巷道支护技术演示文稿

预紧力 锚固力 0.4 ~ 0.5
密度
间排距 锚杆长
0.25
~
0.38
（3）锚索：Ф≥17.78mm，预应力≥150kN，最
大承载力≥320kN，长度一般为4～8m，锚固端
长≥1200mm。加固重点是巷道两肩的应力集中带。
（4）锚注加固：
①加固带=1～1.5倍锚固带；
②注浆，水泥浆为主；
③注浆锚杆。（图2、3）
4 >800 上述支护结构很难有效，应加强矿压 专项研究，预防在前。巷道变
m
观测、地应力测试等研究工作，调整 形大时及时调整支护设计或采
支护参数、结构形式和工艺过程。 用高强预应力锚杆、锚索、注
浆锚杆延后加固。
二、 影响巷道稳定的因素
1、客观因素
（1）围岩性质 围岩性质包括岩石性质和岩体性质。 ①岩石性质：主要是强度指标(Rc) ； ②岩体性质：层理、节理和裂隙等。 （2）岩层物相：产生膨胀、蠕变、流变的矿物成分， 如蒙托石、伊利石、高岭石的含量。 （3）地应力与地质构造
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巷道支护技术
一、深 井 概 述
1、深井的概念
目前一般认为:垂深＜400m浅矿井; 400～800m中深 矿井；800～1200m深矿井；≥1200m超深矿井；在相同 的地质条件下，巷道埋藏越深，支护越困难。
2、深井带来的问题
（1）应力高：自重应力通常大于18MPa；近期测试的深 井巷道水平应力多大于垂直应力，最大水平应力达42MPa。 有些深井常发生岩爆现象，开采中形成冲击地压。 （2）地温高：一般达32～46℃，个别高达50～70℃。 （3）渗透水压力大：深井水相互贯通，渗透压达7～8MPa。 （4）瓦斯涌出量大：煤层瓦斯在高压高温作用下，从煤层 中溢出，危害矿井安全。
4、锚喷支护技术管理
（1）事前控制——材料检验、措施、人员培训、制度。 （2）事中控制——机械、工艺、操作、检查。 （3）事后控制——标准、验收工具、方法、补充措施。
5、国内外锚喷支护发展趋势
（1）机械化、安全、钻装机、让压锚杆。 （2）高强、高预应力支护技术。 （3）抗让结合，卸压原理研究。
五．深井巷道支护加固实例
图2 注浆锚杆结构图 图3 高压注浆锚杆结构图
2、应力转移（卸压） （1）反底拱； （2）让压带、让压层； （3）卸压巷； （4）卸压槽； （5）卸压钻孔； （6）爆破松动。
3、锚喷 支护巷道稳定的五个系统 （1）设计系统——支护结构形式、参数、合理性。 （2）设备系统——钻、装、喷、注设备。 （3）材料系统——材料、质量、特性。 （4）施工工艺——顺序、过程、管理。 （5）标准与检测——标准定位、评价、检测机具
（4）不耦合系数：炮眼直径/药卷直径=1.68~1.9为最佳范 围。
（5）起爆方式：最好是预留光面层起爆，即：一次起爆到 二圈眼;周边眼（光面层眼）第二次单独装药一次起爆。
2、锚杆支护（管理严格） （1）材料 （2）参数 （3）工艺及原理 （4）维护、卸压 3、喷射砼支护 （1）材料、配合比 （2）工艺与操作 （3）质量要求
3、巷道埋深与稳定的关系
根据矿井调查和实践研究统计分析，当围岩单轴抗压 强度在40～60Mpa的中硬岩中，拱形巷道断面12～ 20m2条件下，采用常规的锚网喷支护形式：锚杆规格 Ø(16～18)×(1800～2000)mm的MSGLW-335无纵肋 螺纹钢树脂锚杆，间排距800×800mm；Ø4mm钢筋网， 网格100×100mm；喷射100mm厚的C20混凝土的支 护结构形式时，巷道埋深与变形情况如表1所示。
（4）地下水 （5）地温：如龙固、赵楼矿高达42～48℃。
2、主观因素
（1）巷道布置与开挖顺序 （2）巷道断面形状和尺寸 （3）巷道支护材料与参数 （4）支护结构形式 （5）施工工艺与质量
三、控制巷道围岩的主要途径
1、加固围岩（发挥围岩自身强度）
（1）基本原理 ①“先抗后让，强支弱护，保持完整，减少松动”； ②“内实外松，近压远拉，环带连续，异体胶结”。 （2）主要支护形式：锚、网、喷、索、梁、注。 （3）主要支护材料 ①锚杆及配件：高强、预应力、缓压、精加工、拱 形托盘、转动垫圈、长锚固段。
与方法。
四、锚喷技术要点
1、光面爆破
光面爆破是基础，是锚喷支护的前提。光面爆破的要点： （1）钻孔质量：平、直、齐。 （2）炮眼布置：掏槽效果，周边眼距离与最小抵抗线比值，
E/W=0.8~1为最佳范围；即周边眼0.4m，最小抵抗线 0.5m。 （3）装药量：周边眼为辅助眼的1/2~1/3。f=4~6，装1~2 块。
表1
巷道埋深与变形情况统计表
序 巷道埋 巷道变形及破坏情况 号 深(m)
治理改进方案
1＜
巷道基本稳定，使用一年后，局部有 除个别破碎岩层、破碎带外，
400m 微小裂缝，位移量不大于20mm，不 一般不需修复或加固。
影响使用；但遇断层破碎带、水平应
力大于垂直应力或受采动影响的地段
出现变形、破坏，需要修复。
杆体强度KMG500以上的钢材，Ф≥22mm， L≥2m，锚固端≥600mm;延伸率2～3%。（见图1 高强预应力锚杆）
高强高预应力让压锚杆——让压前图片
预应力让压锚杆——让压后图片
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
图1 高强高预应力让压锚杆结构图 （美国济宁捷马公司产品）
②合理参数：
预应力 锚杆屈服强度 0.5 ~ 0.6
轴向抗拉力 杆体破断力 0.6 ~ 0.8
2 400～ 两帮底部开裂，位移量30～50mm， 一般采用清除破坏部位，补打 600m 有少量底臌，沿拱顶或两肩呈片状或 锚杆、挂网喷浆。对压力大的 条带形剥落，局部冒落露出原岩。破 地段应注浆加固。 坏量约占20～30％，需修复。
3 600～ 底臌、底脚内移，水沟挤裂，巷道顶 以上支护结构、参数需调整， 800m 部两肩部开裂，甚至冒落。30～50％ 应加锚索、锚梁或配合注浆加 的巷道需要返修，否则难以正常使用。 固。
1、实践矿井概况
序
矿井
1 唐口矿
2 济西矿
产量 （万t/a）
300
45
埋深（m）
地质特征
1029 高应力松软碎涨泥岩
508 强风化基岩、泥化、碎涨严重
治理方法及效果
将3000m破坏巷道加固已稳定 3年 硐室开裂后加固已稳定2年