深部巷道围岩控制
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深井软岩巷道围岩控制技术摘要:深井软岩巷道围岩控制技术是在矿山、隧道、地下工程等领域中应用的一种重要技术。
由于软岩的力学性质较差,围岩的稳定性常常受到严重威胁,给工程的安全和效益带来巨大挑战。
软岩巷道大变形支护问题一直是煤矿生产建设中的难题,也是目前国内外尚未得到有效解决的技术难题。
随着我国资源开采由浅部向深部转移,软岩支护重要性越来越突出。
随着各种支护材料和方法的研发与改进,使得围岩控制技术越来越成熟和可靠,然而由于软岩工程的复杂性和多变性,仍然存在许多挑战和问题需要解决。
基于此,本文以实际案例为例对深井软岩巷道围岩控制技术进行了研究。
关键词:神经软岩巷道;围岩控制技术;支护1.深井软岩巷道围岩控制技术该技术是指在深井、隧道或地下工程等软岩地质条件下,通过一系列的工程措施和技术手段,以保证围岩的稳定性和工程的安全、可靠运行[1]。
这项技术的研究和应用对于解决软岩巷道工程中的围岩问题至关重要。
深井软岩巷道的围岩通常具有较差的力学性质,容易产生变形、开裂、坍塌等不稳定现象,为了克服这些问题,深井软岩巷道围岩控制技术采用了多种支护和加固措施来增强围岩的抗压和抗剪强度,提高围岩整体稳定性[2]。
但是软岩工程的复杂性和多变性使得围岩控制工作具有一定难度,需要进一步完善和创新技术手段。
2.深井软岩巷道围岩控制技术应用研究2.1背景介绍新安煤业位于深部中生代侏罗纪软岩煤系地层,岩石巷道的开挖后很快受到风化影响,特别是在遇水的情况下,容易发生膨胀和剧烈变形。
这导致新安煤矿在建井期间先期掘进的4000多米巷道几乎全部受到破坏。
长期以来,新安煤业一直受到软岩巷道大变形灾害的困扰,巷道出现严重的底臌、顶板下沉、巷帮鼓出等现象。
最严重的巷道顶板与底板直接闭合,顶底板移近量超过3000mm,对矿井的安全生产构成了极大威胁,同时也导致了矿井生产成本的急剧增加,每年巷道的维修成本超过5000万元。
近年来,新安煤业的领导非常重视深部软岩巷道的治理工作,组织了中国矿业大学等煤炭行业单位开展了钢管混凝土、恒阻大变形锚索、高强锚杆等支护工艺的改革,取得了一定的成效,然而在持续的高地应力作用下,巷道仍然无法改变持续变形而需要不断翻修的局面。
煤矿深部岩巷围岩控制理论与支护技术摘要近年来,随着我国煤矿产能的不断提高,开采的深度也随之增加,采区也开始由浅入深,基于这一现状,致使井下巷道围岩的应力也随之增大,围岩条件日趋复杂,巷道变形、巷道底鼓等现象常有发生,这些问题都严重影响了巷道围岩的稳定性,也为煤矿井下开采工作的顺利进行埋下了隐患。
因此,对煤矿深部岩巷围岩的稳定性进行控制已经迫在眉睫。
本文首先对煤矿深部围岩稳定性控制理论进行概述,进而简要地阐述了煤矿深部岩巷围岩支护原则,并根据笔者多年的工作实践经验总结出煤矿深部岩巷围岩支护技术,期望以此能够为煤矿的安全生产提供一些帮助。
关键词煤矿深部岩巷;围岩;控制理论;支护原则;支护技术1 煤矿深部围岩稳定性控制理论概述从力学性质的角度讲,围岩的稳定性通常取决于岩体自身的变形性质和强度。
另外,围岩自身所受的应力状态也对其稳定性有一定影响。
围岩体主要由两部分组成:一是岩石骨架,二是结构面。
通常煤矿深部的围岩都经历了漫长的地质年代,并且在长期的高压作用影响下使得岩石骨架变得异常致密和坚硬,所以实际影响煤矿深部围岩变形性质和强度的因素主要是结构面。
因此,想要控制煤矿深部围岩的稳定主要应从结构面和应力状态着手。
煤矿深部岩巷开挖过程中,使围岩体所受的应力状态发生了变化,导致了围岩从原本的稳定状态逐渐转变为非稳定状态,虽然,在开挖初期,围岩的抗压强度比较高,但是随着不断的开挖卸荷,致使围岩的侧压有所下降,正常情况下,近表围岩的侧压将会降至为零。
与此同时,大部分应力开始向巷道周向转移,使得应力集中,这时的周向应力一般会升高3倍左右。
通常煤矿700m~900m深度的巷道,近表围岩的围压卸荷幅度大约在20MPa,巷道周向的应力将会增加近60MPa,在如此大的应力作用下,会使围岩的劣化速度不断加快,裂缝也会从表面不断向内部扩散,进而造成围岩失稳。
为了确保围岩的稳定性,就必须在对巷道进行开挖后立即进行必要的支护。
2 煤矿深部岩巷围岩支护原则在对煤矿深部岩巷围岩进行支护时,应遵循以下支护原则:首先,应尽量维护并保持围岩体自身残余强度的原则。
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。
巷道围岩控制
巷道围岩控制是指在地下巷道开挖过程中,通过采取一系列的措施和手段,以保证巷道周围岩层的稳定性和安全性。
巷道围岩控制是地下工程施工中的重要环节,主要目的包括以下几个方面:
1. 防止巷道塌方:采用支护结构和材料,如钢支撑、锚杆、锚喷等,对巷道周围的岩层进行支护,防止其塌方。
2. 防止岩爆和冒顶:通过喷浆封孔、锚喷、钻爆、预裂、顶板保护等措施,增强巷道周围岩体的稳定性,防止岩爆和冒顶的发生。
3. 控制地表沉降:在地下巷道开挖过程中,采用合适的措施和技术,控制地表沉降的幅度和范围,保护地表建筑物的安全。
4. 控制地下水:巷道开挖过程中,地下水的水压和渗流量增大,容易引起巷道周围岩体的涌水和破坏。
因此,需要采取合适的水文地质措施,控制地下水的水压和渗流,保证巷道的稳定和安全。
总之,巷道围岩控制是地下巷道施工中的重要环节,需要综合考虑地质条件、工程要求和施工技术等因素,采取相应的措施和手段,确保巷道的稳定和安全。
巷道围岩控制进展情况汇报近年来,随着城市地下空间的不断开发利用,巷道围岩控制成为了地下工程建设中的重要环节。
为了保障地下工程的安全和稳定,我们对巷道围岩控制进行了深入研究和实践,取得了一定的进展。
现将我单位巷道围岩控制的进展情况进行汇报如下:一、围岩勘探与评价。
在巷道围岩控制工程中,围岩的勘探与评价是至关重要的环节。
我们采用了地质雷达、岩芯钻探等先进技术手段,对巷道围岩进行了全面的勘探与评价。
通过对围岩的岩性、构造、断裂、岩层稳定性等方面的综合分析,为后续的围岩支护设计提供了重要的依据。
二、支护结构设计与施工。
针对巷道围岩控制的实际情况,我们结合地质勘探资料,采用了钢筋混凝土衬砌、锚杆喷锚、钢拱架等多种支护结构,并根据围岩的不同情况进行了相应的设计优化。
在施工过程中,我们严格按照设计要求进行施工,确保了支护结构的质量和稳定性。
三、监测与预警系统建设。
为了及时掌握巷道围岩的变化情况,我们建设了完善的监测与预警系统。
通过安装变形监测仪、应力监测仪等设备,对围岩的变形和应力进行实时监测,并建立了预警机制,一旦发现异常情况能够及时采取相应的措施,确保了巷道围岩的安全稳定。
四、技术创新与成果应用。
在巷道围岩控制工程中,我们不断进行技术创新与成果应用。
通过引进国内外先进的围岩控制技术和设备,结合我单位的实际情况,进行了一系列的技术改造和创新,取得了一些成果,并在实际工程中得到了应用和验证。
五、存在的问题与下一步工作。
在巷道围岩控制工程中,我们也面临着一些问题,比如围岩的变化情况不确定性大、支护结构的施工难度较大等。
下一步,我们将进一步加强围岩变化情况的监测与预警,加强对支护结构施工的管理与控制,不断进行技术创新与成果应用,提高巷道围岩控制工程的质量和效率。
综上所述,我单位在巷道围岩控制工程中取得了一定的进展,但也面临着一些挑战。
我们将继续努力,不断提高技术水平,为地下工程的安全和稳定贡献力量。
深部极复杂软岩巷道围岩稳定控制技术摘要:本文介绍了深部极复杂软岩巷道围岩的稳定控制技术。
首先,将介绍几种常见的地质因素,包括岩性、构造、水文和采矿排放等,以及对深部极复杂软岩巷道的影响。
其次,介绍了应用于深部极复杂软岩巷道的稳定控制技术,这些技术包括巷道增强、支护技术、加固技术、稳定技术、防治技术等,并举例说明了每种技术的应用。
最后,综合考虑上述因素,提出了深部极复杂软岩巷道的稳定控制原则。
关键词:深部极复杂软岩巷道;地质因素;稳定控制技术;稳定控制原则正文:1. 深部极复杂软岩巷道的地质因素在开采深部极复杂软岩巷道时,地质因素是影响巷道稳定性的重要因素。
常见的地质因素包括岩性、构造、水文和采矿排放等。
其中,岩性是深部极复杂软岩巷道稳定性影响最大的因素,岩石的力学性质及其内部微观结构对巷道稳定性有重要影响。
构造因素指的是岩体的构造特征,如断层、褶皱、翘曲等,构造会影响巷道的稳定状态。
水文因素是指地下水的流量和流向,水文因素会导致岩体的浸润和潮湿。
采矿排放包括巷道排气和卸荷,这些会对深部极复杂软岩巷道的稳定性产生影响。
2. 应用于深部极复杂软岩巷道的稳定控制技术为了保证深部极复杂软岩巷道的稳定性,应当应用适当的稳定控制技术。
常见的稳定控制技术包括巷道增强技术、支护技术、加固技术、稳定技术、防治技术等。
巷道增强技术是指通过增加地表巷道的力学强度,使其更加稳定,常见的巷道增强技术有连续墙、不连续墙、夹层墙等。
支护技术是指把支护构件安装在巷道里,以防止岩石出现裂缝,提高深部极复杂软岩巷道的强度。
常见的支护技术有单搭锚、支护网、支护垫等。
加固技术是指对巷道墙体进行加固,以改善岩体的力学性质,加固技术有夹层注浆、初始张力注浆等。
稳定技术是指控制岩体的稳定状态,以防止岩体塌陷,稳定技术有稳固施工、局部增强施工等。
防治技术是指预防和化解巷道塌陷的技术,防治技术有岩爆、岩护、安全监测等。
3. 深部极复杂软岩巷道的稳定控制原则深部极复杂软岩巷道的稳定控制原则是根据巷道地质及巷道结构特点,结合围岩强度及稳定性的评价,合理选择稳定控制技术,以保证深部极复杂软岩巷道的安全及稳定性。
煤矿深部软弱巷道围岩劣化机理与监测控制关键技术煤矿深部软弱巷道的围岩劣化问题,真是个让人头疼的事儿。
你要是去过煤矿,肯定知道那地下的环境有多么恶劣,软弱巷道就像一块泡水的海绵,随时都能塌下来。
不是危言耸听,真的是个大麻烦。
这种地方的围岩,哎呀,时间一长,它就开始发生一系列的劣化变化,变得越来越不稳,就好像一个好端端的石墙,突然被水浸泡,开始松动,掉土,甚至可能一触即溃。
我们说的“软弱巷道围岩劣化”,就是围岩受到水分、压力、温度等多方面因素的影响,变得越来越不靠谱,直接威胁到矿工的安全。
想想看,这样的地下世界,要是控制不好,那后果可想而知。
为什么会出现这种情况呢?原因多着呢。
水是罪魁祸首之一。
煤矿深处的环境湿度大得惊人,水分渗透进巷道围岩,时间久了,它就像是给岩石喝了酒,越来越软。
再说了,那地下温度常年变化无常,气温一高,湿气一重,围岩就开始出现裂缝。
慢慢地,原本坚硬的岩石就像生了锈的铁一样,变得脆弱。
而矿井的压力也是一个关键因素,你想,几十吨上千吨的岩层压下来,哪块石头受得了?时间一长,围岩就越来越难以承受这些压力,最终开始塌方或者开裂,简直是“压垮骆驼的最后一根稻草”。
可是,煤矿深部又不能没有巷道,要出煤,要运输,甚至要做其他工作,巷道就得有。
这时候,如何监测、如何控制这个围岩的劣化就成了一个超级棘手的问题。
你要问我怎么解决,我得告诉你,办法有很多,不过每一个都需要精密的技术和设备配合,才能把这个问题给搞定。
说白了,这就是“精细活儿”。
最直接的方法,就是实时监测围岩的变化。
就像我们平时的天气预报,煤矿里也有类似的“天气预报”系统。
通过在巷道里埋设一些传感器,实时检测围岩的压力、温度、湿度等数据,及时发现潜在的风险。
这些传感器就像一双“火眼金睛”,能把地下的情况看得清清楚楚,帮助矿工们提前预警,减少事故发生的几率。
不过光有监测设备不行,得有控制措施才行。
这个控制措施可不是说简单地打个桩、加个支撑那么简单。
深部巷道围岩控制的关键技术研究一、本文概述随着地下矿产资源的不断开采,深部巷道的稳定性问题日益突出,围岩控制技术的研究与应用显得尤为重要。
本文旨在深入探讨深部巷道围岩控制的关键技术,从理论分析和实践应用两方面,对深部巷道围岩的稳定性控制进行全面系统的研究。
文章首先概述了深部巷道围岩控制的背景和研究意义,指出了当前深部巷道围岩控制面临的主要挑战。
随后,文章对深部巷道围岩控制技术的研究现状进行了综述,包括围岩稳定性分析、支护结构设计、施工工艺优化等方面。
在此基础上,文章提出了深部巷道围岩控制的关键技术,包括围岩分类与评价、支护结构设计优化、施工工艺改进、监测与信息化反馈等方面,并详细阐述了这些技术的原理和应用方法。
文章通过案例分析,验证了所提关键技术的有效性和可行性,为深部巷道围岩控制提供了有益的理论支撑和实践指导。
二、深部巷道围岩的地质特征和力学特性在深入研究深部巷道围岩控制技术之前,对深部巷道围岩的地质特征和力学特性进行全面的了解是至关重要的。
深部巷道的围岩地质特征通常表现为高地应力、高温度、高渗透压等复杂的地质环境。
随着开采深度的增加,地应力逐渐增大,使得围岩的变形和破坏行为更加复杂。
深部岩体的节理、裂隙等不连续面更为发育,进一步加剧了围岩的不稳定性。
同时,深部岩体的物理和化学性质也可能发生变化,如岩石的强度、硬度、弹性等力学性质可能随着深度的增加而发生变化。
深部巷道围岩的力学特性主要表现为高强度、高应力、高变形等特点。
在高地应力条件下,围岩的应力状态复杂,容易产生剪切破坏和拉伸破坏。
同时,由于深部岩体的温度较高,可能导致岩石的热膨胀效应,进一步加剧了围岩的变形和破坏。
深部岩体的渗透压也可能对围岩的稳定性产生影响,尤其是在高渗透压条件下,可能导致围岩的渗流破坏。
深部巷道围岩的地质特征和力学特性都极为复杂,这给深部巷道的围岩控制带来了极大的挑战。
深入研究深部巷道围岩的地质特征和力学特性,对于制定有效的围岩控制技术具有重要的指导意义。
煤矿深部岩巷围岩稳定与支护对策煤矿深部岩巷的围岩稳定是影响矿山生产和矿工安全的重要因素之一。
随着采矿深度的加深,地质条件不断复杂,针对围岩稳定问题所采用的支护措施也相应发生了变化。
本文将针对煤矿深部岩巷的围岩稳定问题,介绍目前主要采用的支护措施。
一、围岩稳定问题主要原因及状况煤矿深部岩巷的围岩状况取决于地质条件、矿井开采方法和支护技术等多方面因素。
而围岩稳定问题的主要原因是侵入岩体裂隙、煤与围岩的剥离、断层和悬片等地质构造因素,以及采矿过程中地应力、动态荷载等因素的影响。
根据对煤矿深部岩巷实际状况的观察和统计,围岩的破坏表现主要有以下几种情况:1. 构造破坏侵入岩体的层理平行裂隙、节理和断层等构造会对围岩产生压力和影响。
2. 围岩剥离破坏围岩与煤体接触面上的剥落是导致围岩破坏的主要原因之一。
3. 动态荷载破坏矿山内外地应力的不平衡和矿井周围的龟裂、坍陷等活动都会造成动态荷载破坏围岩。
4. 应力变形破坏由于煤下伏固结导致地压增大、煤层胀缩等原因,导致围岩内部应力的非均匀分布,使部分围岩出现变形甚至破坏。
二、支护措施随着深部煤矿的不断发展,相应的支护措施也在不断改善。
以下介绍目前主要采用的支护措施。
1. 锚网加喷筋锚网加喷筋是一种常见的支护方案。
在锚网上加喷筋可以有效地加固锚网支护体系,增强围岩的承载能力,提高围岩的端部支承能力,并降低支架变形。
2. 钢拱架加锚固钢拱架支护是一种先进的支护方案。
通过预埋弯折钢管或钢拱架加固矿井,增强围岩承载能力,具有自重轻、支护性能好、施工快捷等优点。
3. 高压注浆高压注浆是一种常见的地下工程支护方式,也适用于煤矿深部岩巷的支护。
注浆可以增加围岩的强度,缩小裂缝,改善围岩结构,提高围岩的稳定性。
4. 防水壁加注浆当煤井遭遇地下水问题时,可以采用防水壁的方式解决。
防水壁可以在地面上设置预制的混凝土和钢板或地下钻孔钢筋混凝土壁进行浇筑。
加注浆体可以提高围岩强度,并形成一定的脱水带,减少水的渗透和渗漏。
简述巷道围岩控制技术一、引言巷道围岩控制技术是煤矿开采中的一个重要环节,其目的是保障工人安全、提高生产效率和降低成本。
随着科技的发展,巷道围岩控制技术也在不断创新和完善。
二、巷道围岩的特点巷道围岩是指煤矿中开采出来的空间所包围的岩体。
其特点主要有以下几个方面:1. 岩层厚度大:由于煤层多数为平面构造,因此开采时需要在地下挖掘出一条宽度较大、长度较长、高度较低的通路,因此巷道围岩厚度相对较大。
2. 岩层变形能力弱:由于巷道围岩受到地质构造和开采活动的影响,其变形能力相对较弱。
3. 工作环境恶劣:由于工作环境复杂,如地质条件不稳定、气体浓度高等,使得巷道围岩控制技术更加复杂和危险。
三、巷道围岩控制技术分类根据不同的需求和要求,巷道围岩控制技术可以分为以下几种:1. 支护技术:通过设置支架、钢架等方式对巷道围岩进行支撑,以达到稳定和控制的目的。
2. 加固技术:通过注浆、锚杆等方式对巷道围岩进行加固,以提高其强度和稳定性。
3. 预应力技术:通过设置预应力杆等方式对巷道围岩进行预应力处理,以提高其承载能力和抗变形能力。
4. 水泥注浆技术:利用水泥注浆剂对巷道围岩进行加固和封闭处理,以达到稳定和防水的目的。
5. 喷射混凝土技术:通过喷射混凝土对巷道围岩进行加固和支护,以提高其承载能力和稳定性。
四、巷道围岩控制技术应用在实际生产中,根据煤矿地质条件、工作环境和开采方式等不同情况,选择不同的巷道围岩控制技术。
以下是一些常见的应用情况:1. 支护技术:在煤矿开采中,支护技术是最常用的一种巷道围岩控制技术。
其优点是支护结构简单、施工方便、成本低等。
2. 加固技术:当巷道围岩强度较弱或存在大块岩体时,加固技术可以提高其承载能力和稳定性。
常见的加固方式有注浆、锚杆等。
3. 预应力技术:预应力技术主要用于需要长期稳定的巷道围岩中。
通过设置预应力杆等方式对巷道围岩进行预应力处理,以提高其承载能力和抗变形能力。
4. 水泥注浆技术:水泥注浆技术主要用于防水和封闭处理。