井巷中巷道的断面设计与支护.pdfVIP

煤矿现代化 2011年第4期 总第103期 井巷中巷道的断面设计与支护 马 华，刘 飞 (中国矿业大学矿业工程学院，江苏 徐州221116) 摘 要 巷道断面的设计与支护是煤矿生产中很重要的一个环节，合理有效的巷道断 面不仅要充分考虑围岩的力学特性，同时还应兼顾支护材料的力学性质。梯形、圆形、圆弧拱 形、半圆拱形等巷道断面广泛应用于煤矿巷道断面设计中，工字钢、U型钢、锚杆、锚喷等支 护方式在巷道支护中起了不可替代的作用，不同的巷道断面需要不同的支护方式，正确地科 学地设计巷道断面和其支护方式对生产以及后续的维护工作有着重大的意义。 关键字 巷道；锚杆；锚喷；金属支架；软岩 中图分类号：TD263 文献标志码：B 文章编号：1009—0797(2011)04—0010—03 随着煤炭开采深度的逐渐增加 ，煤矿巷道所处 钢支护方式，则应选用拱形、圆形或者椭圆形巷道断 的围岩性质也发生了不同于浅埋煤层巷道 的变化， 面。而对于现在广泛采用的从澳大利亚引进的锚杆Ⅲ 在一定程度上加大了煤炭开采的难度。深入研究巷 锚喷支护方式，一般适宜选用梯形巷道断面。 道断面的设计与支护方式，分析影响巷道性能的因 1-3 巷道掘进方法和设备 素 ，从而优化巷道支护方式。 另外，巷道的掘进方法以及采用的掘进设备对 巷道断面也有一定影响。随着我国现代化的进程 ， 1 目前煤矿巷道断面设计的影响因素 煤矿巷道 的掘进也越来越机械化 。目前岩石平巷掘 目前我国煤矿井下使用的巷道断面，按其轮廓 进仍是钻眼爆破法 占主导地位，适用于任何形式的 线构成可以分为折线形和曲线形两大类。折线形主要 巷道断面。这些年来 ，由于锚杆锚喷z【]支护方式的 有矩形、梯形和不规则形，而曲线形主要有圆形、马蹄 广泛采用，以及简化巷道设计和施工的难度 ，现在 形、椭圆形、圆弧拱形、三心拱形和半圆拱形等。 巷道断面多采用半圆拱或圆弧拱形断面。同时 ，对 在煤矿巷道掘进 中，巷道断面的形状主要 由以 于全断面掘进机组掘进岩石平巷时，选用圆形巷道 下因素决定： 断面则为合适和实用。 (1)巷道所处的位置及穿过的煤层或岩层的地 2 巷道的支护 质结构特性和性质 。 (2)作用在巷道上矿压的大小和方向。 巷道断面的选取受到很多方面因素的影响和制 (3)掘进巷道 的用途以及其设计的服务年限。 约，合理、恰当地选取巷道断面形状对煤矿安全生产 (4)巷道支护所选用的支架材料和支护方式。 有着重要的作用。要想很好的对巷道进行维护，就需 (5)巷道的掘进方法以及采用的掘进设备。 要深入了解巷道断面所处围岩压力的分布和显现情 (6)生产成本及安全因素。 况，以及不同支护方式的优劣之处。 1．1 矿压大小和方向 2．1 预留煤柱支护 多数情况下，作用在巷道上 的矿压大小和方 留设煤柱是传统的保护巷道的方法 ，是在上区 向、生产成本 ，在煤矿选择巷道断面形状中起主要 段运输平巷和下区段回风平巷l4l之间留设一定宽度 作用 。顶板压力和侧 向压力均不大时，可选用矩形 的煤柱 ，使下区