超前支护在采矿工程中的应用论文
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篇1：超前支护在采矿工程中的应用论文
摘要：超前支护技术目前已经广泛应用于多种工程的实施当中，是较为成熟的一种支护手段。主要阐述了超前支护的概念，对石门揭煤、巷道掘进及矿产回采过程进行分析，并结合超前支护技术探究其技术的应用。
关键词：超前支护；采矿工程；应用；研究
0引言
在采矿工程中，超前支护技术为其带来了巨大的经济效益，目前超前支护技术已经广泛应用到采矿工程的各个过程当中，极大地提高了采矿工程的安全性与稳定性，为顺利施工提供了基础保障。由于采矿工程相较于其他工程具有特殊性，且对施工过程的安全性和施工效率要求都较高。因此，为保障施工人员的生命财产安全和矿产企业的经济效益，必须要对采矿过程中的各个环节进行详细核查。高效的超前支护技术支持不仅能够保障采矿工程完成的高效性及施工的安全性，而且对矿产企业的发展和经济效益具有重要的支撑作用。
1超前支护技术概述
超前支护技术是目前许多工程中应用较为完善的一种技术手段，其工作内容主要是在松软或易破碎的岩层工程中超前于掘进工作而实施的一种起支护作用的技术，在辅助措施的作用下保障施工工作面稳定，以保证工程的顺利实施。目前，超前支护技术已经渗透到中国许多工程当中，成为不可缺少的重要技术之一，其中在铁路建设、公路维修、隧道工程等工程中被广泛应用。由于采矿工作的特殊性和对安全性的要求较高，超前支护技术的引入对提高采矿工作面的稳定性具有十分重要的意义，该技术为采矿施工的安全提供有力的保障，并能够在安全性较高的条件下解决开采效率低下等问题，大大地提高了矿物开采生产的综合效益。目前超前支护技术的表现形式包括三种：a)利用钢管加固松散岩石，一般用于锚定工作面前上方的岩体；b)利用钢管和钢轨加固棚顶，结合钢管和钢轨锚固工作面前上方的岩体；c)利用倾注泥浆加固松散泥土，利用泥浆的粘着性胶结硬化破碎的岩体。
2超前支护在石门揭煤中的应用
2.1石门揭煤中的问题
在中国矿产开采过程中，石门揭煤常常是事故发生的主要阶段，在巷道进行掘进过程中，揭露遇到煤层的过程中往往会引发煤层段掉顶，这也是在石门揭煤中遇到的主要难题，并且该难题仍旧尚未被攻克，成为中国矿石开采中石门揭煤的重要隐患问题。在石门揭煤过程中如果发生掉顶情况，则会容易引发连片的煤层塌落，甚至导致大部分煤层段掉顶，严重影响采矿工作人员的工作进度，甚至会引发煤灰与瓦斯事故，对开采人员及工作技术人员的生命安全造成严重威胁，同时也严重损害了采矿工程的经济效益。目前，中国诸多的矿产开采揭煤过程中常常发生掉顶情况，为缓解这种情况，一般会采用架棚探梁进行支撑，并对顶板采取一系列的措施处理，但是依旧不能避免掉顶的事故发生，也难以预防大量瓦斯的涌出，为采矿工程带来了巨大难题。
2.2超前支护技术在石门揭煤中的应用分析
目前，采矿工程中石门揭煤环节遇到诸多问题，其中掉顶问题尤为严重，在此，超前支护技术的应用预防了掉顶问题的发生，在解决石门揭煤的掉顶问题中发挥了巨大的作用。以下是超前支护技术的具体应用分析：a)在巷道中见矿物之前要做好相应的处理措施，在距离见矿物前2m处打眼，要求孔眼之间的距离控制在300mm内，孔眼深度控制在1.8m左右，工作人员对孔眼的间距和深度要严格把关；b)要求孔眼位置均匀分布在巷道周围，并且在每个孔眼插入一根钢管，由于钢管长度可以调节，工作人员要根据不同的采矿巷道的实际情况使用不同长度、直径和厚度的钢管。然后进行超前护顶保护措施[1]，在进行炮击揭煤前一定要严格把控超前护顶保护措施，控制炮眼深度低于支护眼深度，并且要严格把控钢管质量及钢管力度，适当调整钢管间距，此外，在每次炮击之前都要详细核查钢管状态，排查问题钢管并立即更换正常钢管，核查钢管间距，并针对不合理间距的钢管集中分析并加以处理或适当调整钢管距离。
3超前支护在巷道掘进中的应用
3.1巷道掘进中的问题
随着开采工程不断深入，巷道掘进的难度也与之增加。在多次不同程度的开采爆破及人力或器械的踩踏碾压作用下，开采地点上方的土方承重能力逐渐减弱，对开采位置的确定产生了严重影响。在巷道掘进过程中，许多采矿单位对巷道土方的坍塌预防工作和改进工作并不到位，因此常常会导致塌方现象的出现。岩体一旦再一次受到的外力作用就极易引发坍塌和破碎，并且在巷道坍塌后不能被再次使用，如果采矿工作人员重建新的巷道，不仅会浪费时间开采时间，而且会大大消耗采矿工程的资金和劳动力，甚至会连接原先破坏的断层岩体，引发更大面积的坍塌。
3.2超前支护在巷道掘进中的应用分析
施工单位面对巷道掘进问题时往往难以着手，从根本来说，提高巷道掘进效率是解决巷道掘进问题的根本途径。保证巷道掘进的高效性需要引入机械化的临时支护方式，同时提高综掘机的工作水平，真正实现高效、安全、快速掘进。悬臂式纵轴掘进机结合超前支护技术形成了高效、安全的机载临时支护装置，该装置不仅能够高效地搭建开掘过程中所需的支护钢架，更能够有效拆除支护设备，为下一阶段的掘进提供技术支持，提高了掘进效率并为采矿工程节省了劳动力。临时机载支护装置要借助悬臂式纵轴掘进机完成，并通过综掘机原站为其供油，其工作原理为：掘进机的三位两通工作阀连接到相应的支护油路，当机器进行工作时，综掘机原站供油，同时三位两通工作阀打开支护油路并连接综掘机原站，实现油路相互连通。在超前支护架开始工作前，首先要关闭综掘机油路，然后展开顶架并且伸出展开侧架，接着向前推动支护顶架与顶梁架的'液压控制手柄，目的是将支护钢架和钢网安放在顶梁架上。完成这一操作后，液压油会经过溢流阀进入到操作阀，然后再经过分流集流阀进入到双向锁中，再然后双向锁打开后进入油缸，同时利用双向锁控制油量。以上工序完成后主架与顶梁架会缓慢打开，当高度达到所需位置后将主架上升到巷道顶板，并把钢带与钢网紧压在巷道顶板，同时，立马进行打眼和锚杆安装工作。工作完成后将主架降到最低位置，折合主架与顶梁架，并将顶梁架合拢伏于综掘机上。工作完成后，操作人员要将两位三通手柄推向油路，关闭支护油路，并停止支护控制阀，综掘机进行下一工作循环[2]。当然，在采矿掘进巷道的过程中利用机械化超前支护手段需要机械平均无故障工作时间超过3000h，并且该机械手段适用于宽度为2.3m～4.2m以上的巷道。
篇2：超前支护在采矿工程中的应用论文
4.1矿产回采中的问题
在采矿工程中，矿产的回采也是该过程中的重要一环，由于在开采过程中会发生矿产遗漏或未发现矿层，造成开采过程中的煤炭损失和降低经济效益，故而在巷道掘进过后还要回采矿产。在矿产回采过程中，开采和掘进过程中会产生不同程度的爆炸和人力踩踏情况，极易导致前上方岩体坍塌和破碎，也会使后续掘进工作和回采工作的难度更大。在回采过程中，回采工作人员难以完全按照第一次开采方式进行回采矿产工作，并且原先的开采方式也会为开采人员带来巨大的安全隐患，甚至会造成大面积的掩体崩塌或瓦斯泄露等问题，因此，为了保障开采人员安全和开采效率，采矿单位必须确切分析矿区的位置及未开采矿物的位置和周围环境。
4.2超前支护技术在矿产回采中的应用分析
通常在回采过程中，超前支护技术能够有效解决回采遇到的许多问题。一般来说，在回采过程中超前支护技术的运用方式有两种：a)在采矿结束时的漏斗之间进行不间断掘进，通俗来说就是重新在巷道内进行煤炭开采。该种方式对遗漏煤矿的开采率更高，具有较高的开采效率，但是由于已经开采过的部分承重能力变低，在后续的不断压力下也导致坍塌概率更大，更容易发生岩体塌方等问题，所以该方式一般安全性较差，并且对巷道空间要求较为严格，实行该种回采方式要保证进巷道间距5m左右；b)沿着两个废弃矿场之间的连接柱进行回采施工，该种回采方式有开采盲点较多的缺点，因而经济效益达不到预期效益，但是该种方式能够充分结合超前支护技术，也是安全性能更高的回采方式，中国大多数煤矿的回采工程都采用该种方式。该种方法可以采用超前支架的方式实现，超前支架采用两个支架作为底部支撑，并且将左右两个支架合并为一个支架使用，此外，在两个支架之间的顶梁位置通过防盗防滑千斤顶链接底座，起到支撑的作用。每个支架一般由前后两节组成，并且前节顶梁后部与后节伸缩梁链接，前后节底座通过移驾千斤顶相互链接。采用这种链接方式的目的是增加支架的稳定性，提高超前支护的安全性。此外，该种支撑回采方式具有节省空间的优点，其最大支撑高度可以达到3.5m，支撑宽度达到3m以上，扩大了开采空间。再加上此种方式的底座较小，支架两侧及中间都有较大的通道，便于工作人员来回穿行和材料及设备的运输。该操作简便，仅凭单人就可以简单操作，省时省力，为矿产开采工程减少劳动力和财力支出[3]。
5结语
超前支护技术在采矿工程中被广泛应用，并在石门揭煤、巷道掘进、矿产回采中都发挥了重要作用，该技术的引用能够保障开采工作人员的安全性、稳定巷道及上方岩体，为矿产企业的经济效益和施工人员的人身安全提供了有力保障。
参考文献：
［1］杨和平.超前支护在采矿工程中的运用［J］.能源与节能，(3)：106-107.
［2］郭卢进.采矿工程中超前支护的能够用［J］.机械管理开发，(8)：152-153.
［3］尹贤刚，谌立勇，郑云.超前支护在采矿工程中的应用研究［J］.矿业研究与开发，(5)：60-62.
篇3：浅析采矿工程巷道掘进和支护应用的论文
浅析采矿工程巷道掘进和支护应用的论文
摘要：主要探讨了采矿工程中巷道掘进的技术要点，提出了强化采矿工程巷道支护的几点技术措施，希望更好地确保整个采矿工程的巷道掘进与支护工作的安全高效运行。
关键词：采矿工程；巷道掘进；支护技术；应用
0引言
在现代采矿工程中，为了更好地确保采矿企业的效益，首先就必须确保采矿的安全。而在巷道掘进过程中，为了确保顺利安全的实施，就必须切实注重支护技术的应用，而这就需要掌握巷道掘进技术要点，并紧密结合实际支护的需要，针对性地确定支护的类型，才能确保整个采矿工程的质量和安全。
1采矿工程实施中巷道掘进技术要点的分析
在采矿工程实施巷道掘进工作中，其技术要点主要就是针对性地确定掘进方式，并切实做好瓦斯排放、巷道支护和通风防尘及光面爆破等方面工作，从而更好地满足巷道掘进顺利安全高效实施的需要。
1.1常见的掘进方式分析
在采矿掘进过程中，常见的掘进方式主要有综合机械化掘进、大断面连续采掘、掘锚一体化掘进等方面。在实际应用过程中，应结合实际需要，针对性地选取。一般而言，综合机械化掘进的方式，主要是以供电系统和运输机及机和单体锚杆钻机与掘进机和通风除尘等设备组成综合化的机械化掘进系统，从而结合巷道的掘进需要针对性地确定掘进机型号。而在大断面连续采掘过程中，主要是采取间断式、连续式等运输方式，利用相应设备在大断面巷道中进行快速掘进，而区别则是掘进速度和掘进进度的控制。而在掘锚一体化的掘进过程中，主要是以基础类的掘进机和采矿机的前提下发展的新型掘进系统，其主要是能在掘进时将掘进和锚固的作业进行有效协调，从而降低掘进与锚固的作业时间，从而确保掘进效率的提升，所以在目前诸多采矿工程中得到了广泛应用。
1.2瓦斯排放
瓦斯排放是整个巷道掘进工作中必须重视的问题，否则就可能因此引发安全事故。所以在掘进工作中，应切实注重矿井通风工作的开展，从而及时将掘进面瓦斯有效排除，严格按照有关要求满足瓦斯排放的需要，尤其是应注重瓦斯浓度的检测，才能及时掌握异常的情况，从而更好地避免瓦斯浓度过高引发的安全问题。
1.3巷道支护
巷道支护施工是整个掘进施工中最为关键的.环节，所以在巷道支护施工中，只有针对性地采取巷道支护技术，才能更好地促进整个掘进工作顺利的实施。这就需要掌握常见的巷道支护技术要点。但不管采取哪种巷道支护技术，都应切实掌握其技术要点，确保其与巷道掘进施工任务实施的匹配性，才能更好地提高巷道质量和确保巷道掘进安全[1]。
1.4通风防尘
在采矿掘进工作中，在做好上述工作的基础上，做好通风防尘工作也是一项十分重要的内容。因而必须重视通风防尘工作的开展。而这一工作就需要针对性地选择通风机的型号、数量和位置。一般而言，主要是可结合巷道掘进所需的风量和风压，针对性地对通风机类型进行确定，常见的以压入式通风机为主，所以应结合所确定的位置和数量，切实掌握其安装技术要点，并配备配套的风筒，促进风机作用的发挥，同时还要尽可能避免出现漏风和涡流的情况，且在投入使用之前应对其性能进行试验，确保整个通风系统能满足不同环境下通风的需要。而在通风系统运行过程中，还应加强对其风量的检测，做好可能出现的各种情况的预案，尽可能确保风量能满足通风需要。而在此基础上，就需要做好防尘除尘工作的开展，尤其是产生的粉尘可能具有可燃性，若忽视对其的处理，势必会因此导致安全事故发生。因而在通风的基础上，还应配备相应除尘系统，采取针对性除尘方式，尽可能地将粉尘给掘进工作带来的影响降到最低。
1.5光面爆破
光面爆破技术也是采矿工程中常用的巷道掘进技术之一。常见的光面爆破有修边法、预裂法和轮廓线等光爆技术。不管采取哪种光爆技术，核心在于确保周边爆破眼布置的精准性，还有装药量和爆破眼的间隔等，应结合巷道掘进时的围岩情况进行针对性计算，从而在确保试验达标后才能应用于光面爆破中，从而更好地确保光面爆破质量，最大化确保整个巷道掘进工程得以顺利高效的实施[2]。
2采矿巷道掘进施工中支护技术要点的分析
为了确保整个掘进工程得以顺利实施，巷道支护工作是整个工程实施的关键所在。以下就几种常见的支护技术要点进行分析，在实际应用中，必须结合实际针对性地进行选取。
2.1临时性支护技术要点分析
临时性支护是为了满足巷道掘进的需要，在实际掘进过程中，经常需对巷道进行临时性支护。例如利用木支架在巷道进行支护时，主要是采取梯形的木棚子，具有质量轻和便于加工和安装的特点，所以其具有较强的适应性，而其缺点就在于强度低和防火性较差，因而其往往属于临时性的支撑，在服务不久之后就需要更换。再如，在利用金属支架进行巷道掘进支护时，主要是考虑到其不仅具有较强的强度，且便于拆装和重复使用，因而其既可作为临时性支护措施，也可作为永久性支护措施。但其不管是临时性还是永久性支护措施，均需紧密结合服务年限，对其背板材料进行确定，这主要是为了考虑成本的需要，所以木板主要用于临时性支护背板，而混凝土预制板则作为永久性支护背板。
2.2永久性支护技术要点分析
在做好临时性支护的同时，还需做好永久性支护工作。这就需要紧密结合实际需要，针对性地确定其支护的类型。常见的永久性支护技术主要有以下几种：a)锚杆支护技术。这一支护技术因其有着较强的支护效果而得到了广泛应用，其经济性、快速性和安全性都具有较强的优势。常见的锚杆支护主要有顶板锚杆和煤帮锚杆，且其规格和性能的不同，使得其支护类型较多。例如复合玻璃钢锚杆，杆体材料主要是采取具有较高强度的玻璃钢，而内端头则以左旋麻花结构为主，其锚杆杆体的外部尺寸最大不超过26mm，因而在孔径28mm～32mm的钻孔中采用，且确保锚杆和岩石层面为正交，且最小的角度应大于75°，在安装锚杆时应紧密结合锚固剂对其搅拌的时间进行确定，且在安装过程中应确保一次性锚固到底，严禁存在中断的情况；b)预制钢筋砼支架。这一支护技术主要是利用混凝土制作支架，并在矿井内将其装配，确保梁柱接口的紧密性，所以其不仅具有较大的支护强度，且成本较低，但存在质量大和无伸缩性等方面不足。常见的主要有吊环式的前探梁，主要是在前面的临时支护措施下，采用3根吊挂前探支架，按照一定的长度和间距将其在巷道中平行布置，每一根的强度必须与吊环之间进行固定和匹配，固定点必须大于2个，并确保其紧固性，才能确保其支护效果；c)混凝土支护。主要是采取喷射混凝土的方式制作混凝土支架，并将混凝土支护和锚杆支护进行有机结合，从而更好地对围岩进行封闭和固定。所以在具体实施过程中，首先应科学布置喷射混凝土的设备，以确保施工的安全性和操作的高效性。当掘进之后，首先应安装临时性锚杆，并喷射薄层的混凝土，当喷射到设计的厚度后，应进行锚杆安装，再通过锚网喷射混凝土的方式，增加金属网强度，从而更好地确保整个混凝土支护效果。
2.3现代科学技术的应用
在做好上述工作的基础上，为了更好地确保整个掘进工程顺利的实施，作为采矿企业，还应切实加强现代科学技术的应用，从而更好地为确保整个煤矿掘进工程顺利的实施奠定基础。例如加强瓦斯在线监测系统的应用，对巷道内瓦斯浓度进行检测；加强通风预警系统的应用，及时掌握施工现场的通风情况，对整个通风系统的情况进行监控，并采取自动化报警措施，实现自动化与人工智能化的修复，才是巷道掘进施工安全的主要方向。此外，还应切实加强在线视频监控系统的应用，不仅要对施工现场进行监控，且要对各种支护措施的情况进行在线监控和分析，才能更好地满足采矿掘进工程施工的需要[3]。
3结语
在采矿工程项目实施过程中，为了确保巷道掘进的质量、安全和高效性，必须切实注重掘进技术要点的掌握和应用，尤其是应掌握巷道掘进支护要点，注重监测机制的建立，完善监测系统，确保其安全高效的实施，提高企业效益的同时保证生产的安全。
参考文献：
［1］刘晓光.浅谈支护技术在煤矿巷道掘进中的应用［J］.中国新技术新产品，(9)：123.
［2］于兆东，马寿强，李海龙.巷道支护技术在煤矿井下掘进中的应用［J］.山东工业技术，2016(5)：69.
［3］邱朝波.锚杆支护技术在煤矿掘进巷道中的管理与应用策略［J］.福建质量管理，2016(5)：123.
篇4：采矿工程巷道掘进及支护分析论文
采矿工程巷道掘进及支护分析论文
摘要：巷道掘进操作可以为采矿工程实施提供良好的作业条件，使采矿设备有足够安全方便的作业空间和环境。在巷道掘进施工中，掘进设备需要作用于岩层或土体上，然后不断前进，不断开拓空间。在掘进过程中，很容易出现岩层失稳或地质变化等状况，这些会直接导致巷道受损，严重情况下，会使巷道坍塌，造成更大的安全事故，所以相关人员还要在掘进同时，做好支护施工。
关键词：采矿工程；巷道；掘进；支护技术
在采矿工程中，相关人员有必要了解巷道掘进的施工方法和施工技术关键点，还要对各种支护方式了如指掌，如此才能使掘进支护相配套，才能使两者施工步伐保持一致，基于此，采矿工程整体过程才会安然无恙。本文主要针对采矿工程巷道掘进和支护进行分析。
1采矿工程巷道掘进的施工方法
掘进施工包括好几种类型，每种类型对地质条件要求和限制不同，相关人员在开采之前，还要做好现场勘查，以选择正确的掘进方法。工程中的岩层厚度和硬度非常大，需要采取钻眼爆破法，使岩层出现掘进切入口。钻眼爆破虽然可以实现巷道掘进目的，但在实施时，还需要考虑到这种方式对周围环境的影响，所以在实施前，需从实际出发，做好详细规划[1]。钻的洞眼，主要为火药埋设场所，相关人员还要根据爆破要求以及周围岩层承受能力、火药量等，设计出洞眼的尺寸和深度，还要做好定位标记工作，洞眼间距也要调控好，如此才能达成良好的爆破效果。洞眼各种尺寸与矿层厚度有直接关联，后者是前者施工的参考依据，相关人员要严格参照相关数据，避免过度掘进。单向掏槽方式主要针对硬度比较小的矿层，这种方式度对洞眼尺寸和断面形式有限制要求，如果这两方面超出规定范围，相关人员就要采取其他方式来继续掘进。整个矿必然会存在夹层，夹层可能出现在任何一位置，当其出现在洞眼位置处，而相关人员无法探测出时，相关人员应通过掏槽的方式来解决夹层，使其不会成为掘进阻碍。
2采矿工程巷道掘进技术应用要点
（1）控制瓦斯，做好瓦斯排放工作。在巷道掘进的过程中，不仅要考虑到支护问题，还要考虑掘进环境的安全性，在掘进中，必然会产生很多瓦斯，瓦斯是一种易爆炸性气体，如果其含量过多，浓度过高，就容易引发爆炸事故。所以相关人员还要采取正确有效的方式排放瓦斯或采集瓦斯，使巷道中的瓦斯量减少，使瓦斯得到有效利用。在掘进中，相关人员应对空气中的瓦斯浓度和含量进行实时监测，当其达到一定限制浓度时，及时将其排放出去。（2）做好通风防尘工作。巷道掘进中，烟尘粉末直接漂浮在空气中，此外还会产生瓦斯以及二氧化碳等危害性气体，这些气体和灰尘也要得到及时排除，巷道中的工作人员身体安全才不会受到威胁[2]。通风防尘是有效的手段，相关人员应在巷道内部安装通风系统，该系统分为自然风和设备通风，相关人员要对两者位置进行准确定位，使巷道内部风压和需风量满足要求，通风机要起到辅助配合作用，使灰尘和有害气体都能排出去。对于灰尘，相关人员可采取除尘器，吸收灰尘，减少空气中的灰尘量。在通风除尘中，相关人员还要注意控制巷道内部环境的温湿度。（3）落实掘进技术关键点。对于不同硬度的岩层，相关人员必须采取不同的掘进技术，并安排相关的工序，使掘进顺利进行。在硬岩掘进中，主要采取钻研爆破法，按照相关工序，相关人员要准备好钻眼设备和火药等，在钻眼后，相关人员要将合适的`药量灌输到洞眼中，然后进行放炮和通风等工作。在软岩掘进中，主要进行掘岩、装岩以及支护等操作。在掘进中，如果需要爆破，相关人员还要严格把控爆破时间，使爆破范围内无工作人员，以保证最终的爆破效果。
3采矿工程巷道支护技术要点
（1）临时性支护技术要点。如果岩层受到的掘进影响比较小，或需要采取的支护措施会影响到下一步施工，相关人员需要对该种岩层采取临时性支护措施。这种支护设施主要有木质支柱以及液压支柱等，其可对岩石起到加固作用，使其不会发生坠落[3]。在应用这种方式时，相关人员除了要保证支护设施的质量，还要保证其强度和拆卸安装的方便性。一些金属支架也可作为临时性支护设施，相关人员还要优先采用这种优势显著的设施。（2）永久性支护技术要点。永久性支护技术是岩层永久稳定的保障，也是掘进过程中常用的支护方式，其主要包括以下几种，其一锚杆支护技术。主要对顶板岩层进行加固，相关的支护设施主要有好几种类型，比如材质为玻璃钢的复合锚杆，这种设施在安装时，还要调整内端头的结构形式，控制锚杆尺寸，使其能与钻孔相适应。锚杆和岩层之间有夹角，该夹角为锐角，相关人员要注意控制角度。锚固剂主要对锚杆起到加固作用，相关人员还要做好搅拌工作，锚固施工应一气呵成，以保证支护效果。其二预制钢筋混凝土支架。在这种支护设施中，混凝土的强度和硬度以及承载能力可满足支护要求，所以其主要制定为支架形式。将其用在支护施工中时，相关人员还要对梁柱接口连接质量进行控制。只应用这种支架，可能会产生伸缩性差等缺陷，相关人员还要将其和吊环前探梁联系在一起，将这种组合形式应用在支护施工中，主要在巷道中布置一定数量和强度的支架，吊环主要对支架进行固定，所以单根支架和吊环的强度还要相适应，然后结合临时性支护设施，共同保证最后的支护效果[4]。
4结语
采矿工程作业环境本来就复杂恶劣，安全系数低，虽然有支护设施，但如果支护不当或支护力度小于环境变化程度，都有可能使开采环境变得更加恶劣。所以相关人员不仅要完全落实掘进技术和支护技术，还要保证各种支护设施的质量，在掘进支护之余，更要关注相关的注意事项，使支护能起到加固作用。
参考文献：
[1]赵寿.煤矿采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].山东工业技术,(17):99.
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[3]于锋.探析采矿工程巷道掘进和支护应用[J].科学技术创新,2018(19):176-177.
[4]王熙凌.煤炭采矿工程巷道掘进和支护技术的应用分析[J].建材与装饰,2018(29):233.
篇5：大管棚超前支护技术在偏压隧道施工中的应用
大管棚超前支护技术在偏压隧道施工中的应用
阐述了向莆铁路武调隧道进口偏压段超前大管棚的施工,总结了超前预支护技术在通过偏压软弱围岩时的`作用.
作 者：游顺达 作者单位：中铁二十四局集团福建铁路建设有限公司 刊 名：海峡科学 英文刊名：CHANNEL SCIENCE 年，卷(期)： “”(5) 分类号：U2 关键词：大管棚 超前预支护 偏压 施工 效果评价篇6：浅谈超前管棚支护技术在隧道工程中的应用机理
浅谈超前管棚支护技术在隧道工程中的应用机理
超前管棚支护是目前隧道施工中处理软弱、破碎与浅埋偏压等不良围岩地质的一种有效施工方法.文章主要通过结合工程实例介绍分析管棚作用机理、管棚设计与施工要点及适用范围等内容,论证管棚施工在隧道施工中的价值.
作 者：杨秋廷 作者单位：中铁七局集团武汉公司 刊 名：中国集体经济 英文刊名：CHINA COLLECTIVE ECONOMY 年，卷(期)：2009 “”(7) 分类号：U4 关键词：隧道施工 超前管棚支护 施工工艺篇7：道路隧道工程中超前支护施工技术论文
摘要:为了进一步证实超前支护施工技术能够有效应用于道路隧道工程中，提高道路隧道工程稳固性，立足于超前支护施工技术，通过结合工程案例，着重分析和探讨道路隧道工程中超前支护施工技术的应用，希望对于高质高效的建成道路隧道工程有所帮助。
关键词:隧道工程，超前支护，应用分析
从近些年道路隧道工程建设实际情况来看，确定超前支护施工技术越来越广泛的应用于道路隧道工程之中，在高切坡开挖之前对工程危险性和稳定性进行评估，进而准确判断高切坡是否危险，之后科学、合理的进行超前支护施工技术设计，以此来保证此项技术充分发挥作用，提高隧道施工的安全性和稳定性，当然，超前支护施工也是有一定难度，尤其与隧道结构相结合。对此，我们应当深入了解超前支护施工技术，进而根据道路隧道工程实际情况，科学、合理的规划与实施此项技术应用方案，包括施工工艺、施工流程等，进而有序施工，稳固隧道。
1超前支护施工技术的概述
超前支护施工技术是针对地形状况比较复杂的道路隧道工程，在工程面开挖施工环节，通过采用锚杆及钢管超前支护的方式，达到对地质围岩进行锚固的目的，从而确保道路隧道在开挖施工过程中的人、物安全。简单来说，就是利用导向架、管棚等设备，围绕道路隧道施工开挖线，借助钢管顶入、锚杆固定等方式对道路隧道的围岩进行预支护，以此来保证道路隧道工作面开挖施工的安全性和稳定性。对于地质条件过于复杂的施工区域，要想保证超前支护施工技术的有效性，一定要做好辅助及支撑，如合理利用钢架等，在具体进行超前支护施工时，首先要做好施工测量及放样，并且做好一系列的施工准备工作;其次，依据施工要求及施工图纸，有序的展开防护道路隧道明洞的开挖，之后针对道路隧道的地质情况、周边环境等，合理规划与设置支护，如管棚、锚杆支护等。最后，检测道路隧道明洞的强度及坍塌等现象发生的可能性，进而再次进行支护和二次衬砌，以此来保证道路隧道施工面平整度及隧道应力［1］。
篇8：道路隧道工程中超前支护施工技术论文
2.1工程概述
计划建设某道路隧道工程，对工程所在地进行了一系列的地质勘查工作，进一步确定了隧道地质状况及地理区位的复杂程度，即隧道的地质构造呈现出松散化特征，土质类型为黄土。通过进一步细致且详尽的工程放样勘测，隧道为上、下行分离的双洞单向行驶2车道隧道。1号隧道上行隧道里程为K0+875～K1+175，长300m，为3.685%上坡;下行隧道里程K0+853～K1+160，长307m，为3.800%上坡，隧道断面开挖面积为160m2。2号隧道上行隧道里程为K1+267～K1+730，长463m，为3.681%下坡;下行隧道里程为K1+240～K1+593，长353m，为2.689%下坡。两隧道设计净宽9.75m，净高5.0m。Ⅱ类围岩最大开挖宽度12.44m，最大开挖高度9.88m。在荷载上，由于隧道开挖施工的跨度达到了20m，有着较大的荷载偏移风险。而对围岩予以分析，确定此类围岩是黄土湿陷性围岩，其具有稳定性不佳等特点，致使其难以有效支撑洞身。面对此种局面，在洞口开挖时就应当且必须运用超前支护施工技术，以此来稳固洞口及洞身，为更好的建成道路隧道工程创造条件。
2.2道路隧道工程中超前支护施工力学模型的分析
基于对以上道路隧道工程实际情况的了解与分析，确定出于保证整个工程坚固性、稳定性及耐用性的考虑，超前支护施工技术的应用是非常必要的。当然，要想使此项技术能够充分发挥作用，在具体应用此项技术之前，需要展开力学模型分析。也就是收集和整理道路隧道工程地质相关数据信息，进而对数据信息进行详细的分析，以此来确定道路隧道工程超前支护施工力学模型，即:明确工程的岩体结构的塑性变形及抗剪切强度表现是否一直均匀;隧道衬砌时注意根据隧道形状特点，设置成圆形;隧道围岩在状态上过于松散，粘结力不强，极易对岩层结构稳定性施加影响。在此基础上，合理规划与设计道路隧道工程超前支护施工方案，也就是以管棚支护和小导管支护结合为主，要求钢管长度为20m，同时配备钻机、测斜仪等设备，并且注意加强小导管支护施工质量控制，如钻孔、钢管加工、注浆施工等［2］。
2.3超前支护施工技术的应用
在确定道路隧道工程实际情况，并制定超前支护施工方案的情况下，施工人员应当分段进行支护施工，即:隧道洞口和隧道洞身的超前支护施工。
2.3.1隧道洞口的施工流程
1)隧道洞口开挖施工。隧道洞口超前支护施工之前，先进行洞口开挖施工作业。也就是按照施工要求及施工流程有序的展开开挖作业，直到达到标准要求。需要特别注意的.是隧道底部及边坡部位的开挖施工，应当先确定预留底部及边坡数据，之后利用石方爆破的方式来进行施工作业，以此来松动底板，之后开挖施工，直到达到标准要求。在此需要说明的是，针对隧道明洞进行开挖施工或拉槽施工，需要先进行截水沟开挖施工，以此保证在后续施工之中能够及时且有效排水，为提高支护施工的有效性创造条件。2)隧道洞口超前支护施工。完成洞口开挖之后，展开支护施工，则需要施工人员先对隧道所在区域的地质状况加以探测，同时注意准确计算隧道围岩，进而展开隧道洞口的地质数据信息分析，构建支护施工力学模型，同时参照施工标准及测量规范，确定钢支撑及支护需求，进而合理利用管棚支护和小导管支护来进行支护，提高隧道洞口的稳定性和安全性［3］。
2.3.2隧道洞身开挖施工及超前支护施工流程
相对来说，洞身支护施工难度更大，为了避免出现施工质量问题，影响洞身支护施工效果，再具体展开洞身开挖施工及超前支护施工时，应当在洞口支护施工后，直接展开现场测控，并利用新奥法来进行隧道洞身开挖及支护施工组织设计，为后续规范化、标准化、合理化施工作业创造条件。按照洞身超前支护施工组织，再具体展开施工作业之中，应当注意做好以下几方面的施工，即:1)围岩稳固施工。工程概述中已经明确工程的围岩强度较差，难以有效支撑洞身，所以稳固围岩施工就显得尤为必要。也就是在隧道洞身开挖施工之中，注意了解地质状况及围岩强度，进而合理规划和布设管棚、导管，以此来设置支护结构，稳固围岩。之后进入核心区域，此时最好采用弱爆破的方式来进行开挖施工，之后合理布设管棚，形成坚固且稳定的支护结构，提高隧道核心区域的坚固性和可靠性。在此需要特别说明的是管棚支护是针对隧道围岩，上部和下部共同支护，形成环形支护轮廓，对围岩进行全方位的支撑，达到稳固围岩的目的。对于本次道路隧道工程来说，管棚支护的上部分最好采用工字钢、锚、喷及网综合支护的模式，同时还要借助钢架、锚杆及混凝土，最终设置成梅花状支护。2)钢筋网布设施工。布设钢架网的目的是再次强化支护围岩工作面，为提高道路隧道工程施工质量创造条件。在具体展开钢筋网布设施工之中，首先是按照施工要求及相关标准，选择最为适合的钢材，按照2m×2m的规格来裁剪方片;其次，采用适合的手段来对钢筋进行除锈、除污施工，提高钢筋的支护质量;再次，紧贴隧道壁展开钢筋网布设，并且注意钢筋搭设长度一定要紧跟混凝土喷射面。最后，利用焊机来焊接钢筋网、钢架及锚杆，从而真正提高钢筋网的稳定性和支护性。3)隧道支护施工。隧道支护施工中注意选择和利用防水卷材来分割锚固层及衬砌层，同时借助盲沟来进行隧道地下水引流，将地下水排除。之后在盲沟的具体方位上，对喷锚层予以加固处理，之后利用防水卷材铺设衬砌层，注意中间加设土工布。4)混凝土喷射施工。出于提高道路隧道施工安全性的考虑，还要严格按照施工要求及相关标准展开混凝土喷射施工，也就是全面且有效的清理隧道围岩岩面上比较松动的岩块，之后利用每间隔1m左右设置一个标准定，以此来确定喷射方位及厚度。在围岩工作面初次开挖施工时，按照施工工艺流程来进行混凝土喷射施工;之后展开钢架、钢筋网及锚杆的布设，待完成以上施工后再次进行混凝土喷射施工［4］。
3结语
在近些年道路工程建设规模不断扩大的情况下，相关部门对道路工程建设提出了更为严格的要求，尤其是含有隧道的道路工程。此种情况下，为了建成高质量的道路隧道工程，在涉及到边坡开挖施工时科学、合理的应用超前支护施工技术是非常必要的，能够最大限度的保证施工进度和施工质量。基于文本一系列分析，确定道路隧道工程中有效应用超前支护施工，应当根据工程实际情况，合理规划洞口超前支护施工流程和洞身超前支护施工流程，有序、合理施工作业，最终提高支护效果，为保证道路隧道工程施工作业的安全性创造条件。
参考文献:
［1］廖泽江.道路隧道工程中的超前支护施工技术探析［J］.黑龙江交通科技，(4):64-65.
［2］周磊.道路隧道工程中的超前支护施工技术探析［J］.建筑工程技术与设计，(36):226，201.
［3］李学智，陈时彬.道路隧道工程中的超前支护施工技术探析［J］.城市建设理论研究，(9):97-99.
［4］贺云仁.道路隧道工程中的超前支护施工技术的探讨［J］.山西建筑，，43(9):175-176.
篇9：长大管棚超前支护技术在隧道进口段中的应用
长大管棚超前支护技术在隧道进口段中的应用
超前大管棚方法是隧道进、出洞、穿越软弱围岩最有效的方法.本文介绍了超前大管棚的'支护机理、管棚支护参数优化设计方法,并结合现场施工经验系统的总结了大管棚的施工艺与施工要点以及注意事项,为实际的施工起到一定的借鉴作用.
作 者：李维 作者单位：辽宁沈阳中铁十三局集团三公司 刊 名：城市建设与商业网点 英文刊名：CHENGSHI JIANSHE YU SHANGYE WANGDIAN 年，卷(期)： “”(13) 分类号：U4 关键词：管棚 超前支护 设计参数 施工要点 注意事项篇10：浅析软弱围岩隧道超前预支护技术论文
浅析软弱围岩隧道超前预支护技术论文
[摘要]隧道通过软岩地带时，给掘进带来相当大的困难，而且容易发生安全事故，本文对软岩特性进行分析并归纳了软岩隧道常用的超前预支护方法及其施工工艺和施工中应注意的质量问题。
[关键词]软弱围岩；力学特性；预支护
隧道通过软岩是一个经常遇到的麻烦问题，采用何种掘进方法、何种支护结构一直是一个争论不休的问题。一般软岩（如泥岩，软砂岩等）特别是在埋深较大时，其侧压力大、本身强度又低，如处理得当，既能减少坍塌，又节省资金，否则变形不断，拖延施工时间。更重要的是：要冒险抢工、危及人身安全；运营后，由于软岩的膨胀力继续释放，可能使隧道底板上鼓、轨道变形，迫使行车中断，造成经济损失。因此，隧道工作人员一定要精心研究，根据已积累的经验，结合具体工程情况及时提出相应的解决措施。
一、软岩工程力学特性
软岩工程力学特性软岩之所以能产生显著塑性变形的原因，是因为软岩中的泥质成分（粘土矿物）和结构面控制了软岩的工程力学特性。一般说来，软岩具有可塑性、膨胀性、崩解性、分散性、流变性、触变性和离子交换性。
二、超前锚杆加固法
1、技术原理。锚杆超前支护主要是通过组合、悬吊、挤压对围岩进行加固它是将围岩若干层组合成厚层，将节理发育的岩体串联在一起阻止岩块沿裂隙面滑移，从而在洞室周边形成一定厚度的承载环，充分发挥围岩自承能力，阻止围岩因过大变形而坍塌。具体是，巷道掘进前，在工作面轮廓线上先沿巷道轴线方向，与该轴线成一定夹角钻孔装锚杆，该夹角也叫外插角，一般为5°~20°。锚杆安装后在工作面钻眼爆破，作业时上部岩体得到超前锚杆加固。通常，普通超前锚杆加固后，开始进行断面开挖施工爆破后立即喷拱，其厚度不小于50mm。
在新鲜挖面上喷射混凝土，能及时对围岩提供抗力，并在可喷入裂隙的一定深度内，对岩体进行加固，以抵抗岩石的'剪切，提高围岩的承载能力。喷好拱后再出渣，即完成一次超前锚杆加固（辅助支护或临时支护），一般一次进尺可达1.5~2.1m为了不使爆破震坏超前锚杆支护层，喷完后到下次放炮的时间不小于4h，然后进行第二次循环，打眼爆破之后喷拱出渣后，在前一循环的超前锚杆加固处，进行按常规打径向锚杆的喷锚联合永久支护（喷层厚度不能小于150mm），如此循环下去。
2、施工工艺。
（1）材料加工与锚孔布置：锚杆除锈除油调直；按设计标孔位。
（2）钻孔：准确控制外插角，以防增加超欠挖。
（3）注浆：先用水和稀浆湿润管路，再开始注浆。
（4）插入锚杆：迅速将锚杆插入眼孔，并用锤击方法插至孔底，再用木楔堵塞孔口，防止砂浆流失。
（5）清洗整理注浆用具：除掉砂浆，以备下一循环使用。
2、施工注意事项。
（1）砂浆严格按配合比拌合，且随拌随用。
（2）注浆作业中停止>30min，应测定砂浆塌落度，其值小于，不可再用。
（3）锚杆插入后不得随意敲击。
（4）为提高锚杆承载能力可适当加大锚杆孔径，并在锚杆端部加垫板，使在洞室周边形成压密圈，使围岩自身成为较理想的承载结构。
（5）掘进速度不能太快，因为锚杆的锚固需一定的时间，若过快地掘进，会使锚杆过早承载，导致支护结构迅速破坏。
三、超前管棚支护技术
1、受力原理
超前管棚支护是在拟开挖的隧道、地下洞室等开挖外轮廓周边上，间隔一定的间距，沿洞轴以一定的外插角钻孔，安装惯性矩大的钢管，然后进行注浆固结的一种预支护措施。其工作原理为：
（1）通过管棚注浆，使拱顶预先形成加固的保护环。而加固环发挥“承载拱”的作用，承受拱上部的地面荷载和岩层重量，使拱内部围岩仅承受拱部围岩的形变压力，从而创造了理想的开挖条件。
（2）当超前管棚沿隧道开挖轮廓周边密布时，加固环的变形变小，传递给隧道支护结构的上部荷载大大减小，同时通过环形固结层与管棚，将拱部围岩的形变应力传递给支撑拱架。由于支撑拱架间的相互连接，形成整体支护，有效地保证了掘进施工和初期支护的安全。
2、管棚施工
（1）施工准备。
①在熟悉设计图纸的基础上，进一步调查地质情况，按可灌性和空隙比或渗透系数确定注浆类型。
②通过试验确定或调整注浆半径、注浆压力和单管注浆量。
③加工导管，准备施工机具和器材。
（2）定向和布孔。布孔参照相关的设计图纸，相邻孔位误差≯5 cm。管棚定向可采用以下两种方法：
①安装定向套管，套管采用比钻头稍大的钢管，一般取2 m即可，套管的方向决定钻孔方向，固定在钢架上。
②采用挂线定向，距离以10 m为宜，通过前后两点挂线确定管棚的方向，在定向时应考虑线路纵坡对外插角的影响。
（3）钻孔、安装钢管。钻孔前先喷混凝土封闭掌子面，以防漏浆，而后测量布孔，在设计孔位点上标记。然后用风动凿岩机钻孔，开孔时，先轻压慢速钻进，以保证开孔质量。钻进中用测斜仪量测钻孔方向，发现偏斜超过设计要求，及时纠正。成孔后，用吹管或掏勺将孔内砂石吹（掏）出，以免堵塞。成孔检查合格后，人工推送钢管入孔，管口用麻丝和锚固剂封堵。
（4）注浆施工。
①注浆准备：管棚安装完成后，旋上孔口阀，连接注浆管路。利用注浆泵先压水检查管路是否漏水，设备状态是否正常，而后再做压水试验，以冲洗岩石裂隙，扩大浆液通路，增加浆液充塞的密实性，核实岩石的渗透性。
②浆液配制：在注浆前由试验确定浆液配比、注浆压力等注浆参数。浆液配比选择要考虑岩石裂隙情况及浆液扩散半径，现场通过试验确定。配制浆液时，要注意加料顺序和速度，防止浆液结块。
③注浆施工：清孔后，按由下至上的顺序施工，浆液先稀后浓、注浆量先大后小，如遇串浆或跑浆则隔孔灌压。
④结束标准：采用终压和注浆量双控制。以单管设计注浆量为标准，当注浆压力达到设计终压≮20min，进浆量仍达不到设计标准时，也可结束注浆。
⑤效果检查：开挖检查浆液渗透及固结状况，根据压力浆量曲线分析判断，没达到设计要求时，应进行补孔注浆。
3、施工注意事项。
（1）严格控制导管外插角与钻杆的钻进方向，防止少部分导管伸入下一环管棚工作室内，影响下一环管棚的施工。
（2）严格控制导向管的位置，方向，确保孔位不发生偏斜。
（3）导管插入困难，应适当扩大钻头直径，在孔壁来不及坍塌前及时插入导管。
（4）如果钻孔孔壁易坍塌，可用异形接头将导管与钻杆连接，同时钻进。
（5）注浆要连续进行，防止因浆液凝固而使注浆不满。
（6）控制注浆压力，采取间隔注浆等方法防止隔孔串浆。
除了上述技术外，还有超前小导管预注浆技术等。
篇11：软岩中掘进支护的应用论文
软岩中掘进支护的应用论文
摘要：通过对联合支护治理软岩巷道进行了阐述，叙述了联合支护法适用条件、支护方式、方法。并对实验结果进行了分析得出，软岩巷道完全可以采用联合支护法进行支护。
关键词：软岩巷道支护应用
0引言
双阳矿井田面积30.15km2，可采储量1.3亿吨，矿井设计能力150万吨，服务70年。
矿井采用斜井多水平开拓，二水平于7月1日开工，11月1日移交投产，矿井移交时，有一个采区一个综采工作面，生产原煤67万吨。
双阳矿井田煤质牌号为长焰煤，自然发火期为3~6个月，最短82天，地表标高+108m，煤层赋存深度为+30~-600m，煤层厚度0.8~3.2m，煤层顶板为油母页岩，破碎易落，自身无承载能力，厚度为20~50m；煤层底板为泥岩、粉砂岩，胶结程度较差，遇水膨胀泥化，厚度10~50m。
1巷道失修情况
二水平移交时巷道总长度为15763m，主要运输、回风巷道大部分为锚喷支护和少量的料石碹支护，回采巷道为每米两架25#U型钢拱架支护，移交时统计矿井一般失修率45％，严重失修率为27％。巷道的大量失修给矿井生产带来了诸多问题。
1.1主要运输、回风巷道失修降低了掘进单进，严重影响了矿井的正常接续工作。矿井设计时将主要运输、回风巷道布置在距煤底板30m深的砂岩中，锚杆喷混凝土支护7471m，料石碹支护2077m。从移交到20上半年料石碹支护基本全部失修，进行翻修。锚喷巷道大部分已多次拉底，断面缩小，喷层脱落，失修严重。不能满足矿井运输、通风需要，迫使掘进队停止掘进，进行巷道翻修工作。20初到上半年共翻修巷道4937m，耗资960多万元，20掘进平均单进不到30m/月。矿井总计移交三个生产工作面，实际移交两个，年实际工作面生产数为1.5个/a，年预计工作面生产数1.8个/a。
1.2回采巷道的失修使煤壁频繁发火，降低单产。矿井移交时回采巷道总长度为3581m，采用25#U型钢拱架支护，掘进时支架间距为每米两架，净断面10m2。到矿井移交时巷道净断面一般为6m2，最小4m2，大部分支架变形折断，失修率高达90％以上，使工作面安装后不能正常生产。2008年11月投产到2009年3月初，仅生产原煤3.05万吨，工作面平均月产3816吨。影响开采的因素有以下几个方面。
第一，巷道修复影响开采。由于回采两巷道失修严重，个别地段巷道断面比设计施工断面缩小60％，不能满足工作面运输、通风及行人等要求。矿组织一个综采队、两个掘进队和三个维修队共计620多人分别对移交的两个工作面4条顺槽进行翻修。大量的翻修工作不但从环节上影响了综采生产，而且在安全上存在着重大的隐患。煤层顶板的油母页岩极不稳定，十分破碎，每次翻棚都出现冒顶，一般顶板冒落高度2~4m，最大高度15m。这样，要消耗大量的材料来维护巷道顶板，对综采生产影响很大。
第二，超前替换支架影响开采。综采工作面回采时，在距工作面20m以内，两巷要用木支架替换金属支架。由于巷道失修或经过多次翻修，致使巷道顶板大面积活动，再加之回采超前压力作用，在超前替换支架范围内压力增大，造成顶板严重冒落，有时最大冒顶高度达20m。每次冒顶都造成综采运输终断，通风和行人受阻，严重的影响正常开采。
2联合支护
2.1巷道破坏特征根据双阳矿回采巷道易发火，掘进后难以维护的实际情况，进行重点攻关。
在施工三采区12层运输顺槽时我们进行了现场观测工作。该工作面采29#U型钢可缩性支架，掘进净断面10m2，支架间距每米两架。巷道开掘24h后观察，支架帮顶受力，48h后每昼夜底鼓50~70mm，两帮以每昼夜30~50mm速度收敛，拱架开始变形，断面缩小，煤壁温度增高。支架破坏的特点是支架先由超挖小的地方受力，然后超挖大的地方开始变形。25天后，巷道底鼓、变形缓慢，但是，如遇拉底和外来水的影响，巷道底鼓速度加大，支架变形严重，以至折断。随着巷道拉底次数和厚度增加，巷道底鼓及支架变形破坏程度随之加大。
2.2围岩(煤壁)特点双阳井田含煤地层(煤层顶底板)岩石胶结程度较差，围岩(煤壁)遇水、受振动迅速膨胀变形，流动性大，所以该矿属软岩矿井。
从巷道支架变形可以看出，巷道开掘后原始应力受到破坏，围岩(煤壁)遇风、受振动产生膨胀力，即巷道压力。巷道压力受支护阻后向巷道底板无支护处传导流动，造成底鼓。由此看出软岩有很强的流动性。当巷道底鼓变形到一定程度时，围岩产生新的应力平衡，巷道呈暂时稳定状态。但随着巷道遇风、遇水、温度变化和拉底等，围岩(煤壁)继续向深部风化膨胀，流变活动加快，这时对巷道支护会施加更大的压力，致使支护破坏。 2.3联合支护针对围岩的特点，我们进行了多方面的研究和论证，最后确定用喷射混凝土的方法来封闭围岩(煤壁)，以阻止其风化膨胀，提高支护强度。在施工三采区12层回风顺槽时，我们选择了断面相同的两种支护形式进行试验。
第一种：U型钢可缩性支架加金属网、喷混凝土支护，支架间距为每米两架。掘进作业方式为两掘一喷，混凝土喷射厚度80~120mm。
第二种：竹锚杆挂金属网喷混凝土支护。掘进作业方式为两掘一喷。竹锚杆长度为1600mm，用水泥药卷锚固，锚杆的间排距为600mm，混凝土喷射厚度为100~120mm。
这两种支护施工后我们及时设点，对巷道位移进行观测。通过分析得出了巷道变化破坏规律，认为巷道的破坏、底鼓、两帮收敛三者之间是成正比关系的。从而对选择适合本矿岩石特点的支护形式提供了依据。竹锚杆喷混凝土支护巷道4个月以后重新翻修。对竹锚杆支护的失败我们总结了以下几点原因：①围岩松动圈(2m)已超过锚杆长度(1.6m)②锚杆的本身强度不够，受剪切力作用折断；③端头锚固力没有达到设计(5吨)要求；④施工中没有及时喷混凝土，底板没有处理(无支护)。
支护试验和矿压观测证明，U型钢加网喷混凝土支护是比较可靠的。观测120天，底鼓累计300mm左右，两帮收敛累计不超过200mm。巷道变形不大，完全可以满足工作面回采需要，该工作面掘进时已全部采用这种支护形式。
喷射混凝土封闭围岩的方法在最易发火、巷道严重失修的三采区8层二片工作面两巷得到应用。该工作面走向长1269m，原两巷采用U型钢支护，多次进行翻修。经过全封闭后，实现了壁后注浆，效果很好，工作面月产能由封闭前的几千吨提高到5万吨以上，可见软岩矿井易发火、风化、膨胀的.煤体采用喷混凝土封闭的方法是可行的。
通过实践我们不断总结经验，更加完善软岩巷道支护方法。现在我们在施工回采巷道和受动压影响的准备巷道时，全部采用U型钢和网喷混凝土联合支护。在服务时间较长的永久巷道维修和施工中，我们不但采用U型钢加网喷混凝土支护，而且还采用了大量锚网喷混凝土支护。鉴于软岩巷道遇风、遇水就膨胀泥化、底鼓严重的特点，在施工和维修永久巷道时全部采用混凝土铺底方法封闭底板，其厚度一般为150~350mm，这样有效地控制了巷道底鼓，防止了巷道变形破坏。
支护改革和巷道维修实践说明，对于双阳煤矿，只有采取各种形式的联合支护，才能克服巷道压力。
3联合支护的经济效益
由于我们成功的应用了联合支护，给矿井带来了巨大的经济效益和社会效益。
3.1减少了巷道维修量。矿井移交时巷道总长度为15763m，到目前为止，已投入多万元的费用进行巷道维修，重复投入资金数量较大。采用联合支护后，大大的减少了巷道维修量，虽然一次性投资较大，但总的成本是下降的。我矿采用联合支护后，仅巷道维修一项每年就可节省资金1000多万元，同时还减少了大量的巷道维修人员。
3.2采用联合支护后能有效地控制煤巷自然发火，减轻了煤层发火对矿井生产的危害程度，也为发火煤层的治理开辟了一条可行的途径。
3.3联合支护在回采巷道中的成功应用给工作面回采、运输、通风等带来了极大的方便，可大幅度提高综采工作面单产。
工作面回采时，当回采超前压力作用于联合支护时，混凝土喷层与U型钢脱离，支架受力后可缩，不受破坏。在两巷超前支护替换支架时，U型钢支架回收方便；金属网与喷层形成坚硬的人工假顶，可有效地阻止顶板油母页岩冒落，给综采工作面前后端头管理创造了有利的条件，工作面单产由原来的几千吨提高到5万吨，最高月产达到7万吨以上。
3.4联合支护的成功应用大大提高了掘进单进，缓解了矿井接续紧张程度。
由于联合支护能有效地阻止软岩压力，实现了一次成巷，减少了大量的重复劳动，掘进单进由原来的30m提高到150m以上，保证了采掘接续。
3.5联合支护给矿井标准化管理和安全生产创造了很大的方便条件。
总之，联合支护在我矿成功的应用给我矿带来了巨大的经济效益和社会效益。但是联合支护也有很多不足之处，主要是原材料不断的涨价和巷道一次成本越来越高。其次是施工工序复杂，工人劳动强度大，难以实现快速掘进。
篇12：采矿工程的绿色开采应用的论文
[摘要]我国采矿工程存在严重的环境污染问题，例如水资源破坏、土地资源污染以及大气层污染等环境问题已经日趋严重。传统的开采方式已经与当前环境保护的主题不相符合。因此，在采矿工程中充分利用绿色开采技术，提高能源的综合利用率，有效解决土地污染、水污染以及大气污染等问题已经刻不容缓。基于此，首先对传统采矿技术对环境所带来的影响进行阐述；其次，从尾砂膏填充技术、保水开采技术以及煤矸石填充支护技术三方面对采矿工程中绿色开采的应用进行详细的探讨分析。
[关键词]采矿工程；绿色开采；技术；应用
现阶段，随着我国经济社会的不断发展与进步，人们对于各种能源的需求越来越高的同时，人们也加大了对环境保护问题的关注力度，从而使得人们对于采矿工程中所采用的技术也加大了其重视程度。不仅仅是煤炭的开采，同时各类金属类的开采也同样面临着极大的困难和严峻的挑战。随着采矿量的不断增加，其中也暴露出了诸多问题急需解决，例如目前由于采矿工程所带来的的环境破坏问题，更应该引起相关部门的重视程度。因此，合理的采用绿色开采模式是未来采矿工程得以顺利发展的趋势之一，其也值得我们更加深入的进行探讨和分析。
1传统开采方式所带来的的环境问题
1.1水资源问题
在开采煤矿的过程中，对于地下含水层原本的径流将会造成非常严重的改变，从而会导致地下水渗出的现象普遍发生。由于地下水的严重渗出问题，对于区域含水层的水位也将会带来非常明显的影响，将会使得地下水降落漏斗的形成，从而直接改变区域内的水质状况。除此之外，传统的煤矿开采方式将会对地表的水体也带来严重的灾害，将会导致河流沟渠内的水流出现明显下降的趋势，对于当地居民的用水情况带来直接的影响，更加严重的话将会导致土地沙漠化现象的发生。
1.2大气污染问题
在采矿过程中将会产生如二氧化硫以及二氧化碳等有毒气体，这将会对于空气质量带来不可逆转的影响。这些有毒气体，如二样化硫等会造成空气污染，而空气中二氧化碳含量过高将会导致温室效应的发生。由此可以推断出，我国的采矿工程是存在着非常严重的环境问题。但是，煤矿是我国不可或缺的能源之一，目前尚未发现其他清洁能源能够有效代替煤矿。因此，在煤矿开采的过程中，应该采取绿色开采技术，全面应用新型煤矿开采理念，最大化的降低和改善煤炭开采所造成的环境污染问题。
1.3土地资源问题
传统的煤矿开采方式将会对土地资源带来一定的污染问题，如水土流失、土地沙漠化、固体废料等。在这些土地污染问题中，土地塌陷是其中最为严重的问题之一。据不完全统计，当前约有40万公顷的土地塌陷是由于传统方式的煤矿开采所造成的。除此之外，煤矿开采过程中产生的煤钎石并没有充分发挥其利用价值，产生大量的堆积，从而也占用了很大一部分的土地资源。
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