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支护技术论文赏析八篇

时间:2023-03-10 14:51:56

支护技术论文

支护技术论文第1篇

关键词:基坑支护卸荷支顶斜撑

1工程概况

某建筑位于太原市汾河东侧500m。该工程地下1层,地上15层,建筑面积11000m2,钢筋混凝土框架剪力墙结构。采用Φ800mm钢筋混凝土灌注桩,1500mm厚条形承台基础,承台基础用400mm厚构造筏板(筏板下设300mm厚干炉渣)相连,基础顶标高-5.13m,平面尺寸43.8m×19m。构造筏板干炉渣底标高-6.00m,承台垫层底标高-6.80m,电梯基坑处局部-8.37m,室内外高差0.9m,自然地坪为-1.06~-1.6m。施工前期,钢筋混凝土灌注桩和基坑支护帷幕桩已相继施工完成。

1.1工程水文地质条件工程场地土自上而下依次为:

①杂填土,平均层厚1.18m;

②粉土,平均层厚1.5m;

③粉细砂,平均层厚3.88m;

④I:中砂,中密,平均层厚9.02m;

⑤II:粉细砂,中密,平均层厚4.73m;

⑥粗砂砾,中密,平均层厚2.22m;

⑦粉土,平均层厚5.14m。

土质类型为中软场地土,场地类别Ⅲ类。地下水位在自然地坪下2.2~2.7m,为潜水类型,由东向西流入汾河。

1.2周边环境

该工程东侧相距6m为5层办公楼,西侧相距8m为6层住宅楼,南侧相距4m为宽15m的道路,相距25m为5层住宅楼,道路下埋设有各种管线。

1.3基坑帷幕

基坑四周布设双排喷水泥浆深层搅拌桩,桩径Φ500mm,桩长12m,桩顶标高-2.5m,桩间距350mm,排距400mm。

1.4基坑支护

东西两侧距离办公楼、住宅楼分别为3m、5m处,各布置14根钢筋混凝土灌注桩,桩径Φ600mm,桩长12m,间距1.5m,顶标高-1.8m,混凝土强度等级C25。周围均匀布置8Φ18受力筋,箍筋Φ8@200。南北两侧帷幕桩兼作支护桩。

2基坑支护综合处理方案

2.1原支护桩复核该工程的岩土工程勘察报告,未提供土的力学性能指标。原支护设计采用的技术数据及要求的技术条件也未获得。按经验数据验算,东西两侧的钢筋混凝土支护桩及南北两侧的喷水泥浆深层搅拌帷幕支护桩均不能保证安全,必须采取处理措施。

2.2基坑支护处理原则

(1)尽量保留原有支护桩,使其充分发挥作用,以节约投资;

(2)确保基坑支护结构在基础施工过程中安全可靠;

(3)避免因基坑周围土体变形和降水不当,造成邻近建筑、道路和地下管线的不均匀沉降;

(4)便于施工操作。根据上述原则,经过对几种方案的分析比较和细致计算,确定了基坑支护的综合处理方案。即采用土体卸荷、对不同的开挖深度采取不同的支顶斜撑和不同的承台胎模的作法;降水采用轻型井点和回灌的措施。

2.3综合处理方案介绍

2.3.1钢筋混凝土支护桩和帷幕支护桩外侧挖土至-3.5m卸荷,卸荷宽度2.5m,其标高略高于地下水位;

2.3.2400mm厚构造筏板部位,用370mm厚砖胎模保护被动土区不受干扰;

2.3.31500mm厚条形承台部位,先以工程桩为支点,用钢管斜撑临时支顶钢筋混凝土支护桩和帷幕桩,然后挖土满砌砖胎模加强被动区,再拆除斜撑;

2.3.4电梯基坑部位,以4排工程桩为支点,边挖土、边用4道钢管斜撑支顶帷幕支护桩,浇筑配筋混凝土胎模兼支护墙,再割除斜撑;

2.3.5采用4套轻型井点降水,其中3套设在支护桩及承台筏板之间,井点管底标高-9m,高于帷幕桩底3m,在卸土区挖土后安设,主体结构完成4层后拆除;另1套设备设在电梯基坑东、南、西三面,挖土至-6.8m时安设,电梯基坑混凝土完成后拆除;

2.3.6在基坑东、南、西三面布置10口回灌井,保证回灌水高度-3.8m。

3方案的实施顺序及施工要点

3.1施工顺序施工准备卸荷区统一挖土至-3.5m支护桩内侧边3套轻型井点管埋设,打回灌井、观测井,组装降水回灌系统降水回灌基坑内土方开挖,支护桩内侧宽2.5m的范围挖至-5.1m时暂保持不动,其余部位挖至-6m条形承台部位挖至-6.8m,支顶斜撑,挖除支护桩内侧保留土;砌筑砖胎模砌体兼支护墙,拆除斜撑电梯基坑外侧1套轻型井点管埋设,机组组装降水电梯基坑部位挖土,斜撑处斜面分层挖土,分别支顶-5.0m、-6.6m、-7.5m、-8.2m斜撑,支模浇筑钢筋混凝土胎模兼支护墙,割除斜撑,封斜撑管口电梯基坑部位基础承台施工拆除电梯基坑外侧1套轻型井点其余承台筏板施工。

3.2施工要点

(1)型钢和钢板用Q235,混凝土强度等级C30,砌体均用M10水泥砂浆砌MU10砖。

(2)为使东西两侧桩间土在施工过程中保持稳定,边开挖、边在支护桩间挂铅丝网抹灰。

(3)钢斜撑下端支顶在工程桩上,斜撑与工程桩相接触处焊弧形钢垫板,钢垫板与工程桩间孔隙用水泥砂浆或水泥浆灌实;钢斜梯上端槽钢组合腰梁与支护桩间孔隙,用细石混凝土或水泥砂浆灌实。

(4)同一根工程桩上支顶两根斜撑的,在该工程桩与其邻近后侧桩间水平支顶木撑,以确保工程桩的安全。

(5)支顶斜撑的设置,必须遵循先撑后挖的原则。斜撑的拆除,必须在砌体砌筑后2d且混凝土强度至少达到C10以上时进行。

4施工监测结果

4.1周边环境东、西两侧建筑及南侧道路稳定,无开裂现象发生,建筑物的最大沉降值10mm,最大倾斜值0.07%,属正常允许范围。

4.2支护桩顶变形观测点埋设后进行第一次观测。从挖土开始,在施工的不同阶段,每日或隔日进行观测,直至承台混凝土施工完毕,共观测10次,东、南、西、北的最大位移分别为7mm、7mm、8mm、20mm。

支护技术论文第2篇

关键词 煤矿;巷道;支护形式;支护技术

中图分类号TD3 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)113-0105-02

0 引言

近几年来,随着我国社会经济的快速发展,对相关能源的需求已逐渐增多,而煤炭是非常重要的能源资源,其对社会经济的发展具有一定的促进作用,因此,必须对其开采情况引起重视,而对煤矿资源进行勘察及开采的同时,也应对其相关技术进行深入研究,为了使相关人员对煤矿技术有更进一步的了解,本文主要就煤矿巷道支护技术作以下分析。

1 煤矿巷道常用的支护形式

1)应力控制技术

即在应力降低区布置巷道,或通过人工卸压方式使巷道周边的高应力向深部转移,从而对巷道围岩的变形情况进行有效控制。一般而言,在应力降低区对巷道进行布置是首选的方法,通过对巷道布置的断面形状、方向以及尺寸进行优化,可使巷道受力情况得到有效改善。人工应力控制措施通常有掘卸压巷、切缝、爆破以及钻卸压孔等形式,在具体作业中,这样的施工比较复杂,且难度也较大,因此,目前还没有进行广泛应用。

2)棚式支架

此支护形式曾是煤矿巷道中最主要的支护方式,按照支护材料的不同,可把其分为以下几种形式:钢筋混凝土支架、木支架、金属支架,其中,前两种支架已逐渐被淘汰。从某个角度而言,棚式支架是一种被动支护,其通常不会和巷道表面发生紧密接触,因此,难以对围岩早期变形情况进行有效控制,如果巷道的环境比较复杂,那么所需成本就会较高,而支护能力也难以得到有效保证。

3)注浆加固

即在破碎煤岩体中对巷道进行维修或开掘,和锚杆支护及棚式支护相比,其可对巷道进行更加有效的支护作用。在巷道中注浆浆液,可对围岩中的裂隙进行有效填充,从而可使破碎岩体发生固结,这样就能使围岩的结构得到一定改善,进而可使围岩自身承载能力得到有效提高。现阶段,比较常用的注浆材料主要是高分子材料和水泥基材料,在实际应用中,要结合生产条件及巷道地质的具体情况选择合适的材料。

4)复合支护

此支护方式是一种应用两种或两种以上的联合支护方式对巷道进行支护,使用这样的支护方式时,如果能使每种支护方式的支护作用及优势都能得到最大程度的发挥,将会取得非常有效的支护效果。复合支护可适用于许多巷道的施工中,但是其成巷速度较慢,且成本也比较高,如果支护形式的选择出现错误,就会很容易造成安全事故。

2 煤矿巷道支护理论及常用的支护技术

2.1支护理论

1)松动圈支护理论。此理论认为,巷道开挖后通常会出现松动圈,受到松动圈的影响,围岩最大变形载荷就会出现碎胀变形,而围岩破裂过程中的岩石碎胀变形就是最主要的支护对象,松动圈的变化和碎胀变形的变化成正比关系,松动圈越大,碎胀就会出现越明显的变形现象,从而会导致围岩变形量有所增大,这样就会给巷道支护带来一定难度。此理论结合松动圈的大小对围岩进行分类,并提出了相关方面的支护形式;2)新奥法支护理论。煤炭行业中的研究人员,结合本行业的特点,对新奥法支护理论作了相关方面的完善及发展,并逐渐形成了以下支护原则:采用光面爆破;采用早强喷射混凝土,并及时对巷道周边进行封闭,然后实施密贴支护;采用锚喷支护,对围岩进行有效加固,以使其自承能力得到一定提高,从而在岩内形成一个性能良好的承载圈;实施二次支护;在破碎围岩中注浆,以使其更加坚固;实施动态设计及动态施工等;3)围岩强度强化理论。此理论认为,在锚杆支护的作用下,锚固体的力学参数可得到一定提高,从而可使锚岩体的力学性能得到有效改善,并可能使锚固区域岩体的峰值强度、残余强度以及峰后强度都得到较明显的强化,而且还能对围岩的应力状态进行有效改变,此外,通过增加围压,还可促进围岩承载能力的有效提高。有的研究者还应用损伤力学、弹塑性力学、大变形力学以及流变力学等理论对巷道围岩的破坏及变形特征进行详细分析,并从多个角度对支护体与围岩之间的相互作用以及巷道矿压规律进行了深入研究;4)联合支护理论。此理论认为,在比较复杂的巷道中,如果只增强其支护体的刚度,那么通常都是难以对围岩的变形情况进行有效控制的,因此,要用先让后抗、先柔后刚、柔让适度的方式开展支护作业,这样才能保证支护的稳定性。在环境比较复杂的巷道中,联合支护理论的应用得到了有效推广,但是随着围岩条件越来越差,目前,此理论已受到一定挑战,联合支护在某些巷道的应用中,通常都需对巷道进行多次维修,这样就会很容易导致围岩发生变形。

2.2 常用的支护技术

1)深井全煤巷道沿空掘巷锚杆支护技术

此技术应用锚固平衡拱原理,通过数值分析来确定初步的支护设计及煤柱的尺寸,然后结合深井高地应力综采放顶煤工作面顺槽的矿压显示特点,应用在具有较强冲击倾向及采深大的放顶煤沿空巷道中。此技术可使掘进时的冒顶现象得到有效避免,从而可使煤柱一帮的整体性得到一定提高,此外,还能使垮帮及片帮现象得到有效消除,进而可在一定程度保证采空区及巷道的安全性。另一方面,把此技术应用在沿空巷道中,还能使支护成本得到有效降低,并可使用回采工作面的单产量得到一定提高。

2)全螺纹锚杆支护技术

全螺纹锚杆属于新型锚杆,其使用无纵肋螺旋钢筋制作,钢筋上面的两个横肋为螺旋形,可结合具体需要旋入螺母,和其他类型的锚杆相比,其具有以下特点:杆体采用热轧全长连续螺纹,生产工艺比较简单,所需费用较低;不需对杆体上的螺纹进行二次加工紧固,需保证杆体全长,不能出现薄弱截面,各个部位的强度要相等,可有效避免常规锚杆因受到帮部侧的巨大压力而发生断裂现象;可结合具体需求对截取相应的杆体。

3)软岩动压巷道锚注支护技术

此技术的支护机理是:通过浆液对围岩中的裂隙进行封堵,可使空气得到有效隔绝,并可使围岩的风化现象得到一定减轻,从而可有效保证围岩的强度。注浆后,松散破碎的围岩胶就会逐渐结成为整体,从而可使荷载均匀地作用在支架及喷层上;通过注浆方式充填围岩裂隙并配合锚喷支护,可逐渐形成多层强有效的组合拱,而注浆锚杆本身就属于全长锚固,把之与多层组合拱联成一个整体,从而可使整个巷道支护结构的承载能力得到有效提高。

3 结论

煤矿巷道支护技术对煤炭开采的安全性有着重要影响,因此,作业前,相关人员应对煤矿巷道支护的支护理论、常用形式及支护技术有一定了解,这样才能促进相关工作的顺利开展。

参考文献

[1]马万祥,刘晓平,马永生.高预应力锚杆支护技术及其在复杂困难煤巷中的应用[J].现代商贸工业,2010(12):115-116.

支护技术论文第3篇

【关键词】支护技术 发展历程 实践应用

【中图分类号】 TD163【文献标识码】B【文章编号】1672-5158(2013)07-0318-01

一、引言

经济在发展,能源需求量大已经是我国社会一个不容置疑的共识,煤矿的开采工作也已经进一步向地下更深的地层延伸,在这个逐步采深的过程中,支护作为一种非常重要的技术得到不断的发展,大致经历了从单一型支护技术到联合多强化型技术的发展历程。在煤炭早起的开采过程中,井巷的支护主要是木制材料,随着钢筋砼的出现,支护形式主要是钢筋和混凝土衬砌。在矿床采深加大和地质结构越来越复杂的情况下,原有的支护结构材料已经不能满足现有的需要,进而随即发展了金属支架支护和锚杆系列支护技术,这为相当长一段时间的矿床开采带来了巨大的便利。20世纪30年代,联邦德国首先开发了U型钢金属支架支护技术,并且投入到生产之中,这种技术也是当时国内外普遍采用的一种技术。1912年,艾尔雷德·布希发明和应用了锚杆,到20世纪50年代,此项技术在各个国家得到广泛的发展和应用。我国是在1956年引进的锚杆技术,并且在淮南等矿区先后尝试了木锚杆、金属锚杆以及砂浆锚杆技术,都得到了很好的发展,并且随即将其广泛应用于国内的各大煤矿。随着采深进一步加大、地质环境也越来越复杂,一些煤矿开始采用了复合支护技术并且取得了良好的效果,同时也开发了强力支护体系,这为未来的煤矿井巷工程工作进一步的开展做出了巨大的贡献。

二、支护技术发展的主要阶段

1、传统支护技术。传统支护技术是以木材料或者钢筋混凝土作为支护材料,主要分为支撑和衬砌两种。其中,支撑是以临时性保护围岩的结构,衬砌是永久性加固围岩的结构。传统支护技术认为,围岩和支护是分开的,围岩是煤矿开采的重荷负载,而支护是承担重荷负载的载体。这种技术有明显的缺点,主要表现在,他需要耗费大量的木材,同时它还深受采深和岩体的性能的影响。

2、金属支架支护技术。金属支架支护技术主要可以分为刚性支护技术和可缩性支架支护技术,其中刚性支架允许支架变形量小,随着变形量变大其阻力变小,直至这种阻力消失;可缩性支架允许支架变形量较大,随着变形量增大阻力也变大,甚至有可能达到恒阻。这种技术较传统的支护技术有很大的不同,金属支架支护技术认为,围岩是重荷负载,而支架作为一种支护体,但是此种技术也有一定的缺陷,由于支架支护所承受的侧压力和荷载的不均匀常使支架稳定性不足、可缩性减弱以及竖向承载能力下降。由此,U型钢金属支架支护技术的支护由多段弧形构件相互叠置搭接组装而成,主要呈拱形或环形,大大提高了支架支护的抗压能力、安全系数、抗灾能力以及减小它的变形量。

3、锚杆系列支护技术。锚杆技术的发展是以之前传统支护技术和金属支架支护技术在实际应用中出现的弊端为基础,在日常的矿业发展中,逐渐的取代了前两种支护技术成为当前国内外一种普遍使用的技术。在我国的应用中,主要可以分为单体锚杆群支护阶段、组合锚杆支护阶段、预应力锚杆支护阶段以及强力锚杆支护阶段。这也体现出锚杆支护是一种十分有效的支护手段,降低了支护成本,并且在很大程度上减轻了工人的工作量以及工作强度,比传统的支护技术更加安全、高效。

4、复合支护技术。随着采深程度加大以及地质结构越来越复杂,很多工程已尝试使用复合支护技术并取得了较大的成功。复合支护技术是指使用两种或两种以上支护方式联合支护巷道。

三、支护技术的实践应用

在目前的煤矿开采中,传统的支护技术已经不能够满足工作中的各项要求,它主要是作业于煤矿表面以及深度较小的工程,所以已被现在向更加复杂的工程所淘汰。在金属支架支护技术发展的过程中,刚性支架支护所用的高强度混凝土施工技术,这种技术一方面可以在地面进行生产预制,另一方面可以在井下进行机械化装配,从而组成全断面封闭的和密集连续式的高强钢筋混凝土结构,这种支护主要应用于高地应力以及破碎围岩的巷道支护。虽然它在预制可以保证支架质量方面与之前的传统支护技术有了明显的优势,但是它在面对覆岩层整体移动时,却显得底层抗压能力不足,从而缺陷也是十分的明显。金属支架支护的另一种类型为可缩性支架支护,特别是U型钢支架支护结构在我国应用十分广泛,它主要应用于松软围岩、压力大、底臌严重以及两帮移近量大的开采区和采取巷道,相比刚性支架它具有抗压能力强、一次成巷好、抗灾能力强、安全系数好以及质量得到保证等优点,但是它的成本较高、搭接处接头易松动。随着采深加大,地质环境复杂等情况出现,锚杆支架在我国开始得到发展,同时锚杆支架支护技术也是国内支护研究最多的一项技术,可以体现它的应用之广泛。其中一般的锚杆支架支护可应用于常规的支护工程,但是一些特殊地质条件下,就要应用更为专业、技术高的支护技术,如锚喷支护、锚喷网支护结构、锚喷网钢拱架结构或配以壁后充填以及不同锚杆技术的研究等都在我国有了较好的发展。

虽然支护技术无论是在理论研究方面还是在现实应用中都取得了巨大的进步,但我们还应该看到一些方面存在的问题和不足,只有正确认识这些问题和不足,我们才能更好的研发支护技术,从而在理论上实现突破创新,同时也为煤矿巷道工程在开展过程中寻求更加安全、高效、成本低、效益好的支护技术。首先,理论与实际问题脱节。就我国当前的形式来开,好的巷道支护技术主要集中于一些规模较大、经济效益较好的大矿区,而大多数的煤矿依旧采用普通的巷道支护技术,遇到一些诸如软岩石之类的问题,都是采用一般的支护手段进行作业,然后再进行多次修补,这不仅工程较大,而且成本高昂。我们必须将一些好的理论成果充分实现它的现实应用的可能性,实现理论指导实践的价值。其次,缺乏实际资料,工程规范能力较差。在我国地势复杂多变的实际情况下,虽然有很多的地质及工程勘察资料,但都无法准确解决现实中煤矿开采遇到的问题,并且新的工程规范一直没有出台,原有的规范已无法适应较快发展的现实。第三,相关法律制度不够完善。在工程支护方面,由于技术一直都不够完善,虽然有很多的理论的研究,但是对比国外先进的技术还存在很多的不足,而我国相关的法律制度一直处于相对滞后的状态,就无法更好的保障我们先进技术的成果以及工程的顺利实施。第四,支护形式单一,创新度不够。技术创新是工程能够快速发展的关键,形式单一只能让我们缺乏选择的空间,所以形式多样化,增强理论与实践的创新能力已经是煤矿井巷工程支护技术开展的更紧迫而又现实的要求。

四、总结和建议

支护技术对于地下工程的开展意义十分重大,仔细了解其发展历程及其特点和应用范围,对接下来技术创新打下基础。在理论发展的同时,我们应该注意实际中的应用,找准问题方能找准创新的突破口,实现支护技术在煤矿井巷工程中的长足发展。

参考文献

[1] 佟海,朱新能. 高应力回采巷道综合支护技术的应用[J/OL].煤炭科技,2012,(04)

[2] 王牛,李毅男,张辛建. 三软不稳定煤层的矿压观测与支护技术探讨[J/OL].河南科技,:[2013-3-13]

[3] 吴育华.煤矿巷道锚杆支护技术运用问题探析[J].内蒙古煤炭经济,2012,(12)

支护技术论文第4篇

关键词:锚杆支护;煤矿建井巷道;施工技术应用

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.071

在我国的煤矿巷道施工中,伴随着挖掘技术的不断进步,煤矿锚杆支护施工技术得到了大力的发展,作为一种新兴的支护技术,被广泛的应用在煤矿掘进施工之中,也正是该技术的应用大大的提高了煤矿采掘的安全性,使得经济性更加突出,而这一结果,主要是通过应用锚杆支护技术来改善围岩“支”“围”关系而实现的。

1 锚杆支护的应用

巷道施工开始后,锚杆支护施工也就随之开始,先要在围岩进行打眼操作,加固工序要在锚杆被嵌入之后才可以进行,由于围岩自身的强度被充分的利用了起来,也就达到了巷道支护的目的。巷道在掘进的过程中,会产生新的地压,同时也会伴随有部分破碎岩石脱落的现象,与一般的支架不同,锚杆并不是简单的承受新地压和单纯的防御岩石脱落,围岩自身的受力状态在锚杆嵌入之后,就发生了改变,会和锚杆形成一个新的结构,产生的稳定的岩石带,从而达到保护巷道的目的。被广泛运用在巷道施工之中后,也随之越来越成熟,技巧越来越丰富,在不断的发展和完善之中,也形成了个各种不同的支护理论应用于实际的施工之中,归结起来,锚杆支护主要有四个。第一是悬吊理论。通常在直接顶较薄,老顶坚固的层状岩层中运用到锚杆支护的悬吊技术,它在此情况中的表现也极为突出,在上部岩层上通过锚杆悬吊下部的不稳定岩层,由锚杆承受其施加的压力,以此来达到稳定井巷的目的[1]。第二是组合梁的理论。在层状岩层之中,运用悬吊理论仍存在一定的局限性,作为补充,组合梁理论应运而生。通常在没有稳固的岩层中,锚杆锚固薄层岩石,形成一个岩石板梁,岩石板梁利用锚杆产生的抗剪能力,其间层发生错动的频率就会降低,分层发生整体弯曲变形的现象得到了有效的控制。第三是挤压巩固理论。锚杆支护施工技术应用在块状围岩中,是通过挤压巷道周围的危石,从而起到加固的作用。第四是减少跨度理论。该理论实际上是在悬吊理论的基础之上产生的,在巷道的顶板上,通过嵌入锚杆,巷道顶板岩石悬露的跨度有所减小,相当于在该处打了点柱,正因如此,岩层的抗弯曲能力显著的被提高了,顶板的稳定性也便随之加强。

2 锚杆支护的优越性

锚杆支护相比一般的支架,在优越性上主要表现在三点。首先是支护的效果。在支护原理的上,锚杆支护与现代的岩石力学和围岩控制理论相吻合。锚杆支护的加固作用,作用于围岩内部,受力由“围岩――支护”这个整体来承载,在增加围岩稳定性的基础之上,提高承载能力[2]。因此在煤矿建井巷道中,锚杆支护的能够很好的维护其稳定性。其次表现在工作效率上,同时有效地降低了劳动的强度。与传统的棚式支护对比,在支护使用的材料上更少更轻便,在巷道的掘进过程中,由于材料数量的减少和重量的消减,运输量减小,劳动的强度下降,对于工作效率的提升有了很大的促进空间,在工作面回采时,支架的回撤工作时间缩短,工人的劳动强度降低,同时极大的提高了施工的安全系数。第三表现在资金的投入量上。锚杆支护减少了材料的使用量和投入量,因此直接的降低了资金的投入[3]。由于巷道工作断面不需要为锚杆支护预留空间,因此可以适当的减少巷道断面,从而在材料的使用上能够做到缩减,同时带来的好处是,减少了巷道维修的量,节约了数量可观的维修费用。总而言之,锚杆技术是一项先进的技术手段,先进就必然带来高效,降低资金成本的投入,对于经济效益有着显著的提高。

3 施工过程中的需要注意的问题

大力的推广锚杆支护技术在巷道施工中的应用,也是实现回采工作高效率的重要途径,在利用锚杆支护技术的优势作业时,也应该注意到几个施工中常见的问题,否则锚杆支护技术的效果就可能大打折扣。第一,必须严格的按照《煤巷锚杆支护技术规范》中的规定,进行锚杆支护施工操作[4]。第二,锚杆眼之间的间距和排距布置,锚杆的设计排距,应该严格参照作业规程,大于锚杆至迎头的间距。第三,在打眼之前,先要敲掉悬矸活石。部分位置可能会发生冒落现象,因此要先安装临时支护,在进行打眼,完成后将眼内的岩粉和积水清理干净。第四,为了确保锚杆的托盘能够紧贴巷壁,要使用机械或者力矩扳手,将锚杆拧紧,托盘后严禁填充任何杂物。第五,施工现场应该备好预紧力扳手或者测力计,施工过程中做好对器材的保护工作。

4 结束语

在煤矿建井巷道施工中,锚杆支护施工直接影响到巷道的安全性能,关系到煤矿井下的作业人员的生命安全。随着技术的不断完善,锚杆支护技术必将成为煤矿中的重要应用技术,为煤矿行业的高效作业做出巨大的贡献。

参考文献:

[1]陈伟.试论煤矿建井巷道施工锚杆支护技术应用现状[J].科技资讯,2015(04):121.

[2]张伟,李井坤,成渝.锚杆支护技术在大跨度巷道施工中的应用[J].煤炭技术,2015(11):39-41.

支护技术论文第5篇

摘 要:煤矿巷道掘进和支护施工是煤矿开采过程中的关键环节,其施工作业环境往往比较恶劣,若掘进施工速度过快,支护设置不合理,很容易造成巷道坍塌,发生严重的安全事故。因此,应高度重视煤矿巷道掘进施工,采取科学高效的支护技术,优化掘进施工工艺,加强掘进和支护控制管理,确保煤矿巷道的安全顺利开采。

关键词:煤矿巷道 掘进施工 支护技术

中图分类号:TD263;TD353 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)08(c)-0158-02

煤矿巷道掘进施工和支护是煤矿开采的重要步骤,对煤矿的顺利开采有非常重要的作用。巷道掘进和支护技术对开采的专业性要求很高,这两项复杂的工作对工人的生命和煤矿开采有着根本的影响,要在思想上高度重视。为提高煤矿巷道掘进施工的工作进度,确保安全性和可靠性,要把地质构造和施工方法结合起来,严格控制掘进速度和位置,采用合适的掘进设备。

1 存在的问题

1.1 掘进施工工艺不合理

煤矿巷道掘进施工在我国煤矿行业发展的过程中积累了大量的经验,掘进主要采用钻爆法,这种方法的速度不快,对岩体的应力也会有很大影响。使用锚喷支护可以有效实现煤矿巷道支护,但是这种方法存在施工质量水平低的缺点。钻爆法的药量控制是个难点,药量不合理或者位置控制不当,就会影响了整个巷道的支护效果。

1.2 地质构造异常复杂

煤矿巷道掘进施工要充分考虑地形因素的影响,支护过程中除了采用成熟的顶板支护技术,还要根据实际情况有所变化。煤矿周围地形地貌特点有所不同,在掘进施工中对地质条件发育成熟,支护条件较好的部位,可以适当加快施工速度。对巷道地质构造复杂、煤岩层厚度变化明显的部位要控制掘进速度,严格做好支护工作。

1.3 安全支护技术不足

煤矿巷道围岩岩体经常会受到水的影响,岩体结构复杂、变形性较大,煤层的稳定性和可靠性较差,对掘进施工和支护技术的要求较高。掘进施工过程中,巷道受外在膨胀力的影响,容易发生位移或者变形,严重的位移和错位会损坏煤矿巷道,特别是煤矿巷道岩层松软区域。巷道掘进速度较慢和安全防护不足,不能满足施工进度要求。

2 掘进工作面的通风与防尘

2.1 通风

对煤矿巷道实行通风措施可以减缓地下压力,保证巷道的安全性。对煤矿巷道施工作业而言,通风效果直接影响煤矿施工的安全性,是掘进工作必须要进行的工作。煤矿巷道使用的通风设备主要是通风机,要在选择时注意考虑风量、安装位置和风筒。选择通风机时,以巷道掘进作业的实际需要为依据,参照现有的数据经验,设计合理的风量需求。目前,使用较多的是压入式通风机,在设备市场上经常能够见到。安装通风机启动设备时,要考虑风压的影响。一般选择远离巷道掘进风口的位置,远离作业面的位置空气压力低,有利于通风机吸入空气。通风机的整体风压要低于巷道的风压,可以实现充分的鼓风。通风机风筒的长度选择也要仔细考虑,要考虑和作业面的有效距离。风筒的长度要考虑有效通风的距离,满足对通风长度的要求,风筒的直径要尽量大些,可以保证风量。风筒的出口要考虑气流的影响,和巷道掘进面的距离不能太远,以保持空气的流通。使用风机要避免涡流现象,降低通风不足引起的危险。煤矿巷道掘进施工中,还要减少漏风现象的发生,把煤矿巷道的风险降到最低。通风机的选择和安装都要有专业的人员,由专人负责通风机的管理。在下井安装通风机前,必须要在地面上先进行通风机的试运行,保证通风机的运行和工作性能,做好通风机的检查工作,保障通风机可靠运转。

2.2 防尘

煤矿巷道的施工作业经常会遇到粉尘的产生,要仔细处理粉尘问题,做好防尘工作。掘进施工时,矿岩被一点点开采下来,煤层和岩体受到外在作用力的影响,会出现明显的变形,当作用力大于内部的作用力时就会引起破碎,产生大量的粉尘。到处飞舞的粉尘不但严重影响掘进工作的进度,对整个掘进施工的安全性也有很大危害,对矿工的健康也是一种极大危害。要在防尘上下力气,做好掘进工作面的防尘工作。目前的煤矿巷道防尘主要有:(1)借助水分子的吸附,向煤矿矿层注水;(2)给施工中的煤矿岩体合理洒水,降低粉尘数量;(3)利用通风机直接将粉尘吹走。上述三种方法中,用水除尘还要考虑水资源的使用和处理,一般为减少困难和实现容易处理选择通风除尘。通风除尘是煤矿巷道施工主要的防尘方法,但不是唯一方法。进行煤矿巷道掘进时,要根据巷道的实际情况,采用多种除尘方式进行除尘作业。做好粉尘浓度的检测,把粉尘浓度降到最低,全面减少危险的发生。

3 支护技术

支护技术的重要性不言而喻,在做好支护技术的前提下进行煤矿的安全生产。煤矿支护技术不仅要在巷道支护理论上下功夫,还要应用到煤矿巷道掘进作业中,在应用中检验理论的正确性。煤矿巷道支护理论要在研究实际情况的基础上,从理论对煤矿岩层和实际情况做出解读和预测。在实际的煤矿巷道支护工作中,要从理论方面对支护工作进行指导。目前,应用较多的理论有新奥法支护理论、松动圈支护理论和围岩强度强化理论等。新奥法支护理论的要点有:采用锚喷支护,保证围岩的承载能力;对围岩进行加固,添加新的承载圈;采用光面爆破等。

煤矿巷道支护形式根据支护工作和围岩的关系不同为有所不同,支护工作对围岩的影响是通过作用力和作用方向来实现的。目前巷道支护形式主要有四种:(1)支护力作用在围岩外层,如支架支护等;(2)支护力在围岩的内外层同时起作用,对围岩形成一个从内到外的整体支护作用,如锚杆支护等;(3)改变围岩的力学性质,通过改变岩体的构成,加强围岩强度,如注浆加固方法; (4)改变围岩的应力状态,受力状态的改变深刻影响围岩的强度,在应力下降区域,对应力进行控制。

四种技术中的锚杆支护技术具有很强的整体性,涉及到地质勘查、方案设计、作业机械选择和施工质量评估等方面。做好地质勘查,针对围岩的应力、地貌,为支护设计提供数据支持。针对现有的数据结果,结合已有的施工经验,设计合理的施工方案。完成锚杆支护施工后要进行严格的质量评估,确保安全稳定。

4 结语

综上所述,煤矿巷道掘进施工和支护关系到煤矿的开采和开发,是煤矿开采的关键环节,要在保证安全的基础上加快掘进施工速度、收到技术、环境等因素的影响,目前的施工还存在一些问题,加强煤矿巷道掘进支护,保证工人的安全。结合煤矿的实际情况,采用科学的施工方法,不断提高掘进施工效率,保证施工安全。

参考文献

[1] 师培俊.煤矿巷道掘进施工与支护技术研究[J].能源与节能,2015(9):65-66.

支护技术论文第6篇

【关键词】软岩;支护理论;流变;膨胀

1、引言

软岩工程是矿山、交通、水利和建筑等行业施工建设中经常碰到的技术难题。近年来,在我国的水工、道路及矿山建设中,大量工程实践提供了众多成功经验和失败教训,成为软岩技术发展的推动力。软岩工程开挖后,支护系统除承受松脱岩石自重外,主要承受随时间增长的变形压力围岩变形与支架压力不仅取决于原岩应力、岩体性质,而且,取决于支架刚度和架设时间等因素,并且,随时间增长而改变。

2、有的软岩支护技术和理论

2.1 软岩支护技术

由于软岩的物理力学特性,软岩工程必须实行人工支护,才能保证其稳定性。软岩工程的技术关键就是控制围岩的稳定。目前,用于软岩工程的支护技术有多种多样,主要有如下一些支护类型:

(1)砌体支护,砌体支护约占我国地下开采巷道支护中的 20%,主要材料是料石、砖和混凝土等,这是一种传统的支护形式,应用比较广泛。但是,这是一种刚性材料。为了适应软岩巷道变形大的特点,人们在实践中创造了干砌料石木板圆碹、离壁碹、重缝碹、条带碹和高强弧板等支护形式,收到了较好的效果。

(2)支架支护,目前的软岩巷道,尤其是承受动压的采准巷道,使用 U型钢、槽钢和工字钢制作的可缩支架较多,其断面形状也向多样化发展,如圆形、椭圆形、梯形、方环形、马蹄形及非对称形等。支架间还安设了拉杆和背板,以增加其整体稳定性。有的巷道还进行了壁后充填。

(3)锚喷支护,锚喷支护由于能及时支护巷道,喷层与围岩密贴,适应性强,使用灵活,可有不同的组合,因而越来越多的用于软岩工程。锚杆按材料可分为金属锚杆、木锚杆、竹锚杆、钢丝绳锚杆和有机玻璃锚杆等。

2.2 软岩支护理论

目前,国内外软岩支护理论有两大类,一类是用定性的原则表述的支护理论;另一类是用定量的力学模型研究的支护理论。

(1)定性的支护理论,目前,定性的地压理论主要有新奥法及松动圈支护理论。

新奥法(NATM)是奥地利学者 Rabcewice(1964~l965)在总结前人经验后提出的一套隧道设计与施工原则,米勒(1980) [1] 将其总结为 22 条。至今为止,新奥法仍是国际上在地下工程设计与施工中占主导地的权威理论。新奥法摒弃隧道力学中的以普压理论为代表的松动地压理论,将岩体视为承载体,这种认识的重大转变给支护带来一场革命。董方庭等(1996) [2] 根据围绕开挖空间所产生的松动圈以及松动圈在支护中的作用和地位,提出了软松动圈支护理论,并建立了松动圈大小与支护力大小的经验关系,对解决软岩支护问题起到积极的作用,但由于松动圈是围岩变形与破坏的最终产物,仅从这一最后形式分析问题,不仅难以考虑软岩中出现的各种较为复杂的情况和影响因素,也难以建立较为系统的又有较为严密理论基础的软岩支护理论。

(2)定量的支护理论研究的历史实质上是围岩力学模型的研究历史。50 年代以前,围岩的力学模型经历了刚性、弹性和弹塑性发展阶段。代表性的支护理论有:

①支护结构与围岩共同作用原理

在软岩体中掘进一条巷道,破坏了原岩应力的平衡状态,巷道能否保持平衡,取决于围岩的物理力学性质和原岩应力的大小。对于坚硬的围岩,巷道周围的集中应力小于其强度极限,巷道不用支护也能保持稳定。对于软弱的围岩,巷道要保持稳定必须依靠各种形式的支护。

②应力平衡原理

软岩巷道之所以变形量大、难于维护,就是因为在弹塑性边界上,应力不平衡所致。塑性区的形式是一个由外到里的渐变过程,提高支架阻力,增加围岩的值,C、θ值,可使巷道围岩的应力尽早取得平衡。

由于存在以下的两个主要问题使得定量的支护理论难以变成实用的可操作的支护理论:考虑了各种因素的本构关系过于复杂,涉及的各种参数甚多,计算本身就已变得非常复杂和困难,而要确定支护力的大小,尚需要强度理论或稳定准则,复杂条件下的强度理论或稳定准则目前研究尚很不充分,所以难以将力学模型用于支护力的大小设计。

3、适用于围岩的支护理论

3.1 围岩变形机理的研究

过去,人们对岩石(块)的变形机理研究较多,而对围岩的变形机理研究不够深入,只是过多地集中在围岩表面收敛的研究方面。仅以围岩流变过程而言,若开挖形成的围岩处于粘弹性,则围岩通过流变要经历从弹性- 塑性- 破坏- 失稳等一系列过程,在这一过程中,围岩内部的应力场、位移场及强度都将会发生复杂的变形,不了解这一过程,就无法确定合理的支护时间:再如,围岩的膨胀过程一定是强度不断变化的与流变耦合的一个过程,而且围岩内部有水、围岩周边供水和围岩里外都无水等各种情况下的变形过程将有很大的差异。初步得到以下结论:

(1)及时地提供足以使围岩形成稳定蠕变的支护力,并使围岩尽快形成压缩环,即达到安全的目的。

(2)采用可压缩性恒阻支护,同时设计支护力为刚好满足围岩进入稳定蠕变的支护力,从而达到最经济的目的。

3.2 围岩稳定性准则研究

建立围岩的稳定性准则是分析围岩变形机理及将力学模应用于实际支护设计的前提,需进一步加强这一项基础性研究工作。陈宗基(1991) [3] 给出了稳定蠕变准则,Wittke(1979) [4] 给出了膨胀稳定准则,但流变与膨胀耦合作用下的大变形围岩稳定准则的研究目前尚未开展。

3.3 力学模型研究

软岩支护理论最终所要建立的是(大变形)非饱和粘弹塑性模型,但由于非饱和岩石力学尚未建立,所以最终模型的形成尚需相当长的研究过程,但由于工程实际的迫切需要以及建立模型总是经历从简单到复杂,再从复杂到简单的过程,所以,抓住主要影响因素,建立较为简单的近似模型是当前软岩力学模型研究应加强的一项工作。范秋雁(1997)[5]通过研究蠕变与弹塑性变形之间的相互关系及围岩流变的机理,将一个复杂的粘弹塑性问题转化为简单的弹塑性问题来近似求解,这一模型可求出工程上所需的最小支护力及围岩最大允许变形量。

4、结语

(1)目前软岩支护理论研究落后于软岩支护技术的研究,应进一步加强软岩支护基础性理论研究工作。

(2)由于受当时岩石力学发展水平的限制,新奥法尚存在不足之处,应该运用现代岩石力学理论加以修正和完善。

(3)软岩支护理论等于修正新奥法等于(大变形)非饱和粘弹塑性(力学机理+力学模型)。

(4)要加强围岩变形机理,稳定准则及力学模型等支护理论中的一些基础性研究工作。软岩工程分析和支护设计中一个十分重要的概念就是围岩- 支护相互作用原理,由软岩的应力- 应变- 时间关系出发,寻求工程问题的解析解和数值解,这始终是一项广泛进行并在继续开展的重要研究内容。

参考文献:

[1]米勒.L,新奥法的基本思想和主要原则,地下工程,No6,1980.

[2]董方庭等,松动圈软岩锚喷支护理论和技术,中国煤矿软岩巷支护理论与实践,中国矿业大学出版社,1996.

[3]陈宗基等,岩石的封闭力、蠕变和扩容本构类方程,岩石力学与工程学报,No1,l99l.

支护技术论文第7篇

关键词:岩土勘察;深基坑支护;运用

中图分类号:TV551.4文献标识码: A 文章编号:

目前,我国经济迅速发展,城市化进程加速,人防地下工程、城市道路、高层建筑、地下车库以及各种地下设施也随之越来越多。工程的复杂性使得岩土勘察工作越来越重要,如何高效利用好深基坑支护技术是提高岩土勘察工作效率的关键环节。

一、岩土勘察工作中深基坑支护技术的基本介绍

1、岩土勘察工作中深基坑支护系统的分类

不论是进行建筑工程施工或者是地下管线的安置工程都离不开基坑的挖掘工程,比较简单的基坑通常可以直接进行挖掘,但是对于施工场地狭小,基坑深度要求比较高的基坑挖掘工程往往离不开基坑支护技术。随着时代的进步,基坑技术也由最初简单的井点降水配合钢板桩操作发展为比较完善的操作系统,能够满足难度大的深基坑支护工作。目前,我国深基坑支护技术按照其用途通常分为以下几种。

(1)深基坑支撑系统,用于固定和支撑深基坑围护结构的深基坑支护技术以及设备的总和。通常包括:钢筋混凝土结合钢筋组合支撑、钢筋混凝土内支撑、型钢与钢管内支撑。

(2)深基坑挡水系统,用于减少深基坑坑外的渗水。常用的挡水系统有:锁扣钢板桩、压密注浆、旋喷桩、地下连续墙、深层水泥搅拌桩。

(3)挡土系统,用于分担坑外土压力以及排桩的支护。通常包括:地下连续墙、深层水泥搅拌桩、钢筋混凝土板桩、钻孔灌注桩、钢筋混凝土板桩以及钢板桩。

2、常见深基坑支护结构分析

(1)深基坑土钉墙支护。将细长而且比较密的杆件在深基坑挖掘过程中固定于原位土体之中,同时将混凝土面层喷射到坡面上以便对深基坑进行支护做作用的一种技术就称为深基坑土钉墙支护。深基坑土钉墙支护中混凝土面层、原位土体、土钉形成复合统一体,实现深基坑的支护。

(2)深基坑深层搅拌支护。在深基坑深层搅拌支护中,通过深层搅拌机将石灰、水泥充作的固化剂与深基坑软土进行搅拌,软土与固化剂融合后会变硬,结成具有一定刚性的桩体,从而对深基坑起到支护作用。深基坑深层搅拌支护技术的防水性能比较好。

(3)地下连续墙支护。应用地下连续墙支护技术的深基坑往往周围相邻的地下管线或者各种建筑对于对于位移与沉降量要求较高,而且深基坑自身深度不小于十米,可以说地下连续墙支护的技术性比较高。

二、岩土勘察工作中深基坑支护技术应用中存在的问题分析

目前虽然深基坑支护技术在岩土勘察工作中的应用已经比较完善,但是仍然存在很多问题,根据以往的施工经验,作者总结出以下常见的施工技术问题。

首先,岩土勘察工作中的进行深基坑支护施工操作时,土钉受力达不到施工标准、成孔注浆不到位。深基坑支护工作过程中,土钉钻孔深度要求较大,因此其受力要求也比较高。如果土钉受力不够强,造成钻孔出渣不彻底而影响到成孔注浆的施工质量,甚至只能再次进行钻孔处理,消耗时间以及费用成本。

其次,岩土勘察工作中深基坑边坡修理不符合标准要求。目前在深基坑的挖掘过程中,由于工程施工监管人员管理工作不到位,施工人员技术能力欠缺等原因,常常出现欠挖或者超挖问题。

最后,岩土勘察工作中深层基坑挖掘和边坡支护不融洽。由于土方挖掘技术含量较低,操作简单,所以土方挖掘速度很快,但是基坑支护技术比较繁杂,这就导致了经常看见的基坑支护工程落后于土方挖掘工程施工很长一段时间的普遍现象。

三、提高岩土勘察工作中深基坑支护技术应用的有效性的几点策略

首先,加强深基坑支护施工过程的质量控制。由于在岩土勘察工作中的深基坑支护施工中的任何一个环节出错后,都可能导致难度较大的补救工程,甚至无法补救,所以在实施深基坑支护施工方案时,相关工程人员必须在施工前期进行现场数据确认,并且将实际设施与设计图纸互相确定,保证图纸的无误性,同时还要保证正常降水系统。如果施工过程中由于种种原因必须对设计方案进行更改,必须要召集相关专业人员进行讨论,确定修改方案的可行性。相关管理者必须确保深基坑支护工程施工现场工作秩序井然有序,严格按照深基坑支护技术标准要求以及规范的操作流程进行施工。

其次,深基坑支护施工过程中要重视对变形的观测。在进行深基坑支护施工过程中要借助各种测量工具即使监测土方挖掘以及基坑支护设计的实际应用中的各项指标数据,认真、系统分析出现的各种偏差可能带来的影响,然后对施工操作或者设计方案进行准确修改,即使实施补救措施,避免出现任何不安全事故或者问题的进一步恶化。目前,国内复杂的基坑支护技术都采用专家评审确定方案的方法,以确保工程的安全、高效、环保的进行。

岩土勘察工作中深基坑支护技术的未来发展

首先,由于岩土勘察工作中深基坑支护技术大量使用土钉支护技术,必然导致喷射混凝土技术的日益完善。相对于干式喷射混凝土,显示喷射混凝土因具有更加环保以及喷射效率高的特点将被广泛用于岩土勘察工作中深基坑支护施工中。

其次,未来深基坑的面积会逐渐扩大,深度会逐步加深,深基坑支护技术要求会更高。这些都引导深基坑支护施工相关工作人员积极寻找减少造价以及缩短工期的方法。两墙合一的施工方法将会得到极大的推广以及应用。

再次,未来岩土勘察工作中深基坑支护技术将更加注重环境保护。例如,未来深基坑支护技术会普遍采用帷幕形式进行支护,因为这样有利于地下水资源的保护。

结语:

岩土勘察工作中的深基坑支护工程具有一定的风险性、复杂性,在施工过程中,工程相关管理人员要确保施工设计方案准确无误、施工现场人员人身安全、各类物资齐全以及深基坑支护技术操作准确。工程相关技术人员要不断学习新的理论知识,了解与深基坑工程相关的科技前沿动态,结合日常工作实践经验,将新的科学技术以及管理思想灵活应用到岩土勘察工作中的深基坑支护工程中,实现高效、经济、安全的地基加固、支护体系、环保以及围护结构施工活动,促进我国岩土勘察工作中深基坑支护技术的迅速发展与完善。

参考文献:

[1]黄军.轮岩土工程勘察深基坑支护技术的应用[J].科技资讯,2011(23)

支护技术论文第8篇

【关键词】煤巷;井下;掘进;支护

近年来,煤炭开采业呈现快速发展趋势,一些矿井不断向大型化、现代化发展。作为开采的重要安全保障,支护工艺手段面临了更大的挑战,其中,巷道支护直接关系到开采人员的人身安全及工程开采的进度。针对不同的煤层状况,不同的地质状况,开采维护人员,不应该照搬一些成功支护方案,而应该吸取经验,结合实际,应该不断开发新的支护工艺,考察当地的实际土层情况,有层次,有针对的制定适合自己的支护方案。

一、巷道围岩控制理论发展及支护技术研究

1、巷道围岩控制理论发展

在控制围岩变形破坏方面国内外一些专家学者都进行了一些科学分析,主要有以下观点:

(1)冒落拱理论:该理论核心思想是认为巷道围岩具备自然承载能力,方法是在巷道的上方将形成一个抛物线形的自然平衡拱。

(2)新奥法:该理论核心思想是充分调动围岩的承载能力,让支护体与围岩共同形成稳固的支撑圈。

(3)围岩弱化法、卸压法:该理论的核心是主张利用支护结构特点,结合围岩的土质结构,调整支护架结构,吸收并释放围岩能量,以此来提高围岩稳定性。

(4)主次承载区理论:该理论把巷道分为主次承载区,压缩区尾部在围岩深部,为维护巷道未定的主承载区,张拉区分布在巷道周围,为次承载区,需要通过支护加固手段加强承载力。

以上为巷道围岩控制理论的部分专家分析,相关理论还有很多,在此不作一一论述。

2、巷道井下掘进支护技术研究

巷道井下掘进支护技术无论从理论知识还是方法手段上讲,都呈现多元化发展趋势,从宏观角度上讲,笔者分析主要有以下几种:

(1)围岩支护:这种支护手段可以称之为被动支护,其典型代表为棚式金属支架支护。它通过金属支架,直接作用于巷道围岩表面,以此来抵御或减缓围岩变形压力,这种支护技术可以作为临时支护手段,但隐患大。

(2)围岩加固:之中支护手段为主动支护,其典型代表为锚杆(索)支护,这种支护手段已经走向成熟,它把支护力度植入围岩内部巷道,不仅给巷道围岩表层起到支护作用,而且可以大大缓冲围岩变形周期。

(3)多元支护技术:这种手段近年来被煤巷井下掘进作业广泛采用,也可称之为符合支护,是指几种支护形式的组合或者采用复合材料进行支护巷道。经过不断的发展,复合支护技术已经从最初的支护方式叠加,演变成多种方式的联合,融合如锚杆+锚索、锚杆+锚注等等;在特殊情况下时亦有主被动方式的联合,如稍体+锚杆(索)、金属支架+锚杆(索)、金属支架+锚注等。

二、当前煤巷井下掘进支护存在的问题

分析当前煤巷井下掘进支护存在的问题,应该分析支护的软件和硬件两个方面,而不仅仅是分析支护手段方面。

1、从软件方面讲,主要是防范意识、经济政策以及现场评估方面。

防范意识方面不足主要体现在,一些煤矿开采单位过于急功近利,把经济利益放在第一位,在开采过程中重产量,请安全防护。与之相反,笔者认为,在开采之前,首先应该考虑的是安全防护。

经济政策方面,主要是一些煤矿企业在资金投入和支持方面分配不平衡,在井下掘进支护资金投入上力度不够,没有经常进行支护交流,没有及时引进先进支护工艺,给开采留下安全隐患。

现场评估方面,主要是一些煤炭开采业主分析煤矿土质结构,巷道岩层情况力度不够。

2、从硬件方面上讲,主要是技术手段及设备两个方面

从技术手段方面,一是,专家人手不够,对于一个煤矿开采企业来说,必须配备和企业开采量相匹配的专家人手,从事配备一定数量的助手,进行不定期的勘察,检验;二是,专家个人技术水平往往停滞不前,缺少企业间的交流。

从设备方面讲,一些企业设备陈旧,更新不及时,对于最近产品信息反馈也不够及时。

三、煤巷井下掘进支护发展对策

1、放宽经济政策,加强领导重视。经济政策是保障煤炭企业作为支护的前提条件,一个企业只有放宽对支护安全资金投放力度,才能保障,支护改革的顺利推进。其次提高支护改革理念,改变传统支护观念,加强企业领导重视程度,是保证支护改革顺利进行的关键。

2、加强管理力度,加强技术培训。加强管理是巩固和发展支护改革成果的重要保证现场施工技术管理直接影响到支护的质量,也是决定支护改革成败的关键所在。主要是现场管理和信息反馈两个方面。当下已经有很多企业采用了计算机智能管理系统。

其次,要加强技术培训,提高工人的技术水平。由于目前在职工人工龄短,素质低、技术差,只靠人并前培训的知识参加生产,对实际中的很多技术要求、操作规程不了解,给支护改革带来了很大阻力。我们在推广新技术、新工艺的同时,井上讲原理、工艺,井下讲实际操作相结合的培训方式,跟班作业,现场指导,才能提高工人的操作水平,保证支护改革的顺利进行。

3、支护原则及方案的选择。处于深部高应力环境下的巷道开挖以后,围岩表面产生几十毫米至几米的变形,且随开采深度加大,巷道变形量呈近似线性关系增大。巷道围岩的变形增长和破裂区的形成经历了一个时间过程,深部巷道变形发展速度在巷道刚开掘时较快,以后逐渐衰减,在巷道顶、底板处产生压应力集中的剪切破坏,直至剪切滑移裂缝交错而破裂区完全形成。

从支护方案及支护机理上,即允许巷道围岩有一定的变形,又能对围岩变形破坏进行有效的控制,围岩表层岩体发生一定程度的破碎,以释放部分高应力,不仅可以有效地减小围岩变形量,而且支护体将承受较小的变形应力,既有利于主承载结构发挥高承载能力,又有利于支护的次承载结构稳定。同时要选择合理的支护时机、支护形式与强度,使浅部围岩的应力得到很好的释放,且保证围岩的强度没有明显的降低,或围岩发生一定的变形、破碎,但通过支护的形式再得以提高,使得围岩能够承担应力重新分布后的状态,这是围岩能够得以稳定,巷道能够长期使用的根本所在。

4、进行支护效果监测。完整的现场监测资料可以为巷道支护的成功实施提供基础数据,是巷道支护工程得以巩固和发展的重要保证。其主要目的在于:掌握巷道围岩动态及其规律性,为巷道支护进行日常动态化管理提供科学依据;为检验支护结构、设计参数及施工工艺的合理性,修改、优化支护参数提供科学依据;监控巷道支护的施工质量,对支护状况进行跟踪反馈和预测,及时发现工程隐患,以保证施工安全和巷道稳定;为其它类似工程的设计与施工提供全面的参考依据;通过监测资料,可作为判断巷道工程的质量检查和验收的标准。

参考文献