大跨度切眼围岩稳定性分级及变形控制研究

格式：pdf
大小：298.56 KB
文档页数：4

煤ห้องสมุดไป่ตู้
第４７卷第６期
ｄｏｉ：１０．１１７９９／ｃｅ２０１５０６０１６
炭
工
程
Ｖｏ１．４７．Ｎｏ．６
ＣＯＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
大跨度切眼围岩稳定性分级及变形控制研究
马占元
（大同煤矿集团有限责任公司晋华宫矿，山西大同０３７００３）
摘
要：以晋华宫矿４０２盘区８２０６综采面切眼为研究对象，提出了顶板离层率、围岩松动
系数及顶板裂隙发育度３个围岩稳定性控制指标，分别对３个控制指标进行科学合理分级。借助３个控制指标分级，并结合矿井顶板的基本性质和特点，将切眼围岩控制支护难度划分为六级，
ｄｉｆｉｆｃｕｌｔｙｗａｓｆｕｒｔｈｅｒｄｉｖｅｄｉｎｔｏｓｉｘｇｒａｄｅｓｃｏｍｂｉｎｉｎｇｗｉｔｈｂａｓｉｃｐｒｏｐｅｒｔｙａｎｄｃｈｒａａｃｔｅｉｒｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｒｏｏｆｓｕｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄｃｌａｓｓｉｉｃｆａｔｉｏｎｔａｂｌｅ，ｔｈｅｓｕｐｐｏｒｔｄｉｉｃｆｕｌｔｙｏｆｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋｏｆ８２０６ｏｐｅｎ—ｏｆｗａｓ
３ｃｏｎｔｒｏｌｉｎｄｅｘｅｓｏｆｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋｓｔａｂｉｌｉｔｙｗｅｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｎｄｃｌａｓｓｉｉｆｅｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｒｏｏｆｓｅｐａｒａｔｉｏｎｒａｔｉｏｎ，ｌｏｏｓｅ
中图分类号：ＴＤ３５３
文献标识码：Ａ
文章编号：１６７１ — ０９５９（２０１５）０６－００４９－０４
ＳｔｕｄｙｏｎＳｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇＲｏｃｋＳｔａｂｉｌｉｔｙＣｌａｓｓｉｉｃｆａｔｉｏｎａｎｄＤｅｆｏｒｍａｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌｏｆＬａｒｇｅ— — ＳｐａｎＯｐｅｎ— — Ｏｆｆ
通过运用计算和分级表判定８２０６切眼围岩支护难度为二级（难支护型）。提出了 “ 三位一体 ” 综
合支护体系，并阐述了其控制方法和作用。对８２０６综采面切眼支护试验结果表明：“ 三位一体 ”
综合支护体系对围岩控制效果显著，为矿井相似条件切眼围岩控制提供技术借鉴。关键词：大跨度切眼；顶板离层率；围岩松动系数；顶板裂隙；“ 三位一体 ” 综合支护体系
ｃｏｅｉｃｆｉｅｎｔｏｆｓｕｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｄｅｇｒｅｅｏｆｆｒａｃｔｕｒｅｓ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｌａｓｓｉｉｆｃａｔｉｏｎｉｎｄｅｘｅｓ，ｔｈｅｓｕｐｐｏｒｔ
ｃｏｎｔｒｏｌａｐｐｒｏａｃｈｅｓａｎｄｅｆｆｅｃｔｓｗｅｒｅｉＵｕｓｔｒａｔｅｄ．Ａｎｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｓｕｐｐｏｒｔｔｅｓｔｓ，ｒｅｍａｒｋａｂｌｅｅｆｆｅｃｔｗａｓａｃｈｉｅｖｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｒｇａｅ—ｓｐａｎｏｐｅｎ —ｏｆ；ｒｏｏｆｓｅｐａｒａｔｉｏｎｒａｔｅ；ｌｏｏｓｅｃｏｅｉｃｆｉｅｎｔｏｆｓｕｒｏｕｎｄｉｎｇｒｏｃｋ；ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｄｅｇｒｅｅｏｆ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆ８２０６ｆｕｌｌｙｍｅｃｈａｎｉｚｅｄｆａｃｅｏｐｅｎ一０ｆｆｉｎｓｏｕｔｈｅｒｎ４０２ｐａｎｅｌｏｆＪｉｎｈｕａｇｏｎｇＣｏａｌｍｉｎｅ．
ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄａｓｓｅｃｏｎｄｒａｇｄｅ（ｈｒａｄ），ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｗｈｉｃｈａ“ ｔｒｉｎｉｔｙ ”ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｓｕｐｐｏｒｔｓｙｓｔｅｍｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ，ｔｈｅ
ＭＡＺｈａｎ—ｙｕａｎ
（ＪｉｎｈｕａｇｏｎｇＣｏａｌＭｉｎｅｏｆＤａｔｏｎｇＣｏａｌＭｉｎｅＧｒｏｕｐＣｏｍｐａｎｙＬｉｍｉｔｅｄ，Ｄａｔｏｎｇ０３７００３，Ｃｈｉｎａ）

综采大断面开切眼支护技术探讨

Ｉ围岩破碎区ＩＩ塑性区ＩＩＩ弹性区Ｉｖ原岩应力区图１巷道围岩变形破坏分布图
（４）有利于巷道的快速掘进。现代化高产高效的采煤方法使得煤矿企业生产接续紧张，巷道的快速掘进在所难免。（５）巷道支护设计需要遵循以下原则，包括：１）一次支护原则；２）高预应力和预应力扩散原则；３）“ 三高一低 ”原则；４）临界支护强度与刚度原则。３大断面巷道围岩控制技术３．１综放大断面巷道两帮煤体的控制综放工作面顶板、两帮为实体煤，巷道开挖后，围岩应力重新分布，由于两帮的强度较低，煤体边缘首先被破坏，并逐步向深部扩展到弹性应力区的边界，两帮煤体从顶、底板之间被 “ 挤出” ，两帮先出现拉破坏，底板两侧剪切断裂，顶板下沉；随着载荷增大，两帮破坏严重，最后顶板离层，形成多层抛物拱式破坏。提高巷帮支护强度和煤体残余强度是大断面巷道围岩控制的一个关键。合理的巷帮支护技术应能提供较大的侧向支护阻力，既能控制两帮塑性区与松动区域的发展，同时又能适应两帮较大变形的特点。一般应采用既有支护作用，又有加固作用的锚杆支护，既可采用高阻让压支护，应用增强可拉伸锚杆或延伸率大的锚杆，达到上述要求：又可采用高强全长锚固锚杆，增大锚固剂与锚杆的接触面积，提高两帮的锚固力和强度３．２综放大断面巷道顶板的控制综放工作面顶板为煤体，跨度大，层厚不稳定，层理发育，分层之间粘结力小，巷道开挖后顶板极易离层和破裂，难以形成承载结构。巷道两帮受顶板变形影响比较大，由于顶板、两帮变形相互作用，当两帮移近量大、片帮严重，引起顶板变形加剧，形成恶性循环。采用锚杆支护时，顶板的变形和破坏一般超过了常规锚杆的锚固范围，锚杆支护能否有效控制顶板，关键看能否实现锚杆的实际工作特征与顶板岩层的自承特征协调一致，使顶板由载荷体变为承载体。要实现这一目标，应在顶板离层以前，及时地安装预紧力、刚度和工作阻力都较高的锚杆。结合ｗ型钢带、菱形金属网等辅助支护，可显著提高顶板的稳定性。顶板岩层形成共同支护体后，能将上层岩层载荷传递到两帮深部，因深部岩体处于三向应力状态，承载能力高，可减小两帮浅部应力，降低两帮的维护难度。３．３大断面巷道底板的控制综放工作面巷道围岩变形、破坏的结果是主要是底鼓。引起底鼓的主要原因有：底板岩性松软，较高的岩层应力作用等。因此，防治底鼓应从加固围岩，降低围岩应力以及防治水等方面着手，按照防治措施的不同，可分为支护加固法、卸压法及联合支护法。支护加固法就是对底板岩层或巷道帮、角进行支护或加固，从而达到提高底板岩层的稳定性，限制或减小底板鼓起的作用。其防治措施主要有底板锚杆、帮角锚杆、底板注浆、封闭式支架以及混凝土反拱等。在软弱底板打锚杆有两个作用：一是将底板岩层各分层连接在一起组成组合梁，提高岩层的抗挠曲能力和岩层之间的抗剪切能力；二是采用预应力锚杆或摩擦式锚杆可以对围岩施加预应力和摩擦力，从而提高岩体的抗变形能力，减小底板岩层的底鼓量。

童亭矿10煤层综采工作面切眼综合控制技术浅谈

童亭矿10煤层综采工作面切眼综合控制技术浅谈摘要:随着矿井机械化水平的提高,综采工作面接替准备迫切需要得到保证。

论文针对童亭矿综采块段主要集中在陈楼块段10煤层,而解决10煤层综采工作面切眼大断面支护问题是巷道支护的难点,以S10717综采工作面切眼为例,浅谈综采工作面大断面切眼的支护技术。

关键词:大断面支护切眼断面切眼综合控制技术1 概述1.1 巷道地质基本条件10煤层位于S107采区深部,北部为大侯家断层1煤柱线,南部为设计的S10713工作面,东至107采区边界线,西至S109总回风巷保护煤柱。

1.2 巷道维护特点(1)S10717工作面是综采工作面,切眼断面要满足综采工作面设备的安装和运行,断面相对较大,增加了掘进的施工难度。

(2)巷道跨度大时,顶板中部易形成拉应力集中区,故施工时应加强对顶板拉应力区的预判和加强支护。

(3)切眼施工位置在10煤层中,赋存稳定,倾角较小,有利于巷道布置,可沿稳定的细砂岩顶板掘进。

(4)巷道底板基本为煤层,10煤层砂岩顶底板富水及构造裂隙水,可能会造成巷道底板强度弱化。

(5)从机巷目前施工进度来看,巷道变形较稳定,施工中应加强变形观测及记录分析。

2 大跨度巷道围岩稳定性分析对于跨度较大的巷道(S10717切眼最终跨度7.0m,高度2.8m),只有在支护强度大于0.3MPa时,才能有效控制巷道的松散变形,这是现有的单一支护形式所不能达到的,单纯使用锚杆支护,难以保证巷道不产生离层,需进一步加强支护,确保巷道围岩发生较大变形,特别是顶板离层时,支护系统安全可靠。

通过对大断面煤层掘巷围岩稳定性的分析,联系现场条件,提出要解决好如下三个问题。

(1)强化顶板,缓解两帮压力。

由于S10717工作面巷道顶板平均为18.0m粉砂岩,可以尝试大间排距锚杆支护形式,但又由于厚层细砂岩本身的不稳定性,故需要施工部分长锚索进一步对顶板岩性变化情况及时进行观测和记录。

(2)加强煤帮支护强度,有效支护顶板。

浅谈地下工程围岩稳定性与围岩控制

文章编号:1009-6825(2009)30-0111-02浅谈地下工程围岩稳定性与围岩控制收稿日期:2009-06-14作者简介:段学超(1974-),男,工程师,山西省交通建设工程监理总公司,山西太原 030006段学超摘要:对影响地下工程围岩稳定性的自然因素进行了详细分析,讨论了围岩稳定性与围岩控制的方法与思路,介绍了围岩稳定性的监测方法和手段,论述了锚杆工作载荷与围岩稳定性的相互关系,用锚杆无损监测的方法来全程监测围岩稳定性对研究围岩稳定及工程施工具有很大的指导意义。

关键词:围岩稳定性,锚杆,围岩控制,锚杆无损监测中图分类号:T U 457文献标识码:A地下工程围岩的稳定性对工程的正常运营是至关重要的。

地下工程围岩的稳定性主要与岩石的性质、岩体的结构与构造、地下水、岩体的天然应力状态、地质构造等自然因素有关[1],并且还与开挖方式及支护的形式和时间等因素有关。

本文将对围岩稳定性监测的手段进行讨论,详细的论述利用锚杆工作载荷与围岩稳定性的关系来全程动态检测围岩稳定性的方法。

1 地下工程围岩稳定性因素1.1 岩石性质及岩体的结构围岩的岩石性质和岩体结构是影响围岩稳定性的基本因素。

从岩性的角度,可以将围岩分为塑性围岩和脆性围岩,塑性围岩主要包括各类黏土质岩石、破碎松散岩石以及吸水易膨胀的岩石等,通常具有风化速度快,力学强度低以及遇水软化、崩解、膨胀等不良性质,故对隧道围岩的稳定最为不利;脆性围岩主要指各类坚硬体,由于岩石本身的强度远高于结构面的强度,这类围岩的强度取决于岩体结构。

从岩体的结构角度,可将岩体结构划分为整体块状结构、层状结构、碎裂结构、散体结构。

松散结构及破碎结构岩体的稳定性最差;薄层状结构岩体次之;厚层状块体最好。

对于脆性的厚层状和块状岩体,其强度主要受软弱结构面的分布特点和较弱夹层的物质成分所控制,结构面对围岩的影响不仅取决于结构面的本身特征,还与结构面的组合关系及这种组合与临空面的交切关系密切相关。

一种新的大跨度洞室收敛变形监测方法探索

一种新的大跨度洞室收敛变形监测方法探索岳永峰;罗延婷;王耀邦;王泉伟【摘要】地下洞室开挖后开挖面各点都会发生位移变化,尤以断面方向变形最为明显. 因此,及时监测断面收敛变形情况并预测变形趋势,对施工及工程安全具有重要意义. 探索了一种安全高效的大跨度洞室收敛变形监测方法. 详述了监测实施方案并对误差作了分析,进而提出了减小误差的措施. 该法弥补了传统监测方法在大跨度洞室收敛变形监测上的不足,可站立于地面操作,避免了高空作业,极大地提高了监测作业效率.%The deformation would occur at every points of a cavern after excavation, especially in the transversal direction. So, the timely monitoring on the convergence deformation of cavern and further prediction of the deformation trend is significant to the engineering safety. We put forward a safe and efficient measuring method for large-span cavern. The measuring scheme is dis-cussed and the error analysis is conducted to provide error-reducing measures. The new monitoring solution overcomes some de-ficiencies of traditional method for large-span cavern as it could be applied by engineers standing on ground, so as to avoid working high above the ground and increase the measuring efficiency.【期刊名称】《人民长江》【年(卷),期】2015(046)009【总页数】4页(P5-8)【关键词】收敛变形;监测方法;误差分析;大跨度洞室【作者】岳永峰;罗延婷;王耀邦;王泉伟【作者单位】黄河勘测规划设计有限公司,河南郑州450003;黄河勘测规划设计有限公司,河南郑州450003;黄河勘测规划设计有限公司,河南郑州450003;黄河勘测规划设计有限公司,河南郑州450003【正文语种】中文【中图分类】TV698大跨度洞室一般跨度在10m以上，为保证开挖安全，多采用新奥法进行施工。

下载提示

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)。

大跨度切眼围岩稳定性分级及变形控制研究

合集下载

综采大断面开切眼支护技术探讨

童亭矿10煤层综采工作面切眼综合控制技术浅谈

浅谈地下工程围岩稳定性与围岩控制

一种新的大跨度洞室收敛变形监测方法探索

文档推荐

最新文档