīng)性變形。放震動(dòng)炮、人為地釋放煤體內(nèi)部集中應(yīng)力區(qū)積聚的能量力區(qū)積聚的能量( (沿走向打沿走向打4 46m6m深或更深的炮眼、深或更深的炮眼、進(jìn)行松動(dòng)爆破進(jìn)行松動(dòng)爆破) )?？撞坌秹?、用大直徑鉆孔切割溝?？撞坌秹?、用大直徑鉆孔切割溝槽使煤體松動(dòng)、達(dá)到壓效果?？咨?/p>

53、應(yīng)穿過應(yīng)力增槽使煤體松動(dòng)、達(dá)到壓效果?？咨顟?yīng)穿過應(yīng)力增高帶。高帶。.二、巷道維修 巷道在圍巖壓力作用下、可能出現(xiàn)巷道發(fā)生變巷道在圍巖壓力作用下、可能出現(xiàn)巷道發(fā)生變形、斷面變小、支架折損或頂幫漏煤形、斷面變小、支架折損或頂幫漏煤( (巖巖) )塊等現(xiàn)象、塊等現(xiàn)象、甚至發(fā)生冒頂。當(dāng)出現(xiàn)這些情況都必須及時(shí)進(jìn)行處甚至發(fā)生冒頂。當(dāng)出現(xiàn)這些情況都必須及時(shí)進(jìn)行處理。如果在處理方法中措施不當(dāng)、就可能延緩處理理。如果在處理方法中措施不當(dāng)、就可能延緩處理時(shí)間、使小變形變成大變形、小冒頂變成大冒頂、時(shí)間、使小變形變成大變形、小冒頂變成大冒頂、維修和處理的難度加大、而且更嚴(yán)重的是發(fā)生人身維修和處理的難度加大、而且更嚴(yán)

54、重的是發(fā)生人身傷亡事故。傷亡事故。如某礦對(duì)如某礦對(duì)11921192工作面老風(fēng)道進(jìn)行套修、工作面老風(fēng)道進(jìn)行套修、將原斷面將原斷面2 2擴(kuò)大為擴(kuò)大為2 2、作為、作為11921192工作面風(fēng)道用、由工作面風(fēng)道用、由于該巷道及頂板已產(chǎn)生大量裂隙、頂板穩(wěn)定性已受于該巷道及頂板已產(chǎn)生大量裂隙、頂板穩(wěn)定性已受到破壞、僅在原支架的支撐作用下保持相對(duì)穩(wěn)定狀到破壞、僅在原支架的支撐作用下保持相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)套修拆除舊支架后、頂板突然大面積懸露、態(tài)。當(dāng)套修拆除舊支架后、頂板突然大面積懸露、冒落下來、將下方作業(yè)的一名工人埋住致死。冒落下來、將下方作業(yè)的一名工人埋住致死。（第（第七七講）講）巷道維修與頂板事故搶險(xiǎn)巷道

55、維修與頂板事故搶險(xiǎn). (一)巷道維修的一般原則 1 1、先外后里、先外后里 先檢查維修點(diǎn)前后先檢查維修點(diǎn)前后5 m5 m范圍內(nèi)支架的完整穩(wěn)定情況。有問范圍內(nèi)支架的完整穩(wěn)定情況。有問題先處理、必要時(shí)可采取臨時(shí)加固措施、如加密支架、加打題先處理、必要時(shí)可采取臨時(shí)加固措施、如加密支架、加打木垛等、以增加后路、外圍支架的支護(hù)能力和穩(wěn)定性、確保木垛等、以增加后路、外圍支架的支護(hù)能力和穩(wěn)定性、確保后路暢通。禁止在巷道只存一個(gè)安全出口的情況下兩頭處理、后路暢通。禁止在巷道只存一個(gè)安全出口的情況下兩頭處理、以避免因維修和冒頂?shù)貛г僖淮伟l(fā)生冒頂、將人員堵在里面。以避免因維修和冒頂?shù)貛г僖淮伟l(fā)生冒頂、將人員堵在里

56、面。 2 2、先支后拆、先支后拆 更換巷道支護(hù)時(shí)、在拆除原有支護(hù)前、應(yīng)先加固臨近支更換巷道支護(hù)時(shí)、在拆除原有支護(hù)前、應(yīng)先加固臨近支護(hù)、拆除原有支護(hù)后、必須及時(shí)除掉頂幫危矸和架設(shè)永久支護(hù)、拆除原有支護(hù)后、必須及時(shí)除掉頂幫危矸和架設(shè)永久支護(hù)、必要時(shí)還應(yīng)采取臨時(shí)支護(hù)措施。護(hù)、必要時(shí)還應(yīng)采取臨時(shí)支護(hù)措施。 如需更換柱腿、應(yīng)該先用內(nèi)注式單體液壓支柱或金屬摩如需更換柱腿、應(yīng)該先用內(nèi)注式單體液壓支柱或金屬摩擦支柱等在頂梁下打好立柱、再拆去舊柱腿。擦支柱等在頂梁下打好立柱、再拆去舊柱腿。 . 3 3先上后下先上后下 傾斜巷道維修支架和處理冒頂時(shí)應(yīng)該由上至下進(jìn)行。傾斜巷道維修支架和處理冒頂時(shí)應(yīng)該由上至下進(jìn)行。特

57、別是傾角在特別是傾角在1515O O以上時(shí)、必須有防止矸石、物料滾落和以上時(shí)、必須有防止矸石、物料滾落和支架歪倒的安全措施。支架歪倒的安全措施。 4 4先近后遠(yuǎn)先近后遠(yuǎn) 當(dāng)一條巷道存有幾處需要維修支架和處理冒頂?shù)牡囟巍?dāng)一條巷道存有幾處需要維修支架和處理冒頂?shù)牡囟?、?yīng)該先處理距安全出口較近的那段、再向前處理較遠(yuǎn)的那應(yīng)該先處理距安全出口較近的那段、再向前處理較遠(yuǎn)的那一段、直至把巷道內(nèi)的各段都維修好或處理通。這樣可以一段、直至把巷道內(nèi)的各段都維修好或處理通。這樣可以避免因距安全出口較近的那一段再次冒頂、將里面那一段避免因距安全出口較近的那一段再次冒頂、將里面那一段的作業(yè)人員堵在里面。的作業(yè)人員堵在

58、里面。 5 5先頂后幫先頂后幫 為了保證操作人員的人身安全、在處理程序上必須注為了保證操作人員的人身安全、在處理程序上必須注意先維護(hù)、支撐住頂板、再維護(hù)好兩幫。如巷道一側(cè)片幫意先維護(hù)、支撐住頂板、再維護(hù)好兩幫。如巷道一側(cè)片幫需要處理、這時(shí)必須在頂梁下靠片幫側(cè)打上一根立柱、使需要處理、這時(shí)必須在頂梁下靠片幫側(cè)打上一根立柱、使頂板穩(wěn)住、然后對(duì)片幫空間進(jìn)行架設(shè)支架。頂板穩(wěn)住、然后對(duì)片幫空間進(jìn)行架設(shè)支架。 .(二)巷道維修(冒頂)的處理方法 1 1按照處理冒頂?shù)姆椒▌澐职凑仗幚砻绊數(shù)姆椒▌澐?按處理冒頂?shù)姆椒?、可以分為以下四種：按處理冒頂?shù)姆椒?、可以分為以下四種： 1)1)直接支架法直接支架法 在巷道

59、圍巖已經(jīng)穩(wěn)定、冒落矸石又不多、冒頂范圍約為在巷道圍巖已經(jīng)穩(wěn)定、冒落矸石又不多、冒頂范圍約為2-32-3架時(shí)、可采用直接支架法、即先扒掉礙事的矸石、在兩架時(shí)、可采用直接支架法、即先扒掉礙事的矸石、在兩幫掏出拉窩、然后立好柱腿、緊接著架設(shè)頂梁、并且插背幫掏出拉窩、然后立好柱腿、緊接著架設(shè)頂梁、并且插背好、最后清理底部煤矸。再往前依次照上述程序操作、直好、最后清理底部煤矸。再往前依次照上述程序操作、直至處理完畢為止。至處理完畢為止。 2)2)撞楔法撞楔法 當(dāng)巷道冒落矸很碎、可采用撞楔法處理。在冒頂?shù)牡胤疆?dāng)巷道冒落矸很碎、可采用撞楔法處理。在冒頂?shù)牡胤较扔米残ㄏ蛎奥渌轫飞钐幋蛉搿⒃谧残ǖ谋Ｗo(hù)下、清理冒

60、先用撞楔向冒落碎矸深處打入、在撞楔的保護(hù)下、清理冒落的煤矸落的煤矸, ,重新架設(shè)支架。撞楔的材料可選用鋼軌或小圓木重新架設(shè)支架。撞楔的材料可選用鋼軌或小圓木( (圖圖) )。.撞楔法處理冒頂撞楔法處理冒頂 . 3)3)錨噴法錨噴法 錨噴法適用于冒頂范圍較大、具備錨噴支護(hù)設(shè)備的巖錨噴法適用于冒頂范圍較大、具備錨噴支護(hù)設(shè)備的巖巷。先處理冒頂區(qū)域內(nèi)頂板及兩幫活矸、人員站在安全側(cè)巷。先處理冒頂區(qū)域內(nèi)頂板及兩幫活矸、人員站在安全側(cè)向冒頂區(qū)域頂部噴射一層厚向冒頂區(qū)域頂部噴射一層厚30-50mm30-50mm的混凝土封固頂板、的混凝土封固頂板、然后再封兩幫。當(dāng)初噴層凝固后再打錨桿、并及時(shí)掛網(wǎng)和然后再封兩幫。