软岩大变形破坏巷道修复治理研究
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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。
关于深部矿井破碎软岩巷道的探讨1引言传统的软岩巷道的支护理论和技术更多的是仅从支护前的巷道工程地质条件出发,采用静态的观点分析问题,很少从巷道维护的全过程出发,也很少考虑开挖后围岩对支护的动态力学响应,采用常规支护时,巷道在整个维护期间稳定性都在降低,围岩赋存状态始终处于劣化状态,因而很多软岩巷道稳定性问题解决的不够理想。
2深部破碎软弱围岩控制理念(1)软岩巷道维护是支护结构与围岩结构相互作用的过程,其变形与破坏不仅表现为岩石材料的变形破坏,更主要的表现为整体结构的变形与失稳,软岩结构力学效应在工程中占主导地位,控制并允许有限制的围岩变形,并保持围岩结构的稳定,通过预留空间来满足工程需要是支护的唯一目的。
现代支护理论很强调在巷道围岩变形与稳定过程中,通过支护的作用改善围岩的力学性能,强化支护围岩结构,达到稳定围岩限制变形的目的,實现主动支护,以最经济的方式满足工程要求。
(2)岩体结构和地应力是客观存在的,对特定的工程而言,巷道围岩条件选择的余地很少,而支护及工程施工对巷道围岩稳定性的作用则具有主观性,属于能动的因素。
(3)复杂岩体的施工与维护是一个非线性的力学过程,其稳定性与支护路径有关,有必要运用动态规划原理进行科学的分析,根据岩体及工程特点合理运用支护技术和施工方法。
(4)不同支护技术的组合,同一支护的不同加固时机对巷道围岩的变形和稳定有不同的影响,应当优化组合;开挖与支护方式、支护时机的不同组合导致的围岩变形和破坏应该是不同的。
支护选型应以充分利用和维持围岩自稳能力,强化围岩支撑结构为标准,优先选择主动加固方式的支护技术,包括混凝土喷层、高性能预拉力锚杆支护、围岩注浆加固等技术。
巷道围岩滞后注浆是滞后参与巷道稳定过程的一种支护方法,注浆前一阶段的围岩稳定性完全取决于其它支护手段,因而注浆必须与其它常规支护相结合,研究它们之间的合理匹配。
3深部破碎软弱围岩强化控制机理软岩巷道围岩强度弱化和破坏是围岩变形的根源,并表现出阶段性特征。
《木家庄煤矿深部软岩巷道变形破坏机理及支护研究》一、引言煤炭是我国主要的能源来源之一,随着浅部煤炭资源的逐渐减少,开采活动已经转向了更深层次的地层。
然而,深部软岩巷道在开采过程中常常面临变形破坏的问题,这不仅影响了矿山的生产安全,也对矿工的生命安全构成了严重威胁。
因此,研究木家庄煤矿深部软岩巷道的变形破坏机理及支护技术,对于保障矿山安全生产具有重要意义。
二、木家庄煤矿概述木家庄煤矿位于我国某地,地质条件复杂。
矿区地层主要由软岩组成,且深度较大。
在开采过程中,深部软岩巷道经常出现变形、破坏等现象,严重影响了矿山的正常生产和矿工的安全。
三、深部软岩巷道变形破坏机理1. 地质因素木家庄煤矿地处地质构造复杂区域,地层中存在大量的断层、节理等结构面,这些结构面在地下工程开挖后易发生应力集中,导致巷道变形破坏。
此外,地层中的含水层、软弱夹层等也对巷道的稳定性产生了不利影响。
2. 采动影响随着煤炭的开采,地下应力重新分布,导致巷道周围岩体的应力状态发生改变。
当巷道周围岩体的应力超过其承载能力时,便会发生变形破坏。
3. 支护措施不当若支护措施设计不合理、施工质量差或支护材料选择不当等,都会导致巷道支护效果不佳,进而引发巷道变形破坏。
四、支护技术研究针对木家庄煤矿深部软岩巷道的变形破坏问题,本文提出以下支护技术措施:1. 合理设计支护方案根据地质条件和巷道实际情况,合理设计支护方案。
在支护方案设计中,应充分考虑巷道周围的应力分布、岩体性质等因素,以确保支护结构能够有效地承受地压和采动影响。
2. 采用合适的支护材料选择合适的支护材料对于提高支护效果具有重要意义。
应根据岩体性质、地压大小等因素,选择具有较高强度和稳定性的支护材料。
同时,应确保支护材料的施工质量,以保证支护结构的整体稳定性。
3. 加强巷道监测与维护在巷道支护过程中,应加强监测与维护工作。
通过安装监测设备,实时监测巷道变形情况,及时发现并处理潜在的安全隐患。
受采动影响软岩巷道修复技术研究关键词:采动影响;软岩巷道;修复技术引言受采动影响软岩巷道受到的地应力较大,也容易破碎,从而巷道很容易变形,维护起来困难较大。
目前我国在复杂围岩的支护处理方面还存在一定的不足,不能有效结合实施现场的情况来进行支护方案的选择和确定。
因此,要进行安全高效的煤矿开采,就要深入研究和探索在复杂围岩条件下的受采动影响软岩巷道修复技术。
1巷道变形破坏机理巷道支承压力分为由巷道开挖引起的支承压力和由采动引起的支承压力两部分。
在开采过程中,这两种支承压力共同作用在采准巷道上,使巷道发生变形,甚至破坏。
对于采准巷道来说,当巷道表面局部发生变形破坏后,上述两种压力向围岩深处转移,从而造成围岩应力的重新分布。
在巷道围岩中形成松动圈、塑性圈和弹性圈。
巷道的破坏主要是围岩松动圈的过度扩大造成的。
因此,阻止围岩破坏,有效地对巷道进行支护,其关键是防止松动圈扩大,并在确定其厚度的前提下,运用合适的支护手段加以控制,使之减少。
2软岩巷道的矿压显现和围岩属性特点软岩巷道一旦掘进,围岩便明显的呈现出压力并且短时间内失去自稳,两帮爆帮片落,需要迅速而有一定强度的支护,特别需要及时对围岩进行封闭,减少乃至杜绝风化、吸水的渠道,最大限度的保持围岩自身强度。
软岩巷道开挖后的变形可分为三个阶段:速变期,从掘出后至20天左右;缓变期,即相对稳定期在开掘后的 21~70天左右;剧变期,巷道的高、宽移近量明显增加,尤其以顶、底板移近更为显著,如不采取加固措施,巷道很快会压垮。
巷道来压表现为环向受压,顶板变形易冒落,底板底鼓膨胀。
掘进后围岩暴露于空气中,遇水后,体积增大,随着时间的延长膨胀量越来越大,吸水越充分的部位膨胀的越明显越迅速;相邻巷道施工时,已掘巷道围岩的稳定性受干扰非常明显,甚至破坏。
巷道自身的围岩对爆破震动也特别敏感;掘巷后围岩吸水变软并逐渐崩解、流变,即使不吸水,因井下环境湿度的变化,围岩也易崩解。
3巷道变形破坏影响因素3.1围岩性质如前面地质特征所述,底板为铝土质泥岩,强度低,遇水极易软化,直接导致巷道围岩严重变形。
对矿井极软岩巷道的加固修复试验研究【摘要】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,需经常翻修,严重影响矿井的安全和正常生产。
多年来,软岩巷道围岩控制理论及支护技术一直是采矿工程学科的重要研究方向。
【关键词】软岩巷道;加固修复1.对集中巷的破坏原因分析及加固机理1.1集中巷破坏原因分析(1)—般来说极软岩巷道的性质差,自承能力低。
通过对—340m平集中巷现场采取岩石试样,在实验室测出集中巷围岩的力学参数并进行分析,集中巷围岩为泥岩、砂质泥岩,泥岩和砂质泥岩性脆易碎,这些岩石对温度、湿度、水的作用甚为敏感,岩石强度急剧降低,泥岩遇水崩解后强度完全丧失,使巷道围岩自承能力急剧下降。
X一射线衍射对围岩矿物成分分析表明,主要矿物为高岭石,这种岩石遇。
水后使颗粒发生破坏产生软化、崩解,岩石流变显著,巷道变形增大。
(2)巷道四周不均匀承载,承载体受力条件恶化。
340m水平集中巷为急倾斜巷道,其水压力一般较大,加上矿区的巷道围岩性质较差,白承能力较低,使U型钢支架的承载能力大幅度降低,受力条件急剧恶化,使巷道断面多呈现出“尖桃形”破坏。
(3)地质构造因素。
极软岩巷道区域地质构造复杂。
可以利用套裂法对现场测推算测试矿区的原始地应力分布特征,揭示出矿区存在残余构造应力。
在自重应力与构造应力双重作用下,导致巷道压力人,变形剧烈。
(4)巷道支护方式不合理。
U型钢支架的结构和形式如果过于单—,就难以适应复杂多变的软岩巷道压力:我国现有U型钢支架的量与国外先进水平比,尚有较大差距,如型钢屈服强度偏低,卡缆的结构和性能差,难以充分发挥其承载能力。
1.2锚注加固机理目前,对于极软岩巷道的支护,还没有一种完全行之有效的指导理论。
传统的锚喷支护已不适应高应力、大变形的软岩巷道;碹体支护由于施工复杂、成本高、变形量小,它与软岩的变形规律和支护要求不一致,难以适应软岩巷道支护:从支护技术上看,各种刚性支架与软岩巷道围岩变形规律不一致,而且支护成本高;以U型钢为主的各种可缩性金属支架因软岩巷道围岩变形大、支架受力不均也出现变形破坏。
软岩巷道修复技术研究摘要:通过对软岩变形巷道观察、研究,分析巷道变形原因,确定修复巷道时支护形式及支护参数,以减少巷道变形量,确保巷道支护长期有效。
关键词:软岩巷道修复支护参数一、变形巷道概况常村煤矿-310m水平东翼运输大巷为矿井主要轨道运输大巷,满足矿井东翼各采区回采时的通风、行人、运输需要。
该大巷为穿层巷道,穿过的岩层主要有砂岩、泥岩、沙质泥岩,但大部分区段为泥质砂岩,地层构造非常复杂。
巷道形状为直墙半圆拱形,净宽3400mm,毛宽3600mm,净高3300mm,毛高3400mm,墙高1600mm,净断面积12.8m2。
巷道原支护采用高强树脂锚杆、金属网等联合支护技术,锚杆间排距800×800mm;还有一些巷段采用锚索加强支护。
巷道原支护示意图如图1所示。
该区域巷道局部地段底臌突出,顶板开裂剥落,尤其帮底角处已严重内移,巷道变形和底臌并未停止,断面收缩非常明显,多数地段不得不回头重新翻修,巷道表现为全断面来压,尤其是帮底变形严重,采用普通锚喷支护形式都不能有效控制巷道变形,维修周期仅为1~1.5年,期间两帮移近量高达1000mm,底臌量超过500mm,如图2所示。
巷道变形破坏的基本特点为:1)在7灰岩层中巷道很稳定,出了7灰岩层巷道基本为泥岩和煤线互层,巷道变形严重。
2)巷道揭露岩体强度较弱,围岩破碎,支护难度大;3)掘进迎头围岩赋存条件变化十分频繁,施工管理难度大;巷道底部与顶端为强拉应力区,易造成底臌与冒顶;4)该巷道为开拓巷道,服务年限长,对变形控制要求高;5)局部地段围岩中含有煤线,强度更低,施工难度和后期变形控制难度进一步加大;6)棚子搭接处加长、卡缆断裂、水泥背板多处断裂悬吊、支架腿子扭曲、顶梁尖角变形破坏。
东大巷自成巷以来,巷道围岩一直受水的作用影响,加之围岩本身层理裂隙发育、粘土矿物含量高,巷道处于长期蠕变状态。
当围岩松动圈发展超过锚杆的长度时,锚杆的锚固力迅速降低,部分锚杆失效,从而不能有效控制巷道围岩变形,引起喷层开裂,巷道断面收缩、底臌严重。
软岩巷道变形破坏的特点及其支护问题研究【摘要】矿井深部开采中有一系列的新问题,如地压增大、巷道压力大、其围岩变形量显著增大、支护物损坏严重、巷道翻修量剧增、巷道维护变得异常困难。
其支护效果的好坏直接影响矿井的高产高效和安全,它已成为深部开采能否顺利进行和能否实现高产高效的主要制约因素之一,深井巷道矿山压力控制是深部开采面临的亟待解决关键技术课题之一。
【关键词】软岩巷道;应力状态;高产高效;支护形式;破坏机理;力学机制;关键部位0 引言在我国已探明的煤炭资源占世界总量的11.1%,但埋深的1000m以下的为2.95万亿吨,占煤炭资源总量的53%。
经济的快速发展对能源的需求量日益增加,开采规模不断扩大,浅部易采的矿产资源日趋枯竭,地下矿山向深部开采是必然趋势。
1 软岩巷道变形破坏的特点及其影响因素1.1 软岩巷道变形破坏特点1)围岩的自稳时间短、来压快。
所谓自稳时间,就是在没有支护的情况下,围岩从暴露到开始失稳的时间。
软岩巷道的自稳时间仅为几十分钟到几个小时,巷道来压快,要立即支护或超前支护,方能保证围岩不致冒落。
2)围岩变形量大、速度快、持续时间长深部高应力软岩巷道的特点就是围岩变形速度快、变形量大、持续时间长。
一般来说,巷道掘进的第1-2天,变形速度少的5-l0mm/d,多的达50-100mm/d;变形持续时间一般25-60天,有的长达半年以上仍不稳定。
巷道的围岩的变形量,在支护良好的情况下,其均匀变形量一般达到60-l00mm/d以上,大的甚至300-500mm/d;如果支护不当,围岩变形量很大,300-l000mm/d以上的变形量司空见惯。
3)围岩的四周来压、底臌明显在较硬岩层中。
围岩对支护的压力主要来自顶板,力主要来自顶板和两帮,但在深部软岩巷道中硬岩层围岩对支护的原则是四周来压、底臌明显。
底臌明显是深部软岩巷道的重要特征,如果巷道底臌或底臌不明显,围岩就不是软岩。
深部软岩巷道四周来压,如果不支护,将出现一个支护结构的薄弱带,巷道破坏首先就是从不设防的底臌开始,又因底臌导致两帮移近和失脚,直到片帮冒顶,巷道全部破坏。
工程软岩巷道变形机理支护修复方案设计论文巷道变形,是工程软岩领域里让人头疼的问题。
支护不到位,修复不及时,都可能造成巷道变形,进而影响整个工程的进度和安全。
今天,就让我来给大家捋一捋软岩巷道变形机理,以及支护修复方案设计。
一、软岩巷道变形机理1.岩体特性软岩巷道所处的岩体,具有很高的塑性,容易发生变形。
岩体的结构、成分和物理性质,决定了它的变形特性。
比如,泥岩、页岩等软岩,含有大量的粘土矿物,遇水容易发生软化,导致变形。
2.地应力作用地应力是影响软岩巷道变形的重要因素。
随着巷道开挖,原本平衡的地应力状态被打破,巷道周围的岩体开始发生应力调整。
这种调整过程中,岩体内部的应力不断积累,当应力超过岩体的强度时,就会发生变形。
3.水的作用水是软岩巷道变形的催化剂。
软岩中含有大量的水分,水的作用使岩体软化,降低其强度,从而加剧变形。
水还会影响岩体的力学性质,使岩体更容易发生变形。
二、支护修复方案设计1.支护方案(1)初期支护初期支护的主要目的是防止巷道表面的岩体发生脱落和变形。
常用的初期支护方法有:锚喷支护:通过喷射混凝土和锚杆,增强岩体的整体稳定性。
拱形支架:采用拱形支架,对巷道进行支撑,防止岩体变形。
(2)二次支护二次支护是在初期支护的基础上,进行的补充支护。
常用的二次支护方法有:钢筋混凝土衬砌:在初期支护的基础上,浇筑钢筋混凝土衬砌,提高巷道的承载能力。
预应力锚索:通过预应力锚索,对岩体进行加固,提高其稳定性。
2.修复方案(1)变形监测在巷道变形过程中,及时进行变形监测,了解变形发展趋势,为修复工作提供依据。
(2)修复材料选择合适的修复材料,是保证修复效果的关键。
常用的修复材料有:聚合物混凝土:具有高强度、抗渗性和耐久性,适用于软岩巷道的修复。
(3)修复方法喷射混凝土:对巷道表面进行喷射混凝土,增强岩体的整体稳定性。
预应力锚索:通过预应力锚索,对岩体进行加固,提高其稳定性。
位移控制:对巷道进行位移控制,防止岩体继续变形。
浅析软岩巷道的破坏机理及其控制技术摘要:本文浅析软岩巷道破坏的机理、软岩巷道围岩控制技术,以及技术应用效果分析等。
关键词:软岩巷道;破坏机理;控制技术;效果分析一、软岩巷道破坏的机理煤矿有些锚喷网支护巷道仍出现失稳破坏现象,表现出了底鼓、两帮严重内挤和拱顶离层等问题,经现场调研和初步理论分析,大家一致认为,软岩巷道发生严重变形和破坏的原因是由多多面因素作用的结果。
1)围岩承载能力低。
软岩可分为砂岩、泥岩和煤三类基本岩性,还有具有临近两岩层间共性的过渡岩层(泥砂岩互层、泥质粉砂岩)。
过渡岩层的岩石物理力学性质指标介于两者之间,加上各岩层连续性较差,RQD质量指标较低,围岩整体承载能力将受到极大影响。
所以,围岩承载能力较低是软岩巷道失稳的主要原因。
2)地应力以水平应力为主。
根据破坏形式表明,不同方向巷道破坏严重程度不同,说明煤矿原岩应力场的第一主应力为水平应力,经实测也说明了此问题。
3)巷道原支护结构和参数不合理。
因受地质条件的限制,巷道成型效果差、支架与围岩接触不良、无控底措施、喷射混凝土封闭效果不明显,整体支护强度不够。
4)底板和底角控制措施不力。
对巷道的底角和底板若不能采取有效的支护措施,当巷道的顶帮压力较大时,围岩就会出现应力集中,产生显著的塑性变形和剪切破坏,表现出显著的底鼓现象,进而影响巷道顶帮的稳定,产生拱顶下沉,两帮内挤,从而造成巷道支护结构的全面失稳破坏。
5)水侵的影响。
有的侏罗系含水层组的孔隙裂隙水是影响巷道掘进与支护的主要因素。
由于巷道所处位置围岩大部分为泥质胶结,对水非常敏感,岩体遇水泥化现象较为明显。
6)大松动圈不稳定围岩。
根据围岩松动圈支护理论,属于Ⅴ类大松动圈较软软岩或极软软岩巷道,一般支护形式无法满足维护其稳定的要求。
可先采用U 形钢棚支护属于被动低强度支护。
围岩强度得不到加固提高,自身承载能力在变形过程中逐渐降低;在高围岩压力下,支架受力不均也出现集中高应力,使支护机构的承载能力大打折扣。
煤矿软岩巷道支护技术研究与实践摘要文章通过对软岩巷道变形破坏的原因分析,软岩巷道支护存在的问题,软岩巷道支护技术的改进等三个方面对软岩巷道的支护进行了系统性分析,为煤矿软岩巷道技术工程人员提供参考。
关键词软岩巷道;支护;问题;改进在煤矿开采的过程中,随着深度的不断增加,来自于上层的压力就越大,这样非常容易导致巷道变形,特别是当围岩的地质条件相对松软时,巷道的变形量就会相对加大,从而导致维修频繁,费用加大,这样不但严重制约了煤矿的正常生产,而且还非常容易出现重大安全事故。
1软岩巷道变形破坏的原因分析在煤矿开采的过程中,随着开挖的深度不断加大,地质构造越来越复杂。
这时,如果巷道围岩恰好位于软岩层,就会造成巷道长期不稳定,从而造成巷道的顶板出现不同程度的弯曲下沉,巷道的两壁向内挤压,底部上凸,有时还会出现锚杆拉断等现象,当巷道变形达到一定程度,还会出现软岩破碎、两壁开裂,断面缩小等严重状况,这样就会严重影响巷道的正常使用。
通过十字基点法和矿压观测法对软岩巷道的各部分变形状况进行设点观察测量,并对观察测量的数据进行详细分析,从而得出了软岩巷道破坏的特点和根本原因有以下几点。
1.1软岩巷道建制初期变形速度较快,持续时间较长数据表明,在掘进初期第一周内巷道变形速度相对较快,并且变形量也比较大。
一周之后,巷道的变形速度开始变慢,但是仍然有明显的变形,这种状况大约持续到一个月作用才渐趋稳定。
出现这种状况的主要原因是由于软岩巷道处于大埋深的状态下,软岩的承压状态出现改变造成的。
如果软岩巷道的埋深较浅,所受到的应力就相对较小。
1.2顶板、底板、两壁的变形量不同数据表明,软岩巷道掘进之后,巷道的顶板会出现下沉,底板会出现上凸,两壁会出现内移等现象,并且顶板、底板、两壁的变形量明显不同,顶板、底板变形的量明显大于两壁的变形量。
在软岩巷道的各部分结构中,变形破坏最严重的地方就是巷道拱部,变形严重时甚至出现墙体开裂现象,在下壁肩窝部位,是破坏非常严重的部位。
工程软岩巷道变形机理支护修复方案设计论文工程软岩是一种具有高程度变形能力的松软岩石,其开挖后易发生变形及破坏。
在工程建设中,隧道是非常重要的工程部分,而软岩隧道在建设和使用过程中经常会遭受地质的水文井等因素的影响,严重影响隧道的使用寿命和安全性。
因此,对软岩巷道进行支护修复十分必要,可以使软岩巷道质量和稳定性得以保障,保证使用寿命,为工程做好铺垫。
一、工程软岩巷道变形机理工程软岩隧道的变形机理复杂,主要表现在岩层变形和滑动方面。
在开挖过程中,隧道周围的应力分布发生了改变,原有的应力equilibrium 被破坏并引导了变形过程,这些变形过程通常分为围岩挤压和摆动自由面两种形式。
围岩挤压是指在隧道周围的围岩中,开挖面积的变化引起了周边围岩中的应变、剪切变形和开挖面积的变形,并随着开挖过程的进行不断扩散。
摆动自由面又称硬岩前缘,这是指因为隧道壳体挡土或结构的作用,产生挤压后,隧道壳体周围的围岩受到挤压作用而发生塑性变形,从而形成一条固定的或不固定的自由面。
二、工程软岩巷道支护修复方案设计1. 断层带处理软岩属于脆性岩石,而在软岩隧道的开挖过程中,可能会遇到地质断层带,断带对软岩层稳定性的影响非常大,常常引起地面塌陷、断层变形等问题。
为了保证隧道的稳定和安全性,需要在隧道开挖时进行断层带的处理。
一般采用填充式支护,填充材料应选用高质量的砂、砾石或混凝土等。
填充材料应能够起到加厚、巩固、增强支撑和分散荷载的作用。
2. 预应力锚喷技术软岩巷道的支护技术非常重要。
在采用混凝土支撑方法时,为增强混凝土支撑结构的稳定性和承载能力,可以采用预应力技术,采用预应力锚喷技术。
该方法的主要思路是利用高强度钢材制成的打向钢筋或螺纹钢筋,将其埋入混凝土填充区域深度50-100mm处,以达到混凝土支撑结构的预应力增强效果。
3. 垂直与水平锚杆技术垂直与水平锚杆技术是一种可以解决地下工程中隧道变形问题的方法,这种技术基于隧道两侧一定深度铺设足够数量的钢筋或合金材料,随后进行埋深优化设计和锚固。
《木家庄煤矿深部软岩巷道变形破坏机理及支护研究》篇一木山庄煤矿深部软岩巷道变形破坏机理及支护研究一、引言随着煤炭资源的开采深度不断增加,深部软岩巷道在煤矿生产中扮演着越来越重要的角色。
然而,由于地质条件复杂,深部软岩巷道常常面临着变形和破坏的问题,给煤矿的安全生产和高效运营带来严重威胁。
因此,对木山庄煤矿深部软岩巷道变形破坏机理及支护技术进行研究,对于保障煤矿安全生产和提高生产效率具有重要意义。
二、木山庄煤矿概况木山庄煤矿位于我国某地,地质条件复杂。
其中,深部软岩巷道广泛分布,且其围岩稳定性差,容易发生变形和破坏。
针对该地区的煤矿生产特点,本文对深部软岩巷道的变形破坏机理及支护技术进行了深入研究。
三、深部软岩巷道变形破坏机理(一)地质因素木山庄煤矿深部软岩巷道的地质条件复杂,主要表现为围岩强度低、节理发育、地下水丰富等。
这些地质因素导致巷道在开采过程中容易发生变形和破坏。
(二)采动影响随着煤炭的开采,矿山压力逐渐增大,对围岩稳定性产生不良影响。
尤其是在深部软岩巷道中,采动影响更为显著,容易导致巷道变形和破坏。
(三)支护方式不当支护方式的选择和施工质量对巷道稳定性具有重要影响。
如果支护方式不当或施工质量不达标,将导致巷道变形和破坏。
四、支护技术研究针对木山庄煤矿深部软岩巷道的变形破坏问题,本文提出以下支护技术措施:(一)优化支护设计根据地质条件和采动影响等因素,优化支护设计。
选择合适的支护材料和支护方式,确保支护结构的稳定性和可靠性。
(二)加强支护施工质量管理提高支护施工人员的技能水平,加强施工过程的质量控制,确保支护施工质量符合要求。
(三)采用新型支护技术推广应用新型支护技术,如注浆加固、锚杆支护、复合支护等。
这些技术可以有效地提高围岩的稳定性和承载能力,减少巷道变形和破坏的发生。
五、案例分析以木山庄煤矿某深部软岩巷道为例,采用上述支护技术措施进行实践应用。
通过优化支护设计、加强施工质量管理和采用新型支护技术等措施,有效地控制了巷道的变形和破坏,提高了围岩的稳定性和承载能力。
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。
软岩巷道修复支护技术研究摘要:为了研究软岩巷道修复支护技术在现场施工过程中的运用。
在结合笔者多年工作经验前提下进行了理论与实际方面的论证。
为同行提供建设性意见。
关键词:软岩;巷道;修复;支护1软岩巷道类型及变形破坏特征软岩巷道根据运用领域的不同与研究方面的差异,其定义也有着不同的含义。
当前最具典型的定义有针对工程领域提出的工程软岩概念,即为工程外力作用下软岩能在一定限度内进行塑形变形。
根据其变形规模与特性可以将其分割为有软弱性、可塑性、膨胀性、崩解性、流变性以及工程扰动性等。
而在实际运用领域,可以根据当前工程实际经验进行低强度软岩、膨胀性软岩、破碎软岩、高应力软岩的典型性四大类划分。
其中低强度软岩抗压、抗剪等强度特性最弱,工程实践中常遇到由软弱煤层、砂质泥岩、泥岩等层段。
颗粒胶结程度极低。
完整性差,工程穿越时需格外注意。
另外膨胀性软岩因为其矿物含量变化与辅助结合性的不同,在黏土水合物作用下产生不定形变作用力。
在岩石孔隙和裂纹中进行收敛和支撑。
产生不可逆转的完整性破坏。
破碎软岩与高应力软岩在基岩性质上往往物性较好,力学性质显著。
其工程上可以进行技术处理和规避,需要注意的有在地质构造剧烈区应注意断层破碎带、采空区等不良因素的影响。
同时开采到了深部以后,会出现软岩大变形、强流变等突然性事件。
基于以上软岩巷道类型分析叙述,在地层复杂构造应力与岩石物性特征影响宏观、微观考量范围下软岩巷道的破坏特性复杂而多变。
在此笔者进行简化性经验分享,将围岩变形特征进行四个方面的总结性概况:1、围岩来压快,变形速率高。
围岩挖掘因为工程进度要求与现场工艺标准必须短时间进行揭露,但因为岩石特性其变形时间更短。
如若支护工序正在进行或者还没来得急支护就发展剧烈形变其后果不可想象;2、巷道出现大规模变形,且持续时间长。
如若遇到流变性岩体在岩石综合受扰情况复杂前提下,岩石变形难收敛导致后续严重工程问题;3、不同情况下软岩典型膨胀特征,会导致工作面的底鼓变形;4、脆性岩石对水、风、压力、震动等外界因素反应敏感性导致是一些工艺不可使用或者使用失效。