巷道围岩应力控制技术
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深井巷道围岩地应力分布规律测试及控制技术近年来,深井巷道围岩塌陷事故频发,给煤矿生产带来了极大的危害和损失。
为了保证井下工作人员的安全和煤矿的正常生产,对于深井巷道围岩的应力分布规律的测试和控制技术的研究变得十分重要。
本文将从测试方法和控制技术两方面探讨深井巷道围岩地应力分布规律测试及控制技术。
一、测试方法1、钻孔法钻孔法是最常用的测试深井巷道围岩地应力分布规律的方法。
通过在围岩中钻一定深度的孔洞,测定围岩中不同深度的应力值,从而得出围岩的应力分布规律。
钻孔法不仅测试精度高,而且速度快,对立即掌握围岩应力情况十分有利。
如果要求精度更高,还可以使用测微计、电测点等设备辅助测量。
2、红外线法红外线法是一种非接触式的测试方法。
通过使用红外线扫描仪和热像仪来记录巷道围岩的温度分布,进而测定围岩中的热应力分布,从而推导得出围岩地应力分布规律。
该方法测试过程不需要人员进入巷道,减少了工作人员的安全风险。
但是,由于围岩的温度变化受到许多因素(如气流、地温、水温等)的干扰,该方法的测试精度相对较低。
3、衬砌变形法衬砌变形法是一种通过测定巷道内衬砌的变形情况,推导出围岩地应力分布规律的方法。
该方法依靠衬砌的弹性形变来估计围岩的应力状态。
衬砌变形法能够实时监测巷道围岩变形,尤其在有活动性煤层的支护工程中有重要的应用价值。
二、控制技术1、钢丝网隧道衬砌支护技术钢丝网隧道衬砌支护技术首先在巷道壁上铺设钢筋网,然后注入混凝土,形成固定的隧道衬砌。
该技术能够承受较大的围岩应力,大幅度提高了巷道的承载能力。
2、岩石锚杆加固技术岩石锚杆加固技术是指将钢筋或钢板插入巷道围岩中,然后将锚杆和巷道围岩胶接固定。
该方法可承受恶劣环境下的巷道围岩应力,延长了巷道使用寿命。
3、压力释放技术压力释放技术是通过钻孔工程在巷道围岩中开凿孔洞,将压力释放到较低的地层,以实现围岩的松弛减压。
该方法在一定程度上缓解了巷道围岩应力,有效预防了围岩坍塌。
煤矿回采巷道围岩控制理论探讨煤矿回采巷道围岩控制一直是煤矿生产中的重要问题,围岩控制的好坏直接影响到矿井的安全生产和资源开采率。
对煤矿回采巷道围岩控制进行理论探讨,对于提升煤矿生产效率和保障矿工安全具有重要意义。
煤矿回采巷道围岩控制的理论基础主要包括地质力学、岩土力学、岩石力学等学科的理论知识。
在煤矿回采过程中,巷道围岩受到来自煤岩体压力、地表荷载以及矿井内部巷道开挖等多方面的作用,因此围岩控制的理论研究需要充分考虑这些因素的影响。
地质构造对煤矿回采巷道围岩控制有着重要影响。
煤矿所处的地质构造不同,对巷道围岩的稳定性有着不同的影响。
在断层地带,围岩受到应力作用较大,需要采取相应的加固措施;而在平稳的地质构造中,围岩受到应力相对较小,围岩控制的难度相对较小。
在巷道开挖过程中,巷道围岩受到了应力的释放和变形,这也是围岩控制的重要影响因素。
在巷道开挖后,围岩受到了新的应力分布,需要及时进行支护加固,以保证巷道的安全性。
地表荷载也会对巷道围岩产生相应的影响。
特别是在煤矿附近有建筑物或者交通道路等情况下,地表荷载对巷道围岩的稳定性产生极大的影响,需要进行合理的勘察和支护设计。
针对以上影响因素,煤矿回采巷道围岩的控制理论需要综合考虑地质构造、巷道开挖过程、地表荷载以及围岩力学性质等多方面因素,制定出合理的围岩控制方案,以保障矿井的安全生产。
在煤矿回采巷道围岩控制方案中,常用的控制措施包括支护加固、注浆灌浆、预应力锚杆等。
支护加固是最常用的围岩控制手段,主要有钢架支护、锚索支护、喷网支护等形式。
注浆灌浆可以填充空隙,提高巷道围岩的整体稳定性;预应力锚杆则可以通过对围岩施加一定的预压,提高围岩的抗拉强度。
而在煤矿回采巷道围岩控制方案的制定过程中,需要综合考虑煤层厚度、倾角、断层分布、围岩岩性、应力分布等多方面因素,以保证控制方案的有效性。
近年来,随着科技的发展和理论的深入研究,一些新的围岩控制技术也开始应用于煤矿回采中。
巷道掘进后,围岩的原岩应力平衡状态被破坏,围岩应力重分布进入塑性状态,一方面导致塑性区扩大和两帮位移增长,另一方面使一些强度低的岩石因应力达到强度极限而破坏,随之产生裂缝或剪切位移,造成破坏岩石的大量脱落,为了保持围岩,稳定以及硐室结构的安全,在围岩稳定性评价的基础上进行支护,以改变围岩的物理力学性质,改善围岩内部的应力及应力分布,降低支承压力区的承载能力,使支承压力向围岩深部转移,从而提高围岩的稳定性。
巷道掘进时,巷道围岩压力以压应力为主,在巷道两帮和拱脚处应力较大,容易出现应力集中,导致出现片帮和巷道拱脚岩石破裂。
顶板由于卸载作用,巷道出现最大切向拉应力,并分布在顶板一定范围内,极易出现顶板岩石离层现象。
施工巷道的围岩应力及来压分析施工巷道的围岩应力及来压是施工过程中需要重点分析和考虑的问题。
在进行施工工程之前,首先需要对巷道围岩进行调查和评估,确定巷道围岩的性质、厚度、倾角等基本参数。
然后,根据巷道的设计方案和施工工艺,结合现场的实际情况,进行应力及来压分析。
巷道的围岩应力分析是指对围岩的应力状态进行研究。
一般来说,巷道围岩的应力状态可以分为两种情况:一是围岩受到一定的外力作用而形成的应力状态;二是围岩失去平衡后自身产生的应力状态。
在施工巷道中,由于施工过程中的爆破、挖掘和支护等工作会对围岩产生应力作用,因此需要对这些外力作用进行分析和评估。
巷道围岩的来压分析是指对围岩受到力的压力大小进行分析。
在施工巷道中,围岩受到上部土层、建筑物及水压力等的压力作用,这些压力会对巷道的稳定性和安全性产生影响。
因此,需要对来压力进行分析和计算,确定巷道围岩的受力情况,为巷道设计和施工提供依据。
对于施工巷道的围岩应力及来压分析,可采用数值模拟方法进行研究。
通过建立巷道围岩的数学模型,输入相关参数和边界条件,使用计算机软件对围岩的应力和来压进行模拟计算。
根据计算结果,可以评估巷道围岩的稳定性,并提出合理的支护措施和安全预警机制。
在进行施工巷道围岩应力及来压分析时,应注意以下几个方面:一是要充分考虑巷道围岩的地质条件,包括岩性、结构、断裂、节理等因素;二是要准确测量巷道围岩的应力和来压,尽可能获取真实的数据;三是要合理选择适应的数值模拟软件和方法,确保计算结果的可靠性;四是要结合施工工艺和支护措施,进行综合分析和评估。
总之,施工巷道的围岩应力及来压分析是保证巷道工程顺利施工和安全运营的重要工作。
通过合理的分析和评估,可以为巷道设计和施工提供科学依据,保障巷道的稳定性和安全性。