软岩巷道研究及治理

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泥质软岩巷道破坏特征及修复技术

泥质软岩巷道破坏特征及修复技术

泥质软岩巷道破坏特征及修复技术摘要:本文旨在分析泥质软岩巷道破坏特征及修复技术。

首先,研究了泥质软岩巷道破坏特征,包括地下水位上升、渗滤及降雨加重等因素造成的破坏性变形、滑坡以及淤泥砂土坍塌等。

其次,研究了泥质软岩巷道修复技术,包括夹层注浆、土体强度改善、防护措施、路面修复技术和修筑护坡护栏等。

此外,分析了影响相关技术的主要因素,并探讨了关于泥质软岩巷道破坏及修复的策略。

关键词:泥质软岩巷道破坏特征修复技术正文:1. 引言泥质软岩巷道是一种常见的交通设施,在某些情况下它易受到地下水位上升、渗滤及降雨加重等因素的影响,从而出现破坏性变形、滑坡以及淤泥砂土坍塌等问题。

因此,了解泥质软岩巷道的破坏特征以及如何有效的进行修复工作,对于确保公路安全及有效的交通管理具有重要意义。

2. 软岩巷道破坏特征泥质软岩巷道由于其结构与地下水条件相关,受到地下水位上升、渗滤及降雨加重等因素的影响,会造成泥质软岩巷道形变性变化。

其中,破坏特征主要有:(1)地下水位上升对泥质软岩巷道形变性方面的影响:地下水位上升会出现渗水现象,使泥质软岩巷道易受到地下水的侵蚀,从而出现破坏性变形;(2)降雨加重对泥质软岩巷道形变性方面的影响:降雨会增加泥质软岩巷道的渗水现象,加剧其破坏性变形,并导致泥质软岩巷道滑坡;(3)渗滤对泥质软岩巷道形变性方面的影响:渗滤会使泥质软岩巷道易受到淤泥砂土坍塌等影响,切实影响到泥质软岩巷道的安全。

3. 软岩巷道修复技术为了确保泥质软岩巷道的安全,需要采用一定的修复技术来解决破坏特征所造成的问题。

主要的修复技术包括:(1)夹层注浆:夹层注浆是指在泥质软岩巷道上铺设夹层,并在夹层内部注入一定浆料,以改善泥质软岩巷道的强度;(2)土体强度改善:包括土体改质、土体复合化及抗力诱导等,可以显著改善泥质软岩巷道的强度;(3)防护措施:如落石防护栏、地质压力变形改善、隧道衬砌及贴面等,可有效的防止泥质软岩巷道的变形;(4)路面修复技术:如快速修复技术、路面破坏修复技术、路面变形修复技术,可以显著改善路面的质量;(5)修筑护坡护栏:护坡护栏是对泥质软岩巷道的有效防护,可以有效的防止软岩巷道滑坡/坍塌/泥石流此外,泥质软岩排水工程是防止泥质软岩巷道受到地下水侵蚀的一种重要手段,其中包括排水沟、雨水收集、内河治理等一系列排水技术。

那龙矿区软岩巷道支护技术总结及建议

那龙矿区软岩巷道支护技术总结及建议

那龙矿区软岩巷道支护技术总结及建议那龙矿区是一个具有重要战略意义的煤矿区,位于中国山西省晋城市阳城县。

该矿区的软岩巷道支护技术一直是该矿区工程建设的重点和难点。

本文将对那龙矿区软岩巷道支护技术进行总结,并提出建议。

一、那龙矿区软岩巷道支护技术总结1. 工程背景那龙矿区是一个典型的软岩煤矿,地质条件复杂,巷道支护难度大。

在巷道支护过程中,常常会出现巷道变形、支护失效等问题,给矿区的生产和安全带来了很大的隐患。

2. 工程方案针对那龙矿区软岩巷道支护难题,矿区工程技术人员采用了多种支护技术,包括钢筋网片加注浆、锚杆网片加注浆、钢筋网片加锚杆、锚杆网片加钢筋等多种组合方式。

通过对比试验和实际工程应用,最终确定了钢筋网片加锚杆的支护方案。

3. 工程效果采用钢筋网片加锚杆的支护方案后,那龙矿区软岩巷道的支护效果得到了显著提高。

巷道变形率降低了50%以上,支护失效率降低了80%以上。

同时,该方案还具有施工简便、成本低廉等优点。

二、建议1. 加强地质勘察针对那龙矿区软岩巷道支护难题,需要加强地质勘察工作,深入了解地质条件和巷道变形机理,为巷道支护方案的制定提供科学依据。

2. 探索新型支护技术钢筋网片加锚杆的支护方案虽然效果显著,但仍存在一定的局限性。

因此,需要进一步探索新型支护技术,如钢筋混凝土喷射支护、纤维增强复合材料支护等,以提高巷道支护效果和施工效率。

3. 加强施工管理巷道支护工程的施工管理是保证工程质量和安全的关键。

因此,需要加强施工管理,制定科学合理的施工方案,加强施工人员培训和安全教育,确保施工过程中的安全和质量。

4. 加强技术交流那龙矿区软岩巷道支护技术的研究和应用是一个不断探索和创新的过程。

因此,需要加强技术交流,与其他矿区和科研机构进行交流和合作,共同推动巷道支护技术的发展和进步。

总之,那龙矿区软岩巷道支护技术的研究和应用是一个不断探索和创新的过程。

只有加强地质勘察、探索新型支护技术、加强施工管理和技术交流,才能不断提高巷道支护效果,保障矿区的生产和安全。

煤矿井下软岩巷道综合治理

煤矿井下软岩巷道综合治理

煤矿井下软岩巷道综合治理摘要:煤矿井下软岩巷道的综合治理是确保巷道安全和稳定的关键。

为此,可以采用预处理技术、支护结构优化和监测与预警系统等综合策略。

预处理技术包括岩体加固、爆破和拆除等措施,以减少地质灾害的潜在风险。

支护结构的优化通过选择适当的支护材料和结构形式,提高巷道的稳定性和承载能力。

监测与预警系统实时监测巷道的变形、位移、应力等参数,并及时发出预警信号,以及早发现地质灾害的迹象。

这些综合治理策略可以相互结合,根据具体的软岩巷道情况进行选择和应用。

综合治理软岩巷道的措施和技术将提高巷道的安全性和稳定性,保障煤矿井下工作的顺利进行。

关键词:煤矿井下;软岩巷道;预处理技术;支护结构优化;检测与预警系统引言煤矿井下作业在我国已经有着悠久的历史,是我国能源产业的重要组成部分。

而软岩巷道是指在软岩地层中开挖的地下巷道,是煤矿井下作业中的关键环节之一。

软岩巷道的开挖和支护技术对于确保矿井的安全生产至关重要。

软岩是一种力学性质较差、强度较低的岩石,如黏土、泥岩、砂岩等。

相比于硬岩巷道,软岩巷道在施工和维护过程中更容易出现塌方、冒顶、滑坡等地质灾害。

软岩地层的特点是岩石强度低、岩层变形大,因此在开挖和支护过程中需要采取合适的措施来保持巷道的稳定性。

为了解决软岩巷道施工和维护中的问题,工程师们采用了一些特殊的措施。

在开挖巷道时,可以采用支护结构如钢架、锚杆等来增强巷道的稳定性;在巷道内部,可以进行喷射混凝土衬砌以提高巷道的强度;在巷道顶部,可以进行预应力锚杆加固以防止冒顶等。

软岩巷道的施工和维护需要充分考虑岩石的力学性质和地质条件,采取合适的支护措施和工艺,以确保巷道的安全和稳定。

以下对这三点防护措施进行详细说明。

一、煤矿井下软岩巷道预处理技术采用预处理技术是软岩巷道综合治理中一项重要而有效的策略。

软岩巷道在施工和运营过程中常常面临岩体变形、位移、塌方和冒顶等地质灾害的风险。

为了提高巷道的安全性和稳定性,预处理技术被广泛应用于软岩巷道的加固和强化工作。

B090201 浅谈软岩巷道的破坏原因及对策

B090201 浅谈软岩巷道的破坏原因及对策

浅谈软岩巷道的破坏原因及对策单世东【徐州机电技工学校,江苏徐州 221131】摘要分析了软岩巷道破坏的主要原因,提出了软岩巷道支护的对策,即软岩巷道必须采取综合支护措施。

关键词软岩破坏综合支护-----------------------------------------------------------------------1 引言岩石工程学界至今未能就软岩的概念达成共识。

有的指岩石,把单轴抗压强度为0.5~25MPa的泥岩、砂页岩及泥灰岩和变质岩类的片岩、页岩及煤系地层等类岩石称之为软岩;有的指岩体,将软岩定义为“强度低、空隙大、胶结程度差、受结构面切割及风化影响或含有大量易膨胀粘土矿物的松、散、软、弱岩层(体)”。

本文沿用我国煤炭系统的习惯,把抗压、抗剪切强度低,成岩胶粘程度差,受构造力影响层理、节理发育,易风化、破碎或含有易膨胀性物质,对井巷支护影响大的岩石统称为软岩。

软岩巷道开挖后具有显著塑性变形,其岩体力学性质主要表现为非线性变形力学特性,这种特性极易造成巷道矿压显现,导致围岩破坏,造成巷道冒顶事故。

长期以来,软岩巷道维护一直是煤矿生产建设中的难题,在软岩内布置巷道,围岩变形大,稳定性差,使巷道掘进和支护十分困难,而且屡遭破坏,需经常维护和返修,严重影响矿井的安全和正常生产。

2 软岩巷道破坏原因分析软岩巷道发生破坏、导致冒顶事故的原因是多方面的,从理论上分析主要原因是支护体的支撑力与软岩矿压作用在支护体上的力不能保持相对的平衡达不到合理控制矿压等因素所致。

2.1 地质因素①岩石自身松软破碎、自承能力差是软岩巷道发生变形破坏的主要因素;②巷道开挖后围岩应力分布不均匀、高应力集中是围岩变形破坏的荷载因素。

2.2 支护设计方面的因素(1)刚性支护软岩巷道由于其岩石松软,巷道开挖后围岩即发生变形、位移和破坏,而且其变形移动和破坏可能是多次重复的,导致巷道支护体系迅速破坏,经常造成前掘后维的局面,不断提高支护刚度,增加了支护成本,而取得效果甚微。

软岩矿井采区巷道优化设计

软岩矿井采区巷道优化设计

软岩矿井采区巷道优化设计随着矿业开采技术的不断发展,软岩矿井的开发和采矿也逐渐成为矿业领域的热点。

软岩矿井采区的巷道设计是软岩矿井开采中不可忽视的重要环节,巷道设计合理与否,直接关系到矿井开采效率和安全生产。

软岩矿井采区巷道优化设计成为研究的热点之一。

软岩矿井采区巷道的优化设计,需要兼顾科学技术和实际情况,确保矿井的安全生产,提高开采效率。

本文将从巷道设计的影响因素、优化设计的方法和实际应用方面进行探讨。

一、巷道设计的影响因素1.地质条件软岩矿井采区的地质条件十分复杂,不同的地质条件对巷道设计产生不同的影响。

地质条件包括地层岩性、断裂构造、地下水情况等,这些因素对巷道的稳定性和安全性有着直接的影响。

2.采矿方式软岩矿井的采矿方式有液压控制长壁采煤、矿场开采、房柱法采煤等多种方式,不同的采矿方式需要设计不同类型的巷道。

液压控制长壁采煤需要设计支护良好的巷道,以保证矿井的安全稳定。

3.巷道用途软岩矿井的巷道用途多种多样,包括通风巷道、采空巷道、运输巷道等。

不同的巷道用途对巷道的设计参数和要求都有所不同,需要根据具体用途进行优化设计。

4.支护技术软岩矿井采区巷道设计需要根据不同的支护技术来确定巷道的尺寸、形状和支护措施。

采用岩体注浆支护的巷道与采用煤柱支护的巷道在设计上有所不同。

5.巷道交通软岩矿井的采区巷道需要适应复杂的地形和地质条件,巷道交通的畅通对于矿井的生产和管理都至关重要。

二、巷道优化设计方法1.合理确定巷道断面软岩矿井的巷道断面形状和尺寸的选择需要结合地质条件和采矿方式来进行合理确定。

需要考虑到巷道的稳定性、通风、运输等方面的需求,综合分析得出最佳的断面形状和尺寸。

2.优化支护措施软岩巷道的支护措施是巷道设计中的关键环节。

需要充分考虑地质条件、巷道用途、支护材料等因素,选择合适的支护措施,确保巷道的稳定性和安全性。

3.合理布置巷道软岩矿井的巷道布置需要根据地质条件和采矿方式进行合理布置,避免因为巷道布置不当导致巷道的塌方、垮塌等问题。

浅析深井高应力软岩巷道地压治理试验研究

浅析深井高应力软岩巷道地压治理试验研究
验研究
文/ 宋进
摘 要 :为解决煤矿深 井巷道 在复杂地质条件及 高应 力作 用下 变形.破坏 严重 的问题 ,提 出 了采 用注浆 锚杆
为 补 强支 护 的 治 理 深 井巷 道 变 形 的 方 案 , 实 践证 明 采 用 该 方 法 治理 巷 道 变 形 取 得 了成 功 ,其 提 高 了巷 道 支 护 强 度 ,控 制 了动 压 巷 道 的 破 坏 ,保 证 了巷 道 的 稳 定 。

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综上 ,可以得 出 : ( )近6 天的 围岩变形 监测显 1 0 示 ,锚注加 固后 围岩的变形及变形速度小,巷道在锚注 加 固施工后5 d 0 后围岩基本处于稳定状态 。 ( )从监 测 2 数据可知 ,围岩移近速度最大值在16 _ .mm/ . , ._2O  ̄ 间 可见采用底板锚注加固技术可有效控制巷道围岩变形。 四、结论 ( )锚注 支护 为改善巷道 的维护状况 ,进一步 降 一 低支护成本 ,实现高产高效提供 了一种新的技术保障手 段,具有广阔推广应用前景。 ( )锚注支护广泛应用于不同类型不稳定的和极不 二
稳定的巷道支护 , 通过锚杆加注浆增强围岩 自身的支撑 能力,达到控制威严变形来保持不稳定顶板 的稳定 。实 践证明采用合理锚注支护参数后 ,巷道维护效果较好。 作者单位:淮南矿业 ( 集团)有限责任公司谢一矿

深部软岩巷道支护技术研究

深部软岩巷道支护技术研究1. 引言1.1 研究背景深部软岩巷道是指岩石中深埋处于较高地应力状态下的巷道。

由于深部软岩的强度较低,岩溶作用较强,岩体结构较复杂,深部软岩巷道在工程施工中往往面临较大的支护难度和风险。

随着我国经济建设和交通基础设施建设的不断发展,深部软岩巷道工程的需求越来越大,对支护技术提出了更高的要求。

目前,国内外对深部软岩巷道支护技术的研究也逐渐增多,一些新的支护方法不断涌现,为工程实践提供了更多选择。

由于深部软岩巷道的特殊性和复杂性,现有的支护技术仍存在许多不足之处,例如支护效果不理想、施工难度大、施工周期长等问题。

对深部软岩巷道支护技术的研究仍然具有重要意义,有待进一步深入探讨和改进。

【研究背景】的明确,有助于引导研究人员深入开展相关工作,提高深部软岩巷道工程施工的技术水平和质量。

1.2 研究目的研究目的主要是通过对深部软岩巷道支护技术的研究,探讨如何有效地提高巷道的稳定性和安全性,降低工程施工风险,为工程建设提供可靠的技术支持。

具体包括以下几个方面的目的:1. 分析深部软岩巷道的岩体特征,了解其力学性质和变形规律,为选择合适的支护措施提供依据。

2. 探索深部软岩巷道支护技术的研究方法,寻找适合实际工程的有效解决方案。

3. 改进和创新现有的支护技术,提高巷道的支护效果和工程质量。

4. 基于实践案例的经验总结,提出结论,并为未来深部软岩巷道支护技术的研究方向和应用推广提供建议和借鉴。

1.3 国内外研究现状国内外在深部软岩巷道支护技术方面的研究取得了一定的进展。

国内主要集中在深部软岩巷道支护技术的应用实践和经验总结上,已形成了一套较为成熟的支护技术体系。

采用高强度锚杆支护、锚网喷锚等技术,有效控制软岩巷道的塌方和失稳问题。

而国外则更注重对深部软岩巷道岩体特征及支护技术的理论研究,以及新型材料和装备的应用。

在岩体力学、岩土工程、支护材料等方面取得了很多创新性成果。

目前国内外在深部软岩巷道支护技术研究中仍存在一些共性问题,如对于软岩巷道的合理支护结构设计以及支护材料的选择等方面的系统研究不足。

软岩巷道研究及治理

软岩巷道研究及治理⼀、软岩巷道研究及治理(⼀)软岩巷道核⼼研究、治理技术要点属新⽣代第三纪褐煤,煤系地层属中侏罗系上统扎赉诺尔群⼤莫拐河组和伊敏组,其中⼤莫拐河组的中部含煤段为本区主要含煤岩段。

煤层顶底板岩性松软破碎,属低强度、弱胶结、强膨胀、⼤变形的岩体,砂质泥岩层间弱层抗剪强度低,且遇⽔易泥化,对巷道稳定性不利,是我国典型的膨胀软岩矿区之⼀。

随着开采向深部发展,软岩⽀护的技术难题⽇益显现。

⽣产过程中,巷道变形破坏严重,其表现形式为锚杆体被拉断、托盘失效、粘接失效、锚空失效等,以局部围岩破坏造成的锚空失效为主。

翻修率已达到矿井总在籍巷道的50%以上,部分采准巷道甚⾄出现3~4次重复翻修,回采巷道出现前掘后翻现象。

采⽤软岩巷道围岩控制调研、煤岩物理⼒学性质实验室试验、现场⼯程⽰范试验等⽅法,产学研相结合的⽅式,开展项⽬研究与试验⼯作。

为了弄清主采煤层及其顶、底板岩层的煤、岩物理⼒学性质,对围岩稳定性评价及围岩稳定性分级提供依据,对煤、岩物理⼒学性质进⾏测试。

1.煤、岩物理⼒学性质(1)煤的物理⼒学性质分别测试煤样的视密度、真密度、含⽔率、单轴抗拉强度、单轴抗压强度、弹性模量、泊松⽐、内聚⼒和内摩擦⾓。

试验成果为:视密度平均值为1357.15 kg·m-3。

真密度平均值为1364.96 kg·m-3。

含⽔率平均值为0.78%。

三轴压缩试验结果:围压分别为0.2、0.4、0.6Mpa时,轴向破坏应⼒分别为1.427、2.354、4.454 Mpa,内摩擦⾓为35.74°,内聚⼒为0.36Mpa。

单轴抗压强度平均值为5.22 Mpa,弹性模量2.10Gpa,泊松⽐0.27。

单轴抗拉强度平均值为0.63 Mpa。

(2)顶底板岩⽯的物理⼒学性质分别测试煤层及其顶板煤岩⽯的视密度、真密度、含⽔率、单轴抗拉强度、单轴抗压强度、弹性模量、泊松⽐、内聚⼒和内摩擦⾓、浸⽔实验。

试验成果为:视密度为2591.67 kg·m-3。

松散软岩巷道的技术研究

松散软岩巷道的技术研究松散软岩巷道在煤炭、铁路、高速公路、地铁等各大建筑工程中具有非常重要的作用。

在软岩类的膏体物质中,水分含量非常高。

这种情况下,软岩的稳定性是十分脆弱的,所以如何对松散软岩巷道进行有效的技术保障就成为了我们工程师们所关注的一个重点问题。

接下来就让我们来讨论一下针对松散软岩巷道的技术研究。

一、松散软岩的成因松散软岩巷道的成因主要是由于软岩的颗粒非常细小且含水量大,同时这种松散软岩的渗透性也比较好。

这导致了在施工过程中非常容易产生塌方、滑坡等现象。

因此,针对松散软岩巷道的成因我们需要采用具体的技术措施来控制,从而抵御和化解这些不可预见的危险。

二、松散软岩巷道的处理技术控制松散软岩巷道的方式和施工方法有很多的变化,但是下面这几个技术一定是大家非常熟悉的:1、预加固预加固技术是指在施工前,通过灌浆、注浆等方法对软岩地层进行处理,使其达到一定的固化度和一定的强度,这样再进行施工时就可以保证松散软岩巷道的稳定性。

这种方法对软岩地层的探测和灌浆是非常关键的,可以使软岩地层在进行探测和加固过程中形成一个稳固的防护罩。

2、钉喷技术钉喷技术的原理是对地层进行雷打、钻孔,然后通过钉子进行加固和制高点,同时喷涂混凝土材料对地层进行固化,最后完成施工。

这种方法是针对软岩地层进行岩土力学分析后,为了保证施工安全,提出的一种解决方案,非常适合松散软岩巷道的处理。

3、台阶法台阶法又称“踏步法”,就是将堆石料点状地放置在松散的软岩面上,然后进行大面积的水平撑起和水平压平,直到可以达到安全施工的条件,再进行施工,能够非常有效地控制松散软岩巷道的稳定性。

三、结论以上这三种方法都是针对松散软岩巷道进行的技术研究,大大提高了施工安全性。

虽然这些方法对软岩地层的力学特性进行了分析和探测,但是还存在一些问题,因此大家也要时刻警惕,保证施工过程中的安全,并不断地探索新的技术,为行业的发展贡献力量。

软岩矿井采区巷道优化设计

软岩矿井采区巷道优化设计
软岩矿井巷道的优化设计对采矿的安全和效率有着重要的影响。

本文将从巷道的稳定性、排水系统、通风系统和采掘设备等方面探讨软岩矿井采区巷道的优化设计方法。

首先是巷道的稳定性。

软岩矿井的巷道往往受到岩体条件的限制,稳定性较差。

在优
化设计中应考虑采用支护措施,如钢筋网片、锚杆和注浆等,以增强巷道的稳定性。

巷道
的断面尺寸和几何形状也需要合理设计,以提供足够的强度和空间。

其次是排水系统的设计。

软岩矿井往往存在较高的地下水位和水压力,因此在巷道的
设计中应考虑采用排水措施,以保持巷道的干燥。

常用的排水方法包括明渠排水和潜流排
水等,需要根据实际情况选择合适的方法,并合理布置排水系统。

再次是通风系统的设计。

巷道通风是保证采矿作业安全和良好工作环境的重要因素。

在巷道设计中,应考虑采用合适的通风系统,如风机和排风系统,以保持巷道中的新鲜空
气流动。

通风系统的设计还应考虑到巷道的尺寸、位置和周围岩体条件等因素。

最后是采掘设备的选择和布置。

软岩矿井的采矿设备应具备适应软岩巷道条件的特点,如小型、灵活和高效。

在选择设备时,应根据巷道的几何尺寸、岩体条件和采矿方法等因
素进行合理选择,并合理布置设备,以保证采矿作业的顺利进行。

软岩矿井采区巷道的优化设计需要综合考虑巷道稳定性、排水系统、通风系统和采矿
设备等因素。

通过合理设计,可以提高采矿作业的安全性和效率,减少事故风险,并提高
生产能力和经济效益。

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一、软岩巷道研究及治理
(一)软岩巷道核心研究、治理技术要点
属新生代第三纪褐煤,煤系地层属中侏罗系上统扎赉诺尔群大莫拐河组和伊敏组,其中大莫拐河组的中部含煤段为本区主要含煤岩段。

煤层顶底板岩性松软破碎,属低强度、弱胶结、强膨胀、大变形的岩体,砂质泥岩层间弱层抗剪强度低,且遇水易泥化,对巷道稳定性不利,是我国典型的膨胀软岩矿区之一。

随着开采向深部发展,软岩支护的技术难题日益显现。

生产过程中,巷道变形破坏严重,其表现形式为锚杆体被拉断、托盘失效、粘接失效、锚空失效等,以局部围岩破坏造成的锚空失效为主。

翻修率已达到矿井总在籍巷道的50%以上,部分采准巷道甚至出现3~4次重复翻修,回采巷道出现前掘后翻现象。

采用软岩巷道围岩控制调研、煤岩物理力学性质实验室试验、现场工程示范试验等方法,产学研相结合的方式,开展项目研究与试验工作。

为了弄清主采煤层及其顶、底板岩层的煤、岩物理力学性质,对围岩稳定性评价及围岩稳定性分级提供依据,对煤、岩物理力学性质进行测试。

1.煤、岩物理力学性质
(1)煤的物理力学性质
分别测试煤样的视密度、真密度、含水率、单轴抗拉强度、单轴抗压强度、弹性模量、泊松比、内聚力和内摩擦角。

试验成果为:视密度平均值为1357.15 kg·m-3。

真密度平均值
为1364.96 kg·m-3。

含水率平均值为0.78%。

三轴压缩试验结果:围压分别为0.2、0.4、0.6Mpa时,轴向破坏应力分别为1.427、2.354、4.454 Mpa,内摩擦角为35.74°,内聚力为0.36Mpa。

单轴抗压强度平均值为5.22 Mpa,弹性模量2.10Gpa,泊松比0.27。

单轴抗拉强度平均值为0.63 Mpa。

(2)顶底板岩石的物理力学性质
分别测试煤层及其顶板煤岩石的视密度、真密度、含水率、单轴抗拉强度、单轴抗压强度、弹性模量、泊松比、内聚力和内摩擦角、浸水实验。

试验成果为:视密度为2591.67 kg·m-3。

真密度为2700.70kg·m-3。

含水率0.27%。

三轴压缩试验结果:围压在5、8、11、14、17MPa时,轴向破坏应力为9.71、10.65、12.67、14.23、15.74MPa,内摩擦角为30.42,内聚力为10.44 MPa。

单轴抗拉强度为12.55 Mpa。

单轴抗压强度为4.582Mpa,弹性模量5.821Gpa,泊松比0.37。

(3)岩样浸水实验
顶底板岩石自然含水状态下抗压强度为 4.582MPa,分别经过2天、4天和6天的浸水后,强度分别下降42.5%、45.8%和60.8%。

2.巷道围岩松动圈测试
根据的实际情况,进行巷道围岩松动圈测试,通过对主采煤层回采巷道进行现场围岩松动圈测试,对回采巷道围岩稳定性评价,为后续软岩巷道围岩控制方案制定提供依据。

根据测试结果,围岩应力及岩体强度的共同作用形成松动圈。

对应围岩松动圈分类表,可确定巷道围岩为大松动圈Ⅴ类不稳定围岩(较软围岩)。

(二)软岩巷道治理现场应用效果
Ⅰ0130101上顺槽岩巷及煤巷,受矿山压力影响,顶板及肩窝岩石受压破碎,巷道局部出现“坠肚子”现象,两帮收敛、底板底鼓严重,巷道宽度最小处仅有2.65m。

采用锚注支护形式进行试验,总结锚注支护相关经验在以后全矿推广锚注支护形式。

1.岩巷试验段
(1)巷道顶板与两帮共布置5根φ22×6300mm外封孔式中空注浆锚索,间距1600mm,排距1800mm。

巷道拱部巷中安设1根中空锚注锚索,巷道肩窝与帮部各对称布置1根中空锚注锚索,采用8%的
ACZ-1添加剂水泥浆液。

(2)巷道底板布置3根φ22×7000mm内封孔式中空注浆锚索,底板巷中布置1根中空锚注锚索,两侧间距1200mm,排距1200mm,垂直于底板布置。

采用水泥封孔,封孔长度500mm。

托盘规格为:300×300×16mm。

注浆材料采用有机化学浆液—注锚剂。

(3)注浆锚索均与巷道表面垂直布置。

锚固剂规格为3卷MSK2850树脂锚固剂。

(4)巷道锚注支护锚索施工完毕后对喷浆层破碎区域进行补喷处理,待补喷水泥凝固后再进行注浆工作。

要求补喷完全封闭围岩,不留裂隙,喷层强度为C20,补喷厚度为100mm。

(5)中空注浆锚索钻孔设计位置要求喷层完整,不允许在炸浆裂隙处打孔。

如打孔位置不合适,可在设计位置偏差100mm内打孔,或施工完成后及时进行喷浆处理,封住裂隙。

2.煤巷试验段
(1)在巷道顶板布置3根中空注浆锚索,锚索排距1600mm,间距1800 mm;中间一根垂直顶板,两侧锚索与水平成75°夹角。

(2)两帮布置各2根,排距2400mm,间距为顶板下500mm、2100mm,分别按仰斜45°俯斜45°施工。

(3)帮、顶注浆锚索按普通锚索施工方法施工,紧跟迎头及时预紧,施工过程中采用成组注浆的办法,即整体施工20根锚索后,再一次性滞后注浆加固。

(4)底板布置3根中空注浆锚索,锚索间、排距1500×2400mm,中间一根垂直底板,两侧锚索与水平成45°夹角外扎,滞后工作面迎头50m后施工。

(5)注浆锚索选用φ22×6300mm,内置式封孔中空注浆锚索;每根注浆锚索使用3卷MSK2850锚固剂锚固,注浆锚索预紧力必须大于110kN。

(6)帮、顶注浆锚索施工占用支护锚杆位置;原有锚杆仍按原设计支护参数施工。

(7)帮、顶钻孔采用普通风动锚索钻机和手持式风动钻机施工,孔径φ32mm;底板钻孔采用ZQJJ-200/1.8气动架柱式钻机施工,孔径φ45mm。

采用中空注浆锚索支护技术治理软岩巷道,通过确定合理支护方式、支护参数及严格控制工程质量,能够改变围岩应力力学状态,做到加强巷道支护效果,控制巷道变形量,减少巷道失修率。

(三)现场存在的问题
1.巷道围岩变形严重,难以维护,除受软岩主要影响外,根据施工地点不同,还可能受开采深度,断层,褶曲构造,煤岩层节理,裂隙发育等因素影响。

2.采用φ22×7000mm注浆锚索每根支护成本约270元,普通φ17.8×6000mm钢绞线锚索每根支护成本96元。

每根支护成本提高174元。

注浆锚索需要派专人注浆。

注浆锚索技术提高支护成本及工
程工作量。

3.矿压显现地点,掘进工作一次支护不能有效控制围岩变形。

(四)改进措施及方法
1.准确判断巷道围岩变形发生的原因,需要对具体问题进行具体的分析,在使用中空注浆锚索支护技术治理软岩巷道基础上,合理安排支护方式及参数,保证有效控制巷道变形。

2.根据实际地质条件和相邻实践工作面提前合理制定支护参数。

3.适当增大锚索、锚杆预应力,实现一次支护有效控制围岩变形,尽量避免二次支护。

4.今后施工及软岩治理打算
通过软岩巷道中空注浆锚索支护工程示范,今后该技术可在如下区域推广应用:中空注浆锚索可用于煤、岩巷道补强加固;用于回采巷道动压影响阶段的超前加固;用于大断面巷道、大跨度切眼以及交岔点的锚索支护;用于深部开采高应力区大变形巷道支护与修复;用于煤矿软岩巷道支护与修复。

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