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《近距離煤層復合頂板支護技術(shù)探究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、近距離煤層復合頂板支護技術(shù)探究摘要：本文主要研究現(xiàn)在礦區(qū)的近距離煤層，對采空區(qū)煤柱的穩(wěn)定性進行一定程度的分析，在此基礎(chǔ)上對下部煤層巷道的位置進行合理的選擇，并給出巷道的支護方式及其相關(guān)參數(shù)，最后總結(jié)巷道中支護技術(shù)的應(yīng)用所帶來的實際安全效益和社會經(jīng)濟效益，以期其能夠得到更加廣泛的推廣和使用。關(guān)鍵詞：近距離煤層復合頂板支護技術(shù)1對近距離下部煤層巷道位置進行合理的選擇在現(xiàn)代礦壓理論中，通常認為對巷道中礦壓顯現(xiàn)程度起著決定性作用的是煤柱的集中應(yīng)力，這也就是說，想要實現(xiàn)對巷道穩(wěn)定性的控制，就要想辦法降低巷道中的應(yīng)
2、力。實際上,將巷道布置在低應(yīng)力區(qū)是解決這一問題的根本途徑，而且，根據(jù)已有的工程實踐經(jīng)驗，這一途徑的采用確實能夠?qū)ο锏谰S護起到極大的幫助作用。進一步說，煤柱上集中應(yīng)力的大小、方向等性質(zhì)是由煤柱自身的結(jié)構(gòu)和形態(tài)決定的。因此，在對近距離下部煤層巷道位置進行選擇時，要綜合考慮巷道頂板的破損程度、煤柱上集中應(yīng)力的分布和方向等因素，并結(jié)合設(shè)計人員自身的經(jīng)驗來進行最后的確定。2巷道中支護技術(shù)的應(yīng)用機理根據(jù)支護技術(shù)應(yīng)用機理的不同，可以將支護技術(shù)細分為不同的種類，在此主要介紹兩種最為常見也是能夠在近距離煤層復合頂板的加固
3、上進行應(yīng)用的兩種支護技術(shù)，即架棚支護和錨桿與桁架支護。2.1架棚支護頂板受到一定程度的破壞，頂板節(jié)理裂隙發(fā)育，這些變化都會導致頂板穩(wěn)定性與承載力的降低。在礦體比較復雜或者是礦巖整體較大時，礦山受到壓力作用，其表面上的裂縫就會繼續(xù)擴展、放大甚至是完全破裂，此時礦山在自重與上層覆巖的雙重作用下產(chǎn)生下沉，最終導致金屬棚梁和棚腿的彎曲變形，工字鋼棚也會相應(yīng)地發(fā)生變形，使得巷道的實際斷面發(fā)生變化，變低、變窄，不再符合安全生產(chǎn)的要求。2.2錨桿與桁架支護當頂板的強度較小時，就容易產(chǎn)生彎曲變形，彎曲變形會產(chǎn)生進一步的
4、抗拉、抗壓強度降低。因此，要完全保證巷道內(nèi)的安全，對近距離煤層復合頂板進行加固是很有必要的，通過增加支撐力來提高頂板的承載力，通過對頂板的直接加固來提高頂板的穩(wěn)定性。在對加固原理有了比較清楚認識的基礎(chǔ)上，可以考慮錨桿與桁架的組合支護，這項支護技術(shù)的應(yīng)用能夠使巷道的穩(wěn)定性和承載力得到更大程度的改善，下面簡述其支護原理：2.2.1高預(yù)應(yīng)力錨桿支護通過加固頂板來增強頂板的抗彎強度，并與其共同組成穩(wěn)定組合梁來實現(xiàn)更進一步的穩(wěn)固，桁架的鋪設(shè)能夠起到相同作用，也就是說，桁架支護同樣是通過加固頂板實現(xiàn)保護作用。2.2
5、.2在錨桿桁架預(yù)應(yīng)力作用下，圍巖上每一根錨桿周圍都會形成規(guī)則的壓縮帶，壓縮帶的作用是承受自身重量并支撐上層覆巖。2.2.3錨桿桁架的配合使用能夠提高安全系數(shù)，也就是說，在某個別錨桿或桁架出現(xiàn)問題的時候，其他的錨桿或桁架就能夠繼續(xù)分擔失效部分的作用，使得整個支護作用更加安全可靠。3巷道中支護技術(shù)的相關(guān)參數(shù)在明確支護目的的情況下來確定巷道中支護技術(shù)的相關(guān)參數(shù)，通常需要遵守以下的總體大原則：經(jīng)濟上合理、技術(shù)上可行、安全上有保證、施工上簡便、效果上明顯。在實際進行參數(shù)確定時，還需要首先弄清楚巷道自身的實際參數(shù)，
6、如上下幫高、寬度等，在此基礎(chǔ)上再對錨桿長度、間排距、錨固方式等進行一一的分析和確定，下面簡要闡述部分在確定過程中需要首要把握的點。3.1錨桿選擇：采用強度錨桿，其具體直徑、長度、預(yù)緊力等應(yīng)根據(jù)實際要求來進行選擇，但其錨固力最低不應(yīng)小于80kNo3.2錨固角度確定：在進行錨桿的布置時，要求其與頂板呈45。夾角，中間部分則應(yīng)垂直于頂板。3.3間排距:排距1000mm，間距800mm。3.4錨固方式的選擇：使用加長錨固方式，錨固長度確定在1000mmo3.5桁架系統(tǒng)的確定：桁架系統(tǒng)需要配備以下附件：桁架托盤、
7、水平錨索、桁架角和U型卡等。3.6巷道斷面：巷道斷面設(shè)計成梯形，其實際的凈斷面設(shè)計尺寸則需按照巷道自身尺寸來進行確定。4巷道中支護技術(shù)的效果分析在巷道支護加固完成后，還需要掌握其實際的支護效果,有不良現(xiàn)象岀現(xiàn)就需要進行有效的補救，還可以進行進一步的優(yōu)化和改進。這一工作的完成就需要進行一系列的實驗來對支護質(zhì)量進行檢測，包括圍巖表面上的位移、頂板觀測等,需要得出的數(shù)據(jù)包括底板變形量、頂板下沉量和巷道兩幫變形量，將得到的數(shù)據(jù)進行客觀的加工處理，做出易于呈現(xiàn)和讀取的變化關(guān)系圖，以便于分析和后來的查證。5巷道中支
8、護技術(shù)的經(jīng)濟效益分析在任何一項工程中，成本、利益之間的平衡和優(yōu)化都是不得不重視的問題，畢竟對于煤礦工程而言，經(jīng)濟利益是最根本的目的。下文中將就其直接利益和間接利益進行分別的探討。5.1直接利益巷道中的支護成本主要是支護技術(shù)本身的費用和其他相關(guān)的費用。巷道技術(shù)自身的費用主要是三個大的方面：一是相關(guān)材料，如絞線、工字鋼等購進所耗費的資金，二是這些材料的運輸費用三是這些零件進行安裝、放置的費用；其他相關(guān)費用則主要是指巷道支護完成后在其服務(wù)期內(nèi)的相
