深井、软岩岩巷二次支护原理
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深井大断面岩巷支护技术探讨随着矿山深度的增加和矿井规模的扩大,深井大断面岩巷的支护技术成为了矿山工程领域的一个重要课题。
深井大断面岩巷作为矿井的重要通道,其稳定性和安全性直接关系到矿井的生产安全和经济效益。
深井大断面岩巷的支护技术研究显得尤为重要。
本文将从深井大断面岩巷的分类、岩巷支护的原则、岩巷支护的材料和方法等方面进行探讨,以期为深井大断面岩巷的支护技术提供一定的参考和借鉴。
一、深井大断面岩巷的分类深井大断面岩巷一般可分为两类:围岩稳定性较好的岩巷和围岩稳定性较差的岩巷。
围岩稳定性较好的岩巷往往是由较硬的岩石组成,其自身的强度较高,对于岩巷的支撑和固化要求相对较低。
而围岩稳定性较差的岩巷一般是由软弱的岩层组成,岩体容易发生变形和破坏。
这两类不同类型的岩巷所要采用的支护技术也存在较大的差异,需要根据具体情况进行针对性的设计和施工。
二、岩巷支护的原则岩巷支护是为了增强岩巷围岩的稳定性,防止岩体破碎和坍塌,保证岩巷的安全通行。
在进行岩巷支护设计时,应遵循以下原则:1. 充分了解岩体特征:对于岩巷所处的岩层特征和构造特点进行充分了解,掌握围岩的变形和破坏规律,为后续的支护设计提供有力的依据。
2. 针对性设计支护方案:根据岩巷围岩的特点和实际情况,设计出合适的支护方案,选择合适的支护材料和方法,针对性强,确保支护效果。
3. 手段灵活多样:在进行岩巷支护时,应该根据实际情况采用多种手段相结合,比如悬吊锚杆支护、喷浆加固、预应力锚杆支护等,以提高支护效果。
4. 预留变形空间:在进行岩巷支护时,要充分考虑岩体的变形和位移,合理设置支护结构,留有一定的变形和伸缩空间,以避免因支护刚度过大而引起的岩体破坏。
5. 注重安全施工:在进行岩巷支护施工过程中,要严格按照设计要求进行操作,确保施工过程中的安全。
在施工中要加强质量监督和检测,及时调整施工方案,确保支护效果。
三、岩巷支护的材料和方法1. 支护材料常用的岩巷支护材料主要包括钢筋混凝土、钢支撑和预应力锚杆等。
深部矿井软岩巷道布置及支护技术研究摘要:大采深矿井最大的特点就是矿压大,地质条件复杂,支护难度大,特别是对于深部软岩巷道的支护,一直是近年来煤矿技术工作者研究的重点。
软围岩强度和稳定性较差,在开采扰动和较大的矿压作用下易发生变形和破碎,巷道维护工作量很大,对深井煤矿开采带来了很大影响。
生产实践证明,对于大采深软岩巷道,某种单一的支护方式是难以起到有效支护作用的。
对此应采取“锚、网、索、喷”联合支护的方式,以维持大埋深巷道掘进软围岩的稳定。
关键词:深部矿井;软岩巷道;布置;支护软岩是地质岩体的中的一部分,是特定环境下的具有显著塑性变形的复杂岩石力学介质。
按照软岩的自然特性和工程力学作用下的变形机理,软岩可分为以下几类:即节理化软岩、高应力软岩、膨胀性软岩和复合型软岩。
相比于硬岩,软岩具有更强的可塑性、膨胀性、崩解性、流变性和易扰动性特征,软岩不仅质地松软、强度低,而且易于受到风、水、开采扰动等因素的影响而发生软化、膨胀、裂隙和变形,物理特性不稳定。
软岩的以上特性给软岩巷道的掘进和支护带来了很大的困难,特别是在大采深、高地应力的作用下,巷道围岩易产生失稳变形,掘进期间易出现冒顶和片帮。
1软岩的工程特性1.1软岩的力学属性软岩中泥质矿物成分和结构面决定了软岩的力学特性。
显示出可塑性、膨胀性、崩解性、流变性和易扰动性的特点。
软岩的膨胀性质是在物理、化学、力学等因素的作用下,产生体积变化的现象,其膨胀机理有:内部膨胀、外部膨胀和应力扩容膨胀三种。
工程中的软岩膨胀为复合膨胀形式。
1.2软岩的临界载荷随着应力水平的提高,特别是围压的增大,岩石产生的塑性变形明显增加,使得在低应力水平下表现为硬岩特性的岩石,在提高了应力水平下显示出显著的塑性变形。
1.3软岩的临界深度与软化临界荷载相对应,岩石亦存在着一个软化临界深度。
对给定矿区,软化临界深度也是一个客观量。
当地下工程埋深大于软化临界深度时,围岩出现大变形,大地压和难支护现象;当地下工程埋深小于该临界深度时,则围岩的大变形,大地压现象消失,巷道支护容易。
浅析软岩巷道支护原理摘要:随着矿井开采向深部延伸,原岩应力与构造应力不断升高,使得高应力软岩巷道围岩稳定性控制问题成为困扰煤矿安全生产的主要难题。
通过阐述软岩的特性和软岩巷道支护技术,表述了软岩的多样性,在微观上存在差异性,因此构成的软岩巷道的复合型变形力学机制类型存在多样性。
说明了软岩巷道支护技术原理和支护原则,并从非线性力学设计介绍新的支护方式。
关键词:软岩巷道;控制技术;技术展望软岩巷道在我国分布广泛,随着煤矿开采深度的不断增加,井下煤矿巷道将处于更高的地应力环境中,尤其在地质构造活动强烈的地区,井下巷道支护及稳定性更加难以保证。
软岩巷道围岩软弱,强度低,具有膨胀性埋深大,地应力水平高。
采动荷载作用大变形、高地压、难支护变形时间长、量大、速度快,破坏程度高,传统支护失败。
深部软岩巷道显现出显著的大变形、高地压、难支护特点。
1、软岩的基本概念及其分类1.1软岩的基本概念在上世纪60-90年代初,软岩的概念在国内外一直争论不休,到90年代末期,提出了地质软岩和工程软岩的概念。
国际岩石力学学会将地质软岩定义为单轴抗压强度在0.5~25 MPa的松散、破碎、软弱及风化膨胀性一类岩体的总称。
而工程软岩是指在工程力作用下能产生显著塑性变形的工程岩体。
工程岩体是软岩工程研究的主要对象,是巷道、边坡、基坑开挖扰动影响范围之内的岩体组合特征,包括岩块、结构面及其空间组合特征。
工程软岩和地质软岩的关系是:当工程荷载相对于地质软岩的强度足够小时,围岩没有产生大的破坏区,地质软岩不产生软岩显著塑性变形力学特征,即不作为工程软岩。
只有产生大破坏区和显著变形才作为工程软岩。
在大深度、高应力作用下,部分地质硬岩(如泥质胶结砂岩等)也呈现了显著变形特征,则应视其为工程软岩。
1.2 软岩分类及基本物理与力学属性软岩仅是地质岩体中一部分,但却是地质介质中极为复杂的部分。
按照软岩自然特征、物理化学特性,以及在工程力的作用下产生显著塑性大变形的机理作为分类的主要依据,软岩分为五类:即低强度软岩、膨胀性软岩、高应力软岩、节理化软岩和复合型软岩。
深井软岩巷道二次锚网索支护技术周启龙发表时间:2019-05-09T11:38:21.210Z 来源:《防护工程》2019年第2期作者:周启龙[导读] 如今随着开采范围、深度规模逐渐扩大,深井软岩巷道的维护问题,已逐渐成为了影响矿井下高效作业的一个重要影响因素。
山西省太原市美锦集团锦富煤业山西省太原市 030402 摘要:经对大量的现场实际测评资料数据的分析,对软岩巷道区域的拉压变形机体制,及运用在张拉区域变形和压缩区域的自身承受能力的原理,针对不同的深井软岩巷道的不同尺寸的压缩、张拉域,结合实际情况,采取了结合锚杆群和深锚的作用,采取对锚喷网支护试验的方法,进一步研究了深井软岩巷道不同锚喷网支护技术的参数计算以及选择研究。
关键词:软岩巷道;锚喷网二次支护如今随着开采范围、深度规模逐渐扩大,深井软岩巷道的维护问题,已逐渐成为了影响矿井下高效作业的一个重要影响因素。
软岩巷道锚喷网支护问题一直困扰着矿井的发展脚步,增加了矿井巷道失修率增高,维护工作困难的局面,并延长了施工工期。
虽然现国内外都已展开了关于此项工作的开展,但还处于摸索研究的阶段。
因此,有关此项科研工作者和专业工程技术人员,不断进行大量的研究试验工作,研究了一系列的关于深井软岩巷道锚喷网支护技术,如中性点支护分析、松动圈分析、锚喷网支护、可伸缩U型钢支护、锚喷网大弧板支护的分析等。
其中锚喷网支护技术更先进合理些,但若想真正掌握这一技术,还需要做大量的工作,本文系统的将对锚喷网的支护原理做进一步研究。
一、二次支护巷道开挖后,围岩由三向应力状态变为二向应力状态。
在施工给予初次支护后,围岩由于弹性能和塑性能的作用,产生膨胀压力,进行应力的重新分配,从而重新达到新的三向应力平衡状态。
在此阶段巷道围岩变形量较大,达到一定程度而初次支护阻力无法继续维持巷道围岩应力平衡时,巷道就比人受到破坏,此时必须进行二次支护,提供新的支护阻力,否则巷道变形到一定程度便会发生片帮冒顶现象。
关于对深井软岩巷道支护与加固的探讨依明江·阿吉新疆乌鲁木齐煤矿技工学校【摘要】本文对深井巷道变形特征以及深井软岩巷道支护的基本原则进行了分析,通过对深井软岩巷道的支护方法及深井软岩巷道的加固技术的探讨,提出了最佳的延长深井软岩巷道的服务年限的方法。
【关键词】深部巷道软岩支护加固技术煤炭资源开发由浅部向深部发展是现实而客观的要求。
煤炭科学技术的发展,更进一步加速了矿井深度的增加。
深部开采面临着高温高压和强烈的开采扰动和地应力,这决定了深部矿井会遇到一系列动力灾害,包括冲击矿压、煤岩与瓦斯突出、瓦斯爆炸矿井突水、矿压显现剧烈、巷道围岩大变形、冒顶片帮等灾害,因此,深部开采首要的、关键的问题是要解决深部巷道支护问题。
一、深井巷道变形规律与特征根据有关统计分析,当围岩单轴抗压强度在40~60M。
a的中硬岩中,断面在12~20m2条件下的拱形巷道,采用常规的锚、网、喷支护形式:即锚杆直径为16~18mm、长度为1800~2000mm的MSGLW-335无纵肋螺纹钢树脂锚杆,间排距800×800(mm);直径4mm的钢筋制网,网格100×100(mm);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下:1.埋深小于400m时,巷道基本稳定。
使用一年后,局部有微小裂缝,位移量一般不大于20mm,不影响使用。
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。
除个别破碎岩层、破碎带外,一般不需修复或加固。
2.当埋深在400~600m之间时,两帮底部开裂,位移量一般30~50mm,有少量底臌,沿拱顶或两肩呈片状或条带形剥落,局部冒落露出原岩。
破坏量约占20~30%,需修复。
修复方式一般采用清除破坏部位,补打锚杆、挂网喷浆。
对压力大的地段应注浆加固。
3.当埋深在600~800m之间时,巷道出现底臌、底脚内移,水沟挤裂,巷道顶部两肩部开裂,__________甚至冒落。