煤巷围岩稳定性分类
锚网支护技术规范

百度文库- 让每个人平等地提升自我煤巷锚网支护技术规范(试行)二〇一六年一月目录第一章总则 0第二章巷道围岩稳定性分类及地质力学评估 (2)第三章锚网支护设计 (5)第四章锚网支护材料 (20)第五章施工技术管理 (22)第六章锚网支护质量检测及矿压观测 (28)第七章维修管理规定 (35)第八章回收管理规定 (39)第九章锚网支护验收规定 (42)第十章附则 (45)第十一章附件 (46)第一章总则第一条为使******(以下简称******)锚网支护工程的设计符合技术先进、经济合理、安全可靠的要求,规范施工质量管理,促进锚网支护技术健康发展,特制定本规范。
第二条本规范是在对******所属各单位应用锚网支护技术经验总结的基础上,结合国内外先进技术和最新技术发展动态以及******今后煤巷锚网支护技术的发展方向而制定的。
第三条煤、半煤岩巷道的锚网支护参照本规范执行。
第四条推广应用锚网支护技术时,必须坚持科学态度,依靠科技进步,积极推广应用新技术、新工艺、新机具、新材料。
第五条对使用的新型锚网支护材料及防腐锚网支护材料等,使用单位必须将有关物理、化学等技术参数报******生产管理部,经生产管理部审核批准或组织有关单位鉴定后方可使用。
第二章巷道围岩稳定性分类及地质力学评估第一条对巷道围岩稳定性进行分类,其目的是为巷道锚网支护设计、施工与管理提供依据。
第二条******煤巷围岩稳定性分类,暂按巷道围岩稳定性指数、围岩松动圈范围及巷道开挖后围岩变形量,两种方法进行分类,各矿可根据实际情况采用其中一种或两种进行比较后确定。
在取得丰富的基础性实测资料和深化理论研究的基础上,进一步研究定量分析方法,使围岩稳定性分类更具科学性、合理性和可操作性。
第三条巷道围岩稳定性指数:巷道围岩开挖前所处位置的最大垂直应力(即原岩应力γH)与巷道围岩岩石单向抗压强度的比值,共分为4类。
见表2-1。
表2-1 巷道围岩稳定性指数巷道稳定性稳定性指数稳定<中等稳定—不稳定—极不稳定>第四条依据围岩松动圈范围及巷道开挖后围岩变形量进行分类,可分为Ⅰ非常稳定、Ⅱ稳定、Ⅲ中等稳定、Ⅳ不稳定、Ⅴ极不稳定五类。
南屯煤矿掘进遇复合顶板的支护技术应用情况

南屯煤矿掘进遇复合顶板的支护技术应用情况摘要:文章介绍了南屯煤矿掘进遇复合顶板的支护技术应用情况及矿压观测特点,并对该巷道的支护设计及支护效果进行分析。
关键词:复合顶板矿压观测锚杆支护1 地质概况南屯煤矿93下12综采工作面设计长度约为1060m,煤层产状:走向南东~北西,倾向北东,倾角10°~3°,平均6°;煤层厚度:3.81~3.16m,平均厚度:3.51m,直接顶为1.75m厚的粉砂岩,直接顶上为12m细沙岩互层,细沙岩上为0.4m的煤,为典型的复合顶板;巷道位于九采区北西部;南西侧为九采三分区轨道;北西部为九采北部轨道顺槽及93下14工作面;南东方向为93下10工作面(未准备)。
西南部为高压线保护煤柱下压煤;北东部为大东章车站保护煤柱下压煤。
巷道顶板厚度大于6m时采用锚网支护,基本支护形式采用锚网+钢筋梯+锚索的全锚支护形式;巷道顶板厚度小于6m时采用架棚锚网复合支护。
2 矿压观测资料矿压情况预计:93下12轨道顺槽为沿空掘进巷道,同时上覆93上12采空区,间距0.6~16.5m。
根据相邻巷道矿压资料分析,该工作面埋藏较深,属高地应力区,掘进期间顶板正常区域矿山压力预计为一般显现规律,压力滞后影响范围约80m,顶底板位移量累计达到80mm左右,两帮位移量累计达到100mm左右。
顶板变薄区巷道压力较正常段更明显,采用支撑式支护下沉量最大达到50mm左右,两帮位移量累计最大70mm左右,巷道压力滞后影响范围100m 左右。
3 锚杆支护作用机理巷道开挖后破坏了围岩原始应力平衡,巷道上方的围岩如不支护,就会弯曲下沉,所有各点包括岩梁的中心点都向巷道中间移近,垂直向下移动及水平移动。
另外水平地应力对巷道顶板的离层、剪切等破坏作用十分明显。
为防止弯曲下沉,在安装锚杆的同时应立即施加足够的预拉力,这样既可以消除锚杆支护系统的初始滑移量,且给围岩一定的预应力,从而提高抗拉能力和抗剪能力,再用锚索补强措施,使整个巷道形成“刚性化”顶板结构。
巷道围岩类别及可靠性的模糊数学方法

巷道围岩类别评价及其控制的模糊数学方法陈彦军摘要:巷道围岩的类别是矿井煤柱尺寸及支护设计的基础,以往设计中考虑的因素不够全面且受主观性因素影响较大,造成后期巷道维护困难,影响工程进度。
本文采用模糊数学方法对巷道围岩分段进行模糊评价,寻求各评价因子的隶属函数,以现场实际条件确定各评价因子的权重,建立模糊关系矩阵,分段进行巷道围岩类别评判,提出的控制方法在现场是可行的。
关键词:围岩类别 模糊数学 权重 隶属函数 控制方法煤矿井工生产处在一个不断发生变化的环境中,巷道围岩的稳定与否直接影响着巷道的失修率,而巷道围岩的稳定性受多种因素影响,比如顶底板岩性、埋深、支护效果、与邻近工作面的空间关系、掘巷方法及时间等。
因此,为实现矿井的安全高效发展,需要全面、准确地对巷道围岩稳定性进行评价,并适时制定相应的安全措施。
内于地质采矿技术条件的复杂多变,矿山建设与生产的决策目标往往是多目标的,且受经验评价和主观评价的影响极大。
由于巷道围岩稳定性具有非线性和时变的特性以及状态、参数量测的不确定性和不精确性,致使巷道围岩类型是一个典型的随机性、模糊性问题。
而应用模糊集合理论能较合理地深刻地揭示巷道围岩变形的本质和规律性,并能对围岩类型作出较准确可信的判定[1~3]。
1 模糊评价理论原理1.1 模糊数学模型确定因素(指标)集合{}n y ,,y Y y 12=⋅⋅⋅,,它的元素是所要研究对象的n 种因素或指标,有很明确的特征。
确定评判集合{}m v ,,v V v 12=⋅⋅⋅,,本文将评判集合的元素个数和名称确定为5个,即稳定易控制v 1、较稳定较易控制v 2、较不稳定较难控制v 3、不稳定难控制v 4、极不稳定极难控制v 5。
模糊评判矩阵R ,对单因素i y 的模糊评判为(),,,i i i im f u r r r 12()=⋅⋅⋅,这n 个模糊评判导出V Y ⨯上的模糊关系R ~,R 的模糊关系矩阵{}r ij n mR ⨯=称为模糊评判矩阵。
煤层稳定性分类指标

35~26
煤层厚度有一定变化,但规律性较明显,结构简单至复杂;有两个煤类,煤质变化中等。全区可采或大部分可采。可采范围内厚度及煤质变化不大。
中厚煤层、厚煤层
40~26
特厚煤层
50~31
似层状
不稳定
藕节状
薄煤层
60~79
55~36
煤层厚度变化较大,无明显规律,结构复杂至极复杂;有三个或三个以上煤类,煤质变化大。包括:
a)煤层厚度变化很大,具突然增厚、变薄现象,全区可采或大部分可采;
b)煤层呈串珠状、藕节状,一般连续,局部可采,可采边界不规则;
c)难以进行分层对比,但可进行层组对比的复煤层。
串珠1
瓜藤状
特厚煤层
70~85
75~51
不规则状
极不稳定
鸡窝状
薄煤层
<60
>55
煤层厚度变化极大,呈透镜状、鸡窝状,一般不连续,很难找出规律,可采块段分布零星,或无法进行煤分层对比,且层组对比也有困难的复煤层;煤质变化很大,且无明显规律。
透镜状
中厚煤层、厚煤层
<65
>65
扁豆状
特厚煤层
<70
>75
煤层稳定性
煤层厚度、煤质和结构在工作区范围内变化的情况。其中,煤层厚度的变化直接影响勘查工程的密度和开采方法,是划分煤层稳定性的主要因素。煤层的稳定性可分为四型:①稳定型:煤层厚度和煤质变化很小,或变化规律明显,结构简单到较简单,全区可采或基本可采;②较稳定型:煤层厚度和煤质均有一定变化,但规律性较明显,结构简单到复杂,全区可采或大部分可采,在可采范围内厚度变化不大;③不稳定型:煤层厚度或煤质变化较大,无明显规律,结构复杂到极复杂,常有煤层不符合工业指标要求的地段出现,包括难以分层对比而可以进行层组对比的复煤层;④极不稳定型:煤层厚度和煤质变化极大,一般不连续,很难找出规律,可采块段分布零星,包括层组对比也有困难的复杂结构煤层。
煤巷锚杆支护技术规范

平煤股份…2009‟100号关于印发《平煤股份公司煤巷锚杆支护技术规范》的通知各原煤生产单位,机关有关部门:•平煤股份公司煤巷锚杆支护技术规范‣已经公司领导同意,现予印发,请认真贯彻落实。
二○○九年五月二十五日(此为电子公文)平煤股份公司煤巷锚杆支护技术规范第一章总则第一条为使锚杆支护工程的设计符合技术先进、经济合理、安全可靠、确保施工质量,促进锚杆支护技术健康发展,特制订本规范。
第二条推广应用锚杆支护技术时,必须坚持科学态度,依靠科技进步,高度重视锚杆支护的技术问题,积极推广应用新技术、新工艺、新机具、新材料。
第三条本规范是在对平顶山煤业股份公司(以下简称平煤股份)所属各单位应用锚杆支护技术的经验进行总结的基础上,结合国内外先进技术和最新技术发展动态以及平煤股份今后煤巷锚杆支护技术的发展方向而制定的。
第四条岩、半煤岩巷道的锚杆支护参照本规范执行。
第五条对使用的新型锚杆支护材料及防腐锚杆支护材料等,使用单位必须将有关物理、化学等技术参数报平煤股份开拓处,经开拓处审核批准或组织有关单位鉴定后方可使用。
第二章巷道围岩稳定性分类及地质力学评估第六条对巷道围岩稳定性进行分类,其目的是为巷道锚杆支护设计、施工与管理提供依据。
第七条平顶山矿区煤巷围岩稳定性分类按巷道围岩稳定性指数、模糊聚类分析和依据围岩松动圈范围及巷道开挖后围岩变形量3种方法进行分类,各矿可根据实际情况采用其中一种或全部采用并进行比较后确定。
在取得丰富的基础性实测资料和深化理论研究的基础上进一步研究定量分析方法,使围岩稳定性分类更具科学性、合理性和可操作性。
第八条巷道围岩稳定性指数:巷道围岩开挖前所处位置的最大垂直应力(即原岩应力γH)与巷道围岩岩石单向抗压强度的比值,共分为4类。
见表2-1。
巷道围岩稳定性指数表2-1第九条根据巷道围岩稳定性模糊聚类分析进行巷道围岩稳定性分类,巷道围岩稳定性分为Ⅰ非常稳定、Ⅱ稳定、Ⅲ中等稳定、Ⅳ不稳定、Ⅴ极不稳定五类。
锚喷支护巷道围岩分类表

围岩分类
岩层描述
巷道开掘后围岩的稳定状态(3~5m跨度)
岩种举例
类别
名称
Ⅰ
稳定岩层
1.完整坚硬岩层,Rb>60MPa(Kg/cm²),不易风化;2.层状岩层层间胶结好,无软弱夹层。
围岩稳定,长期不支护无碎块掉落现象。
完整的玄武岩,石英质砂岩,奥陶纪灰岩、茅口灰岩,大冶厚层灰岩。
3、Rb为饱和抗压强度,软质凝灰岩,煤,破碎的各类岩石。
注:1.岩层分为:完整的、层状的、块状的、破碎的四种
完整岩层:层理河节理裂隙的间距>1.5m;层状岩层:层与层面间距<1.5m;块状岩层:节理裂隙间距0.3~1.5m;破碎岩层:节理裂隙间距<0.3m。
2、当地下水影响围岩的稳定性时,应考虑适当降级。
能维持一个月以上稳定,会产生局部岩块掉落。
砂岩,砂质页岩,粉砂岩,石灰岩,硬质凝灰岩。
Ⅳ
稳定性较差岩层
1.较软的完整岩层,Rb<20MPa;2.中硬的层状岩层;3.中硬的块状岩层,Rb=20~40MPa.
围岩的稳定时间仅有几天。
页岩,泥岩,胶结不好的砂岩,硬煤。
Ⅴ
不稳定岩层
1.易风化潮解剥落的松软岩层;2.各类破碎岩层。
Ⅱ
稳定性较好岩层
1.完整比较坚硬岩层,Rb=40~60MPa;2.层状岩层,胶结较好;3.坚硬块状岩层,裂隙面闭合,无泥质充填物,Rb>60MPa。
围岩基本稳定,较长时间不支护会出现小块掉落。
胶结较好的砂岩、砾岩,大冶薄层灰岩。
Ⅲ
中等稳定岩层
1.完整的中硬岩层,Rb=20~40MPa;2.层状岩层以坚硬岩层为主,夹有少数软岩层;3.比较坚硬的块状岩层,Rb=40~60MPa。
1、岩石性质与工程分级
土类矿物意义重大。取决于矿物成分、孔隙度和含水量。
与埋深也有关。
二、岩石的孔隙性
指岩石的裂隙和孔隙发育的程度,用孔隙度n和孔隙比e来表示。
n V Vc 100% V
V Vc e 100% Vc
随着岩石孔隙度增大,一方面消弱了岩石的整体稳定性, 使其密度和强度降低,透水性增大;另一方面会增加风
4.岩石的硬度:岩石抵抗其他较硬物体侵入的能力。 5.岩石的可钻性与可爆性
第四节 岩体工程分类
为岩石工程建设的勘察、设计、施工和编制定额提供
必要的基本依据。
便于施工方法的总结、交流、推广。
便于行业内技术改革和管理。
分类指标:
岩石强度:单轴抗压强度为岩体稳定性评价的重要指标。 结构面内物质成分等。 水对岩体的影响:水对岩体稳定性有着重要的影响。岩体 遇水后可以发生泥化、崩解、碎裂,致使岩体膨胀并大大 降低强度。
围岩类别 小松 动圈 I
分类名称 稳定围岩
围岩松动圈 /cm 0~40
支护机理及方法 喷混凝土支护
备注 围岩整体性好,不 易风化的可不支护
Ⅱ
中松 动圈 Ⅲ Ⅳ 大松 动圈
较稳定围岩
一般围岩
40~100
100~150 150~200
锚杆悬吊理论,喷层局部支护
锚杆悬吊理论,喷层局部支护
局部锚杆支护
刚性支护有局部破 坏,采用可缩性支护
O
衍 射角 度 (单位 : 度)
第二节 岩石物理性质
一、岩石的ห้องสมุดไป่ตู้重与容重
相对密度(比重):取决于组 成岩石的矿物的相对密度。
绝对干燥时体积为Vc的岩石质量G 比重= 岩石固体实体积Vc 水的密度 w
孤岛煤柱下巷道围岩稳定性分析及控制技术
棚支 护基 础上 , 采用注 浆加 固围岩 , 运用 预应 力锚索 对支架 薄 弱环节 进行结 构补 偿 , 实 现棚 索协 同支护 , 能够有 效控 制此 类巷道 的强 烈变 形 。
参 考 文 献
量4 O
血I 1 3 0
2 0
暄 懈 1 O
[ 1 ] 阎德 广, 王根 东. 深井孤 岛煤柱 下工作 面跨 采巷道峒 室变形预
全 断 面收缩 。 2 . 2 支护失 稳原 因分析
2 . 2 . 1 巷道 围岩 强度低
1 工程 概 况 许 疃煤矿 一5 0 0 1 " 1 1 水 平 轨 道 石 门是 矿 井 一5 0 0
m水 平 的主要 开拓巷 道 , 担负矿 井进 风 、 运料、 排矸 、 排水 及 行 人 等 多项 任 务 。 随着 上 覆 煤 层 的不 断 回 采, 在 一5 0 0 I T I 水平 轨 道 石 门 上方 形 成 许 多不 规 则 孤 岛煤 柱 , 如图 1 所示。
。
图 1 —5 0 o i n水 平 轨 道 石 门位 置 示 意
由于 一 5 0 0 m水 平 轨道 石 门为 穿 层 巷 道 , 与 煤
受 煤柱 高支 撑 压 力 影 响 , 一5 0 0 i n水 平 轨 道 石 门变形 强烈 , 经反 复扩 修 , 仍 不能 有效保 证使 用 。 目
摘
要
针 对许 疃 煤矿 7 2采 区存在许 多不规 则孤 岛煤柱 的情 况 , 分析 了上覆 煤层孤 岛煤柱 对
近距 离底板 巷道 围岩稳 定性影 响规律 。在此基 础上 , 提 出适合 此类巷 道 的高 强稳 定 型支护技 术 , 并 进 行 了现场 工业试 验 。采 用钻 孔窥视 的方 法 , 对 围岩注浆 效果进 行检 测 , 并且通 过对 试验巷 道 围岩
巷道围岩松动圈测试研究
能 源 与 环 保
第 41卷
坏,此时,巷道围岩应力开始重新分布,围岩在一定 范围内产生应力集中。当集中应力超过煤体应力 时,巷道会发生变形破坏,应力得到释放,围岩产生 裂隙,从而形成松动圈。松动圈的大小影响因素:掘 进方式、巷道断面形状、巷道断面尺寸、原岩应力、围 岩 强 度、支 护 参 数、支 护 方 式。 巷 道 围 岩 稳 定 性 分 类[58]见表 1。
Abstract:Inordertotestthesurroundingrockloosecircleoftheroadway,thispaperusesthePHD2multifunctionalultrasonicnonde structivetestinganalyzertoanalyzetheclassificationcriteriaandtestprincipleofthesurroundingrockstabilityoftheroadway.According totheactualsituationonthespot,thetestpointsoflooseningcirclearearranged,andthenthewavevelocityofcoalwallat50,65,80,95 and110mawayfromtheworkingfaceof1105returnairwayisstudied,theresultsshowthatthesizeoflooseningcircleofcoalwallisba sically1.7~4.0m,thecloserthetestpositionistotheworkingface,thewiderthelooseningrangeofcoalwall,theoveralllooseningcir cleofcoalpillarwallisrelativelylargeandmore,thesizeoflooseningzoneofseveralsurroundingrocksismorethan4m. Keywords:surroundingrockloosecircle;PHD2multifunctionalultrasonicnondestructivetestinganalyzer;ultrasonic;wavevelocity
围岩分级
❖ ❖
cw22.82Is0.5705
(3-4)
❖
实际上,与围岩稳定性直接有关的因素是岩体强度,但岩体强度一般
不容易直接测得,因此,在围岩分级中常引入岩体准抗压强度的概念,以
近似代替岩体强度。准抗压强度用岩体完整性系数KV与岩石单轴饱和抗压
强度σcw的乘积表示。岩体完整性系数除可按式 (3-2)确定外,从定性上 则可认为主要取决于岩体结构类型。因此,相同的岩石抗压强度相对于不 同岩体结构类型,其准抗压强度是不同的。目前,我国围岩分级中,也有 采用岩体准抗压强度作为分级指标,考虑到岩体完整性系数与岩体结构类 型相应,多数围岩分级也采用岩体结构类型与岩石单轴抗压强度的不同组 合来划分围岩类别。
第三章 围岩分级(类)及稳定性评价
3.1 概 述
围岩是指开挖地下空间后其周围产生应力重分布范围内的岩 土体,或指开挖后对其稳定性产生影响的那部分岩土体。隧道 围岩的状态特征是各种各样的,如从松散软弱的土层到坚硬的 岩石地层,从完整的岩体到相当破碎的断层破碎带和强烈风化 岩体,又由于地下水及地应力的状况不同,都会因在其中开挖 出空间而表现出不同的稳定性。
❖ 3.2.2工程因素
❖ 1.地下空间的尺寸与形状 ❖ 2.隧道的埋深 ❖ 3.施工开挖及爆破方法 ❖ 4.支护结构及时间 ❖ 5.超挖回填
❖ 3.3国外围岩分级的研究发展
❖ 围岩分级(类),以及在此基础上对各类围岩的成洞条 件、开挖、支护要求作出评价,作为设计和施工的依据是国 外在20世纪40年代就很通用的方法。但是随着对岩体力学特 性认识的深入以及地下工程经验的积累和地下工程技术的发 展,围岩分级的原则和分级系统在不断的改进和完善。70年 代中期有很大进展,几种新的分类(如Q、RSR、RMR系统) 综合考虑了对岩体稳定性的影响因素,和岩体力学特性参数 有比较密切的结合,并与设计、施工有紧密的联系。这些分 类代表了新的发展方向,即岩体分类中的质量评价。
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煤巷围岩稳定性分类
一、影响煤巷围岩稳定性的因素
影响煤巷围岩稳定性的因素主要有巷道围岩状况、地应力、开采影响等。
1、巷道围岩强度
2、地应力,包括上覆岩层的自重应力、地质构造应力及采动引起
的集中应力。
3、岩体完整性,一般岩体都程度不同地含有地质弱面和构造,比
如层理、节理、裂隙、断层及褶皱等,这将降低岩体的强度。
把反映地质弱面和构造的程度称为岩体完整性。
适于煤系地层特点的应以围岩的节理裂隙间距与分层厚度表示岩体完整性为宜,直接顶初次垮落步距可以作为反映岩体完整性的一个综合指标。
4、开采影响,直接顶厚度与采高的比值可以反映老顶来压的强
度。
5、其它因素的影响,巷道围岩变形量与巷道尺寸成正比,地下水
对巷道围岩变形的影响。
二、分类指标的确定
1、三个围岩强度指标(σ顶,σ煤,σ底)
2、埋藏深度(H)
3、岩体完整性指标(D)
4、直接顶厚度与采高比值(N)
5、护巷煤柱宽度(X)
三、分类结果
巷道围岩稳定性分为5类,非常稳定(Ⅰ)、稳定(Ⅱ)、中等稳定(Ⅲ)、不稳定(Ⅳ)、极不稳定(Ⅴ)
由计算机程序运算确定。