第六节巷道的支护Word格式.docx

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要

求

目的是使学员掌握煤矿巷道支护的内容和及安全注意事项；

要求学员能够熟练地选择巷道形式。

教学目标

使学员了巷道支护的目的以及支护的重要性。

学员分析

1．职工文化水平偏低、素质偏差。

2．安全意识观念淡薄。

3．井下安全技术知识不足，安全操作技术水平低。

教学重点

煤矿巷道支护的目的。

教学难点

煤矿巷道支护形式。

教学方法

讲授法、研讨法、互动法、案例教学等方法

课型

理论课

教具仪器

采用多媒体教学

教学设计

组织教学：

（2分钟）

复习旧课：

（3分钟）

导入新课：

板书设计：

讲授新课：

（30分钟）

小结：

作业：

备注

请大家安静，将手机调至振动或静音状态。

上课期间不要随意走动，有问题举手发言。

导入语：

一、支护是影响煤矿技术经济指标和安全生产的关键技术问题，长期以来，棚式支架和砖石、混凝土砌碹是支护的主要形式，近年来，金属支架和锚喷支护得到发展。

【导入新课】

提问：

1.掘进巷道落煤方式有哪两种？

2.怎么进行炮眼布置呢？

【授课过程】

一、矿山压力：

矿山压力简称矿压，也称地压或应力，所谓“矿压”是指岩体与岩体之间，岩体与巷道支架之间的相互作用力，这个作用力就是矿压，它是客观存在的，可由巷道围岩的崩塌冒落，巷道支架的折损等现象显现出来。

一、原始平衡应力状态：

岩体在没有开掘巷道之前，任何一处的岩石都受到上下、左右、前后岩石的挤压。

岩体中的任何一处的岩石都不会发生变形、破坏和移动。

这种静止不动的状态称为岩石的原始平衡应力状态。

一、巷道掘进后，它周围的岩石将出现变形，移动、破碎等现象，这种现象称为地压现象。

一、由于巷道围岩变形或破碎而作用在支撑物（支架）上的压力称为巷道地压。

一、巷道变形、破坏的原因主要受到顶压、侧压和低压的作用，其中主要是顶压的作用。

只有在底板松软和顶压、侧压较大的情况下，才会出现底压。

（即底鼓）

一、1、顶压

一、顶压的形成：

掘进巷道后，暴露出来的顶板形成一个岩梁，岩梁上部岩层和岩梁自重的作用，其作用在掘进巷道周围，造成压力集中的现象。

一般来说，巷道顶板是受水平拉力的作用，由于岩石的抗拉强度很低，很容易超过强度极限，顶板岩石就要冒落，范围也不断向上发展，最后形成自然平衡拱

一、、侧压：

一、侧压是指巷道两帮对支架的压力。

巷道侧压的大小与两帮岩石性质及所承受的压力的大小有关。

巷道所处深度愈大，巷道两帮所产生的支撑压力就愈大。

一、3、底压

一、在巷道侧压作用下底板内部将会产生侧压力，并产生向上的底压，使底板鼓起。

一、巷道支护的目的

在于改善围岩的受力状况，减缓围岩的变形移动速度，维护工作空间的安全。

巷道支护的基本形式包括架棚支护、砌碹支护和锚喷支护。

二、形式

按支护时间分为：

临时、永久

按支材料分为：

木支、砼支、金属支、红砖料石砌碹，、锚杆喷浆、混合支护。

按结构分为：

棚式支、拱碹支、锚喷三大类。

•一、锚喷支护

•锚喷支护是锚杆支护、锚杆与喷浆以及喷射混凝土联合支护的总称。

1、棚式支护

包括梯形和拱形两大类

梯形支架材料有木的，钢筋混凝土的，金属梯形支架中有刚性和可缩性两种拱形支架多数以金属材料制成，目前以伸缩性为主。

梯形支架按巷道岩石的性质和压力的大小有不完全棚子、完全棚子，加强棚子。

棚式支架的架设

（1）按中心腰线，棚距等三个参数确定支架位置，并按要求挖好柱窝，然后立柱上梁砼和金属支架要加垫口板，放好背板和木楔，花帮，花顶的背板要成双，对称，摆放均匀，木楔平面朝上，向掘进方向打紧。

（2）按中心腰线调整棚子，便棚严密，棚梁垂直于中心，两端水平、肖倾、后仰（指不巷）迎以退以（指斜巷）等均符合质量标准要求后，将顶帮刹实背牢，拉钩上全或撑木打开，

（3）可缩性支架搭接长度必须符合设计要求，紧固螺母拧紧达15公斤一米，斜紧固件用12磅大锤打架。

（4）巷道浮煤浮矸清净，水沟修整合格，使巷道达到、高宽、平、直、净的标准要求。

石材拱碹支护

石材（料石）拱碹支护多用于服务年限长的开拓巷道服务年限在8年以上的准备巷道，采用石材拱碹支护，，全巷道是一个会体它由拱顶砌碹，基础三部分组成，其施工要求。

喷锚支护

是我国在煤矿系统大力推广的一项较为先进的支护形式，目前应用的也十分广泛，它具有支护及时，与围岩“紧帖”以及一定的“柔性”等特性，具有施工速度快，机械化程度高，劳动强度低，能一次成巷等优点。

•锚喷联合支护

•1.锚杆喷射混凝土支护

•对比较破碎的、节理裂隙发育比较明显的岩层，巷道掘进后围岩稳定性较差，容易出现局部或大面积冒落，一般应采用锚杆喷射混凝土支护。

这种支护方式既能充分发挥锚杆的作用，又能充分发挥喷射混凝土的作用，两种作用相结合，有效地改进了支护的效能，因而得到广泛应用。

•一般情况下，爆破后应首先及时初喷混凝土封闭围岩，紧接着打入锚杆，随后在一定距离内复喷到设计厚度。

（？

）

•2.锚杆喷射混凝土金属网联合支护

•对于特别松软破碎和断层带，或围岩稳定性差、受爆破震动较大的巷道，宜选用锚、喷、网联合支护。

设置金属网的主要作用是防止收缩而产生裂隙，抵抗震动，使混凝土应力均匀分布，避免局部应力集中，提高喷射混凝土支护能力。

金属网用托板固定或绑扎在锚杆端头，为便于施工和避免喷射混凝土时金属网背后出现空洞，金属网格不应小于200mm×

200mm。

喷射厚度一般不应小于100mm，以便将金属网全部覆盖住，并使金属网至少有20mm厚的保护层。

•3.钢架喷射混凝土联合支护

•在软岩巷道中，掘进后先架设钢架，允许围岩收敛变形，基本稳定后再进行喷射混凝土支护，把钢架喷在里面，有时也打一些锚杆，控制围岩变形。

这样，钢架自身仍保持相当的支护能力，同时，被喷射混凝土裹住后又起到了“钢筋加固”的作用，而喷射混凝土层有一定的柔性，对围岩基本稳定后的变形量也可以适应。

•

（二）喷射混凝土支护

•喷射混凝土是将水泥、砂、石子按一定比例混合搅拌后，送入混凝土喷射机中，用压缩空气将干拌料送到喷头处，在喷头的水环处加水后，高速喷射到巷道围岩表面，起到支护作用的一种支护形式和施工方法；

是一种不用模板，没有浇注和捣固工序的快速、高效的混凝土施工工艺。

•喷射混凝土支护具有及时、密贴、早强、封闭的特点。

•根据使用机具或施工方法的不同，喷射混凝土大致可分为干式喷射法、半湿式喷射法和湿式喷射法。

•目前，使用较多的是半湿式喷射法，半湿式喷射法采用的是潮料。

潮料就是先将喷射混凝土的骨料在地面或井下矿车内用水浇透，停放最少10小时以上，其含水率保持在7％～8％，然后按水泥配比拌和过筛即称为潮料。

使用潮料可以使喷射混凝土各工序操作地点的粉尘浓度大大降低。

•1.喷射混凝土支护作用原理

•

（1）支撑作用。

喷射混凝土支护具有良好的物理力学性能，特别是抗压强度较高，可达20MPa以上，因此能起到支撑作用。

又因其中掺有速凝剂，使混凝土凝结快，早期强度高，紧跟掘进工作面起到及时支撑围岩的作用，有效地控制了围岩的变形和破坏。

•

（2）充填作用。

由于喷射速度很高，混凝土能及时地充填围岩的裂隙、节理和凹穴，大大提高了围岩的强度。

•（3）隔绝作用。

喷射混凝土层封闭了围岩表面，完全隔绝了空气、水与围岩的接触，有效地防止了风化潮解而引起的围岩破坏与剥落；

同时，由于围岩裂隙中充填了混凝土，使裂隙深处原有的充填物不致因风化作用而降低强度，也不致因水的作用而使原有的充填物流失，使围岩保持原有的稳定性和强度。

•（4）柔性支护作用。

喷射混凝土的粘结力大，同时喷层较薄，具有一定的柔性，它既能和围岩粘贴在一起产生一定量的共同变形，使喷层中的弯距大为减小，甚至不出现张应力，又能对围岩变形加以控制。

巷道掘进工作的其它辅助工作

1、铺设临时轨道

2、运料

3、通风

局扇和使用的开关必须安装在进风巷道中距回风口不得小于10米，不得有循环风，风筒口距工作面最大距离不得超过5米。

板书设计

巷道支护的基本形式（按结构）

1、架棚支护

2.砌碹支护

3.锚喷支护

课后小结：

本节主要学习了巷道支护概念和形式，特别是要掌握比较重要的锚喷支护。

1、巷道为什么要进行支护？

其作用是什么？

2、棚式支护的架设有什么要求？

3、拱碹支护由哪几部分组成？

4、锚喷支护的特点是什么？

教学后记：

我们不但要学习巷道支护的概念，重要的是要明白支护的作用和目的，把所学的知识运用到我们矿的实际情况中，结合实际选择不同的支护方式。

附记

导入语

给出巷道掘进的定义

讲授新课（30分钟）

结合本矿实际情况，用具体的正在施工的巷道结合落煤和设备以及举例说明的方式讲授本节课的内容。

小结

作业