煤矿采掘基本知识（掘进）.pptxVIP

顶板管理基本知识培训;主要内容:;一、顶板分类;2、直接顶：是直接位于伪顶或煤层（如无伪顶）之上岩层，常随着回撤支架而垮落，厚度一般在1～2m，多由泥岩、而岩、粉砂岩等较易垮落的岩石组成。

3、基本顶：又叫老顶，是位于直接顶之上或直接位于煤层之上（此时无直接顶和伪顶）的厚而坚硬的岩层。常在采空区上方悬露一段时间，直到达到相当面积之后才能垮落一次，通常由砂岩、砾岩、石灰岩等坚硬岩石的组成。;为什么要对巷道进行支护?

煤（岩）层掘进后为防止巷道围岩变形，片帮冒顶，断面缩小造成事故，影响通风、运输、行人等需要对巷道进行支护。

目前我矿巷道支护方式主要有：锚杆支护、锚网支护、锚梁支护、锚网梁支护、锚网喷支护、锚索支护、工字钢棚支护、砌碹支护等。

;二、锚杆支护的原理、分类;从技术经济上对比，锚杆支护可以节约大量钢材，减少材料运输工作量，减轻工人的劳动强度和改善作业环境；

保持采煤工作面上下两顺槽和开切眼的畅通，为回采工作面快速推进和高产高效低成本生产创造有利条件；

锚杆支护巷道施工简单，机械化程度高，可大幅度降低巷道支护成本，提高掘进速度和生产效率。

;（一）、锚杆支护作用机理;缺点：没有考虑围岩的自承能力，而且将被锚固体与原岩体分开。

适用条件：锚杆可以锚固到顶板坚硬稳定岩层。

;2、组合梁理论

机理：将锚固范围内的岩层挤紧，增加各岩层间的摩擦力，防止岩石沿层面滑动，避免各岩层出现离层现象，提高其自撑能力；将巷道顶板锚固范围内的几个薄岩层锁紧成一个较厚的岩层（组合梁）；在上覆岩层载荷的作用下，这种组合厚岩层内的最大弯曲应变和应力都将大大减小，组合梁的挠度亦减小。

;缺点：将锚杆作用与围岩的自稳作用分开；随着围岩条件的变化，在顶板较破碎、连续性受到破坏时，组合梁也就不存在了。

适用条件：层状地层；顶板在相当距离内不存在稳定岩层，悬吊作用处于次要地位。;3、组合拱（压缩拱）理论

机理：在破裂区中安装预应力锚杆时，在杆体两端将形成圆锥形分布的压应力???如果沿巷道周边布置锚杆群，只要锚杆间距足够小，各个锚杆形成的压应力圆锥体将相互交错，就能在岩体中形成一个均匀的压缩带，即承压拱，这个承压拱可以承受其上部破碎岩石施加的径向荷载。在承压拱内的岩石径向及切向均受压，处于三向应力状态，其围岩强度得到提高，支撑能力也相应加大。;4、最大水平应力理论

机理：矿井岩层的水平应力通常大于铅直应力，水平应力具有明显的方向性，最大水平应力一般为最小水平应力的1.5—2.5倍。

巷道顶、底板的稳定性主要受水平应力影响且具有三个特点：

1）与最大水平应力平行的巷道受水平应力影响最小，顶、底板稳定性较好；

2）与最大水平应力呈锐角相交的巷道，其顶、底板破坏偏向巷道的某一帮；

3）与最大水平应力垂直的巷道，其顶、底板稳定性最差；;（二）锚固剂及锚固方式

（1）锚固剂：树脂药卷，一般采用凝结速度为超快与中速的树脂药卷配合，使用药卷长度一般350、600mm;类型;（2）锚固方式

（1）全长锚固：锚杆的锚固长度不小于钻孔长度的90%。

（2）端头锚固：锚杆的锚固长度不大于钻孔长度的1/3。

（3）加长锚固：介于端头锚固与全长锚固之间。

;三、巷道支护形式;;2、锚网支护

锚网支护是将金属网用托板固定或绑扎在锚杆上所组成的支护形式。金属网用来维护锚杆间的围岩，防止小块松散岩石掉落，也可作为喷射混凝土的配筋。被拉紧的金属网还能起到联系各锚杆组成支护整体的作用。

常见的金属网有金属菱形网、经纬网，一般采用直径3～4㎜的铁丝编制而成，一般采用镀锌铁丝，由于金属网消耗钢材较大，目前正在使用具有一定抗拉强度和延伸率的塑料网代替。;锚网支护梯形巷道;锚网支护拱形巷道;3、锚网喷联合支护

喷射混凝土能有效的控制锚杆间的石块掉落，但其本身是脆弱的，当岩石变形大时，容易开裂剥落。解决办法之一就是喷射混凝土之前敷设金属网，喷后成钢筋混凝土层，提高了混凝土的整体性，改善了喷层的抗拉性能，这就形成了锚网喷联合支护，能有效的支护松散破碎的软弱岩层。金属网用钢筋直径一般为6～12㎜，钢筋间距一般为200～400㎜。;4、锚网带（梁）支护

锚网带（梁）支护由锚杆、钢带（钢筋托梁）及金属网组成。钢带（钢筋托梁）是用扁钢或薄钢板（钢筋）制成，为了便于锚杆安装，在钢带上预先钻好孔，钻孔形状为椭圆形，钻孔直径应由相应锚杆直径确定。也可采用钢筋托梁代替钢筋带。;5、锚索支护

锚索支护是根据矿山压力中煤层顶板是板块原理的假说,让锚索直接打在不冒落的老顶上,然后利用锚索30t的预应力提前把直接顶吊住,来维护巷道,