掘进工作面临时支护管理标准

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1、掘进工作面临时支护管理标准一、临时支护形式：1、金属前探梁:巷道断面净宽4000mm以下的使用3根前探梁，净宽4000mm及其以上的使用4根前探梁（扩帮不在此列）。金属前探梁使用直径φ54mm（即2吋）无缝钢管制成，长度4000mm，壁厚不小于4.0mm；背木使用长度1600mm、厚度不小于50m和宽度不小于100mm的实木；吊环采用厚8mm的钢板弯曲而成，上焊M20螺帽，将螺帽与前探梁中心错开60mm的距离，下部为可以上下调动的螺栓。前探梁临时支护最大控顶距离为2000mm，最小控顶距离均为400mm，严禁人员在空顶下作业。2、轻型单体支柱：采用DWB28

2、-30/100轻型单体支柱（2500mm或2800mm）配合3400m长或3600mm长π型梁架棚进行支护，沿巷道倾向布置，使用一梁二柱，排距800mm，单体支柱与巷道高、低帮距离均为500mm，巷道低帮使用2500mm长单体支柱，巷道高帮使用2800mm长单体支柱。单体为内注式，压力介质为矿静压水，迎头压力水压力必须达到2.0MPa以上。顶板破碎时在π型梁上方用圆木、半圆木或背板背紧刹紧。使用单体柱临时支护时最大控顶距离为2600mm，最小控顶距离为400mm，严禁人员在空顶下作业。3、弧形前探梁：采用弧形金属前探梁支护,弧形前探梁弧长为2500mm，宽度

3、为1200mm或800mm，弧形前探梁伞柱采用Φ40mm无缝钢管加工，伞缘及撑杆采用Φ25.4mm镀锌钢管加工，支腿采用Φ80mm无缝钢管模仿耙矸机支腿制作。采用弧型前探梁临时支护时，最大控顶距离1600mm，最小控顶距离400mm。4、带帽点柱：13煤(半煤岩)巷跨度≤2400mm时打一排，跨度>2400mm时打两排，跨度＞3200mm打三排，打多排点柱时排距800mm；岩石巷道跨度≤2600mm时打一排，跨度>2600mm时打两排，跨度＞3600mm打三排，打多排点柱时排距800mm。点柱选用直径不小于150mm的圆松木或轻型单体支柱，点柱上要戴帽(帽规

4、格500×200×50mm的优质木料)，并用木楔楔紧。点柱要打设及时，并打在实底上，无法打在实底上要垫木料或枕木。使用轻型单体支柱时，水压必须达到2.0MPa。二、临时支护理论计算：(一)金属前探梁：1、顶梁计算掘进工作面空顶范围的顶压，可根据松散介质理论计算：式中:P—顶压，kN/m；f—冒落拱范围内顶板岩石硬度系数，f值取4；k—顶压系数，中硬岩取k=4/3；a—巷道跨度之半，a=1.8m；γ—冒落范围内顶板岩石密度，取γ=22kN/m3。代入上式计算的：P=23.8kN/m2、前探梁承受载荷计算由于掘进工作面一般使用3根金属前探梁，则每根前探梁所承受的

5、载荷为P/3，即7.9kN/m3，掘进工作面的最大空顶距离b为2.0m，每根前探梁上的线载荷q=(P/3)×b=(23.8/3)×2.0=15.9kN3、前探梁强度计算前探梁的力学模型简化为悬臂梁，可计算出前探梁的最大弯矩M=（q/2）×b=15.9/2×2.0=15.9kN·m13前探梁承受的最大应力为：其中W为前探梁的抗弯模量，经计算W=8.9×10-6m3而前探梁梁体的许用应力[σ]=2.4×106Pa，所以前探梁的强度满足要求。（二）轻型单体支柱：在松散岩体介质及中硬以下岩石，以及小跨度地下巷道（跨度一般小于6m），可以利用M.M.普罗托奇雅可诺夫的

6、抛物形压力拱理论估计冒落带高度：当f≥4时，H=B/2f=4.0/(2×4)=0.50m式中H——冒落带高度，m；B——巷道掘进宽度，取4.0m；f——岩石坚固性系数，施工的直接顶为砂岩，取4。单体支柱需要支撑的岩石重力为：Rmax=ρ×g×L×S×H=2.2×103×9.8×0.8×3.6×0.50=31.0kN式中：ρ——顶板冒落带范围内岩石密度，取2.2×103kg/m3；g——重力加速度，取9.8N/kg；L——临时支护排距，取0.8m；S——π型梁长度，取3.6m；H——冒落带高度，取0.50m。轻型单体支柱的初撑力（指压强）为：P≥Pmax=Rm

7、ax/[2×π×（d/2）2]=31.0/[2×3.14×（0.1/2）2]=1.97MPa式中：2——在π型梁上打设2根单体支柱；13d——单体支柱柱体的直径，取100mm=0.1m。考虑一定富裕量，要求煤巷掘进工作面使用轻型单体柱作为临时支护时，轻型单体柱供液压力不小于2.0MPa。（三）弧形前探梁静力学计算分析，简单的中心加载方式。材料尺寸及性能参数：①、②、③和④四根无缝钢管采用内径Φ51mm，壁厚8mm，即外径Φ67mm，丝杠⑥最小内径Φ52mm，丝杠对应的外部连接钢管⑤外径Φ80mm，内径Φ60mm以上钢管材料均选用27SiMn高强度无缝钢管，材

8、料属性：弹性模量，抗拉强度，屈服点。丝杠材料为40C