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矿用支护材料综述课件

矿用支护材料概述

矿用支护材料的性能要求

常用矿用支护材料

矿用支护材料的选用与设计

矿用支护材料的生产与加工

矿用支护材料的应用与案例分析

contents

目

录

矿用支护材料概述

01

矿用支护材料是指在矿山开采过程中，用于维护和加固巷道、采场等作业场所的建筑材料。

定义

根据用途、材质和功能的不同，矿用支护材料可以分为木支护、金属支架、混凝土支护、锚杆支护、喷射混凝土支护等。

分类

木质支护

早期矿山开采中，木质支护材料被广泛使用，但由于其强度低、易腐烂等缺点，逐渐被其他材料所替代。

混凝土支护

混凝土支护材料具有强度高、耐久性好、成本低等优点，被广泛应用于各类矿山开采场所，但施工周期较长。

锚杆支护与喷射混凝土支护

随着技术的发展，锚杆支护和喷射混凝土支护逐渐成为主要的支护方式之一，具有施工速度快、支护效果好等优点，被广泛应用于各类矿山开采场所。

金属支架

随着钢铁工业的发展，金属支架逐渐成为主要的支护材料之一，具有强度高、耐久性好等优点，但安装和运输成本较高。

矿用支护材料的性能要求

02

矿用支护材料必须具备足够的强度，以支撑矿山的重量和各种应力。

强度

支护材料应能在各种地质和气候条件下保持稳定，防止崩塌和变形。

稳定性

矿用支护材料应能在恶劣的环境中长时间保持其性能。

由于矿山的摩擦和磨损，支护材料应具备较好的耐磨性。

耐磨性

耐久性

抗爆性

在矿山的特殊环境中，支护材料应具备抗爆能力，以减少爆炸带来的损害。

阻燃性

矿用支护材料应具备一定的阻燃性能，以防止火灾的发生和蔓延。

地质适应性

支护材料应能适应不同的地质条件，如软土、岩石等。

气候适应性

在不同的气候条件下，如严寒、酷暑等，支护材料应能保持其性能。

常用矿用支护材料

03

钢材是最常用的金属支护材料，包括工字钢、槽钢、钢板等，具有高强度、耐腐蚀、易加工等优点。

钢材

钢绞线

钢管

钢绞线是一种强度高、柔性好的金属支护材料，适用于井下巷道的加强支护和锚杆支护。

钢管具有较好的抗压力和抗拉力性能，常用于井下输送管道和支架支撑。

03

02

01

塑料网具有轻便、耐腐蚀、阻燃等特点，常用于井下巷道的支护和加固。

塑料网

玻璃纤维复合材料具有高强度、轻质、耐腐蚀等优点，常用于制作矿用支架和拱形支架等。

玻璃纤维复合材料

橡胶制品具有较好的弹性和密封性能，常用于矿用密封件和减震元件等。

橡胶制品

锚杆支护是由金属锚杆和有机高分子材料组成的复合支护材料，具有高强度、耐腐蚀、轻便等特点。

锚杆支护

喷涂支护是通过喷涂有机高分子材料或无机材料到巷道表面，形成一层坚固的保护层，起到支护作用。

喷涂支护

注浆支护是通过将注浆材料注入到井下巷道围岩的裂隙中，起到加固和支护的作用。

注浆支护

矿用支护材料的选用与设计

04

适应性原则

根据不同的地质条件和采矿环境，选用适合的支护材料，以保证支护效果和采矿效率。

安全性原则

矿用支护材料必须能够承受地下岩层的压力，防止巷道变形和坍塌，保证采矿作业的安全。

耐久性原则

矿用支护材料应具备足够的耐久性，能够长期保持其性能，减少维修和更换的频率。

强度设计

结构优化

材料选择

防腐防潮设计

01

02

03

04

根据岩层的压力和巷道的尺寸，设计支护材料的强度，以确保其能够承受足够的载荷。

优化支护材料的结构，以提高其承载能力和稳定性，同时降低成本。

根据采矿环境和地质条件，选择适合的支护材料，如混凝土、钢材、木材等。

针对地下潮湿的环境，对支护材料进行防腐防潮处理，以提高其耐久性。

矿用支护材料的生产与加工

05

表面处理

根据需要，对材料表面进行涂装、镀层等处理，以提高其耐久性和美观度。

冷却与硬化

使材料在一定温度下缓慢冷却并硬化，以获得良好的物理性能。

熔炼与成型

将混合好的原材料进行熔炼，然后通过成型设备加工成所需形状和尺寸。

原材料准备

根据产品要求，选择合适的原材料，并进行初步处理。

配料与混合

将原材料按照配方进行混合，确保成分比例准确。

包括压机、注塑机、挤出机等，用于将熔融状态的原材料加工成所需形状。

成型设备

如激光切割机、水切割机等，用于对材料进行精确的切割。

切割设备

如焊接机、钎焊机等，用于将多个材料连接成一个整体。

焊接设备

如喷涂机、电镀机等，用于对材料表面进行处理。

表面处理设备

矿用支护材料的应用与案例分析

06

用于矿井巷道的支撑和维护，防止顶板垮落和侧壁变形。

煤炭开采

适用于各种金属矿山的巷道支护，提高作业安全性和稳定性。

金属矿开采

适用于石灰石、大理石等非金属矿山的巷道支护。

非金属矿开采

对比不同矿用支护材料的性能、成本和适用范围，分析其优缺点。

案例分析

归纳矿用支护材料在实际应用中的经验教训，提出改进建议和未来发展方向。

实践总结

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