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1、一、巷道支护的分类及选型要求巷道掘进后，必然引起周边围岩的变形和围岩应力的重新分布。控制巷道矿山压力和围岩变形的方法归纳起来有巷道布置、巷道保护、巷道卸压及巷道支护等四大类。第1页/共62页巷道布置即巷道位置、方向的选择，一般地应布置在比较稳定的岩层或煤层中，避免布置在地质构造带、断层破碎带、松软或遇水易膨胀岩层、受回采引起的支承压力范围内；巷道的轴线方向应尽可能平行构造应力场的最大主应力方向，避免巷道轴线与最大主应力方向相垂直。第2页/共62页巷道保护：即巷道的维护，确保巷道保持完好。第3页/共62页巷道卸压：也是巷道保护的方法之一，由于条件限制，无法将巷道布置在低应力区内时，采用人工卸压的
2、方式，以减免掘巷和回采引起的应力集中。第4页/共62页巷道支护：为了保持巷道的稳定性，防止围岩垮落或过大变形，而采取的积极的人为的控制措施。支护材料一般有木材、金属材料、石材、混凝土、钢筋混凝土、砂浆等。目前公司比较常用的支护材料为金属材料及混凝土。第5页/共62页(一)对巷道支架的要求1)在巷道整个服务期间，支架能承受住围岩压力而不破坏，保证正常使用的断面面积，并有良好的技术经济指标。2)有助于生产活动的正常进行。3)在受采动影响等情况下，支架要具有合适的工作阻力和可缩性。4)在支设以后，支架应尽快达到承载能力。5)有良好的工作特性。当支架达到极限承载能力时，其变形应是逐渐发生，避免突然破坏
3、，以保证人员和设备的安全。第6页/共62页6)支架尽可能少占巷道空间且风流阻力系数小。7)支架构件应具有一定的抗压、抗拉和抗剪强度，以适应井下拉伸、弯曲、压缩、剪切、扭转等复杂的受力状态。8)支架材料的机械性能和物理化学性能稳定，要能防腐、防锈、无毒。9)制造工艺简单，零部件互换性好，且便于组装、保管、拆卸和运输，并尽可能满足支护机械化的要求。10)支架的材料费，制造费，运输、架设和维修费用总和最低。第7页/共62页（二)巷道支架选型条件1)巷道类型和用途；2)巷道的服务年限；3)巷道围岩的物理力学性质；4)巷道埋深、围岩状况及地质构造；5)巷道的断面形状；6)巷道布置与护巷方式；7)巷道的施
4、工方法；8)材料选择、加工条件及技术经济合理性等。第8页/共62页（三)巷道支护分类巷道支护分类见图6118。（四)主要支护形式主要支护形式见表6148、图6119。第9页/共62页第10页/共62页第11页/共62页第12页/共62页二、砌碹支护的分类及优缺点（一）砌碹支护分类砌碹支护，也叫发碹，按照所选用的材料，主要用于遇煤、围岩破碎带或地质构造带、流砂性地层的开拓巷道、硐室或交岔点。这种方式在当前我国煤矿中仍然是最基本、最常用的井巷支护方法。砌碹支护可分为以下几种：第13页/共62页第14页/共62页（二）砌碹支护与其它支护方式相比主要优缺点：主要优点:1与木支架、金属支架相比，它是连续
5、的、整体的，对控制地压有一定的优越性。2对巷道围岩全部或顶帮大部能起到封闭作用，防止围岩风化。3碹体的坚固、耐久、防火、阻水性等方面比木支架、金属支架优越。4巷道壁面比较光滑，通风阻力小。5材料来源广泛，多数可以就地取材。第15页/共62页主要缺点：1不能立即产生支撑能力，需要一定的养护时间。2劳动强度大，与架设其它支架相比。3施工速度慢，尚不能机械化，对快速掘进不利。4增加临时支护，对降低成本不利。5综合劳动效率低。第16页/共62页（三）常用的砌碹巷道的断面形状砌碹巷道断面形状有：半圆拱形、三心圆拱形、带底拱的半圆拱形或圆形、椭圆形以及马蹄形等。以上所列各种断面形状中，最常用的是半圆拱形和
6、三心圆拱形两种，必要时可以加上底拱，或者就使用圆形碹，因为这几种形状的抗压性能都比较好，施工操作比较方便。第17页/共62页三、现制混凝土砌碹工程施工方法、砼标号及配比混凝土的标号系指按照标准方法制作养护的边长为20厘米的立方体试块，在28天龄期，用标准试验方法所得的抗压极限强度（公斤/厘米2）。常见的混凝土的标号有150号（记作C15）、200号（记作C20）、250号（记作C25）等。井下砌碹常用的混凝土标号主要是200号（C20）。200号（C20）混凝土的常见配比：水泥：中砂：碎石=345kg:0.42m3:0.88m3（水灰比W/C=0.40.8）第18页/共62页、砌碹支护的工艺流
7、程根据砌碹巷道断面及形状加工制作碹胎-运送碹胎-标定中腰线-加固周边支架及做好砌碹点的临时支护-扩刷顶帮-挖基础-砌碹墙-立碹胎架-砌碹拱-拆模-养护 第19页/共62页、碹胎制作的材质及其性能和结构 制作碹胎的材料过去多用木材，随着钢铁的增多而且铁碹胎复用率又高，使用木碹胎的比例大大减小。但制作碹胎也多是就地取材利用旧料；根据巷道规格、断面形状的不同，碹胎也不统一，风格各异。一般有下面几种材质的碹胎：1钢轨碹胎：一般采用1518kgm的旧钢轨制成，可用冷弯和热处理的方法加工。巷道宽度小于2m的，可用整根钢轨加工，巷道宽度大于2m，为了运输、安装和回撤的方便，可以分成两段或三段，它们之间用道板
8、和螺丝连接；巷道宽度大于45m时，为了加强碹胎的强度，防止碹胎变形，有时可在碹胎内加横撑和立柱(图334a)。用钢轨制造的碹胎要带胎爪，长度100mm左右。第20页/共62页2槽钢碹胎：一般采用14、16、18号槽钢制成，根据巷道断面不同，可分为两段或三段，两段之间的接头用小槽钢和螺栓连接，在碹胎的两端焊上小铁板，厚度为810mm(图334b)。槽钢碹胎的宽度较大，可以相应加大碹胎的间距，同时这种碹胎稳定性好，比较安全。但是变形以后修理是比较麻烦。第21页/共62页3角铁碹胎：把两个角铁弯曲后对焊起来也可以做成碹胎，它的重量较钢轨和槽钢碹胎轻些，强度也能满足要求。这种碹胎加工制造比较麻烦。用角
9、铁做碹胎时也要在两端焊上810mm厚的铁板，这样支立时方便、安全(图334c)。第22页/共62页4木碹胎：一般是用厚度50和75mm的木板三层或两层拼制成的。由于木碹胎的强度低，在制造时要加横撑、斜撑和立柱。当巷道的宽度较大时，为了使用和运输的方便，要做成几块，到使用地点进行组装(图334d)。木碹胎用在工程量不大和规格不一致的巷道、硐室和碹岔等砌碹工作中。第23页/共62页、施工前的准备工作1施工前，要根据工程规格和进度要求，准备足够的模板、撑柱和其它材料。2检查一下碹胎的制作是否合乎要求。3大型硐室施工，要尽量采用预制模板，使用前要进行预安装，并按顺序编号，再运到井下组装。第24页/共6
10、2页4每次稳碹胎前，必须检查模板、工具和所用材料等是否能满足施工要求，以确保浇灌混凝土工作顺利进行。5模板加工时，两侧和正面都要刨光，这样既便于拆除，又可以使碹体壁面光滑美观；模板拼接要紧密，没有空隙，如果出了空隙，要用黄泥堵塞，防止跑浆造成麻面，影响碹体质量。第25页/共62页、混凝土的制作1现制混凝土，在工作面附近巷道的一旁，铺设34块铁板(规格15m12m或更大)，砂子先倒在铁板上，用铁锹扒平，再倒上水泥，把砂子和水泥拌合好，按规定加足水量，随后倒入碎石用铁锹再翻拌几遍，把碎石、砂子和水泥拌匀。2每次搅拌混凝土的数量，最好以一袋水泥的质量（50kg)为准，再掺入按配比规定的相应数量的碎石
11、和砂子。为了更于按重量计算，可制成木或铁的量斗，量测砂子和碎石的数量，水可以用铁桶作量器。第26页/共62页3搅拌混凝土的用水，尽量利用巷道中的裂隙水。如果附近没有水源，应安设水管，接通水源。4巷道砌碹用的混凝土，可以用机械搅拌，也可以用人工搅拌，目前多用人工搅拌。第27页/共62页、浇灌混凝土应注意的问题1在浇灌混凝土以前，要有专人检查模板稳立的是否正角，支撑是否牢固，模板拼接是否严密，是否照准了中线和腰线，模板内的浮矸和木屑是否清理干净，钢筋绑扎是否合乎设计要求等，上述检查合格后才能浇灌混凝土。2在浇灌过程中，还要经常检查模板、撑木等是否发生走动或变形，如发现与设计要求不符时，要找出原因立
12、即处理。3混凝土搅拌后，必须立即浇灌。存放时间超过一小时，必须再次搅拌才能使用。混凝土搅拌后，如果存放的时间超过了它的初凝时间，就不能使用了。第28页/共62页4浇灌混凝土的垂直下落高度较大(2m以上)时，应当使用溜槽运送或分段转运，以免混凝土在下落过程中发生分离现象。5每次浇灌混凝土的厚度不应超过300mm，过厚了就不容易捣固。碹拱部分浇灌混凝土，应由碹拱两侧均衡的向碹顶浇，以免碹胎受力不匀。6为保证混凝土的密实性和整体性，尽量采取连续浇灌法。在浇灌中，如间隔2h以上，必须把上次浇灌混凝土的表面凿成麻面，并铺设一层稀灰浆，然后再浇灌混凝土。7在开始浇灌混凝土时，应先铺一层厚度约1215mm的
13、铺底灰浆，铺底灰浆一般采用1：3的水泥砂浆。第29页/共62页、混凝土的捣固1浇灌混凝土要随时进行捣固。其目的就是使混凝土密实。捣固的越好，混凝土的质量越有保证。混凝土的强度和防水性就能提高。2捣固的方法，可以分为人工和机械两种，井下施工一般都是采用人工捣固。机械捣固效率高，质量好，是提高工程质量的一项重要措施。3不论采用那种捣固方式，捣固器都要插入新浇灌混凝土的底层，接触上次浇灌混凝土的表面。捣固器插入混凝土中，要分布均匀，才能使上下两层混凝土连接紧密。捣固到混凝土表面冒出灰水时为止。第30页/共62页4捣固也不要过度，以免造成混凝土的分离和表面裂开。5人工捣固混凝土所用的工具，一般采用木制
14、或铁制的捣固铲。6机械捣固器有表面震动器和插入式震动器等。插入式震动器适于井下捣固混凝土碹采用，使用时要把震动器垂直插入混凝土，操作时要快插慢拔，震动器捣固时不要接触模板，以免模板受震动。第31页/共62页、挖底槽、砌基础及砌砼墙1在砌墙以前，一定要用中线检查已掘巷道的宽度。按照巷道中腰线，将原巷道刷大到设计尺寸，然后清除两帮的浮矸，并把基础上的矸石清理干净，再进行砌碹墙。2在控制好两帮或两肩之后，在根据中、腰线定底槽位置，并挂好两侧墙的垂线，根据此线挖底槽；有水沟一侧基础深度要比水沟底深50100mm，没有水沟侧的基础深度要比巷道底板深150200mm。基础达不到设计要求不能砌墙。第32页/
15、共62页3挖底槽一般用风镐、手镐进行。如必须放炮，则应有专门措施，防止崩倒四撑棚子。挖掘时也要注意四撑棚腿窝，防止松动或高吊。4模板应当浸水润湿，防止由于模板吸收混凝土里的水分，影响碹的质量。5模板稳立好以后就可以搅拌混凝土并进行浇灌。6碹墙过高时，立模板要逐渐加高，不要一次就达到全高，不然，模板容易变形，也不好操作。每次稳设模板的高度不应超过1.2m。稳立模板以前，要详细检查碹胎和支撑木的规格是否合乎作业规程的要求。第33页/共62页、立碹胎立碹胎也叫支碹胎，这是砌碹的基础工作。碹胎铺上碹板后就是砌碹的模子，有什么模子就砌成什么样的碹。一般当碹墙的高度较大时采用立柱。碹墙的高度较小时，采用木
16、墩或石垛。为了支立碹方便，可以在碹胎垛或立柱上面摆一块厚度为100mm的木板(又称踏板)。稳碹胎一次稳一个或34个，立好以后要用拉条及横撑等连接起来(图511)，然后要用中线和腰线进行操平找正工作。第34页/共62页、砌筑碹拱及封顶一般按以下步骤进行：1从两侧拱基同时向上砌拱，以使碹胎受力均衡，保证安全施工。2边砌碹拱，边铺碹板，随着砌碹拱，逐次铺好碹板。碹板有三种：木碹板，槽钢碹板，角铁碹板。3封顶：砌拱到最后34层时就转为封顶工序了。封顶的操怍方法有以下几种：第35页/共62页中间封顶法：碹体的长度不大(1m左右)时，可以采用这种方法。当砌到拱顶剩23块模顶时，把碹板全部上好，然后在工作台
17、上由里向外进行砌筑(图512a)。大面积封顶法：顶板好、碹顶挑落岩石较多的条件下，可以采用这种方法。具体操作时，把碹板全部上好砌碹人员进入拱内进行封顶工作。偏封顶法：拱顶两侧任意一帮有较大的空隙时，可以用这种方法。封顶不在碹拱中央，而在碹拱的一侧(图5一12b)，操作方法和中间方法相同。第36页/共62页小箍封顶法：用扁铁(10010mm)或薄铁板(56mm)制成小箍，封顶时把小箍放在两个碹胎中间的两侧碹板上，封顶用的碹板长度可以比一般碹板缩短一半，把短碹板一端放在碹胎上，一端放在小箍上(图512c)，然后由里向外进行封顶工作，把封顶工作分成两次进行。封顶时须注意操作，保证灰浆饱满，灰浆的标号
18、要提高，一般采用1：3灰浆，咬子石要夹好。利用小箍封顶法，施工操作方便，速度又快，又能保证接茬的质量。第37页/共62页（十一）、围岩破碎压力大情况处理技巧：（1）原架棚支护时砌筑：在棚梁下轨道两侧打临时支柱，打临时支柱时要确保矿车能进出，临时支护要牢固；后撤两帮棚腿，如边帮宽度不够，尽量用手工或风镐开挖，然后浇灌墙体（如要补炮要多打眼，少装药，炮泥封口，尽量放小炮，放炮前用马钩钉把梁和腿加固，把腿和背邦木头连在一起。）；对压力较大地段，为提高支架的稳定性，用马鞍形前探梁吊圈在已撤棚腿段两侧巷道完好棚上挂好，再穿过轨道或矿工钢，用木塞塞紧，然后再轨道或下方打上点柱。第38页/共62页墙体砌筑后
19、放顶，根据现场情况，如有办法部份放顶，尽量不动上部掉顶部份，用点柱撑顶，用小锯子锯顶部木头直至拱厚，如确需全部放顶，则放顶后马上在砼墙上再架棚支护，坑木接顶，后再搭砌胎，把架棚都包起浇灌。第39页/共62页（2）在无架棚冒顶时砌筑：对冒顶尚未稳定的地段，从未冒顶处开始先砌12米，然后利用已砌好的拱进行前探控顶，控顶1米即砌1米；无法利用砌好的拱进行控顶的，可在砌碹拱内架设23棚临时木支架，然后再用前探梁超前支护的办法进行处理冒顶，处理1米后立即进行砌碹1米支护。第40页/共62页如冒顶高接顶无法到顶板，棚梁上用坑木铺一层坑木上垫袋装锯糠两层，起缓冲作用，以防顶板垮落导致棚架失效；在架棚要确保砌
20、筑的宽度和高度，保证砌筑净断面尺寸及砌体厚度。第41页/共62页在前探梁超前支护的情况下，如遇碴量大、上部破碎、冒顶高度大但巷道墙体岩性较好或冒顶是上宽下窄的情况，先把碴扒平，先浇灌拱体，两侧拱基处尽量浇灌到边帮，然后清碴浇灌墙体，这样可减少清碴时破坏原来的压力平衡，继续产生垮帮冒顶。第42页/共62页如遇围岩特别破碎、压力大砌碹，可提高砼标号或砌体包旧轨道加工的拱形棚，每拱长度一般为1米，遇特殊也可7080cm一拱。对冒顶稳定、不再垮落的地段，可直接出碴，再进行砌碹。第43页/共62页四、砌碹工程的管理砌碹工程管理主要有以下几个方面：（一）、立项：矿组织人员进行现场工程量勘查、申请砌碹工程量
21、的确定：应以现场实际需要的工程量确定，由工程技术人员根据现场确定，并做好标记，计算预计资金再上报公司（或分公司）招投标办公室立项、审批。（二）、审批：招标办组织有关部门人员现场复勘、工程量确定、报公司领导审批。第44页/共62页（三）、实施：招投标、队伍到位、规程编制、审批、学习并贯彻编制招投标说明书，公示，公开招投标。技术员应立即编制技术措施（主要内容：工程概况说明、主要工程量、主要安全技术措施、工程质量要求、平面和断面图），有关部门及领导审批后，组织施工作业人员进行学习、贯彻后再开工。第45页/共62页（四）、监管：工程量控制、质量控制（砌厚、标号、规格尺寸）1、工程量控制：现场勘查时由施
22、工员用红漆标注位置及长度，根据中腰、断面规格（含砌体厚度）对所需扩刷进行标注，如扩刷量较大要由各职能部门联合验收，安全条件允许情况下应一次性扩刷。实施过程中必须严格控制原先界定的工程量，不能超计划，若确实超计划施工，必须上报公司（或分公司）生产部门说明原因，待公司（或分公司）生产部门现场确认后方可按调整的工程量施工。第46页/共62页2、质量控制：断面规格：施工技术员应按设计图纸要求进行现场放样。立模前依据中腰线由施工员验收断面规格尺寸，合格后方可立模、砌筑；如安全条件不允许，一次砌碹长度只能逐米扩刷，扩刷后立即进行临时支护；技术员要做好砌碹工程的隐蔽记录。当班发现有不合格工程，应立即组织返工
23、处理。严禁随意更改规格尺寸和质量要求，如确需更改且在不影响以后使用和安全生产的，应以书面形式申报，并经矿各部门和分管矿领导同意后，再上报公司职能部门同意方可更改。第47页/共62页砌厚和标号：施工过程中，日常由施工员、包片安检员等管理人员检查浇灌砼厚度及配合比，发现不符合要求当班返工并给予处罚；对当班浇灌的砼墙或拱，应进行挖砼检查是否有掺矸行为，发现严重的可以返工处理；对日常未监控到位的砼拱，可以补点钻孔查验厚度。通过统计已使用的水泥、砂、石子及已完成的工程量进行核验，查看砼拱下料是否达到设计砼标号要求。第48页/共62页单位工程完工时生产办根据施工队的竣工验收请求后，组织各职能部门到现场进行
24、点孔，点孔原则上根据工程量长度的1040的孔数对拱墙进行均匀布孔，施工队现场按指定的孔位进行掘孔，验收人员必须在现场监督打孔后立即组织验收，厚度小于设计厚度的60时，工程不予结算；实际厚度在设计厚度的60100时，按实际厚度结算；实际厚度大于设计厚度的，按设计厚度结算。第49页/共62页表面质量及平直顺：砼浇灌时加强捣固，拆模时如出现严重蜂窝麻面，影响安全使用通知返工。对模板冲洗或刨光，表面不平的模板要更换，浇灌时加强捣固。立模时前要按中腰线拉边线放垂线，按腰线安装碹胎，使用前检验加工质量，以确保整体平直顺。第50页/共62页砌体壁后浮碴充填：这是保证质量的重要一环，碹体的破坏往往与壁后充填不
25、好有关系。壁后充填既能使碹墙及拱全面起到抗压的作用，充填物又具有一定可缩性，为围岩应力释放创造了条件。壁后充填应选用较坚硬、遇水不变质、不风化的碎石，在地质变化大或淋水地段应采用低强度的混凝土或片石砂浆充填。严禁将坑木压在碹墙和碹拱里，杂物的存在使碹体受力不匀，压力的集中点，就是碹体的破坏处。现场由施工员、包片安检员日常检查验收，做隐蔽记录。第51页/共62页拱顶充填：一般碹好帽，第二天把拱顶充填实、耙平，使上部的压力传递到墙体，减少上部压力对拱顶的破坏，填矸石高度约4050cm，(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
26、层，其厚度不得小于0.5m)填碴时拱头用大块矸石砌，里边倒碎碴（但拱架要待7天左右砼凝固后才能拆除）。第52页/共62页基础质量：基础的深度和宽度，必须符合要求，特别是基础要与周围岩石紧密粘接，以增强碹墙的抗力。为了保证质量，砌筑基础前，应先挂好中线及腰线，经测准后再施工。基础要挖到硬底，水沟侧的基础必须低于水沟。基础深度在立模前要检查验收合格时才能浇灌，如基础深度达到设计要求后还不是实底，要再挖到实底。无法挖至实底（如遇煤层）底部铺旧轨道，或大块片石垫层，以防基础受力下沉。第53页/共62页浇灌混凝土的养护刚浇灌的混凝土，里面含有一定量的水分，这部分水是供给混凝土中水泥发生水化作用的。在混凝
27、土的凝结过程中，这部分水要向外蒸发，造成混凝土脱水，容易发生干燥收缩的裂纹和影响混凝土继续凝结。因此，当混凝土浇灌完了，必须进行养护工作。养护就是使混凝土处于湿润状态。第54页/共62页一般当混凝土浇灌后12h，就开始进行养护工作。主要是向模板上浇水，一般每班浇一次水。养护时间，使用普通矿渣、硅酸盐水泥时，不得少于7昼夜；掺用缓凝外加剂或有抗渗要求的混凝土，不得少于14昼夜。第55页/共62页（五）、验收：工程完工验收时时发现质量问题，对影响安全使用的不予结算，责令返工处理；对不影响安全使用的，可酌情进行扣款处理。（六）、结算：按公司验收工程量及规定的单价进行结算。第56页/共62页谢谢各位!祝各位工作顺利！第57页/共62页 第58页/共62页第59页/共62页第60页/共62页 第61页/共62页感谢您的观看！第62页/共62页