煤礦掘進科掘進培訓(xùn)講義課件

掘進培訓(xùn)講義裴溝煤礦掘進科2014年掘進培訓(xùn)講義2023/9/52掘進井巷掘進是達到采煤目的的“先行官”，要采煤必須先掘進。因此，煤礦生產(chǎn)必須貫徹“采掘并舉，掘進先行”的方針。掘進最先揭露地質(zhì)構(gòu)造，最先見煤，在一般情況下都是獨頭掘進，通風(fēng)管理較困難，包括瓦斯在內(nèi)的各種有害氣體容易超限或積聚，引發(fā)災(zāi)害事故的因素較多，因此，實現(xiàn)掘進安全十分重要。2023/8/32掘進井巷掘進是達到采煤目的的第一節(jié)煤礦的基礎(chǔ)知識第二節(jié)巷道斷面第三節(jié)巷道支護方式第四節(jié)錨桿的類型、結(jié)構(gòu)及適用條件第五節(jié)錨固劑第六節(jié)錨索、托梁、托板、網(wǎng)第七節(jié)錨桿孔的施工及錨桿安裝第八節(jié)施工工藝第九節(jié)炮眼布置第十節(jié)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化目錄第一節(jié)煤礦的基礎(chǔ)知識目錄第一節(jié)煤的基礎(chǔ)知識一、煤的形成與分類1、煤的形成煤是由古代植物變化而成。2、煤的分類按照工業(yè)用途，煤可以分以下三類:

動力煤，化工用煤，煉焦煤

第一節(jié)煤的基礎(chǔ)知識一、煤的形成與分類二、煤層的分類及頂、底板

按煤層厚度分類:1、薄煤層：厚度<1.3m2、中厚煤層：厚度1.3m~3.5m3、厚煤層：厚度>3.5m4、特厚煤層：厚度>6m我礦主采二1煤層，厚度1.14～25.86m，平均厚度為7.16m，一般為厚煤層，局部為特厚煤層。

二、煤層的分類及頂、底板三、頂?shù)装?/p>

煤層的頂?shù)装迨侵该簩又形挥诿簩由弦欢ň嚯x內(nèi)的巖層，按照沉積的先后順序在正常情況下，賦存在煤層之上、在煤層之后形成的巖層叫頂板。賦存在煤層之下、先于煤層生成的鄰近巖層叫底板。頂板：根據(jù)頂板自然層位的巖性、厚度、與煤的相對位置及垮落難易程度，可分為偽頂、直接頂、老頂三種類型底板：底板可分為直接底板和老底兩種三、頂?shù)装?023/9/57三、頂?shù)装鍌雾敚菏侵苯痈采w在煤層之上的，極易隨煤炭的采出而同時垮落，厚度不大，一般在以下，巖性多為炭質(zhì)泥巖，俗稱硫矸。直接頂：是直接位于偽頂或煤層（如無偽頂）之上，具有一定的穩(wěn)定性，常隨著采煤工作面移架或回柱工序的完成而自行垮落的巖層。多為泥巖、砂質(zhì)泥巖。老頂：是位于直接頂之上或直接位于煤層之上（此時無直接頂和偽頂）的厚而堅硬的巖層。一般在長時間內(nèi)不易自行垮落，在采空區(qū)上方懸露一段時間，當(dāng)達到一定懸露面積之后才垮落一次，通常由砂巖、礫巖、石灰?guī)r等堅硬巖石組成。本礦井老頂為大占砂巖。2023/8/37三、頂?shù)装鍌雾敚菏侵苯痈采w在煤層之上的，極2023/9/58三、頂?shù)装鍌蔚祝褐苯游挥诿簩又碌谋《浫醯膸r層，巖性多為炭質(zhì)頁巖或泥巖，厚度不大。直接底：位于煤層之下與煤層直接接觸的硬度較低的巖層。一般無明顯的層理，直接底的厚度一般不大，常見的幾十厘米，通常為泥巖、頁巖或粘土巖。老底：位于直接底之下的比較堅硬的巖層，常為粉砂巖、砂巖和石灰?guī)r等。2023/8/38三、頂?shù)装鍌蔚祝褐苯游挥诿簩又碌谋《浫?023/9/59四、地質(zhì)構(gòu)造褶皺巖層受地質(zhì)力作用，發(fā)生變形，產(chǎn)生一系列的波浪狀彎曲，稱為褶皺。巖層單獨的一個彎曲叫做褶曲。褶曲的基本形態(tài)是向斜和背斜。2023/8/39四、地質(zhì)構(gòu)造褶皺2023/9/510四、地質(zhì)構(gòu)造斷裂構(gòu)造斷裂構(gòu)造可分為節(jié)理和斷層兩類。節(jié)理：巖石中，兩側(cè)巖層沒有發(fā)生顯著位移的裂隙稱為節(jié)理。斷層：巖石在地質(zhì)力作用下發(fā)生斷裂，而且沿著斷裂面（帶）兩側(cè)的巖層發(fā)生顯著位移，這種斷裂面稱為斷層。斷層可分為：正斷層、逆斷層本礦井已揭露和探明斷層均為正斷層，其中較大斷層有：油坊溝斷層、王家溝斷層、浮山寨斷層等。2023/8/310四、地質(zhì)構(gòu)造斷裂構(gòu)造2023/9/511四、地質(zhì)構(gòu)造2023/8/311四、地質(zhì)構(gòu)造2023/9/512井田開拓按井硐的形式，井田開拓方式可分為斜井開拓、立井開拓和平硐開拓三種方式。斜井開拓和立井開拓各有優(yōu)缺點，要結(jié)合煤層賦存特征、地質(zhì)條件、地面地形、技術(shù)裝備和經(jīng)濟因素綜合分析和比較來確定最合適的井筒形式。平硐開拓，就是從地表開掘水平巷道進入山體或丘陵內(nèi)的煤層。該開拓方式最簡單、經(jīng)濟。五、礦井開拓2023/8/312井田開拓五、礦井開拓2023/9/5131、主井2、副井3、井底車場4、主要運輸石門5、運輸石門6、風(fēng)井7、回風(fēng)石門8、回風(fēng)大巷9、采區(qū)運輸石門10、車長繞道11、材料車場12、采區(qū)煤倉13、行人進風(fēng)巷14、運輸上山15、軌道上山16、上山絞車房17、回風(fēng)石門18、上部車場19、中部車場20、運輸平巷21、下區(qū)段回風(fēng)平巷22、聯(lián)絡(luò)巷23、區(qū)段回風(fēng)平巷24、開切眼25、采煤工作面案例12023/8/3131、主井案例1五、礦井開拓本礦井開拓方式為立井多水平上下山開拓，共有+50、-110和-300三個生產(chǎn)水平。共布置有一個主井，兩個副井，主井井筒深度211.98m，副井井筒深度176.16m，深部立井井筒深度522.8m五、礦井開拓本礦井開拓方式為立井多水2023/9/515

井巷工程施工對象井筒、巷道和硐室。

本礦掘進工作的主要對象為巷道和硐室。六、井巷基本概念2023/8/315井巷工程施工對象六、井巷基本六、巷道基本概念巖巷：當(dāng)巖層占掘進工作面4/5以上時（包括4/5），即稱為巖巷煤巷：沿煤層方向掘進時，當(dāng)煤層占掘進工作面4/5以上時（包括4/5），即稱為煤巷半煤巷：沿煤層方向掘進時，當(dāng)煤層占掘進工作面1/5~4/5時，即稱為半煤巷巷道頂（底）板：構(gòu)成巷道頂(底)部的巖石面，叫巷道頂(底)板，兩側(cè)的巖石面叫兩幫工作面：正在施工的井巷，其末端隨掘進工作不斷向前移動的煤巖面稱為工作面六、巷道基本概念巖巷：當(dāng)巖層占掘進工作面4/5以上時（包括4第二節(jié)巷道斷面煤礦巷道類型巷道斷面形狀三類九種第二節(jié)巷道斷面煤礦巷道類型巷道斷面形狀巷道斷面形狀影響巷道斷面選擇的因素（1）作用在巷道上的地壓大小和方向在選擇巷道斷面形狀時起主要作用。（2）巷道用途和服務(wù)年限也是選擇巷道斷面形狀不可缺少的重要因素。（3）礦區(qū)的支架材料和習(xí)慣使用的支護方式，也直接影響巷道斷面形狀的選擇；（4）掘進方法和掘進設(shè)備對于巷道斷面形狀的選擇也有一定影響。（5）需要風(fēng)量大的礦井，選擇通風(fēng)阻力小的斷面和支護方式，有利于安全和具有經(jīng)濟效益。影響巷道斷面選擇的因素（1）作用在巷道上的地壓大小和方向在選通常經(jīng)驗當(dāng)巷道圍巖比較穩(wěn)定，礦山壓力不大，服務(wù)年限不長時，一般宜選用礦用工字鋼支架、錨桿或鋼筋混凝土支架進行支護，其斷面形狀一般為梯形、矩形。

如采區(qū)內(nèi)的準(zhǔn)備巷道和回采巷道。通常經(jīng)驗當(dāng)巷道圍巖比較穩(wěn)定，礦山壓力不大，服務(wù)年限不長時，一通常經(jīng)驗當(dāng)巷道圍巖不太穩(wěn)定，礦山壓力較大，且服務(wù)年限較長時，一般宜采用錨噴、混凝土砌碹、料石砌碹或U型鋼可縮性支架進行支護，斷面形狀一般為拱形、圓形或橢圓形。如井底車場巷道、主要運輸大巷、回風(fēng)大巷或服務(wù)年限較長的準(zhǔn)備巷道。通常經(jīng)驗當(dāng)巷道圍巖不太穩(wěn)定，礦山壓力較大，且服務(wù)年限較長時，巷道斷面尺寸《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：巷道凈斷面必須滿足行人、運輸、通風(fēng)和安全設(shè)施及設(shè)備安裝、檢修和施工的需要。

巷道斷面尺寸主要取決于：1.巷道用途；

2.存放或通過它的機械、器材或運輸設(shè)備的數(shù)量及規(guī)格；

3.人行道寬度和各種安全間隙；

4.通過巷道的風(fēng)量。巷道斷面尺寸《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：巷道凈斷面必須滿足行人、運2023/9/523三、巷道施工工藝巷道施工時的主要工序是破、裝、運、支，輔助工序有排水、砌水溝、通風(fēng)、鋪軌（或移裝運設(shè)備）和測量等。破就是把煤或巖石破碎下來，裝和運是把破碎下來的煤或矸石裝入礦車或輸送機運走，支則是對新掘出來的巷道進行支護。2023/8/323三、巷道施工工藝巷道施工時的主要工序是破2023/9/524三、巷道施工工藝破碎煤或巖石的方法有兩種：一種是我國目前應(yīng)用最廣泛的鉆眼爆破法；另一種是直接用掘進機破巖或煤，另外，隨著煤礦機械化水平的提高，不少礦井已使用綜合掘進機，實現(xiàn)破碎、裝運一體化。2023/8/324三、巷道施工工藝破碎煤或巖石的方法有兩種2023/9/525三、巷道施工工藝（一）鉆眼爆破根據(jù)巖石、煤的硬度不同，打眼的工具選用風(fēng)鉆、電鉆或液壓鉆機等。其安全措施主要有：1、打眼前要堅持敲幫問頂，及時處理浮矸煤，嚴(yán)禁空頂作業(yè)。2、打眼工具要齊備、完好，扶鉆桿的人不準(zhǔn)帶手套，圍著的毛巾不準(zhǔn)露在外邊，袖口扎緊，以免咬住傷人。2023/8/325三、巷道施工工藝（一）鉆眼爆破2023/9/526鉆眼爆破工作是巷道掘進的最主要工序,良好的鉆眼爆破工作應(yīng)該是：炮眼布置⑴爆破后所形成的巷道斷面應(yīng)符合設(shè)計要求和《井巷工程施工及驗收規(guī)范》的標(biāo)準(zhǔn)，巷道的方向與坡度應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定。⑶對巷道圍巖的震動和破壞要小，以利于巷道的維護。⑵爆下的巖石塊度應(yīng)有利于提高裝巖生產(chǎn)率,巖石堆積狀況便于組織裝運、便于鉆眼與裝巖平行作業(yè)。⑷爆破單位體積的巖石所需的炸藥和雷管的消耗量要低，鉆眼工作量要小，炮眼利用率要達到85%以上。2023/8/326鉆眼爆破工作是巷道掘進的最主要工序2023/9/527

炮眼布置㈠掏槽眼㈡輔助眼㈢周邊眼㈣炮眼布置2023/8/327炮眼布置㈠掏槽眼2023/9/528(四)炮眼布置除合理選擇掏槽方式和爆破參數(shù)外，還需合理布置炮眼，以取得理想的爆破效果。炮眼的布置方法和原則如下：⑴工作面上各類炮眼布置是“抓兩頭，帶中間”。即是先選擇掏槽方式和掏槽眼位置，其次是布置好周邊眼，最后根據(jù)斷面大小布置崩落眼。⑵掏槽眼通常布置在斷面的中央偏下，并考慮使崩落眼的布置較為均勻和減少崩壞支護及其它設(shè)施的可能，⑶周邊眼一般布置在巷道斷面輪廓線上，頂眼和幫眼按光面爆破的要求，各炮眼相互平行，眼底落在同一平面上。⑷崩落眼均勻的布置在掏槽眼和周邊眼之間，以掏槽眼形成的槽腔為自由面層層布置。2023/8/328(四)炮眼布置除合理選擇掏槽2023/9/529三、巷道施工工藝3、掘進巷道要先延伸中、腰線，按作業(yè)規(guī)程要求定眼位、定方向、定深度，工作面炮眼眼底要落在同一平面上（掏槽眼應(yīng)加深150—200MM），各炮眼不得互相打透。4、隨時了解工作面煤巖層及其頂、底板巖石性質(zhì)變化，根據(jù)變化及時調(diào)整炮眼位置、數(shù)量、角度、深度和眼間距。2023/8/329三、巷道施工工藝3、掘進巷道要先延伸中、2023/9/530三、巷道施工工藝堅持“八不打眼”：（1）工作面通風(fēng)不良不打眼（2）瓦斯超限不打眼（3）頂板不安全不打眼（4）控頂距離超過作業(yè)規(guī)程規(guī)定不打眼（5）工作面?zhèn)汩艹^規(guī)定未處理不打眼（6）瞎炮未處理不打眼（7）風(fēng)鉆無水不打眼（8）有災(zāi)害預(yù)兆不打眼2023/8/330三、巷道施工工藝堅持“八不打眼”：2023/9/531三、巷道施工工藝5、打眼過程中不準(zhǔn)硬壓、強推、頭頂、肩械和腳蹬、屁股頂電鉆，以免用力過大燒壞電鉆的電機。6、風(fēng)鉆打眼時要防止斷釬傷人，因此打眼工應(yīng)是“丁字步、側(cè)身站、手扶鉆”，保持炮眼、鉆桿、機身一條線，不準(zhǔn)騎鉆架打眼7、多臺鉆同進作業(yè)時，應(yīng)使每臺鉆前后、左右、上下錯開一定距離，以方便作業(yè)，互不影響，保證安全。8、在煤層中打眼遇到夾石，應(yīng)停止鉆進，換一個位置另打眼，如遇到煤質(zhì)過硬，電鉆出現(xiàn)過負(fù)荷現(xiàn)象進，應(yīng)停止鉆進，空轉(zhuǎn)一會兒；如因煤層過松軟而排粉不及，會造成夾釬，應(yīng)注意減輕推力，并每隔一定時間將釬了退出一定距離，排除煤粉，以減輕電鉆負(fù)荷。2023/8/331三、巷道施工工藝5、打眼過程中不準(zhǔn)硬壓、2023/9/532三、巷道施工工藝9、風(fēng)鉆如遇軟矸或泥質(zhì)巖層時，應(yīng)加大水量和水壓，減輕風(fēng)鉆推進力。10、打完眼后，應(yīng)將打眼工具放到放炮警戒線以外的安全地點，電纜、風(fēng)水管存放整齊。11、使用液壓鉆機或掘進機時，應(yīng)遵守該機的操作規(guī)程。12、爆破工作應(yīng)遵守作業(yè)規(guī)程中的炮眼布置和爆破說明書的規(guī)定。2023/8/332三、巷道施工工藝9、風(fēng)鉆如遇軟矸或泥質(zhì)巖2023/9/533三、巷道施工工藝（二）裝巖裝巖（煤）是掘進工作中的一道主要工序，提高裝載機械化水平是實現(xiàn)快速掘進的關(guān)鍵之一。我國常用的裝載機械有耙斗裝巖機，鏟斗裝巖機和裝煤機，不有相當(dāng)一部分掘進巷道是人工裝車。2023/8/333三、巷道施工工藝（二）裝巖2023/9/534三、巷道施工工藝1、人工裝車（1）人工裝車時，應(yīng)先檢查工作地點支架和頂板，應(yīng)在安全條件下裝車，不準(zhǔn)在空頂下作業(yè)。（2）兩人同時裝車時，動作應(yīng)協(xié)調(diào)，車后準(zhǔn)站人。（3）大塊矸石（煤）不準(zhǔn)用鐵鏟裝，以防滑落傷人，應(yīng)用手搬入車內(nèi)，但應(yīng)防止碰手，并事先檢查矸石完整性，防止搬運中斷裂傷人。過大的矸石應(yīng)用大錘砸碎后再裝車。（４）注意裝滿車，但四周不得走出車沿，煤、矸、物料應(yīng)分別裝車。2023/8/334三、巷道施工工藝1、人工裝車2023/9/535三、巷道施工工藝（５）在下山裝車時，人不準(zhǔn)站在礦車正下方，裝完車后應(yīng)進入躲避硐或其他安全地點。在上山裝車時，使用導(dǎo)向輪拉車的工作面，導(dǎo)向輪必須固定牢靠。在傾斜井巷裝車時，必須防止矸石、物料和支架歪倒。2023/8/335三、巷道施工工藝（５）在下山裝車時，人不2023/9/536三、巷道施工工藝２、機械裝車（１）使用機械裝車時，操作人員必須是經(jīng)過專門培訓(xùn)，并持證上崗的專職司機，嚴(yán)格按照使用機械的操作規(guī)程進行操作。（２）使用裝巖（煤）機時，裝巖機上必須有照明裝置。裝巖機活動范圍內(nèi)不得有人逗留，或從事其他工作。2023/8/336三、巷道施工工藝２、機械裝車2023/9/537三、巷道施工工藝（3）使用耙斗機裝巖①必須有照明，耙斗機絞車的剎車裝置必須完整、可靠。②必須裝有封閉式金屬擋繩欄和防耙斗出槽的護欄。③在拐彎巷道裝巖（煤）時，必須使用可靠的雙向輔助導(dǎo)向輪，清理好機道，并有專人指揮和信號聯(lián)系。2023/8/337三、巷道施工工藝（3）使用耙斗機裝巖2023/9/538三、巷道施工工藝④耙裝機作業(yè)開始前，甲烷斷電儀的傳感器必須懸掛在耙裝機作業(yè)段的上方。⑤固定鋼絲繩滑輪的錨樁及其孔與牢固程度必須達到作業(yè)規(guī)程規(guī)定的要求。⑥在裝巖（煤）前，必須將機身和尾輪固定牢靠；嚴(yán)禁在耙斗運行范圍內(nèi)進行其他工作和行人。2023/8/338三、巷道施工工藝④耙裝機作業(yè)開始前，甲烷2023/9/539三、巷道施工工藝⑦在傾斜井巷移動耙裝機時，下方不得有人；傾斜井巷傾角超過20°時，在司機前方必須打護身柱或設(shè)擋板，并在耙裝機前方增設(shè)固定裝置；傾斜井巷使用耙裝機時，必須有防止機身下滑的措施，如卡軌器等。⑧耙裝機與工作面之間的距離應(yīng)按作業(yè)規(guī)程中的規(guī)定執(zhí)行。2023/8/339三、巷道施工工藝⑦在傾斜井巷移動耙裝機時2023/9/540三、巷道施工工藝⑨高瓦斯區(qū)域、煤與瓦斯突出危險區(qū)域的煤巷掘進工作面，嚴(yán)禁使用鋼絲繩牽引的耙裝機。㈢運輸隨著掘進巷道的運輸機械化水平的提高，人力推車的使用范圍正在縮小。掘進運輸設(shè)備有各種礦車、電機車、刮板輸送機、帶式輸送機和轉(zhuǎn)載機等，在斜巷運輸中還2023/8/340三、巷道施工工藝⑨高瓦斯區(qū)域、煤與瓦斯突2023/9/541三、巷道施工工藝有絞車等，這些設(shè)備中的各類司機必須經(jīng)過培訓(xùn)，持證上崗，且必須按操作規(guī)程操作，更不得擅離崗位。人力推車時，一次只準(zhǔn)推一個車，嚴(yán)禁推串車。推車時必須時刻注意前方，在開始推車、停車、掉道、發(fā)現(xiàn)前方有人以及接近道岔、彎道、巷道口、風(fēng)門、硐室出口時，推車人必須及時發(fā)出警號。嚴(yán)禁在礦2023/8/341三、巷道施工工藝有絞車等，這些設(shè)備中的各2023/9/542三、巷道施工工藝車兩側(cè)推車。同向推車的間距是：坡度小于5‰時，不得小于10m；坡度大于５‰時，不得小于30m；坡度大于7‰時，嚴(yán)禁人力推車；嚴(yán)禁蹬車和放飛車；不得在能自動滑行的軌道上停放車輛；推材料車時，材料必須捆綁牢靠，且不得超高超寬。2023/8/342三、巷道施工工藝車兩側(cè)推車。同向推車的間第四節(jié)巷道支護方式一、金屬支架支護１、梯形金屬支架 主要結(jié)構(gòu)同木支護 注意梁和棚腿的鏈接 特點：支護能力比木支護強、可復(fù)用、不可收縮、易彎曲、易銹蝕、初期投資大第四節(jié)巷道支護方式一、金屬支架支護一、金屬支架支護２、拱形可伸縮金屬支架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三種、其力學(xué)特性和適用條件見下表。 主要使用鋼材：Ｕ型鋼 鏈接部件為標(biāo)準(zhǔn)件特點：支護能力比梯形鋼強、可復(fù)用、可收縮、不易彎曲、初期投資大。一、金屬支架支護2023/9/545一、金屬支架支護2023/8/345一、金屬支架支護金屬支架金屬支架二、錨桿支護錨桿：是一種安設(shè)在巷道圍巖體內(nèi)部的桿狀錨栓體系。 采用錨桿支護巷道，就是巷道掘進后向圍巖中鉆錨桿眼，然后將錨桿安設(shè)在錨桿眼內(nèi)，對巷道圍巖予以人工加固，以維護巷道的穩(wěn)定

二、錨桿支護煤礦掘進科掘進培訓(xùn)講義課件錨網(wǎng)、錨索支護、聯(lián)合之后。錨網(wǎng)、錨索支護、聯(lián)合之后。錨桿支護的優(yōu)缺點錨桿支護的優(yōu)點１、支護強度高、適應(yīng)性好２、工人勞動強度低３、支護成本低４、巷道維護費用低５、支護速度快６、對回采的影響少錨桿支護的缺點１、設(shè)計技術(shù)、工程質(zhì)量要求較高２、炮掘后巷道斷面質(zhì)量對其影響大３、部分特殊類型巖體不能使用錨桿支護的優(yōu)缺點錨桿支護的優(yōu)點錨桿支護的缺點錨桿支護的主要形式錨桿噴射混凝土支護（簡稱錨噴支護）；錨桿、金屬網(wǎng)、噴射混凝土支護（簡稱錨網(wǎng)噴支護）錨桿、金屬網(wǎng)、鋼架、噴射混凝土支護（簡稱錨網(wǎng)噴架支護）；錨桿、噴射混凝和錨索聯(lián)合支護（簡稱錨噴索支護）錨桿、金屬網(wǎng)和錨索聯(lián)合支護（簡稱錨網(wǎng)索支護）；錨桿、梁、金屬網(wǎng)聯(lián)合支護（簡稱錨梁網(wǎng)支護）；錨桿、金屬網(wǎng)、可縮性金屬支架聯(lián)合支護（簡稱錨網(wǎng)架支護）；錨桿、金屬網(wǎng)、桁架支護（簡稱錨網(wǎng)桁支護）；錨、梁、網(wǎng)、噴、注漿聯(lián)合支護；錨桿支護的主要形式錨桿噴射混凝土支護（簡稱錨噴支護）；錨桿支護作用原理一、懸吊作用層狀巖層中，錨桿將下部不穩(wěn)定的巖層懸吊在上部穩(wěn)固的巖層上。錨桿所受的拉力來自被懸吊的巖層重量。

錨桿支護作用原理一、懸吊作用2023/9/553錨桿支護作用原理二、組合梁在沒有穩(wěn)固巖層的薄層狀巖層中，通過錨桿的預(yù)拉應(yīng)力，將視為組合梁的各薄巖層擠緊，進步其自承能力。決定組合梁穩(wěn)定性的主要因素是錨桿的預(yù)拉應(yīng)力及桿體強度和巖層性質(zhì)。2023/8/353錨桿支護作用原理二、組合梁2023/9/554三、加固拱對于被縱橫交錯的弱面所切割的塊狀或破裂狀圍巖，假如及時用錨桿加固，就能進步巖體結(jié)構(gòu)弱面的抗剪強度，在圍巖周邊一定厚度的范圍內(nèi)形成一個不僅能維持自身穩(wěn)定，而且能防止其上部圍巖松動和變形的加固拱，從而保持巷道的穩(wěn)定。錨桿支護作用原理2023/8/354三、加固拱錨桿支護作用原理2023/9/555四、減少跨度減少跨度作用巷道頂板打上錨桿，相當(dāng)于在該處打上了點柱。因此，就相當(dāng)于把巷道頂板巖石懸露的跨度縮少了，從而進步了頂板巖層的抗彎曲能力。

錨桿支護作用原理2023/8/355四、減少跨度錨桿支護作用原理第四節(jié)錨桿的類型、結(jié)構(gòu)

及適用條件１、木錨桿、竹錨桿、玻璃鋼錨桿、金屬錨桿２、砂漿錨桿、契縫錨桿、硬水泥錨桿、樹脂錨桿。３、一次性錨桿、復(fù)用錨桿、鉆裝一體錨桿。第四節(jié)錨桿的類型、結(jié)構(gòu)

及適用條件１、木錨桿、竹錨桿、玻錨桿的類型１、木錨桿普通木錨桿設(shè)計錨固力10KN左右，錨桿孔底充填砂漿，錨固力可達20KN左右。錨桿桿體和楔子應(yīng)用雜木，墊板可用普通木材。使用前錨桿應(yīng)作防腐處理。如果不作防腐處理，使用壽命僅1年左右；如果進行防腐處理，配合噴漿可使用于服務(wù)年限3～5年的采區(qū)巷道。木錨桿可以廣泛應(yīng)用于采準(zhǔn)巷道，也可用于煤層極易破碎的采煤工作面，可防止煤壁過早地塌落，而不影響采煤機截割，對安全生產(chǎn)很有幫助。錨桿的類型１、木錨桿錨桿的類型２、竹錨桿竹錨桿包括竹片錨桿和百夾竹錨桿。竹片錨桿是4根厚8～10mm、寬30～38mm的竹片，用22號鉛絲箍成圓形桿體，箍間距300～400mm，兩端至鐵箍距離稍大于楔子長度。楔子與墊板均用木材制作，要求同普通木錨桿。竹片錨桿錨固力不夠穩(wěn)定，錨固力略低于普通木錨桿。使用前應(yīng)作防腐處理。配方1：竹材在％1明礬水加2％醋酸混合溶液內(nèi)浸泡20h后取出陰干；配方2：竹材在0.5％氟化鈉加1$磷酸銨混合溶液內(nèi)浸泡48h后取出陰干

錨桿的類型２、竹錨桿錨桿的類型百夾竹錨桿是用?20～?25百夾竹，截取所需長度（1500mm左右），對稱破開，經(jīng)防腐處理后在竹芯中灌以1：2的水泥砂漿；桿體兩端留下木楔長度，用鉛絲捆扎一道，加上鑄鐵墊板，兩端插入用硬木加工的圓錐形木楔。錨固力可達20KN。竹錨桿的使用范圍與普通木錨桿相同。在盛產(chǎn)竹材的地區(qū)充分利用當(dāng)?shù)刭Y源，以竹代木，可大大降低成本。錨桿的類型百夾竹錨桿是用?20～?25百夾竹，截取所需長度（錨桿的類型３、砂漿錨桿４、契縫錨桿

錨桿的類型３、砂漿錨桿錨桿的類型５樹脂錨桿樹脂錨桿是以合成樹脂為粘結(jié)劑。在固化劑和加速劑的作用下，將錯桿體與孔壁巖石粘結(jié)成一個堅固整體的一種新型錨桿。樹脂錨桿由桿體、墊板、螺帽和樹脂藥包組成。當(dāng)前我國使用的樹脂錨桿以金屬桿體和木桿體為主，常用的金屬桿體是用直徑16～18mm的普通圓鋼加工而成，桿體長1.5～1.8m，插入孔底的一端做成反麻花狀，為防止安裝攪拌時樹脂外流和保證錨固長度，在距桿體頂端220mm處的麻花尾部處，焊上一個直徑38mm的擋圈。桿體的外露端與其它金屬錨桿一樣也車成螺紋，并用墊板和螺帽緊固。錨桿的類型５樹脂錨桿錨桿的類型樹脂錨桿的抗拉、抗彎、抗壓強度都此較大，抗震性能好；它的膠凝固化速率很快能在幾分鐘到幾小時內(nèi)獲得很高的初錨力，可以迅速有效地控制圍巖，因此，它可用于各種不同的巖層和各種不同地質(zhì)條件的巷道。近年來樹脂錨桿發(fā)展迅速，已在許多礦山和她下工程中應(yīng)用。。錨桿的類型樹脂錨桿的抗拉、抗彎、抗壓強度都此較大，抗震性能好第五節(jié)錨固劑１、樹脂錨固劑２、水泥錨固劑第五節(jié)錨固劑１、樹脂錨固劑錨固劑樹脂錨固劑樹脂錨固劑抗壓強度一般不小于60MPa，藥卷長度在300～900mm之間具各種不同規(guī)格，為低粘度，以便桿體能很容易地穿過樹脂。快速凝固樹脂錨固劑攪拌時間10～15s，等待時間10～15s。中速凝固樹脂錨固劑攪拌時間15～30s，等待時間10～15s。慢速凝固樹脂錨固劑攪拌時間15～30s，等待時間60～120s。錨固劑樹脂錨固劑錨固劑樹脂藥包樹脂藥包由內(nèi)包裝（玻璃小管?8～?12mm和外藥卷組成。內(nèi)包裝有固化劑和少量填料，外藥包為聚乙烯薄膜塑料袋，內(nèi)裝不飽和聚脂樹脂、速凝劑和填料（瓷粉或石英粉）。Z3537、Z3539型樹脂藥包適用于?42±2的鉆孔，規(guī)格分別為?35mm×370mm、?35mm×300mm。Z2835、Z2850型樹脂藥包適用于?32±2的鉆孔，規(guī)格分別為?28mm×350mm、?28mm×500mm。Z2335型樹脂藥包適用于?28±2的鉆孔，規(guī)格分別為?23mm×350mm。錨固劑樹脂藥包錨固劑樹脂錨固劑錨固劑樹脂錨固劑錨固劑水泥錨固劑水泥錨固劑有兩種類型，一是選用專用水泥，裝入長纖維濾水紙袋中的錨固劑，另一種是采用一般水泥，添加外加劑制成。在環(huán)境溫度20±3℃、拌和水溫20±2℃、相對濕度60％～70％、水灰比0.3條件下，水泥錨固劑凝結(jié)時間：端錨時初凝＜3min，終凝＜7min；全錨時初凝4～7min，終凝8～11min。如在相同環(huán)境溫度、拌和水溫、水灰比條件下，相對濕度＞50％時，0.5h時水泥錨固劑抗壓強度為：端錨時11MPa，全錨時8MPa；1h時水泥錨固劑抗壓強度為：端錨時16MPa，全錨時14MPa。錨固劑水泥錨固劑第六節(jié)錨索、托梁、托板、網(wǎng) 由鉆孔穿過軟弱巖層或滑動面，把一端（錨桿）錨固在堅硬的巖層中（稱內(nèi)錨頭），然后在另一個自由端（稱外錨頭）進行張拉，從而對巖層施加壓力對不穩(wěn)定巖體進行錨固，這種方法稱預(yù)應(yīng)力錨索。 在長度和桿體結(jié)構(gòu)上與錨桿區(qū)別第六節(jié)錨索、托梁、托板、網(wǎng) 由鉆孔穿過軟弱巖層或滑動面錨索錨索托梁托梁是錨桿支護的關(guān)鍵構(gòu)件，它將單根錨桿連接起來組成一整體承載結(jié)構(gòu)，可顯著提高錨桿支護的整體效果。目前煤礦上常用的托梁有鋼板梁、鋼筋梁和W型鋼帶3種。托梁托梁是錨桿支護的關(guān)鍵構(gòu)件，它將單根錨桿連接起來組成一整體托板托板也稱墊板或托盤。是錨桿支護系統(tǒng)中的一個重要部件，它的力學(xué)性能直接影響整個錨桿的支護效果。選擇托板的原則是使托板的承載能力與錨桿桿體的承載能力相匹配。木托板用于木錨桿和竹錨桿，規(guī)格一般為400mm×200mm×50mm，可用普通木材制作。鑄鐵托板?150mm，厚10～15mm。鋼板托板由鋼板切割而成，規(guī)格為150～200mm×150mm×200mm，厚10～10mm。

托板托板也稱墊板或托盤。是錨桿支護系統(tǒng)中的一個重要部件，它的托板托板網(wǎng)網(wǎng)的作用（1）維護錨桿間比較破碎的巖石，防止巖塊的掉落。（2）提高錨桿支護的整體效果，抵抗錨桿間破碎巖塊的碎脹壓力，提高支護對圍巖的支撐能力。（3）在噴射混凝土內(nèi)可提高混凝土的柔性，防止噴射混凝土開裂掉塊。網(wǎng)網(wǎng)的作用網(wǎng)網(wǎng)的種類（1）按網(wǎng)格形狀可分為經(jīng)緯網(wǎng)和菱形網(wǎng)(a—經(jīng)緯網(wǎng)；b—菱形網(wǎng))（2）按制作工藝分為焊接網(wǎng)和編織網(wǎng)。（3）按材料分為鐵絲網(wǎng)、鋼筋網(wǎng)與塑料網(wǎng)。網(wǎng)網(wǎng)的種類第七節(jié)錨桿孔的施工及錨桿安裝頂板錨桿孔應(yīng)由外向掘進工作面逐排順序施工，每排錨桿孔宜由中間向兩幫順序施工。頂錨桿按照逐排由外向迎頭的順序施工，可以為了保障職工的施工安全，有效的維護頂板。每排內(nèi)錨桿由中間向兩幫順序施工，可以對巷道中部變化較快的部位及時得到支護，同時避免由于鋼帶錨桿孔位置的積累誤差導(dǎo)致錨桿安裝的失敗。同時實施快速安裝工藝鉆孔、攪拌、安裝，應(yīng)盡可能減少頂板空錨時間?，F(xiàn)場應(yīng)杜絕采用一次性將所有鉆孔打好，再一次性安裝錨桿的方法施工。第七節(jié)錨桿孔的施工及錨桿安裝頂板錨桿孔應(yīng)錨桿安裝錨桿安裝應(yīng)優(yōu)先采用快速安裝工藝。1、使用銷釘式力矩螺母或尼龍襯墊力矩螺母，利用錨桿機扭矩將銷釘切斷并上緊螺母，實現(xiàn)錨、安一體化。2、實施過程：先打一個錨桿眼→鋪網(wǎng)→上鋼帶→上托盤→裝錨固劑→攪拌(錨固劑初凝)→上緊螺母→對準(zhǔn)錨帶控制孔打下一個錨桿眼→裝錨固劑→攪拌(錨固劑初凝)→上緊螺母。3、根據(jù)測算使用快速安裝螺母比使用普通螺母施工效率可提高1/3上，縮短了掘進循環(huán)時間，加快了施工速度，效益顯著。錨桿安裝錨桿安裝應(yīng)優(yōu)先采用快速安裝工藝。1、使用銷釘式力矩螺錨桿安裝當(dāng)使用兩種膠凝速度的樹脂藥卷時，應(yīng)將膠凝速度快的放在前面，膠凝速度慢的放在后面。盡量使得兩種不同型號的樹脂藥卷的攪拌安裝時間取較長的一種。每個錨桿眼中不得應(yīng)用兩卷及以上的雙速藥卷。錨桿安裝過程中應(yīng)嚴(yán)格按樹脂藥卷說明書上規(guī)定的攪拌、等待時間等安裝方法操作，向眼孔中送樹脂藥卷時，應(yīng)輕輕將藥卷試送到孔中。應(yīng)將樹脂藥卷緩慢勻速地推到眼底后，方可轉(zhuǎn)動機械邊旋轉(zhuǎn)邊勻速上推。錨桿安裝當(dāng)使用兩種膠凝速度的樹脂藥卷時，應(yīng)將第十節(jié)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化如何做好掘進質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化工作1、工區(qū)所有干部職工都必須將掘進質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化要求學(xué)習(xí)透徹。2、各個工種按照質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化要求，加強現(xiàn)場操作。3、加強質(zhì)量驗收效果，避免出現(xiàn)不合格工程。4、保證質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化動態(tài)達標(biāo)。第十節(jié)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化如何做好掘進質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化工作2023/9/579第十一節(jié)巷道頂板事故及防治技術(shù)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、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、在開掘巷道時就應(yīng)該避免把巷道布置在由采動引起的高應(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)。對于在破碎巖層中開掘的巷道、支架間還要用背板背嚴(yán)。隨著對支承壓力分布規(guī)律的認(rèn)識和支架性能的改善、近年來、已支護好的巷道頂板事故比較少。2023/8/379第十一節(jié)巷道頂板事故及防治技術(shù)當(dāng)巷道圍2023/9/5801、冒頂原因

(1)掘進破巖后、頂部巖石與巖體失去聯(lián)系、若支護不及時、隨時可能冒落。

(2)已支護的頂部巖石、若支護失敗、可能造成冒落。2023/8/3801、冒頂原因2023/9/581

2.冒頂防治措施

(1)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、應(yīng)緊跟掘進支護；

(2)嚴(yán)格執(zhí)行敲幫問頂制度、危石必須挑下、無法挑下時應(yīng)采取臨時支撐措施、嚴(yán)禁空頂作業(yè)；

(3)在破碎帶掘進巷道、要縮小支護棚距、用拉條等將棚子連成一體、防止推垮；

(4)對破碎帶有時可超前注漿、固化巖體；

(5)掘進頭有空頂區(qū)和破碎帶必須背嚴(yán)結(jié)實、必要時要掛網(wǎng)防止漏空；

(6)炮眼布置及裝藥量必須與巖石性質(zhì)、支架和掘進頭距離相適應(yīng)、防止放炮崩倒棚子；

(7)錨桿支護注意眼深和錨桿密度、必要時錨噴網(wǎng)聯(lián)合支護。2023/8/3812.冒頂防治措施2023/9/5823.支架支護巷道冒頂事故的原因支架支護巷道的冒頂可分為壓垮型、漏垮型和推垮型三類。

(1)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)致巷道頂部已破碎的巖塊冒落。

(2)漏垮型冒頂是因無支護巷道或支護失效(非壓壞)巷道頂部存在游離巖塊、這砦巖塊在重力作用下冒落、造成事故的發(fā)生。

(3)推垮型冒頂是因巷道頂幫破碎巖石、在其運動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)定性不夠、可能被推倒而發(fā)生冒頂。2023/8/3823.支架支護巷道冒頂事故的原因2023/9/5834.支架支護巷道冒頂事故的預(yù)防措施

(1)可能的情況下巷道應(yīng)布置在穩(wěn)定的巖體中、并盡量避免采動的影響；

(2)巷道支架應(yīng)有足夠的支護強度以抗衡圍巖壓力；

(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能的變形量相適應(yīng)；

(4)盡可能做到支架與圍巖共同承載。支架選型時、盡可能采用有初撐力的支架；支架施工時要嚴(yán)格按工序質(zhì)量要求進行、并特別注意頂與幫的背嚴(yán)背實問題、杜絕支架與圍巖間的空頂與空幫現(xiàn)象；

(5)凡因支護失效而空頂?shù)牡攸c、重新支護時應(yīng)先護頂、再施工；

(6)巷道替換支架時、必須先支新支架、再拆老支架；

(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、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、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度、密度要適當(dāng)加大。特別注意：在掘進工作面10m內(nèi)、地質(zhì)破壞帶附近10m內(nèi)、巷道交叉點附近10m內(nèi)、已經(jīng)冒頂處附近10m內(nèi)、都是容易發(fā)生頂板事故的地點、巷道支護必須適當(dāng)加強。2023/8/3834.支架支護巷道冒頂事故的預(yù)防措施2023/9/584處理冒頂?shù)姆椒ò刺幚砻绊數(shù)姆椒ā⒖梢苑譃橐韵滤姆N：

1)直接支架法在巷道圍巖已經(jīng)穩(wěn)定、冒落矸石又不多、冒頂范圍約為2-3架時、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。

2)撞楔法當(dāng)巷道冒落矸很碎、可采用撞楔法處理。在冒頂?shù)牡胤较扔米残ㄏ蛎奥渌轫飞钐幋蛉?、在撞楔的保護下、清理冒落的煤矸,重新架設(shè)支架。撞楔的材料可選用鋼軌或小圓木(圖)。2023/8/384處理冒頂?shù)姆椒?023/9/5853)錨噴法錨噴法適用于冒頂范圍較大、具備錨噴支護設(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)向冒頂區(qū)域頂部噴射一層厚30-50mm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、并及時掛網(wǎng)和復(fù)噴一次、復(fù)噴厚度不宜超過200mm。冒頂處理完后、按要求立模砌碹、也可架設(shè)金屬支架。4)木垛法