一、松动圈概念及影响因素
隧道单层衬砌技术
波速-孔深曲线 v
(b) 时间-孔深曲线 t
一．超声波测井探测法
超声波在岩体中的传播速度与裂隙程度及岩体受力
状态有关，岩体整体性好，弹性声波速度快，岩体
裂隙发育，弹性波速l低。
l
O
O
F 隧
道 第一章节
J
双孔测试示意图 单孔测试示意图
F △t t0
J △t
二．地质雷达探测法
地质雷达探测法是一种用于确定地下介质分 布的广谱电磁技术。地质雷达通过记录电磁 反射波信号的强弱及到达时间来判定电性异 常体的几何形态和岩性特征，介质中的反射 波形成雷达剖面，通过异常体反射波的走时、 振幅和相位特征来识别目标体，便可推断介 质结构。
国外工程
斯德哥尔摩地铁车 站和地铁换乘大厅 地铁：
芬兰赫尔辛 基地铁区间 及车站
国外工程
地铁：
地下酒窖
挪威 Gjolasvik地 下体育馆
国外工程
其他工程：
芬兰赫尔辛基 Itakeskus Swimming Hall
成昆铁路布祖湾 隧道
铁路隧道：
国内工程
国内工程
西安南京铁路万军迴隧道钢纤 维喷混凝土单层衬砌 茶园涪陵二级公路上的关长山 隧道采用C25聚丙烯纤维喷射 混凝土单层衬砌 公路隧道： 铁路隧道：
Ⅶ
超前支护+系统锚杆+合成纤维 喷混凝土+钢架
Ⅷ
超前支护+系统锚杆+钢纤维喷 混凝土+钢架
超前支护+系统锚杆+钢纤维喷
Ⅸ
混凝土+钢架+模筑混凝土
锚杆
喷射混凝土 厚度 组成
钢架
超前
模筑
预留补 强空间
06-2松动圈支护理论与技术讲座-围岩分类
谢谢！
欢迎提出意见！
分类目的及原则
分类的关键是分类指标或参数。选指标要考虑：
1. 充分反映围岩的稳定性，并且容易取得。 2. 分类指标要尽量简便，以利于施工和设计使用。例如 50年代从前苏联引进的小f值判定方法，在现场应用十 分广泛。
3. 避免多因素指标，采用能够反映多因素影响的综合指 标，而且尽可能定量。
目前围岩的分类方法
有数百种，有影响的50余种。从影响因素和指标上分 析有： 单因素单指标围岩分类判定法； 多因素多指标围岩分类判定法； 多因素定性和定量指标相结合和综合指标围岩分类判定 法等。
国内较为流行的岩石分类方法
小f分类方法 –只考虑岩石的强度! 岩心质量指标RQD分级法
煤炭部五类分类表 –试问:深井的细砂岩是稳定岩石吗? –试问:西北的黄土是软岩吗? –特殊情况下会出现分类结果不确定问题。
围岩松动圈分类表特点
（1）绕过地应力、强度、结构面性质测定困难， 理论基础扎实；
（2）分类与支护机理相互联系，实用； ( 3 ) 现场实测，无假设条件，可靠； （4）单一综合指标，简单； ( 5 ) 本身与岩性无关。
围岩松动圈分类表的使用方法 松动圈分类采用的具体思路是： 在已经开挖的巷道中测试松动圈数值，把它 作为同一矿井相同水平新开巷道岩体松动圈数值 建立松动圈分类表。 在建立××矿××水平围岩分类表时，一般 选择有代表的岩层3到4种，在已经开挖的巷道中 实测松动圈，建立分类表。 注意：具体的分类表与岩性相关。
《松动圈支护理论与技术》讲座之三
第3部分 松动圈岩石分类方法
松动圈岩石分类方法
岩石工程分类的目的
岩石的物理与力学性质千差万别。为了更好 地利用它们来解决巷道支护难的问题，有必要按岩 石其物理力学性质所反映的巷道围岩支护的难易程 度进行分类。 帮助恰当评价巷道围岩所处的环境（地应力、 水等）条件下，巷道支护的难易程度，判明支护的 主要对象，以便合理地选择分类表例子
扒胎机操作规程胎圈松动的原因和解决方法
扒胎机操作规程胎圈松动的原因和解决方法扒胎机是一种在汽车维修中常用的设备，用于拆除和安装轮胎。
然而，在使用扒胎机的过程中，有时会遇到胎圈松动的问题，这会带来安全隐患和操作困难。
本文将从胎圈松动的原因和解决方法两个方面来进行讨论。
胎圈松动的原因1. 胎圈安装不牢：在胎圈安装过程中，如果没有正确拧紧螺栓或使用不合适的扭矩，就会导致胎圈松动。
2. 胎圈老化损坏：长时间使用后，胎圈可能会出现老化、磨损或腐蚀，使其无法紧固在轮毂上，导致松动。
3. 胎圈尺寸不匹配：如果所选用的胎圈尺寸不适合轮毂，也容易导致胎圈松动。
尺寸不匹配可能是因为购买错误或使用了不合适的胎圈材料。
4. 操作不当：使用扒胎机时，对胎圈施加过大的力量或使用不当的操作方法，也可能导致胎圈松动。
胎圈松动的解决方法1. 检查并确保螺栓拧紧到位：在装配或更换胎圈时，应仔细检查螺栓并确保它们被正确拧紧。
可以使用扭矩扳手来确保扭矩的准确施加。
2. 定期更换胎圈：长时间使用后，胎圈可能会发生老化、磨损或腐蚀。
为了防止胎圈松动，建议定期更换胎圈，并选择质量可靠的产品。
3. 确保胎圈与轮毂尺寸匹配：在购买和安装胎圈时，务必确保其尺寸与轮毂尺寸相匹配。
如果有任何不确定，可以咨询专业人士或参考车辆制造商的建议。
4. 注意操作细节：使用扒胎机时，应注意施加适当的力量，避免过度用力。
还要确保使用正确的操作方法，避免对胎圈造成损坏。
综上所述，胎圈松动是使用扒胎机时可能会遇到的问题。
了解胎圈松动的原因和解决方法，有助于操作人员在使用扒胎机时提高安全性和操作效率。
在操作过程中，务必遵循规范操作，并定期检查和维护设备，以确保扒胎机的正常运行和使用效果。
采矿机械紧固件松动原因及防松新策略探析
采矿机械紧固件松动原因及防松新策略探析摘要：螺栓的连接螺栓是一种机械常用的连接部件间的最重要的衔接固定工具,任何的一种机械上的一种螺栓的衔接,在螺栓出现松动问题后都会随之产生问题从而直接造成机械部件之间的各种摩擦损失,造成整个机械都无法得到正常和有效地的运行工作，提出总结了一种集中防护有效的预防机械紧固件频繁松脱问题的技术方法。
为企业今后生产在轨采矿中机械械紧固件产生的频繁机械振动松脱发生的一般原因进行分析探讨以及相应措施技术的及时采取等提供一个相应好的实践参考依据。
关键词:螺栓;放松;紧固一、紧固件松动原因分析1.1 方法的选择和应用不可靠解决螺母松动问题的关键是及早预防，目前在螺母的实际加工应用中，人们多采用以下加工方法：在螺母中加装弹簧垫圈，插入防松尼龙，但随着在企业现场进行实际生产工作后进行的现场产品性能检测，也可以发现，上述表面处理方法实际上仍然存在，在一些或多或少的细节上也存在一些技术缺陷，最好现场应用取得的效果在工艺上仍存在明显的技术缺陷，无法达到最终产品给厂家所能规划或预期的最好的市场实际使用效果。
1.2 预紧力不足顺应当前科学技术水平的进步，采用屈服强度预紧力法是现代螺栓连接技术设计研究中采用的最新工艺理念和基本理论，即、螺栓预紧力问题的基本加工工艺要求预紧点与螺栓所用材料的实际屈服强度相同或接近。
但有时在工程实践和工作技术应用环境中，由于施工人员受实际工作环境、技术和应用、设备本身的正常运行等多种因素的复杂影响，锚杆在地下安装往往达到其最大值，未能达到施工现场预期的安装技术要求，造成螺栓预紧不足等事故。
1.3 设计在装拆过程中，拧紧螺栓时，力矩分配不规范，缺乏灵活性。
我国一些自主研发技术开发企业生产研制的大型矿机，在紧固安装过程中对紧固力矩规范化没有严格要求，甚至没有具体的设计要求。
现象原因，一些矿机振动紧固件安装在大直径螺栓紧固的情况下，在运行过程中容易产生预紧力不足，造成螺母松动。
松动圈支护理论分析综述与展望
第３４卷第２期 ・１１８・ ２ ０ ０ ８年１月 山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ Ｖｌｏ１．３４Ｎｏ．２
Ｊａｎ．２００８
文章编号：１００９—６８２５（２００８）０２—０１１８—０３ 松动圈支护理论分析综述与展望
殷丽君马洪素 摘要：针对松动圈支护理论这种实用、准确、可操作性强的巷道支护设计方法，在回顾松动圈支护理论研究历史的基础 上，提出了目前研究中存在的问题，并对今后的发展提出了一些建议。 关键词：松动圈，支护理论，测试技术 中图分类号：ＴＵ４５７ 文献标识码：Ａ
在岩体中开凿巷道后，破坏了原岩应力的平衡状态，由三向 变成了近似两向，在围岩中产生应力集中现象，且巷道开挖后造 成岩石强度较大幅度地下降。如果围岩中集中的应力值小于下 降后的岩石强度，围岩处于弹塑性状态，围岩自行稳定不存在支 护问题；如果相反，围岩将发生破坏，这种破坏从周边逐渐向深部 扩展，直至达到新的三向应力平衡状态为止。此时围岩中出现了
一个破裂带，把这个由于应力作用产生的破裂带称为围岩松动 圈Ｄ－３］。 ２０世纪７０年代末－－８０年代中期，在国内外专家和学者的研
究和实践中发展形成了围岩松动圈支护理论。围岩松动圈支护 理论的围岩稳定性分类表和支护设计方法在煤矿中得到了大量 应用，取得了良好的技术经济效果。此外，人们也经常采用围岩 松动圈来指导开巷布置、分析巷道稳定性等问题Ｌ引。因此，对松 动圈理论及应用的探讨十分必要。 １研究现状 １．１ 围岩松动圈支护理论 围岩松动圈巷道支护理论的核心内容是：松动圈支护理论是 根据围岩中存在松动破碎带的客观状态提出的，巷道支护的对象
种贯通性矿物，通过对萤石包裸体均一温度测定资料，各阶段温 度推算如下：ＳＫ岩—磁铁矿阶段４００℃～６００℃（据冶金部吴厚 材模拟实验）；氧化物形成温度３８０℃～３４０℃；硫化物形成温度 ３６０℃～１６０℃。 ４）稀土元素分布特征。岩体的稀土元素分析，矿区３０１号， ３０４号，５１号及矿山南面７７号（英安斑岩）的稀土分布曲线都呈 明显的对称“ｖ，’字型，花岗岩重稀土略有偏高，其余均向右偏斜， 属陆壳重熔型花岗岩系列。 表２矿床综合模型 物性参数 Ｉ Ⅱ Ⅲ 矿化围岩 与岩体的距离／ｍ ０～１００ １００～３ｏ０ ３ｏ０～９００ 元素分带 Ｆｅ，Ｓｎ，Ｗ，Ｍｏ，Ｆ Ｚｎ．Ｐｂ，Ｓｎ Ｐｂ，Ｚｎ，Ａｇ，Ａｓ 同位紊（挺 ‰） ３ ４ １０ 石榴石矽卡岩 透辉石矽卡岩 硅化、大理 见金属 蚀变矿物与金 磁铁矿白钨矿 铁闪锌矿方铅 岩化方铅矿 硫化物 属矿物 辉钼矿铁闪锌 矿磁黄铁矿毒 闪锌矿白铁 矿化和 矿萤石 砂黄铁矿 矿磁黄铁矿 锰矿化 磁性（１０一 ＣＧＳＭ） ＞４Ｏｏ０ ２Ｏｏ０～４Ｏｏ０ ２Ｏｏ０～４Ｏｏ０ １ Ｏｏ０ 极化率／％ ３０～４５ ３０～４０ ３０～４０ ０．８～５ 密度 ・ａＴ１一 ３．８ ３．７ ３ ７ ２．７ 电阻率／ｎ・ｍ ＜１０ 。 ＜ｌ０ ＜１０ ＞１００ 物性分带 Ａ Ｂ Ｂ Ｃ ５）岩体的成矿属性和侵位机制。在３０１号岩体中见花斑岩 包体，而在５１号岩体中见英安斑安、花斑岩包体。其早晚依次为 辉绿玢岩一英安斑岩一３０４—５１—３０１，即从基性到酸性演化，以 壳源为主不同时期ｌ的分异产物，各有其成矿专属性，其有用元素 组合如下：ｆ１．３０１号：Ｆｅ，Ｓｎ，Ｗ，Ｍｏ，Ｂｉ，Ｐｂ，Ｚｎ，Ａｇ，Ａｓ，Ｍｎ，Ｆ；ｂ． ３０４号：Ｃｕ，Ｗ，Ｍｏ，Ｐｂ，Ｚｎ，Ａｇ；Ｃ．５１号：Ｃｕ，Ｐｂ，Ｚｎ。 岩体侵位机制为：辉绿玢岩与英安斑岩分别在矿区深部和外 围侵位；其次是３０４号岩体沿Ｆ１断层上侵，并定位于Ｆ１下盘，发 生接触交代和充填作用，形成以ｃｕ，Ｐｂ，Ｚｎ，Ａｇ为主的矿床系列， 再次是５１号岩体，定位于地表浅部，岩浆发生隐爆作用，形成爆 破角砾岩型铜矿体及外围细脉浸染状铜矿化，最后是３０１号岩 体，沿Ｆ 断层及背斜核部侵位，它活化萃取了３０４号有关矿（化） 体中金属元素，致使３０４号东端矿化分带缺失。 ３．２综合模型的建立 根据以上所述，建立综合模型如表２所示（以３０１号为例）。 ４找矿预测 依据综合模型提出预测区：黄沙坪矿区北面大井头以及东南 面柳塘岭区。前者位于矿区北面，矿区主要断裂构造往北延伸，黄 沙坪背斜往此处延伸并倾伏，成矿环境和成矿条件与黄沙坪矿区 具有一致性；柳塘岭区，现有地物化信息显示与黄沙坪矿区可类比 性，即隐伏背斜、高角度逆冲断裂、复式岩体三位一体的控矿模式。 参考文献： ［１］王万军，张同有．内蒙古道伦达坝铜多金属矿床地质特征［Ｊ］． 山西建筑，２００７，３３（９）：１３１—１３２． ［２］郭伟革，刘悟辉．缙云壶镇盆地沸石矿床地质特征及找矿标志 ［Ｊ］．山西建筑，２００７，３３（１１）：１０３—１０４．
钢丝编织松套原因_解释说明以及概述
钢丝编织松套原因解释说明以及概述1. 引言1.1 概述钢丝编织松套是一种常见的现象，指的是在使用钢丝绳、缆或管道时，由于长时间或重复使用导致编织材料出现松弛情况。
这种松套现象会对工业生产、建筑工程和交通运输等领域造成一系列问题和安全隐患。
本篇文章将从定义和背景开始，解释说明钢丝编织松套的原因以及其带来的影响和问题。
1.2 文章结构本篇文章共分为五个部分。
首先是引言部分，接下来是针对钢丝编织松套原因的解释说明部分。
然后，我们将详细介绍常见领域中出现编织松套现象，并分析其产生的原理。
接着，我们将评估编织松套所带来的隐患与风险，并提出相应解决方法与技术手段。
最后，在结论部分对观点进行总结回顾，并展望未来发展趋势和研究方向。
1.3 目的本篇文章旨在全面阐述钢丝编织松套原因，并就该现象在不同领域的具体情况进行说明。
通过分析编织松套的产生原理和影响，我们将提出解决方案和措施以预防该问题的发生。
同时，本文还将对现有解决方案进行案例分析，并提出可能存在的局限性和改进建议。
最后，我们希望通过本文的阐述，使读者对钢丝编织松套问题有深入了解，并为相关研究与应用提供可行性建议。
2. 钢丝编织松套原因2.1 定义和背景钢丝编织松套是一种在工程领域中常见的问题，它指的是钢丝松弛或移动时，在包裹或支撑其他物体的过程中形成的一种松散状态。
钢丝编织松套可能会导致结构物的不稳定性、传力失效以及安全隐患。
2.2 编织松套的形成原因在解释编织松套形成原因之前，需要了解一些相关背景知识。
钢丝编织通常用于吊索、索桥、索塔等结构中，其目的是提供强大的拉力和支撑能力。
然而，由于各种因素影响，钢丝编织可能会出现松弛和移动，导致编织松套。
以下是导致钢丝编织松套形成的一些常见原因：1. 疲劳和老化：长期使用后，钢丝可能会疲劳和老化，并逐渐失去原有的张力。
这会导致钢丝编织产生松弛，并最终形成编织松套。
2. 错误安装：不正确的安装方法和步骤可能会导致钢丝编织松套。
螺栓松动的原因
螺栓松动的原因螺栓松动是指在使用一段时间后，因为螺栓的紧固力不足或其内部受到磨损等原因，导致螺栓出现松动的现象。
这种现象不仅会导致机器或设备无法正常工作，还会对生产安全造成严重威胁。
我们需要对螺栓松动的原因进行深入探究，才能有效避免这种情况的发生。
一、螺栓材料不良螺栓的紧密程度很大程度上取决于其材料。
如果材料不够坚固，容易被拉伸变形，从而影响紧固程度。
同样的，如果螺栓的强度不够，它无法承受外部的重力和压力，不论怎么拧紧，都会出现松动。
因此，选购材质高强度的螺栓非常重要，更换新的螺栓可能是解决问题的第一步。
二、螺纹维护不当螺栓松动的另外一个常见原因是螺纹维护不得当。
有时候，螺纹的表面或内侧可能会出现磨损，这会增加螺栓的摩擦系数，使其不易拧紧，从而影响螺栓的质量和紧密程度。
此外，由于使用时间久，螺纹内可能沉积了灰尘、沙石等杂质，使得螺栓出现松动的现象。
要防止这种情况出现，需要在清洗螺纹时细心仔细，避免灰尘和沙石进入螺纹。
三、拧紧方式错误螺栓的拧紧方式和力度也是导致螺栓松动的一个重要原因。
如果不使用正确的安装和拧紧工具，就很难达到标准的紧固力度。
特别是在安装和卸下时，需要选择合适的拧紧扭矩，这样才能让螺栓获得稳定的紧固力度，不容易出现松动的现象。
如果不懂得正确的拧紧方法，可以向生产厂家或专业技术人员咨询。
四、环境因素影响环境因素也是导致螺栓松动的一个要素。
例如，螺栓安装的环境存在振动或者震动，这将不断挑战螺栓的激励力。
另外，在高温、高湿度、酸碱等特殊环境下工作的螺栓，在常温或低温工作时，可能会出现松动现象。
因此，在不同的环境下安装螺栓需要对材质、力度和适应范围进行评估，在确保正确条件下安装才能达到较好的保障效果。
总之，螺栓松动是一种常见的故障，而产生故障的原因也是多种多样的。
为了避免这一现象的发生，我们可以从选择螺栓材质、维护螺纹、使用正确的拧紧方式和考虑环境因素等方面入手，建立起严密的防松机制。
只有这样，才能保证机械设备的正常工作，提高生产效率，保障生产任务的圆满完成。
螺栓螺母连接紧固件松动的原因有哪些
螺栓螺母连接紧固件松动的原因有哪些螺栓螺母连接紧固件松动的原因有哪些？螺栓螺母连接紧固件松动的原因有多种，通常多为使用过程中由于振动、高低荷载变化及冲击等原因造成,紧固件松动危害大，可导致设备精度及安全可靠性降低以及影响生产效率等。
下面河北标准件网分享有关螺栓螺母紧固件连接松动原因的解读。
螺栓螺母连接紧固件松动的原因：螺栓螺母连接紧固件工作原理是通过轴向力使被连接件固定在一起,当螺栓拧紧后,轴向力衰减称为螺纹连接松动。
其松动原因主要有以下几点。
1.工业设计与实际需求不符(1)螺栓选用不当：设计人员对螺栓拧紧力矩进行分析和计算不准确,没有充分考虑零部件的重量、承受载荷、安全标准等因素,选择合适的螺栓连接。
(2)防松措施不佳：产品设计时为了避免因恶劣的工况出现螺栓或者螺母的松动脱落，必须实施有效的防松措施。
预防螺栓连接在使用过程中由于振动、高低荷载变化及冲击等原因而发生连接松动甚至螺栓脱落的现象。
2.螺栓螺母连接预紧力不足螺栓拧紧的预紧力与两个连接零件之间的夹紧力成正比,螺栓预紧力大小应接近或者达到螺栓材料中的屈服强度。
预紧力小了会导致连接螺栓出现松动并导致连接零部件的松动。
但是实际装配过程中,由于操作者臂力有限或所选工具型号不匹配,造成输出拧紧力矩不足,而造成螺栓不能达到要求的预紧力。
3.螺栓螺母连接支承面变形松动当螺母或螺栓的支承面受到很大压力时,螺母或螺栓的支承面及被连接零件的接触面会发生压陷变形,导致螺纹紧固件预紧力减小甚至丧失,从而出现连接松动现象。
4.螺栓螺母连接装配工艺不当螺栓螺母连接时，对于分布有规律的多个螺栓拧紧,装配工艺未制定合理的拧紧工艺文件,导致部分螺栓因拧紧顺序不对,出现受力不均衡而使螺栓松紧不一致出现松动。
如在装配过程中常见的四方形分布的安装螺栓,采取对角交叉拧紧的方法,尽可能保证螺栓受力均衡,否则会使螺栓出现松动,甚至因受力不均使连接零部件出现变形。
5.螺栓螺母连接加工质量缺陷螺栓螺母连接时螺纹孔或螺栓孔尺寸精度尤为重要,螺纹规格大小直接影响螺栓所获得的预紧力的大小。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1925(-1075)
2165(-835)
2312
(-690)
(-670) 2330
副井
39
41
3845
1
(-848)2152
1 北
2168
2
1978(-1022)
2 液压室
2425 (-575)
1950(-1050) 1951(-1057)
4130
6000
1-1剖面
2-2剖面
1925(-1075) 1925(-1075)
（ 3）岩石强度与松动圈关系
强度低、松动圈大
岩体强度 - 极限强度 , 残 余强度。当岩体的残余 强度不足其极限强度的 5%~10% ，随岩体残余 强度的降低，将导致松 动圈厚度的急剧增加。 当岩体的残余强度达到 其极限强度的 20% 以上 时，松动圈厚度的减小 不明显。
岩石强度
（ 4）松动圈与巷道尺寸的关系 在煤矿工程尺度（3~7米跨度）内，巷道尺寸对松动圈的大 小影响不大。 因 素 极差 Rj 强度 5.89 应力 4.66 跨度3-7米 0.77
第一段
次要加固段
副井西马头门
副井东马头门
第一段 第二段 第三段 第二段
井罐 筒笼 中中 心心 线线
第一段
次要加固段
泵房通道
泵房
中央泵房
2500
3000
马头 门
中央变电所
泵房开挖、马头门破坏；马头门修复，泵房破坏。
4.3 支护力（结构）弱（不封底）
随支护方式和支护参数不同而不同
（1）外支（刚性、柔性）支护 （2）内固（主动、被动）支护
应变软化
通过加固围岩减少应变软化程度可提高巷道围岩稳定性。
围岩强度衰减
0.98 σc σc 0.92 σc 0.62 σc
Step60-2
Step63-4
Step64-31
Step66-35
Step60-2
Step61-11
Step64-31
Step66-35
5.破坏根本原因
埋深大、围岩强度低支护方式、强度不合理时：
中国矿业大学力建学院 靖洪文 教授/院长
用何方法支护？
B
为什么要支护？ A
巷道稳定问题
C 支护机理？
典型案例
E
D
支护参数？
一、矿山巷道的特点及复杂性
1、井巷分类
岩巷、煤巷、半煤岩巷（开拓、准备、回采） 平巷、斜巷（8000km,20%困难巷道） 直边形、曲边形（半圆拱形、矩形等） 冒顶伤人58%
岩性差：煤层、泥岩（强度低、易破碎、残余强度低） 地应力大：埋深大、褶曲构造、采动影响（集中系数
达2.5以上）
支护强度低、结构不合理：--临时工程、不封底
大松动圈：大于2.2m，碎胀变形力大，单一支护无法满足
支护需求
4.1 岩性差、岩体强度低
（1）岩石强度（煤、砂质泥岩、泥化 ）
不3）采动应力（普遍存在） （4）硐室群（并行巷道） （5）直边断面、应力集中
埋深大
其中 1000m以下的煤炭储量2.95万亿吨，约占总储量的53%
14000 储 12000 量 10000 8000 亿 6000 t 4000 2000 0 <600m 1500m 1000德国鲁尔矿区在1100m下开采，巷 道宽 6m，煤层厚1.9m。底板在 24 小时内臌起0.8m，煤层移出 0.5m。
煤矿巷道普遍存在松动圈！
2、可多种手段获得、研究
现场实测法：设立测站--仪器测试-实测结果
解析法：假设条件－解析推导--计算公式 数值计算：原始数据－软件－计算结果
实验计算：原始数据－试验台－实验结果
智能预测：原始数据－神经网络－预测结果
（ 1）现场实测
超声实测
钻孔窥视
8 7 6 圆形度
(o) 3500步时
（ 4）理论计算（解析）
（ 5）智能预测
智能预测系统的创建模块界面
3、松动圈性质与影响因素
（ 1）松动圈形状
（ 2）松动圈的时间性 实测表明：
松动圈是围岩应力大 于围岩强度的产物。开 巷后松动圈由小到大发 展。具有时间效应。
小松动圈的发展一般 需要3—7天；
大松动圈的发展一般 需要2---3个月。
平巷、岩巷
煤巷、梯形
硐室、交岔点
煤巷、矩形
斜巷
2、各类困难巷道支护破坏现象
（ 1）钢架支护
钢架支护围岩大变形流变
（2）料石碹支护
料石碹支护顶板塌方
料石碹支护严重底臌(铁法)
（3）锚网支护
锚网支护，大变形尖顶(焦作)
顶板下沉
两帮内挤
底臌
（4）复合支护
锚网钢架料石碹 复合支护变形底臌
钢筋混凝土支护 弯 局部脱落(柳海)
甘肃平凉（850~900m），几乎没有1米好巷道。
应力复杂 动压影响
经历 两次 动压2202工作面
2202运巷
2202瓦排巷 2202风巷 2201运巷
2202掘进方向
2201工作面
回采方向
2201瓦排巷
2201风巷
采动前巷道维护状况
采动后巷道变形状况
硐室群
第一段 第二段 第三段 第二段
圆形度
5 4 3 2 1 0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 1.1 1.3 1.5 孔深（m） 1.7 1.9 2.1 2.3 2.5
钻孔窥视
5.5m
5.1m
4.8m
4.1m
3.7m
3.4m
3.0m
2.2m
1.9m
1.6m
1.3m
1.0m
回风石门围岩内部特征图
地质雷达
砂岩 泥岩
煤层
砂岩
支护强度
支护强度低
锚杆、索强度低 巷道自稳时间短 支护整体性差 支护强度普遍 低于0.25MPa
支架扭曲变形
动压影响
锚杆失效
锚索失效
支护整体性差
围岩强度衰减
强度衰减-用岩石的应变 软化系数是描述岩石破 裂后强度随应变增大衰 减幅度大小。
当其它条件一定时，软 化系数越大说明岩石的 软化程度越大，对围岩 稳定性影响也越大，则 松动圈的厚度越大。
（3）联合支护（外+内） 棚式支架、锚喷（锚索，高强锚杆，注浆）、 砌碹支护
支护不及时、不密贴（爆破断面成型差）
支护强度、刚度 - 支护形 式滞后性、不密贴及支护 阻力小，不可能改变围岩 破坏状态。
足够的支护强度和刚度才 可以使松动圈内岩石相互 啮合，并呆在原位不垮落 ，以免其垮落而导致松动 圈的再次扩大，巷道围岩 失稳破坏。
两帮（直墙）严重内挤 底臌极其严重
(-1075)
(-1077) 1924 (-721)2279
副井马头门实测平面图
(-732) 2268
注：平面位置距底板2.9米。
1925
1951 (-1049)
1949 (-1051)
2259
(-741) 2259 (-741)
362
(-832)
5
1925 (-1075)
钢筋扭
(-367) 2633 (-372)2628
(-487) 2513
(-498) 2502
(-855)2145 (-822)2178 (-820)2180
(-751)2249 (-794)2206
38 00
3575
366 8
（5）大断面马头门
(-1050) 1955 (-1050) 1945
现有支护不可能及时和密贴围岩表面，支护与围岩的“ 自然间隙”，在开巷后支护不能及时对围岩产生反力。 原苏联学者对600m深巷道的非弹性区研究表明：支护力 对松动圈的影响很小。见下表：
a.支护力对松动圈影响
b. 松动圈对支护的影响
松动圈对支护的影响很大。这主要是由于松动圈的产 生，使围岩破裂体积膨胀。
统计量F
80.56
35.06
0.00005
F0.05(1,14)=4.60
FD<< F0.05(1,14)
（ 5）松动圈与埋深（地应力）的关系
地应力（埋深）-随着矿井深度 的增加，围岩松动圈的厚度开始 非线性增大，速度较快，以后逐 渐变缓，呈近似线性增大。
地应力
（ 6）松动圈与支护的关系 a.支护力对松动圈影响
（ 7）松动圈与各因素关系（小结）
4 、松动圈理论基本观点 —支护对象问题
松动圈发展过程中产生的碎胀变形是巷道支护的主要对象。
松动圈发展过程中产生的碎胀力是巷道支护压力的主要来源。
围岩变形量(位移) ： ΣU=U弹 +U塑 +U破 +U水
其中 U弹与 U 塑在安设支护前就发生了，并且它的量很少，不能构 成实质上的支护压力。假设围岩遇水没有明显膨胀，则变形量主要 是由围岩破裂膨胀、滑移所造成的。
泥岩在水作用下几乎没有强度
（2）结构面强度
弱面，层理、节理面强度，受地质构造作用
（3）岩体强度=包含结构面的岩块强度
影响因素：施工因素，爆破影响； 水；节理面粗 造度；块体大小等
（4）设计选择岩层
岩性差
泥岩顶板塑性流动
泥岩底板严重底鼓
严重变形煤巷
水的影响
4.2 地应力高、应力复杂 （1）埋深大（千米深井逐年增加）
强度
围岩应力
围岩应力超过围岩强度出现破裂区（围岩松动圈）！ 一定条件下（深部、软岩），松动圈出现不可避免！ 两者差值越大、松动圈越大、支护越难！
二、松动圈的特点及影响因素