脈內巷道

脈內巷道

脈內巷道(workings)是指在地下採礦時,為採礦提升、運輸、通風、排水、動力供應等而掘進的通道。

簡介

根據巷道長軸線與水平面的關係分為3類:

①直立脈內巷道。巷道的長軸線與水平面垂直,包括立井、盲立井。立井中直接與地面相通,專門或主要用於提升礦石的稱主井;作提升廢石、矸石、下放器材、升降人員等輔助提升用的稱副井。盲立井不與地面直接相通,又稱暗立井。專門用來溜放礦石的暗井稱溜井。

②水平脈內巷道。巷道的長軸線與水平面近似平行。如平硐,直接與地面相通,包括擔負主要運礦任務的主平硐、擔負輔助運輸的副平硐和專作通風用的通風平硐等;石門,與地面不直接相通,其長軸線與礦體走向斜交或直交。平巷,與地面不直接相通的水平巷道,其長軸方向與礦體走向平行,布置在礦體內的稱脈內平巷,布置在岩石中的稱脈外平巷。

③傾斜脈內巷道。巷道的長軸線與水平面呈一定角度。如作用與立井和平硐相同,與地面直接連通的傾斜巷道——斜井,用於開採某水平以上或以下礦體的上山道或下山道、斜坡道和天井等。巷道斷面形狀多為拱形、梯形或矩形,圍岩鬆軟的為圓形、橢圓形或馬蹄形。如圍岩不穩定,須進行支護,根據圍岩穩定程度、湧水量、斷面形狀和大小、服務年限等因素,選擇噴射混凝土、錨桿、金屬鋼筋混凝土或石材等支護形式 。

脈內巷道圍岩變形的機理

巷道開挖後, 隨著時間的推移, 圍岩將不斷地向巷道內產生位移, 使圍岩變形。引起巷道圍岩變形的因素很多, 如圍岩擴容、回彈、岩石潛在內應力的釋放和膨脹等。

圍岩變形與保持巷道的穩定所要提供的支護抗力間是遵循一定的曲線關係的。要使圍岩變形小, 則滿足平衡條件所需要的支護抗力就大反之, 允許圍岩有較大的變形, 則僅要求較小的支護抗力就能保持穩定。但是, 一旦變形過大, 會引起圍岩鬆散, 形成鬆散壓力, 巷道就會失去穩定圖中虛線所示。支護結構上的載荷就會急劇增大。因此, 要求支護結構既要有足夠的支承能力, 避免圍岩鬆散, 又要具有相當的柔性, 允許圍岩變形。

脈內巷道合理支護形式的基本要求

針對斗南錳礦嘎科礦區地質、採礦條件,圍岩力學性質、受力狀況及巷道變形情況,合理的支護形式必須滿足以下幾點要求:圖圍岩變形與支護抗力間的關係適應圍岩變形破壞特徵, 實現讓壓作用, 同時還能給予圍岩一定的變形抗力提高圍岩的整體性, 最大限度地發揮岩體自身的承載能力符合巷道圍岩的應力狀態, 能夠加強頂板圍岩的抗拉能力, 限制頂板拉裂破壞引起的圍岩抗拉能力, 限制頂板拉裂破壞引粗的圍岩鬆動脫落, 同時也能提高兩邦圍岩的抗壓剪破壞, 減少過大壓力引起的底部桃形礦柱的剪下滑移破壞能提供阻止圍岩變形的抗力, 限制圍岩過大變形 。

脈內巷道支護形式的選定

根據巷道圍岩變形的機理對支護結構的要求, 選擇錨噴網支護為脈內巷道的支護形式。即藉助錨桿的加固效能和配合噴射混凝土、金屬網, 以支承被構造斷裂或鬆動岩層分離的單個岩塊荷載的支護效能結合起來。其特點是:

1.錨噴網支護能夠從圍岩表面到內部形成一個由人工結構聯結的岩石加固圈, 能夠發揮岩石自身的支承能力。

2.噴射混凝土對岩石表面起到膠結作用, 使被節理裂隙切割的岩塊不易鬆動、脫落, 發揮岩塊間的咬合作用。

3.錨桿不僅能夠提供圍岩的支護力,而且還能夠在圍岩內形成壓縮帶, 提高圍岩的整體性, 同時還能夠提高圍岩的抗剪下破壞能力。

4.金屬網增大了噴層的柔性和抗拉、抗剪的能力, 加強了整體性能, 使之阻止錨桿岩體的鬆動掉塊, 起到了保護和發揮錨桿支護的作用 。

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