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1、支护的作用在于改善围岩稳定状况和控制围岩运动的发展速度、以维护安全的工作空间。围岩是承受地压的主要结构、设置人工支护只是为了改善和提高围岩自身支持能力。围岩不仅是施载物体、又是承载结构体、围岩承载圈和支护体是组构巷道的统一体、是一个力学体系、是同时承受铅垂与水平作用力的厚壁圆筒、巷道的开掘与支护都要为保持与改善围岩的自持能力服务。,(第五讲）巷道支护技术,支架的形式,巷道支护的支架形式有：木支架、金属支架、锚杆支护、锚喷支护和料石混凝土砌碹等。支架、砌碹等支护方式、是着重改善围岩运动状况、锚杆支护侧重于提高围岩本身强度、锚杆喷浆等支护方法、是将提高围岩本身强度和改善围岩运动状况这二者结合起来。
2、支护方式的选择、决定于围岩稳定状况。对受工作面采动影响小的巷道、可采用沉缩量小的刚性支护。对受工作面采动影响大的不稳定巷道、应选用可缩性支护。,一、煤矿安全规程有关巷道支护的规定,1、掘进工作面严禁空顶作业。靠近掘进工作面10m内的支护、在爆破前必须加固。爆破崩倒、崩坏的支架必须先行修复、之后方可进入工作面作业。修复支架时必须先检查顶、帮、并由外向里逐架进行。在松软的煤、岩层或流砂性地层中及地质破碎带掘进巷道时、必须采取前探支护或其他措施。在坚硬和稳定的煤、岩层中、确定巷道不设支护时、必须制定安全措施。2、支架间应设牢固的撑木或拉杆。可缩性金属支架应用金属支拉杆、并用机械或力矩扳手拧紧卡缆。支
3、架与顶帮之间的空隙必须塞紧、背实。巷道砌碹时、碹体与顶帮之间必须用不燃物充满填实；巷道冒顶空顶部分、可用支护材料接顶、但在碹拱上部必须充填不燃物垫层、其厚度不得小于0.5m。3、更换巷道支护时、在拆除原有支护前、应先加固临近支护、拆除原有支护后、必须及时除掉顶帮活矸和架设永久支护、必要时还应采取临时支护措施。在倾斜巷道中、必须有防止矸石、物料滚落和支架歪倒的安全措施。,4、采用锚杆、锚喷等支护形式时、应遵守下列规定：,(1)锚杆、锚喷等支护的端头与掘进工作面的距离、锚杆的形式、规格、安装角度、混凝土标号、喷体厚度、挂网所采用金属网的规格以及围岩涌水的处理等、必须符合施工组织设计或作业规程中规定
4、。(2)采用钻爆法掘进的岩石巷道、必须采用光面爆破。(3)打锚杆眼前、必须首先敲帮问顶、将活矸处理掉、在确保安全的条件下、方可作业。(4)使用锚固剂固定锚杆时、应将孔壁冲洗干净、砂浆锚杆必须灌满填实。(5)软岩使用锚杆支护时、必须全长锚固。(6)采用人工上料喷射机喷射混凝土、砂浆时、必须采用潮料、并使用除尘机对上料口、余气口除尘。喷射前、必须冲洗岩帮。喷射后应有养护措施。作业人员必须佩戴劳动保护用品。(7)锚杆必须按规定做拉力试验。煤巷还必须进行顶板离层监测、并用记录牌板显示。对喷体必须做厚度和强度检查。并有检查和试验记录。在井下做锚固力试验时、必须有安全措施。(8)锚杆必须用机械或力矩扳手拧
5、紧、确保锚杆的托板紧贴巷壁。(9)岩帮的涌水地点、必须处理。(10)处理堵塞的喷射管路时、喷枪口的前方及其附近严禁有其他人员。,二、金属支架,金属支架主要有梯形、拱形、封闭曲线形支架。1金属梯形支架 主要有梯形刚性和梯形可缩性支架两种、其力学特征和适用条件见下表。,梯形支架的力学特征及适用条件,2、拱形金属支架 主要有半圆拱可缩性支架、三心拱直腿可缩性支架、三心拱曲腿可缩性支架三种、其力学特性和适用条件见下表。,U型钢可缩性支架的力学性能及适用条件,3封闭曲线形可缩性金属支架 主要有圆形金属可缩性支架和方环形可缩性金属支架两种、其力学特性和适用条件见下表。封闭曲线形可缩性支架的力学特性及适用条
6、件表,三、锚杆支护,锚杆支护是使围岩加固而主动承受地压的一种支护方式，具有快速、安全、经济的特点、是当今世界巷道支护技术的主要发展方向。,1、锚杆支护作用原理,1悬吊作用 悬吊理论认为：锚杆支护的作用是将巷道顶板较软弱的岩层悬吊在上部坚硬稳定岩层上。这样就能控制和减弱岩层的下沉和离层、保持顶板的稳定。2组合梁理论 组合梁理论认为：当顶板岩层中存在没有稳固岩层的若干薄层状时、通过锚杆的支护作用将这些岩层锁紧成一个较厚的岩层、由叠合梁变成组合梁、显著提高了岩梁的抗弯曲能力并减小挠度。,图 悬吊作用 图 组合梁作用,3紧固作用 紧固理论认为：在块状围岩中、锚杆可将巷道周围的危岩彼此挤紧、从而加固成能
7、承受载荷的整体结构。4压缩(组合)拱作用 压缩(组合)拱理论认为：在松软围岩中、各个锚杆形成的压应力圆锥体交错重叠、形成一个连续的均匀压缩(组合)拱。这个压缩(组合)拱可承受其外部破碎岩石施加的径向载荷。,紧固作用 压缩(组合)拱作用,2、锚杆支护类型,锚杆支护类型很多、按锚杆材料分类、有木锚杆、竹锚杆、金属锚杆、树脂锚杆、快硬水泥锚杆。按锚杆作用方式分类、有端部锚固型锚杆、全长胶结型锚杆、摩擦型锚杆、长锚索法。,常见的两种主要锚杆支护如下：,顶板锚杆超高强度螺纹钢锚杆(1)锚杆杆体。锚杆杆体采用22mm无纵筋左旋螺纹钢杆体、材质为20MnSi经中频调质处理、其强度提高到：屈服强度平均610M
8、Pa、屈服载荷平均2318kN、极限强度平均820MPa、极限载荷平均311.6kN、伸长率平均19。(2)锚固形式：全长锚固。(3)锚杆托盘等附件：锚杆托盘为压制碟形托盘、其承载能力大、消耗材料少、强度与锚杆杆体相适应。为了提高锚杆的预紧力、配有减摩擦尼龙垫；为了适应锚杆安装角度和防止树脂剂外流、还附有球形垫。锚杆螺母的强度与锚杆杆体等相匹配。超高强度锚杆结构见图4-17。(4)巷道顶板采用金属网和W型钢带护顶。见图4-18。,超高强度锚杆结构示意图 W型钢带结构示意图,煤帮锚杆 煤帮锚杆主要有三种：1)竹木锚杆 因为煤帮锚杆要承受重复拉伸、而竹木锚杆本身强度较低、所以不宜在围岩变形较大的巷
9、道中使用。但由于其成本低、操作方便、也常应用在压力不大的巷道两帮。2)金属锚杆 金属锚杆有全长树脂锚杆、端锚金属锚杆和管缝式锚杆。其中以22mm左螺纹钢锚杆全长锚固为普遍、配有托盘、同时采用塑料网和梯子梁护帮。3)化学锚杆(1)复合玻璃钢锚杆。锚杆杆体以高强度玻璃钢为原料、内端头做成左旋麻化结构、内部是把M16的圆钢螺栓高压压入玻璃钢杆体内。目前我国设计的该锚杆杆体外部最大尺寸不超过26mm、适用钻孔直径2832mm。(2)双楔胀壳式可回收锚杆。锚杆杆体为普通圆钢。将高强度塑料加工成的两组楔锥体。在钻孔内部的楔锥体中锒钳上一个螺母、用以固定锚杆杆体、锚杆的锚固方式是靠两个楔锥楔紧后外壳与钻孔壁
10、之间摩擦力来实现的。锚杆杆体与锚固端是靠螺纹连接的、所以拆卸十分方便、便于杆体回收。,3、锚杆布置主要技术参数,（1）“三径”的合理匹配 1)钻孔直径：煤巷锚杆钻孔直径应采用28mm、不宜采用大于33mm的。2)锚杆直径：使用无纵筋左旋螺纹钢锚杆时、钻孔直径与锚杆直径之差应为4-1Omm之间、最佳值为5-6mm。3)树脂卷直径：当使用2 8mm钻孔直径和16-22mm带纵筋螺纹钢锚杆时、树脂卷直径应为23-25mm；当使用26mm和43mm的钻孔时、应分别使用23mm和28mm的树脂卷。（2）锚杆长度 当顶板有坚硬岩层或者有塑性区、锚杆的端部应该插入坚硬岩层中或超出塑性区、如没有坚硬岩石或塑性
11、区过大、则宜使用全长锚固式锚杆。（3）锚杆强度 按锚杆屈服强度s 将锚杆分为三大类：一是普通锚杆、s600MPa。,（4）锚杆间排距锚杆间距一般应小于所选锚杆长度之半。锚杆排距根据没计锚杆锚固力、考虑安全系数(一般取2-3)计算。（5）锚杆插入方向 锚杆应与岩石的层面成正交、最小角度不低于75O、在非层状岩石中、拱形巷道锚杆与岩体结构面成最大角度布置、层面不清时与周边轮廓线相垂直。（6）锚杆排列方式 通常使用方形、矩形和五花形。当岩石比较坚硬、可布置方形和矩形。岩层松软时、布置成前后左右互相交错的五花形。（7)锚固形式 锚固形式有全长锚固和端头锚固两种。,4、使用锚杆钻机安全注意事项,(1)不
12、准让风管对准人员。(2)保持管路和接头处处于正常工作状态、防松卡必须卡牢、防止滑出伤人。(3)气腿顶尖落地以后方可升腿。(4)在钻进过程中适当调节气腿上升速度。(5)钻机停止使用后、扳机、手把都要处于关闭状态、每班作业前、要做空载试验。(6)钻孔作业时、两人要互相配合、扶牢钻机、防止钻机倾倒砸人。,5、锚杆支护质量要求,1一般要求(1)锚杆的长度、间距、排距、插入方向及排列方式等必须符合作业规程施工要求。(2)首先点好钻孔孔位、找好孔中开钻后调正方向。(3)锚孔钻完后、要按锚杆设计和安装说明要求、及时进行锚杆安装工作。(4)安装锚杆前、必须检查锚孔的孔位、孔深、孔径及锚杆部件等、这些都必须符合
13、规定。(5)锚杆的外露长度应符合设计要求。(6)安装方向要与托板顺纹垂直。托板要与巷道围岩表面接触严实、不得在托板上垫木料、石块或多加托板。(7)使用的树脂药卷必须符合锚杆支护设计要求。钻孔中装入双速树脂锚固剂时、必须注意孔底为快速、其余为慢速。(8)安装中严禁撬弯锚杆杆体。(9)要做好锚杆支护施工质量的检查和监测工作。,2各种锚杆的安装质量要求(1)快硬水泥锚杆要在安装前、将快硬水泥锚固剂放在清水中浸泡1015s、浸透药卷后、立即用炮棍将药包送人孔底、然后及时用安装机械将锚杆打入孔内(注意别将螺纹打坏)、用专用搅拌工具边旋转、边推进、约1min后锚杆头接近孔底时结束搅拌、经15min左右后达
14、到终凝时再上托板、用手拧紧螺母、使托板与岩壁面紧贴、不得松动。(2)树脂锚杆安装时、若用电钻安装要准备好接头。用锚杆杆体将药包送至孔底开钻破药包。搅拌时间根据锚固剂型号而定。一般金属锚杆为30s、木锚杆为20s。用木楔挤住杆体、待树脂固化后取下连接头。安装时要一锚到底、不能中断、然后才能取下电钻。树脂固化所需要等待的时间也因锚固剂型号不同而有差别、一般情况下树脂固化时间大约为15min。最后安装托板、并用扳手拧紧螺母固定。注意过期的药包不能使用、同时树脂药包固化剂为有毒药物、要避免和皮肤接触、损坏的药包要及时处理、禁止接触火源。,(3)废钢丝绳锚杆安装时、要事先清除钢丝绳的油渍。砂浆配合比和水
15、灰比要符合规定。注浆时注浆管要插至孔底100mm处、随着砂浆的均匀注入、注浆管要缓缓拔出、严禁拔管太快、造成砂浆脱节、注浆不饱满。注浆结束后应及时将注浆设备、管路清洗干净。(4)金属倒楔式锚杆的安装、应将楔子打紧、按规定灌满砂浆、最后上紧托板、保证一定的锚固力。(5)使用楔子式锚固安装竹、木锚杆时、要严格检查锚杆材料的质量、失效的禁止使用。在煤巷或半煤巷中使用竹、木锚杆支护、要加荆笆或金属(塑料)网和大托板、防止煤壁片帮而使锚杆失效。(6)其他类型的锚杆、应按其锚杆设计和安装说明以及作业规程的规定执行。,一、巷道顶板事故的原因与防治,当巷道围岩应力比较大、围岩本身又比较软弱或破碎、。支架的支撑
16、力和可缩量又不够时、已被应力破裂的围岩或本来就是破碎的围岩、在较大应力作用下、可能损坏支架、形成巷道冒顶、从而导致巷道顶板事故。要防治巷道顶板事故、在开掘巷道时就应该避免把巷道布置在由采动引起的高应力区内、或避免布置在很软弱破碎的岩层里。如果实在避不开软弱破碎岩层、那么就要在支架的支撑力与可缩量上下功夫、使其能和围岩状况相适应。对于在破碎岩层中开掘的巷道、支架间还要用背板背严。随着对支承压力分布规律的认识和支架性能的改善、近年来、已支护好的巷道顶板事故比较少。,（第六讲）巷道顶板事故及防治技术,1、掘进工作面冒顶事故的原因与防治,冒顶原因(1)掘进破岩后、顶部岩石与岩体失去联系、若支护不及时、
17、随时可能冒落。(2)已支护的顶部岩石、若支护失败、可能造成冒落。,冒顶防治措施(1)根椐岩性、确定合理的控顶距、当遇到破碎带或层理、裂隙发育时、应紧跟掘进支护；(2)严格执行敲帮问顶制度、危石必须挑下、无法挑下时应采取临时支撑措施、严禁空顶作业；(3)在破碎带掘进巷道、要缩小支护棚距、用拉条等将棚子连成一体、防止推垮；(4)对破碎带有时可超前注浆、固化岩体；(5)掘进头有空顶区和破碎带必须背严结实、必要时要挂网防止漏空；(6)炮眼布置及装药量必须与岩石性质、支架和掘进头距离相适应、防止放炮崩倒棚子；(7)锚杆支护注意眼深和锚杆密度、必要时锚喷网联合支护。,2、支架支护巷道冒顶事故的原因与防治,
18、支架支护巷道冒顶事故的原因 支架支护巷道的冒顶可分为压垮型、漏垮型和推垮型三类。(1)压垮型冒顶是因巷道顶板或围岩施加给支架的压力过大、压垮了支架、从而导致巷道顶部已破碎的岩块冒落。(2)漏垮型冒顶是因无支护巷道或支护失效(非压坏)巷道顶部存在游离岩块、这砦岩块在重力作用下冒落、造成事故的发生。(3)推垮型冒顶是因巷道顶帮破碎岩石、在其运动过程中存在平行巷道轴线的分力、如果这部分巷道支架的稳定性不够、可能被推倒而发生冒顶。,支架支护巷道冒顶事故的预防措施(1)可能的情况下巷道应布置在稳定的岩体中、并尽量避免采动的影响；(2)巷道支架应有足够的支护强度以抗衡围岩压力；(3)巷道支架所能承受的变形
19、量、应与巷道使用期间围岩可能的变形量相适应；(4)尽可能做到支架与围岩共同承载。支架选型时、尽可能采用有初撑力的支架；支架施工时要严格按工序质量要求进行、并特别注意顶与帮的背严背实问题、杜绝支架与围岩间的空顶与空帮现象；(5)凡因支护失效而空顶的地点、重新支护时应先护顶、再施工；(6)巷道替换支架时、必须先支新支架、再拆老支架；(7)在易发生推垮型冒顶的巷道中要提高巷道支架的稳定性、可以在巷道的支架之间用拉撑件连接固定、增加架间的稳定性、以防推倒。倾斜巷道中支架被推倒的可能性更大、其支架间拉撑件的强度、密度要适当加大。特别注意：在掘进工作面10m内、地质破坏带附近10m内、巷道交叉点附近10m
20、内、已经冒顶处附近10m内、都是容易发生顶板事故的地点、巷道支护必须适当加强。,3、锚杆支护巷道冒顶,锚杆支护巷道的冒顶事故的发生除地质因素外、主要是锚杆支护系统的锚固力不足引起的。巷道形成后、在原始应力和次生应力(包括回采等引起的各种支承压力)的作用下、巷道围岩产生变形、如果岩石不能自稳、且锚杆支护系统的锚固力不足、这种变形就得不到有效的控制、就会不断发展、最终导致围岩冒落和冒顶。锚杆间排距过大、锚杆支护材料选择不当、锚杆支护系统的匹配不合理、施工质量差等都会产生这一恶果。,4、巷道交叉处冒顶事故的原因与防治,冒顶原因(1)交岔处断面大、岩层松动范围大、巷道压力大、易发生冒顶；(2)交岔处支
21、护复杂、有两巷支架、有抬棚、支架稳定性要求高、强度大、支护质量不好可发生冒顶。防治措施(1)开岔口应选择岩性较好的位置。(2)严格操作规程、先支抬棚、后拆除原棚。(3)注意选用抬棚材料的质量与规格、保证抬棚有足够的强度。(4)当开口处围岩夹角被压坏、应及时采取加强和稳定措施。例某矿033队1984年7月20日、在平巷开岔口时、由于抬棚梁强度不够、同时过早地拆掉原巷道棚腿、造成了冒顶事故。,5、软岩巷道冒顶事故的原因与防治,1)松软岩的基本特征(1)松散破碎、强度低、稳定性差 一般松软岩多为单向抗压强度小于20MPa的泥岩、炭质泥岩、砂质泥岩等。(2)含水率大、强度低 岩石的含水率是影响松软岩岩
22、性及稳定性的重要因素。地下岩层中所含的水一般为酸性较强的水、对岩石具有腐蚀和软化作用、能使岩层胶结性差、孔隙率提高、强度降低。(3)易吸水崩解膨胀 软岩一般都含有粘土矿物、这些岩石易吸水膨胀、产生膨胀压力、造成巷道底臌。(4)围岩变形量大、具有流变性 松软岩静压巷道中、总变形量超过400-500mm的比较多、并且变形时间长、一般都在1-3个月以上、甚至半年后仍缓慢增长。松软岩都具有流变性即塑性流变。产生流变的主要原因是围岩受力状态超过围岩强度、产生流变、导致围岩破坏。,2)松软岩巷道矿压显现的主要特点(1)围岩的自稳时间短、来压快。(2)围岩四周来压、底臌明显。(3)围岩变形趋于稳定的时间长、
23、松动范围大。(4)围岩初始变形速度大、然后逐渐减小、并趋于基本稳定。(5)围岩遇水膨胀、变形加剧、时间延长。,3)软岩巷道冒顶事故的主要原因 软岩巷道冒顶事故的主要原因在于支护设计不合理、支护体被强大的软岩矿压压坏而造成冒顶事故。支护设计存在问题的主要原因是：(1)单纯提高支护刚度得不偿失(2)单一支护方式无能为力(3)单靠一次成巷达不到预期目的,4)软岩巷道支护的对策(1)加固围岩、提高围岩凝聚力和内摩擦角值(2)改变工作面端头形状、及时采用水泥浆封闭(3)改变围岩应力分布(4)改变围岩性质、提高围岩自稳性(5)提高护表力、增强围岩表面强度(6)应力释放法(充分卸压)(7)加强矿井水的管理(
24、8)加强巷道底板管理(9)加强巷道布置的设计(1O)强调监控量测指导施工,6、有冲击地压巷道冒顶事故的原因与防治,冲击地压(岩爆)是指井巷或工作面周围岩体、由于弹性变形能的瞬时释放而产生突然、剧烈破坏的动力现象。常伴有煤岩体抛出、巨大声响及气浪等现象。1)对冲击地压的成因和机理的解释(1)强度理论：认为较坚硬的顶底板将煤夹紧、阻碍了煤体的移动、使之承受更高的压力、积聚更多的弹性能、一旦高应力突然加大或系统阻力突然减少、煤体即产生破坏和运动、将煤体抛向已采空间、形成冲击地压。(2)能量理论：认为矿体(煤体)与围岩系统的力学平衡状态破坏后所释放的能量大于消耗的能量、就会产生冲击地压。(3)冲击倾向
25、理论：实际中煤体的冲击倾向度大于实验所确定的极限值、就会发生冲击地压。这三种理论提出了发生冲击地压的三个准则、即强度准则是煤体破坏准则、后两个是突然破坏准则。当三个准则同时满足、才能发生冲击地压。还可以看出、岩层中的应力是发生冲击地压的首要条件、积聚的弹性能是发生冲击地压的动力源。因此、发生冲击的自然条件是开采深度和地质构造、以及煤与顶底板岩石的物理力学性质。,2)冲击地压的防治措施(1)降低应力的集中程度 超前开采解放层；无煤柱开采；不留残余煤体；合理安排开采顺序、禁止工作面对采和追采；避免形成孤岛或三面采空的煤体；避免在高应力区域掘进巷道。(2)改变煤层的物理学性质 高压注水、软化顶板、降
26、低煤的强度和增加塑性变形。放震动炮、人为地释放煤体内部集中应力区积聚的能量(沿走向打46m深或更深的炮眼、进行松动爆破)。孔槽卸压、用大直径钻孔切割沟槽使煤体松动、达到压效果。孔深应穿过应力增高带。,二、巷道维修,巷道在围岩压力作用下、可能出现巷道发生变形、断面变小、支架折损或顶帮漏煤(岩)块等现象、甚至发生冒顶。当出现这些情况都必须及时进行处理。如果在处理方法中措施不当、就可能延缓处理时间、使小变形变成大变形、小冒顶变成大冒顶、维修和处理的难度加大、而且更严重的是发生人身伤亡事故。如某矿对1192工作面老风道进行套修、将原断面6.8m2扩大为10.5m2、作为1192工作面风道用、由于该巷道
27、及顶板已产生大量裂隙、顶板稳定性已受到破坏、仅在原支架的支撑作用下保持相对稳定状态。当套修拆除旧支架后、顶板突然大面积悬露、冒落下来、将下方作业的一名工人埋住致死。,（第七讲）巷道维修与顶板事故抢险,(一)巷道维修的一般原则,1、先外后里 先检查维修点前后5 m范围内支架的完整稳定情况。有问题先处理、必要时可采取临时加固措施、如加密支架、加打木垛等、以增加后路、外围支架的支护能力和稳定性、确保后路畅通。禁止在巷道只存一个安全出口的情况下两头处理、以避免因维修和冒顶地带再一次发生冒顶、将人员堵在里面。2、先支后拆 更换巷道支护时、在拆除原有支护前、应先加固临近支护、拆除原有支护后、必须及时除掉顶
28、帮危矸和架设永久支护、必要时还应采取临时支护措施。如需更换柱腿、应该先用内注式单体液压支柱或金属摩擦支柱等在顶梁下打好立柱、再拆去旧柱腿。,3先上后下 倾斜巷道维修支架和处理冒顶时应该由上至下进行。特别是倾角在15O以上时、必须有防止矸石、物料滚落和支架歪倒的安全措施。4先近后远 当一条巷道存有几处需要维修支架和处理冒顶的地段、应该先处理距安全出口较近的那段、再向前处理较远的那一段、直至把巷道内的各段都维修好或处理通。这样可以避免因距安全出口较近的那一段再次冒顶、将里面那一段的作业人员堵在里面。5先顶后帮 为了保证操作人员的人身安全、在处理程序上必须注意先维护、支撑住顶板、再维护好两帮。如巷道
29、一侧片帮需要处理、这时必须在顶梁下靠片帮侧打上一根立柱、使顶板稳住、然后对片帮空间进行架设支架。,(二)巷道维修(冒顶)的处理方法,1按照处理冒顶的方法划分 按处理冒顶的方法、可以分为以下四种：1)直接支架法 在巷道围岩已经稳定、冒落矸石又不多、冒顶范围约为2-3架时、可采用直接支架法、即先扒掉碍事的矸石、在两帮掏出拉窝、然后立好柱腿、紧接着架设顶梁、并且插背好、最后清理底部煤矸。再往前依次照上述程序操作、直至处理完毕为止。2)撞楔法 当巷道冒落矸很碎、可采用撞楔法处理。在冒顶的地方先用撞楔向冒落碎矸深处打入、在撞楔的保护下、清理冒落的煤矸,重新架设支架。撞楔的材料可选用钢轨或小圆木(图)。,
30、撞楔法处理冒顶,3)锚喷法 锚喷法适用于冒顶范围较大、具备锚喷支护设备的岩巷。先处理冒顶区域内顶板及两帮活矸、人员站在安全侧向冒顶区域顶部喷射一层厚30-50mm的混凝土封固顶板、然后再封两帮。当初喷层凝固后再打锚杆、并及时挂网和复喷一次、复喷厚度不宜超过200mm。冒顶处理完后、按要求立模砌碹、也可架设金属支架。4)木垛法 如果巷道冒顶范围较大冒落高度较高、且冒落空洞以上顶板基本稳定、可以采用木垛法。见图。先在冒落空洞的下部的冒落煤矸为底加打木垛接顶、然后在木垛保护下清理煤矸、重新支架。在冒落空洞里加打木垛是带有一定危险的工作、操作时必须十分注意安全。操作前要站在有支架掩护的地点、用长柄工具
31、敲帮问顶、并设专人观察顶板变化情况。,木垛法处理冒顶l-支架；2-护顶圆木；3-木垛,2、按照处理冒顶时支护断面大小和位置划分按处理冒顶时支护断面大小和位置可以分为以下三种：1)全断面处理 全断面处理、即在处理冒顶时新架设的支架与原支架断面基本一致、也称一次成巷的处理方法。它的优点是避免多次松动原已破碎的顶板、缺点是进度较慢。它适用于冒顶范围不大的巷道。,2)小断面处理 小断面处理、即先架设远比原巷道支架规格要小得多的临时支架、然后再扩大为永久支架、也称二次成巷的处理方法。它的优点是处理冒顶进度快；缺点是需要进行二次支护。它适用于抢救被堵人员和急于恢复巷道用作运输、行人和通风的冒顶处理。见图,
32、小断面处理巷道冒顶1-钢杆撞楔；2-木板；3-小断面巷道；4-输送机；5-永久支架；6-撞楔,3)绕道掘进巷道 当巷道冒落范围和冒落高度都很大、冒顶处理极其困难时、可以采用另开绕道、躲开冒顶区域重新掘进巷道的方法。,三、巷道冒顶埋(堵)人事故的抢险处理,1、一般原则 处理巷道冒顶埋(堵)人事故的主要任务、是抢救遇难人员及恢复通风等。抢救遇难人员时、首先应直接与遇难人员联络(呼叫、敲打、使用地音探听器等)、来确定遇难人员所在的位置和人数。如果遇难人员所在地点通风不好、必须设法加强通风。若因冒顶遇难人员被堵在里面、应利用压风管、水管及开掘巷道、打钻孔等方法、向遇难人员输送新鲜空气、饮料和食物。在抢
33、救中、必须时刻注意救护人员的安全、为避免再次冒顶危险、应首先加强支护、准备好安全退路。在冒落区工作时、要派专人观察周围顶板变化、注意检查瓦斯及其他有害气体情况。在清除冒落矸石时、要小心地使用工具、以免伤害遇难人员。在处理时、应根据岩层冒落高度、冒落岩块、冒顶位置和范围大小以及围岩破碎和矿压等情况、采取不同的抢救方法。,2、营救被冒顶埋压的遇险矿工 首先、营救人员要检查冒顶地点附近的支架情况、发现有折损、歪扭、变形的柱子、要立即处理好、以保障在营救埋压人员时退路的安全。其次、要根据顶板垮落情况、在保证抢救人员安全和抢救方便的前提下、因地制宜地进行支护、如采用木垛法、撞楔法等。在检查架设的支架牢固
34、可靠后、要指派专人观察顶板、才能清理埋压人员附近的冒落煤矸等、直到把遇险矿工营救出。在营救过程中、可用长木棍向遇险人员送饮料和食物。在清理冒落煤矸时、要小心地使用工具、以免伤害遇险人员。如果遇险人员被大块矸石压住、应采用千斤顶等工具把大块岩石顶起、将人迅速救出。,营救埋压矿工时、要首先检查和维护好冒落地点及其附近的安全。有这样一个救灾实例：某矿掘进上山时、穿透老空区、引起冒顶、而且有大量老塘碎煤矸窜入巷道、两名在掘进工作面工作的工人被支架和碎煤矸压住。在营救这两名遇险人员时、有人为迅速接近受灾人员、在不检查维护冒落地点安全的情况下、撬矸石排煤矸、结果引起第二次冒顶、将两名营救者砸成重伤。后来、
35、经研究采用沿冒落煤矸边缘打木垛的办法、加固支架、阻止碎煤矸砸人、使原来的大断面上山变成0.4m2的小上山、并一直将木垛打到人员被埋压地点、才将两名遇险者安全救出。这个救灾实例从正反两方面证实：营救因冒顶而被埋压的矿工时、一定要首先检查和维护好冒落地点及其附近的安全、以保障营救人员在救灾时的安全、并有畅通、安全的退路、如果急于求成、不维护好冒落地点及其附近的安全、不仅完成不了营救任务、还会扩大事故、使营救者遭到伤害。,一、井巷工程检验评定的意义,井巷工程检验评定的标准主要是根据国家颁发的矿山井巷工程施工及验收规范(GBJ 21390)、建筑安装工程质量检验评定统一标准(GDJ300一88)和建筑
36、工程质量检验评定标准(GDJ30188)等有关规范、标准、并参照行业有关规范、标准编制的。它要求矿山井巷工程必须按照施工图设计、施工组织设计或施工技术措施(作业规程)施工。施工组织设计或施工技术措施(作业规程)中必须提出明确的工程质量要求和相应的保证措施。施工中应实现全面质量管理、严格质量检验制度、把质量不合格的工程消灭在施工过程中。其意义是通过井巷工程检验评定、加强煤炭企业管理、确保工程质量、使煤炭生产持续稳定地发展。,（第八讲）井巷工程检验评定的意义和划分,二、质量检验评定的划分,井巷工程质量的检验和评定应按分项工程、分部工程和单位工程划分。生产矿井井巷工程质量检验评定标准(以下简称质评标
37、准)第七条规定、井巷工程中分项工程和分部工程的划分应符合以下规定：分项工程主要按工序和工种划分。例如：基岩掘进工程：模板组装工程、钢筋绑扎工程、混凝土支护工程、锚杆支护工程、喷射混凝土支护工程、砌块支护工程等。分部工程按井巷工程的主要部位划分。例如：立井井筒工程的井颈工程、主体工程、壁座工程、连接处工程、井底水窝工程；巷道工程的主体工程、交叉点工程、水沟工程、附属工程等。为了便于工程月末验收、对工程量大、工期长的井筒、平硐、巷道的主体工程、可以按每月实际进尺划分为一个分部工程。分项、分部工程名称应符合表49规定。,井巷工程分项、分部工程名称表,井巷工程分项、分部工程名称表,井巷工程分项、分部工
38、程名称表,井巷工程分项、分部工程名称表,井巷工程分项、分部工程名称表,井巷工程分项、分部工程名称表,说明：1分项、分部工程名称后有*符号者为指定的分项、分部工程。裸体井巷工程中，基岩掘进为指定的分项工程。2净宽0.5m以下的水沟(沟橹)分部工程,只检验水沟砌筑一个分项工程、水沟盖板铺设分项工程在单位工程竣工验收时,在观感质量项目中检验。,质评标准第八条规定单位工程的划分应符合以下规定：凡不能独立发挥能力、但具有独立施工条件、构成一个施工单元的工程、即为一个单位工程。井巷工程的单位工程划分为立井井筒、斜井井筒和平硐、巷道、硐室、安全与通风设施、井下铺轨六类。具体单位工程名称应执行有关煤矿建设工程
39、单位工程统一名称的规定。为了便于期末验收评定等级、对期内施工的井筒、平硐、巷道、硐室等工程可以视为一个单位工程。,三、质量检验评定的等级,质评标准规定的相应内容有：（一）本标准分项工程、分部工程和单位工程的质量检验评定均分为“合格”和“优良”两个等级。,（第九讲）质量检验评定的等级、程序和组织,(二)分项工程质量等级应符合以下规定：1合格：(1)保证项目必须符合相应质量检验评定标准的规定；(2)基本项目中每个检验项目的检查点应符合相应质量检验评定标准的合格规定，检查点中每一测点均应符合合格规定；(3)允许偏差项目中每个检验项目的测点总数均有70及其以上实测值在相应质量检验评定标准的允许偏差范周
40、内，其余的须不影响安全使用；(4)指定分项工程(井巷工程分项、分部工程名称表中有*符号的分项工程)的质量保证资料应齐全。,2优良：(1)保证项目必须符合相应质量检验评定标准的规定；(2)基本项目中每个检验项目的检查点应符合相应质量检验评定标准的合格规定、其中有50及其以上检查点符合优良规定、该项目即为优良、优良项数应占检验项目总数的50及其以上；(3)允许偏差项目中每个检验项目的测点总数均有90及其以上实测值在相应质量检验评定标准的允许偏差范围内、其余的均须不影响安全使用；(4)指定分项工程(井巷工程分项、分部工程名称表中有*符号的分项工程)的质量保证资料均应符合优良的要求。,(三)分部工程的
41、质量等级应符合以下规定：1合格：所含分项工程的质量全部合格。2优良：所含分项工程的质量全部合格、其中包括指定的分项工程(井巷工程分项、分部工程名称表中有*符号的分项工程)在内的有50及其以上达到优良。,(四)单位工程的质量等级应符合以下规定：1合格：(1)所有分部工程的质量全部合格；(2)质量保证资料应符合合格规定；(3)指定的单位工程还应有观感质量评定、其得分率达到70及其以上为合格。注：指定的单位工程指立井井筒、斜井井筒、平硐、井底车场、巷道、推车机及翻车机硐室、主要运输巷、主要回风巷、箕斗或胶带装载硐室、井下主变电所硐室、主排水泵房硐室、火药库、井底煤仓、暗井绞车房硐室及相应的井下铺轨工
42、程。2优良：(1)所含分部工程质量应全都合格、其中包括指定的分部工程(井巷工程分项、分部工程名称表中有*符号的分部工程)在内的有50及其以上达到优良；(2)质量保证资料应符合优良规定；(3)观感质量得分率达到85及其以上。,(五)当分项工程不符合相应质量检验评定标准的合格规定时、必须及时处理、并按以下规定评定其质量等级：1经返工重做的分项工程可重新评定质量等级。2经处理后、不改变结构、或未造成永久缺陷、能满足设计性能要求的、其质量等级可评定为合格。3经核查认可、能满足安全和使用功能要求、可不再进行加固补强；或经加固补强、改变了原有规格、形态而造成永久缺陷、但不影响安全使用、其质量等级可评为“视
43、同合格”、但其所在分部工程等级不得评为优良。,(六)质量保证资料的检验评定应符合以下要求：1合格：质量保证资料应基本齐全、数据真实、其中指定的质量保证资料必须齐全、正确、符合填表要求。2优良：质量保证资料完整齐全、无缺项、漏项、数据真实、填写清楚、分类明确、其中必须包括指定的质量保证资料在内的85及其以上项目符合优良要求。,四、质量检验评定程序和组织,质评标准规定的相应内容有：1、井巷工程质量的检验和评定、应按分项、分部、单位工程依次进行。分项工程的检验和评定、应在保证项目、基本项目、允许偏差项目和质量保证资料具备的基础上进行。2、分项工程质量应在班组检查的基础上、由施工负责人组织检验和评定、
44、质量检查员核定。分项工程质量检验和评定应采用质评标准附录A表A.1分项工程质量检验评定表的格式。分项工程检验抽查、应按质评标准附录A表A.2的规定选检查点、布置测点。3、分部工程质量由施工单位负责人组织检验和评定。分部工程质量检验和评定应采用质评标准附录B分部工程质量评定表的格式。4、单位工程质量由施工单位提出申请、由上级单位负责组织检验和评定。单位工程质量检验和评定应采用质评标准附录C单位工程质量综合评定表的格式。指定的单位工程的观感质量由上级单位组织设计、施工单位进行检验和评定、观感质量检验和评定采用质评标准附录D表D.1、D.2、D.3和D.4的统一格式。单位工程质量保证资料核查项目应按
45、质评标准附录E的质量保证资料核查表的内容执行。,5、单位工程质量等级的评定在竣工验收时进行。竣工验收抽查质量检验结果如与分部工程检验评定结果等级不一致时、应分析原因、共同研究确定工程最终质量等级。6、隐蔽工程质量的检验和评定、应以有建设单位(甲方)和施工单位(乙方)双方代表签字的工程质量检查记录为依据。井筒、特殊法凿井和防治水工程的检验和评定、须有建设单位代表签字的施工质量检查记录。7、应尽量减少重复检验和破损性检验。立井井筒工程破损性检验不应超过二次(处)。8、施工和检验人员应使用同一精度等级的测量器具和检测仪表、并按有关规定定期核对。,五、井巷工程质量检验评定标准的贯彻实施,(一)制定达标
46、计划 对照掘进质量标准化的部颁标准或者是矿务局(集团公司)、矿井内控标准及其要求制定达标计划。(1)分析现状、找出存在的质量问题。(2)分析产生质量问题的各种原因和影响因素。(3)从各种原因中找出影响质量的主要原因。(4)制定提高质量的技术组织措施方案和实施计划。,(二)抓好职工的质量教育与培训工作 1)职工的教育培训内容有以下几个方面。(1)加强质量意识教育。(2)学习部颁标准或矿务局和矿的内控标准。(3)学习技术和全面质量管理的理论和知识。2)职工培训的方式。职工培训的方式可采取脱产学习、讲课、实习操作、师傅带徒弟、结对互帮互学、比武练兵等多种形式。3)对职工教育培训后要进行考核、不及格者
47、要进行补考。不合格者不准下井工作、并把考核结果和本人的晋级、提薪、奖金分配等挂钩。,(三)井下工程质量形成过程的质量管理 1、生产技术准备过程的工程质量管理(1)掘进区队应积极参加设计方案的选定、参加设计图纸的会审、了解设计意图和关键部位的质量要求、发现问题。及时提出意见、共同搞好设计质量。以保证设计既符合规定要求、又能从现场的施工角度出发、使设计文件不脱离实际,容易执行、容易实现。(2)作业规程(或施工组织设计)和施工方案的合理是确保工程质量的重要保证。编制的内容要符合实际、各项安全技术组织措施周密完善、要符合有关规定、不仅要便于执行、便于操作、还要便于检查落实。,2、施工过程的工程质量管理
48、(1)开工前检查施工准备工作完善程度、做好施工前各个环节的工作质量检查、把可能产生不合格工程质量的隐患消灭在施工之前。(2)认真做好交接班工作。交接班要在施工现场进行、不合格工程不交班、不接班、没有处理好需下班继续处理的问题或存在的隐患要交接清楚、并做好交接班记录、明确责任者。(3)严格按设计文件、作业规程、质量标准施工。每班要有区队长或技术员盯班、班组长要认真督促检查。(4)严格按照工程质量标准及检验办法进行验收工作。隐蔽工程要在隐蔽前进行验收。质量检查的方法可采用工人自检、互检和专业检查人员检查相结合而以专职检查人员检查为主的方法。对不合格的工程应重新返工；不准将不合格工程交给下班、也不得
49、计算工程量。(5)要保证器材的质量和性能、不符合要求的不准使用。要加强施工设备的维修、保管和使用管理、充分发挥设备机具的正常使用效果。,(四)实现全面质量管理、提高掘进工程质量 1)贯彻工程质量为使用单位服务的思想、贯彻事先采取措施以预防为主的思想。用P、D、C、A管理循环、不断提高工程质量。2)建立QC小组、把质量标准化、安全创水平活动变成群众自觉的行动。通过QC小组、有针对性地解决工程质量问题。3)用数理统计的方法控制工程质量。(1)用排列图、因果分析图寻找影响工程质量的主要因素；(2)用相关图寻找影响工程质量各种因素之间的联系、掌握控制工程质量的规律；(3)用直方图、控制图来控制和预测工
50、程质量、使工程质量处于稳定的受控制状态。,(五)建立工程质量管理制度 1、工程质量奖惩制度 工程质量奖惩制度是将职工的个人利益和工程质量挂钩的激励制度。在完成任务的前提下、对责任心强、工程质量好的职工给予奖励；对责任心不强、工程质量不合要求的或者弄虚作假的职工要进行批评或惩罚。2、制定工程质量检查验收、考核与评分制度 区队要根据实际情况、参照其他局、矿总结和积累的有益经验、制定适合本区队的工程质量验收、考核与评分制度。3、制定工程质量资料积累与分析制度 通过工程质量资料的积累与分析、可以摸清井下各种自然条件的呈现规律、找出影响工程质量的主要因素和规律、从中汲取经验教训、从而改善井下工程质量和安
