关于松软围岩新型支护技术的
关于松软围岩新型支护技术的探讨摘要针对淮北矿业南部矿区的地质状况,井下主要运输大巷,过煤层、断层较多,围岩松软,支护比较困难,通过对围岩破坏机理的分析,确定一套双锚带喷网新型支护技术。
本文分析了巷道围岩破坏机理和新型技术的作用原理,对新型支护的技术效果和经济效益进行探讨。
关键词围岩控制巷道支护支护技术探讨
1 概况
安徽淮北矿业集团南部矿井均采用竖井多水平分区式开拓方式,开采顺序为由近及远、先易后难、先浅后深,属较典型深井,地质构造复杂,井田属石炭二叠纪煤系地层。
因巷道布置深度较深,所以矿压在巷道施工中表现比较大,尤其在煤层及断层区掘进过程中,地压表现特别显著。
巷道围岩强度低、孔隙率大、胶结程度差,极易受构造面切割及风化影响,并含有大量易膨胀粘土矿物的松、散、软、弱岩层,软易碎,遇水膨胀,巷道变形严重,是极不稳定围岩构造。
淮北矿业重点工程较多,是各矿井运输的重要咽喉通道,尤其是过煤层组及断层,岩层节理裂隙极为发育,遇水极易泥化膨胀。
原有的锚网喷支护难以有效地控制巷道围岩强烈变形。
为此,在穿越煤层及断层(破碎带)采用锚索钢筋条带(梯子梁)锚杆金属
网喷射混凝土,即双锚带喷网支护技术,进行实验性研究,分别采用双锚带喷网支护和架u型支架加喷射混凝土复合支护,其技术经济效果优缺点明显凸现。
实践证明,采用双锚带喷网支护技术有效
地解决了围岩变形的难题。
2 井下巷道围岩破坏机理
2.1巷道所处围岩岩性较差
巷道掘进过程中,特别是穿越煤层组及断层揭露的岩层状况表明,围岩岩性以炭质泥岩、煤为主,岩层节理裂隙极为发育,遇水泥化膨胀,岩体本身的强度极低,在高应力作用下容易破坏。
2.2集中应力较高
受其断层影响该区域地质构造复杂,尤其受断层切割作用,在地质构造带本存在较高的构造应力,造成局部地点应力集中。
再者,新构造应力场在本区域显现更为明显。
2.3现有支护方式难以控制围岩变形
锚杆金属网支护难以控制局部特殊地段巷道变形的原因:
(1)锚杆金属网支护压力圈薄,自承载能力较小,不能实现预应力主动支护作用。
(2)由于护表构件(网)强度偏低,难以发挥锚网支护体系的整体承载作用,在高应力作用下,由于浅部围岩膨胀变形,锚杆大量存在滞回失效。
(3)在高应力软岩巷道中,锚网支护存在支护承载结构稳定性问题较大。
因此,针对支护体系薄弱环节进行结构补偿,采用巷道顶部补强措施,即钢筋条带(梯子梁)加锚索锚网喷联合补强支护。
3 双锚带喷网复合支护作用原理
双锚带喷网复合支护,即锚索钢筋条带(梯子梁)锚杆金属网喷射混凝土。
3.1锚索的长度较长,能深入巷道深部围岩提供可靠的强大的支护应力。
在地质条件复杂,围岩压力大,普通支护方式难以长期维护,特别是巷道处于松软岩层或松软岩层与坚硬稳定岩层有一定距离时采用双锚带喷网复合支护,即锚索钢筋条带(梯子梁)锚杆金属网喷射混凝土。
3.2作用原理
锚索与锚杆在巷道支护中的作用机理基本相同,都有自承拱作用、组合梁作用和悬吊作用。
围岩严重破碎时,锚杆和喷砼往往不能保证松动的稳定,加上金属网,既可保护锚杆之间的拉应力区中的围岩,又能大大提高喷砼层的抗拉强度。
为了提高锚索(杆)喷网支护巷道的稳定性,在锚索(杆)喷网支护施工中采用预制钢筋条带,安装锚索(杆)的同时,用垫板压住钢筋条带(梯子梁),形成金属网的主筋,金属网与其连成一体,使锚索(杆)与网牢固地连接,既减少锚索(杆)间的表面拉应力,又大大提高了锚索喷网支护效果,特别对于软弱破碎围岩,能够显著提高支护围岩的稳定性。
4 巷道支护形式
4.1施工选材
巷道采用锚索钢筋条带(梯子梁)锚杆金属网喷射混凝土,即双
锚带喷网复合支护。
4.2施工支护方法
在(断层、煤层)巷道拱基线以上严禁放炮,用风镐、手镐开挖,防止片帮掉顶,减少炮震对围岩的整体破坏,防止裂隙、松动、滑落,降低松动圈范围。
循环进尺与金属网宽度(1000m)吻合。
然后拱项铺上金属网并压在loom,中间用铁丝分段扎实,然后缝上锚杆,矩形布置间排距800x800即上紧垫板,锚拉力≥80kn,扭矩≥
300n·mo梯子梁压在金属网上,布置在巷中,锚索缝在梯子梁上,一梁三索间排距1200皿n,上紧垫板,张拉预应力,>80kn,锚固力不低于200l(n。
然后初喷混凝土。
完成上述工作后,拱基线以下在确保两帮围岩不受破坏的前提下,开挖下部岩体,保证巷道几何尺寸,两帮挂上金属网,并与拱基线以上的金属网压茬相连,缝上锚杆,喷射混凝土,且保证拱项再复喷厚度达120脚达到标准。
5 技术效果和经济效益分析
5.1技术效果
(1)采用双锚带喷网支护,巷道支护质量得到很大改观,其变形量小,无冒顶片帮现象,具有承载快,锚应力大,位移少和可靠性强的特点。
(2)采用双锚带喷网支护,锚固范围内的岩体的整体性得到加强,防止了顶板滑落,使得顶板松动离层受到了抑制,锚杆锚索受力状态得以平衡,发挥了共同载作用,能与围岩一起作用来提高围岩承载能力,主动进行支护,有效控制围岩的变形。
钢筋条带(梯子梁)与金属网配合在很大程度上提高了喷层的整体性和纵向抗拉强度,同时加强了锚杆、锚索间喷层薄板的边界约束强度,提高了喷层抗拉强度,并且减少了锚杆锚索间的表面的拉应力,大大提高了整体稳定性。
(3)采用双锚带喷网支护,工序简单,施工容易,节省时间,减少了巷道荒断面范围,降低了劳动强度,减少了用工,减少了巷道维修量。
5.2经济效益明显
经过试验,采用双锚带喷网支护,过断层用工少,则直接减少了工费用,节约了原材料,经济效益明显。
参考文献:
[1]王浩.回采巷道松软破碎围岩注浆加固与支护技术研究,《中国矿业大学》学报2008(12)
[2]刘晓雯.动压巷道围岩控制支护技术探讨,《山东科技》2011(8)
作者简介:
刘涛,男,(1979年2月生),山东鱼台人,就职于安徽淮北矿业集团临涣煤矿,主要从事煤矿掘进生产技术管理工作。
松散软弱巷道支护技术
二、松软岩层巷道施工涉及的几个问题(一)、软岩巷道围岩变形和压力特征围岩变形是衡量软岩巷道矿压显现强烈程度和维护状况的重要指标。
研究和预测巷道的围岩变形规律、特征和变形量,以便合理原则巷道的支护形式和参数,最大限度地利用围岩自身强度,避免目前软岩巷道中经常遇到的支护多次破坏和频繁翻修的困难局面,对改善软岩巷道维护具有重要意义。
1.软岩巷道围岩变形和压力特征(1)围岩变形有明显的时间效应。
(2)围岩便佞有明显的空间效应。
(3)软岩巷道不仅顶板下沉量大和容易冒落,而且底板也强烈鼓起,并常伴随有两帮剧烈位移。
(4)围岩变形对应力扰动和环境变化非常敏感。
此外,软岩巷道的自稳时间短。
由于上述因素的差异,松软围岩自稳时通常为几十分钟到十几小时,有的顶板一暴露就立即冒落,这主要取决于围岩暴露面形状和面积、岩体残余强度和原岩应力。
因此在决定巷道掘进方式和支护措施时必须考虑巷道围岩的自稳时间。
2.巷道围岩变形量的构成(1)掘巷引起的围岩变形量,它一般发生在巷道掘进的初期;(2)围岩流变引起的变形量,它在巷道整个服务期内都会发生;(3)巷道受各类扰动引起的变形量,如巷道维护过程中,因指甲损坏,支护阻力发生变花,巷道附近支架返修或开掘新的巷道,以及泥岩遇水和巷道积水增加等等。
(二)合理选择巷道位置合理选择巷道位置是保证巷道处于稳定状态最关键的决策之一。
选择巷道位置应着重考虑以下两个方面:(1)岩石性质。
应尽量将巷道布置在遇水膨胀小、质地均匀、较坚硬岩石内。
在同一条巷道内,即使围岩性质只有微小差异,巷道压力显现也有明显差别。
(2)支承压力的影响。
实践证明,回采动压是造成煤层底板岩石大巷破坏的主要原因。
煤层开采以后,其底板岩石大巷的压力就有明显的增加。
底板岩石大巷与煤层距离的大小和落煤方式有关。
除了避免支承移动压力的影响外,还必须避开采场上下固定支承压力的影响范围,以把巷道不知在应力降低区或原岩应力区内为最好。
(三)巷道断面形状的选择由于松软岩层地质情况非常复杂,巷道支护不单纯受岩层的重力作用,有时周围都受到很大的膨胀压力,甚至有的巷道的侧压比顶压大好几倍。
基于松软破碎围岩条件下施工支护技术的研究
进 和支 护都显得 异常 困难 。当巷 道在生 产服 务年 限 松 动 圈 。 . 内受到 地层应力破 坏时 , 要进行 整修加 固 , 定使 12 松软破 碎 围岩 的施工 需 必 维护成本加 大 , 还严 重 影 响矿 井 的安 全 生产 ¨ 。如 在松软破 碎岩 层 中掘进 巷 道 , 岩方 法 最好 以 破
Ab t c : on do th t h o l i r et n sf bo e ok w t ntel o t f od a , u e s blyo r u dn sr t P it u ta teca m n po c i o rk n rc i i h a u o aw y d et t t i t f ur n i a e e j t h y r o h a i s o g
随着 我国煤 矿 地下 开采 水 平 不断 往 深 部延 深 ,
层理 、 裂隙等 , 破坏 了原 来 的岩 体强到复 杂 , 岩层 裂 隙 和断 层 构造 也 围岩 , 其强度 和变形 主要 由弱 面控制 , 弱面 的强度 因
所 维 愈来 愈多 , 地压及水 平 向地 应力 明显增 大 , 鼓 及弹性 模量 均 太 低 , 以巷 道 围 岩 变 形 大 、 护 困 矿井 底 。巷道 围岩失稳 的根本 原因在 于围岩 中的集 中 现象 也时有发 生 , 道 围岩 变形 量 增 速加 快 。此 种 难 J 巷 条件下 , 在松软 破碎 围岩 岩层 内布置巷 道 , 道 的掘 应 力超过 了围岩 强度 , 巷 导致 围岩破 裂 , 而形成 围岩 从
松软围岩条件下高应力巷道综合支护技术
关键 词 : 高应力 ; 松 软 围岩巷 道 ; 支护技 术 中 图分类号 : T D 3 5 3 文 献标识 码 : B 文章 编号 : 1 6 7 1— 7 4 9 X( 2 0 1 3 ) 0 5一 O 1 l 8— 0 2
1 . 2 岩体 力 学性质 及其 破坏机 理
0 引 言
2 4 0 0 mm。U型钢 棚 为 2 9 U双卡缆 钢棚 , 棚 间 距 5 0 0 mm, 柱脚 窝 深 2 0 0 m m。 喷 射 混 凝 土 喷 层 厚 1 0 0 mm, 强度 等级 C 2 0, 配合 比 1 : 2 ; 2 。 注 浆参 数 : ① 注浆 浆 液 的 可溶 性 及 其力 学 性 能 决 定 注浆效 果 ; ②注 浆材 料 。4 1 o t o l 水 玻 璃与P 4 2 . 5 水 泥按 1 : 1比例 配制 水 溶 液 , 以4 MP a压 力 注入 ; ③ 注浆 孔布 置 。 中浅 孔 4— 6 m深 , 间排 距2 0 0 0 m m
业 学院采矿工程专业 , 工程师 , 长期从事煤矿生产技术工作 。
第 5期
孙建华 周 勤 李仲彬 松 软围岩条件下高应力巷道综合支护技术
1 1 9
2 支护技术及 工程效果
2 . 1 支 护技 术分 析
金属 网 , 网格 1 0 0 m m ×1 0 0 mm, 钢丝 西 6 mm。锚 索 为 2 3 mm× 6 0 0 0 m m钢 绞线 , 间排 距 2 4 0 0 mm ×
率和成岩胶结系数的研究 , 判定巷道岩石的膨胀性。
同 时对 典 型泥 岩 颗粒 组 成 及粘 土 矿 物组 成 X R D定
量测 试和分 析 , 研 究 了 巷道 围岩 的 物 理性 质 。裕 源
松软围岩新型支护技术的研究及应用
松软围岩新型支护技术的研究及应用
王成恩;胡继红;刘永杰;程政
【期刊名称】《中国煤炭》
【年(卷),期】2007(033)008
【摘要】针对赵家寨煤矿井底车场围岩松软、巷道变形严重问题,通过对巷道围岩破坏机理的分析,确定了一套36U型钢+壁后、巷底注浆+结构补偿支护的新型支护技术.分析了巷道围岩破坏机理,介绍了该种新型支护技术及支护效果.
【总页数】3页(P27-29)
【作者】王成恩;胡继红;刘永杰;程政
【作者单位】郑煤集团赵家寨煤矿,河南省新郑市,451150;安标国家矿用产品安全标志中心,北京市朝阳区青年沟,100013;郑煤集团赵家寨煤矿,河南省新郑
市,451150;郑煤集团赵家寨煤矿,河南省新郑市,451150
【正文语种】中文
【中图分类】TD3
【相关文献】
1.松软围岩新型支护技术应用经验总结 [J], 黄湖海;张勇
2.松软破碎巷道围岩注浆加固支护技术 [J], 张立生
3.深部松软厚煤层煤巷围岩支护技术研究 [J], 郝文刚
4.高膨胀松软围岩巷道支护技术 [J], 高建成;张宏伟;荣海;赵象卓;辛金鑫
5.深部松软破碎顶板回采巷道围岩控制及支护技术研究 [J], 周晓路;朱贵祯
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煤矿深部软岩支护技术探讨
煤矿深部软岩支护技术探讨煤矿深部软岩支护技术是煤矿安全工程中的重要部分,为保障矿井内煤炭生产的安全进行和工作人员的健康性及工作环境的良好性以及防止地质灾害的发生,煤矿深部软岩支护技术是煤矿安全工程中需要重点关注的环节之一。
在煤矿深部软岩围岩支护技术方面,国内外学者展开了深入的研究和实践,取得了一定的突破和成功,但仍然存在一些问题有待解决。
一、软岩围岩特点及其对支护的影响:煤矿深部软岩包括几种类型,如泥岩、膨胀岩、湿陷性地层等,其物理力学性质较差,具有强烈的蠕变和塑性变形能力。
软岩在受到应力作用下易于发生弱化、松动、变形等现象,对矿井的稳定构成威胁。
对软岩围岩需要进行有效的支护措施,保证矿井的安全运行。
二、软岩支护技术发展现状:目前,国内外对于软岩支护技术研究较为深入,主要包括钢支撑法、锚杆支护法、喷射支护法等。
这些技术中,钢支撑法是比较常用的一种方法,其通过设置钢支撑来增强围岩的强度和抗变形能力,有效控制软岩围岩的变形和破坏。
锚杆支护法则通过埋设锚杆使围岩与锚杆形成整体支撑体系,起到支护的作用。
喷射支护法则利用喷射材料填充软岩围岩的空隙,增强围岩的强度。
三、优化软岩支护技术的方法:优化软岩支护技术需要综合考虑围岩特点和矿井环境的具体情况,采用合适的支护措施。
应对软岩围岩的物理力学特性进行深入研究,了解其力学行为和变形特点,为选取合适的支护方法提供依据。
可以通过开展模拟实验和现场测试,了解支护效果,优化支护方案。
可以借鉴先进的支护技术和设备,如深部岩体锚固技术、动力支护技术等,来提高软岩支护效果。
四、软岩支护技术的研究方向及未来发展趋势:目前,软岩支护技术的研究方向主要包括以下几个方面:1. 开展软岩围岩的力学行为研究,深入了解其变形特点和力学行为。
2. 利用数字仿真技术对软岩围岩进行模拟分析,优化支护方案。
3. 研究新型支护材料的应用,提高软岩支护的效果。
4. 探索智能化支护技术的应用,提高支护的自动化程度和效率。
回采巷道松软破碎围岩支护技术的探讨
回采巷道松软破碎围岩支护技术的探讨摘要:结合某巷道支护实际情况,对松散破碎巷道掘进支护进行分析研究,对传统的巷道支护方案进行优化设计,提出“短掘短支 + 机载临时支护+ 永久支护优化”的联合支护方案。
通过监测结果表明,该联合支护方案的应用可有效控制巷道围岩变形,达到良好的支护效果。
关键词:松软破碎围岩;超前支护;注浆加固;效果分析;1矿井概况某矿矿区南北长约 5.9 km,东西宽约 6.3 km,矿井面积约 32.8km2,矿井设计生产能力 400 万 t。
六采区位于某矿井北部西翼,设计长度 320 m,轨道巷深度650 m,巷道断面设计为梯形,尺寸 4.0 m×2.6 m,巷道掘进沿8号煤层开采,煤层平均倾角 18°,煤层平均厚度2.8 m。
巷道所过区域,部分区段 8 号直接顶为复合泥岩,节理裂隙发育,厚度 1.2 m 左右,同上部砂质泥岩间存在夹煤线。
巷道埋深较大,掘进作业时围岩应力较大,易发生顶板垮落与巷道变形现象,威胁作业安全。
随着矿井开采深度的增加,巷道围岩压力的逐步增强,矿井回采面临大围压环境,使得深部井下巷道在掘进过程中存在围岩松散破碎、巷道易变形失稳的特点,影响矿井的安全高效生产]。
图1为采区巷道布设示意图。
2支护难度分析2.1巷道掘进支护某矿六采区轨道巷割煤掘进采用综掘机施工,一掘一支,单个循环进刀两次,进尺总长度 1 600mm。
现场实践表明,自开口处起巷道压力显现十分强烈,顶板易发生离层跨落现象,伪顶总厚达 900mm,进行综掘作业易导致岩块掉落,诱发巷道顶板的高低不平,同时两帮煤壁松软,易片帮,使得巷道成型效率低、进尺速度慢。
2.2巷道临时支护矿井以往浅层巷道掘进临时支护多选用圆木点柱,但在深部巷道掘进中,受到松软破碎顶板的影响,掘进单次循环结束后,围岩受力环境的改变使得临时支护的顶板跨落可能性大幅增加,不仅影响施工进度而且威胁生产安全。
2.3巷道永久支护由于巷道顶板为泥岩,围岩稳定性不足且伪顶厚度较大,易在短时间内发生脱落,采用托伪顶的支护方式,多次出现永久支护未完成,便发生伪顶脱落的事故。
深部矿井破碎松软围岩支护加固技术
价值工程0引言随着井巷技术的成熟发展,锚杆支护技术在日趋成熟,在各矿井施工中得到了普遍推广和应用,取得了一定的成效。
但由于该技术的局限性,如施工巷道遇到岩石破碎、淋水增大、地质构造、裂隙发育等特殊地质条件时,光使用锚杆支护达不到相应的支护效果,通过改变支护形式,采取复合加固措施对松散破碎围岩产生良好的整体支护效果。
1项目概述赵楼煤矿设计生产能力为3.0Mt/a ,采用竖井单水平开拓方式。
巷道的特点是分布深,岩层不稳定,节理发育,局部有淋水,对后期安全生产有很大的安全隐患,影响赵楼矿井建设中的一个复杂问题就是深部极复杂松软底层巷道与大断面硐室围岩的稳定性控制。
随着矿井工程的不断延伸,巷道支护难度将逐渐加大,影响了施工效率,制约了矿井建设工程的可持续发展。
在第一采区带式输送机下山巷道正常施工至-902m 标高时,1304给煤机硐室中心前15-36m 范围内,巷道两墙和拱部出现纵向裂缝,并伴有涌水,涌水量约6~8m 3/h ;通过对安设的巷道变形观测点观测,其中靠北侧的胶带大巷顶板出现下沉现象,下沉量为300~500mm ,硐室靠近边缘处最大裂缝有150mm 宽。
2地质岩性分析在1304给煤机硐室中心前15-36m 段揭露3号煤层,平均厚度3.2m 。
根据地质预测,3#煤层顶板岩性主要为砂岩,在实际施工中煤层的顶板主要为泥岩,厚度约为3.5m ,并伴有淋水。
中下部含约1.3m 煤夹矸,实际揭露与预测预报的岩性相差较大。
巷道围岩地质条件复杂,顶板泥岩松散破碎,遇水易膨胀,矿压显现非常明显,给支护带来很大困难。
附图1:实际揭露地质柱状图。
3初始支护参数及分析第一采区1304给煤机硐室原支护方案设计支护形式为采用锚网喷+锚索。
①锚杆支护参数为:锚杆采用直径22×2400mm 螺纹钢锚杆。
预紧力大于120N·m ,锚固力大于150kN ,间排距为0.8×0.8m 。
金属网规格:用Φ6.5mm 圆钢焊接而成,网孔深部矿井破碎松软围岩支护加固技术应用Application of Support and Reinforcement Technology for Broken Soft Surrounding Rock in Deep Mine米文川MI Wen-chuan(中煤第一建设有限公司第四十九工程处,邯郸056003)(No.49Engineering Office of China Coal First Construction Co.,Ltd.,Handan 056003,China )摘要:煤矿巷道泥质软岩遇水易膨胀掉落,给巷道支护带来很大困难严重威胁煤矿安全生产。
联合支护技术在松软岩层中的实践
力。
按 设计 直墙 、 圆拱 的毛断 面尺寸掘进 , 半 成型规整 , 符合 设计 轮廓 要求, 超挖 部分在 挂网前用混凝 土喷平 , 采用 短掘短进施 工 ; 爆破严 格 控 制装 药量 , 防止 围岩 整体完 整性遭到破坏 ; 巷道暴露后要及 时进行 临 时支护和初喷混凝土 , 喷厚控制 在 3 ~ 0 m, 0 5 r 按设计 间 、 a 排距 打锚杆 、 挂 金属网, 紧跟掘进 面打锚索 、 u型钢架棚 支护 , 棚距 07 m, .5 相邻棚子 用 拉 杆固定 , 以保持棚距及 防止棚子倾倒 , 巷道 的上下帮及 两肩 角空隙处 用 圆木背实 、 背牢 。最后注浆达到设计断面 。 5支 护材 料 . 锚杆: 顶部及两 帮采用 2 m X3 0 mm等强螺纹钢锚杆 , 0 m 0 0 每根锚 杆 配 合 3 z3 0 树 枝 锚 固剂 锚 固 , 卷 26 型 间排 距 07 .m。 金 属网 : 采用 60 m钢筋焊 接而成 , .m 网片尺 寸 l m, mX2 网格 尺寸
型钢 + 索+ 锚 注浆联合 支护的应 用实践 , 有效地控 制 了围岩 的变形 , 确保 了支护质量 , 取得 了 良好的效果 , 障了安 全生产的正常进 保
行, 为软 岩 巷 道 的 支护 奠 定 了基 础 。
[ 关键词 ] 网啧 u型铜 棚 锚 索 注浆 软岩 实践 锚
松 软 岩 层 在 掘 进 巷 道 中施 工 困 难 , 岩 稳 定 性 差 , 全 隐患 较 多 , 围 安 给安全 生产带来 了不利的影 响。为确保 工程质量 , 正常生产创 造条 为 件, 采用联合支护技术较好地解决 了支护质量难题 。 1松 软岩 层 的 岩 性 特 点 . 松软岩层 围岩松 软破碎 , 黏结 性差 , 质条件复 杂 , 地 含水层 膨胀系 数高 , 多为泥岩 、 砂质泥岩 , 网岩状态极不稳定 , 易发生顶板 冒落 。 2松 软岩 层 的 支 护 方 案 确 定 . 巷道支护 的 目的在于增强巷 道的稳定性 , 有利于安 全生产 的正常 进 行 。巷道 支护方 式有架棚 、 券 、 砌 浇灌 混凝 土和锚 网喷支护等形 式 , 均用于 服务年 限长的开拓 巷道 。工字钢 架棚巷道在 软岩层 中, 如果 围 岩 的稳 定性 差 , 随着岩 体应力分 布平 衡状态 的破坏 , 围岩很 快进 入塑 性、 黏塑 性和流变 大变形阶段 , 此时支护 体和 围岩之 间出现强度 、 刚度 和结构 上的不耦合 , 会加速 围岩的变形破 坏 , 出现大 面积 的顶 帮下 沉 、 鼓 帮等现 象 ; 砌券 巷道 因施工 不安全 , 人劳动强度 大 , 工 不适应 围岩松 散破碎 条件 , 支护 效果差 , 巷道 变形严重 , 经常返修 , 影响安全生 产 , 增 加经济投入 ; 网喷支护虽说是一种新型的主动支护 方式 , 锚 在周岩稳定 的岩层 中通过打锚杆 、 挂金属 网 、 喷水泥 砂浆来封 闭固定闸岩 , 具有悬 吊、 组合梁 、 组合拱 等作用 , 使顶板得到有效地控制 , 不适应 用岩松软 但 的地质 条件 。鉴于上述情 况和地 质条件 , 决定采用锚 网喷 、 索 、 锚 u型 钢、 注浆加 固联合技术 。 3联 合 支 护 技 术 机 理 分 析 . 锚网索+ 6 3 U型钢棚+ 注浆联合加 固技 术是集锚 网喷支护技 术的优 点, 将注浆 、 u型钢棚 、 柔性 锚索联合加 固相辅 相成 , 加强 了对松 动圈的 控 制程度 , 提高 了总体支护效果 。注浆能 够将浆液填 满岩石块 问的空 隙, 使岩 石重新胶结 成一体 , 防止 了松动 圈的再扩大 , 高 了 提 岩体 的整 体 性和稳定 性 , 强了围岩 的 自承能力 , 增 使锚 杆 、 锚索 自身的加 固性 得 以充分发挥 。注浆后 , 锚杆体 与地下水 、 间的联 系中断 , 止了锚 空气 阻 杆 锈蚀 , 保证 了锚 固力 和支护体系的长期稳定性 。锚索 的加 入 , 使加固 拱 的厚度增大 , 为巷道断面的安全维护奠定 了基础 。
煤矿深部软岩支护技术探讨
煤矿深部软岩支护技术探讨随着煤矿深部开采的不断加深,软岩顶板支护问题逐渐凸显出来。
软岩层具有岩屑的强度和岩层的变形性能,易受到采煤工作面周围地应力的影响,容易发生塌方、滑坡、地压突出等地质灾害。
为了确保煤矿深部开采的安全高效进行,如何解决深部软岩支护技术问题成为了矿业工作者们亟待解决的难题。
本文将探讨煤矿深部软岩支护技术,并提出相关的对策。
一、软岩特点煤矿深部软岩通常指花岗岩、片岩、砾岩和泥岩等岩层。
这些岩层的最大特点就是岩石松软,存在着破碎和变形的特性,其强度和稳定性均较差。
软岩层还容易与水分结合,使得软岩层具有较强的胶结作用和吸湿性。
这就给软岩顶板支护带来了更大的困难。
二、软岩支护技术探讨1. 顶板支护方式选择采用合适的支护方式是保证软岩层煤矿深部开采安全的基础。
在软岩层的顶板支护中,应根据不同的地质条件、开采方式和支护材料等进行选择,以此保证支护结构的稳定性和可靠性。
通常采用的支护方式有锚杆支护、木方支护和钢支架支护等。
锚杆支护是一种简便易行、支护作用显著的方式,逐渐成为软岩层顶板支护的主要方式之一。
2. 支护材料选择在软岩层顶板的支护中,材料的选择至关重要。
传统的木方支护已经不能满足深部软岩层的支护需求,因为木方支护对于软岩层的变形和破碎性能较差,易使支护结构产生变形、松动等现象。
目前较为常用的支护材料是钢支架和钢筋混凝土支柱等,它们的强度和稳定性较好,能够较好地应对软岩层的支护需求。
3. 预防措施为了更好地保障软岩层的支护效果,可在软岩层的顶板支护中增加预防措施。
具体可采取以下措施:一是通过合理的支护结构设计和合理的支护参数设置,保证支护结构的整体稳定性和可靠性;二是通过加固岩体、改善岩体稳定性,提高软岩层的整体强度和稳定性,减少地质灾害发生的可能性;三是通过科学的通风与排水工程设计,减少地质灾害的发生概率。
1. 加强监测在软岩层的顶板支护过程中,应加强对支护结构和周围地质环境的监测,实时掌握支护结构的变形和受力情况,及时发现问题,采取相应的措施。
关于软岩支护技术
关于软岩支护技术前言巷道支护是井工开采工程的核心,是一切安全生产和效益的基础,随着开采条件的日益恶化,采深的迅速增加,支护对井工开采的制约作用日趋明显,先进采矿方法能否实现,在很大程度上取决于巷道支护状况和有效断面能否得到保证。
第一节,深井巷道围岩强化支护技术体系及实践一,深部高应力巷道:常规支护不能满足要求的一类巷道。
1,采用传统的架棚支护、锚杆支护都不能有效维护巷道。
2,以德国为代表采用U型钢可缩性支架、壁后充填、预留变形量架棚支护的方式,也不能有效维护巷道。
3,常常在掘进时就需要多次卧底、返修。
为此:出路在于发展新型锚杆类支护综合治理比较乐观,目前遇到的大部分问题可以得到解决或改善。
如:德国向我国输入U型钢可缩性支架、壁后充填技术,在德国使用范围400-600米深,可是在我国达到400米深度就解决不了我国的问题。
二,深部支护问题:1,相当一部分埋深达到800-1000米的深井巷道支护难度不大,可以采用常规的支护技术解决,因此深井巷道支护并不都属于复杂困难支护巷道,我们关心的焦点是深部难支护巷道称为深部支护问题。
2,它通常是指主要由于巷道埋藏深度导致的围岩较高的水平应力,使相对软弱的岩体发生大范围破坏,并产生大变型的一类工程支护问题。
三,复杂困难条件:1,由于地层运动和成岩过程产生的强构造应力集中区,水平应力通常较大;这类构造区域内巷道变形有自身规律,其中顶板支护的安全可靠性要求较高。
2,膨胀性岩体、泥质岩体遇水泥化等条件,由于物理化学原因导致的岩体力学承载性能的衰减、岩体的变形等。
3,由于开采造成的次生应力集中区产生的巷道支护问题。
四,深井软岩成为支护重点:1,深部高应力巷道的两个显著特点:(1),原始应力水平相对围岩强度高。
(2),采动附加应力更趋强烈、围岩破碎区范围进一步加大,不易形成结构效应。
2,时间效应强烈、变形速度快,不易长期维护:(1),第一类,围岩软弱型、即软岩巷道;(2),第二类,采动影响型、即动压巷道;(3),第三类,深井高应力型、即深井巷道;五,巷道大变形、难以支护原因:1,围岩松软破碎:单轴抗压强度﹤10-20MPa;2,高应力:(1),深井(自重应力)(2),采动应力(原岩应力的3-6倍);(3),构造应力;3,松散破碎+高应力。
