软岩巷道支护技术发展现状分析
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当前是一个经济全球化的时代,煤矿行业的发展要与时俱进,跟上时代前进脚步。
煤矿企业在对软岩巷道进行开采作业时,必须高度重视到开采的安全可靠性,要事先做好巷道工程支护建设工作。
软岩工程实质是指与塑性大变形工程岩体相关的岩体工程,比如软岩隧道工程、软岩边坡工程以及软岩巷道工程等。
众所周知,煤矿作为一项高危险的行业,它的地质环境直接决定了工程建设的难度,软岩巷道工程支护问题一直给煤矿企业的正常煤矿开采带来了严重的影响。
伴随着社会煤矿开采力度的不断增大,煤矿开采环境也变得越来越复杂,软岩矿井数量急剧上升,煤矿企业要充分利用软岩巷道工程支护技术,不断提高支护工作质量,促进企业和谐稳定的发展。
1 当前煤矿软岩巷道工程支护存在的主要问题1.1 软岩巷道变形破坏的特征软岩巷道受到变形破坏的特征主要包括了以下几个方面:(1)软岩巷道变形表现出的是蠕变变形3个阶段的变化规律,同时具备了显著的效益。
例如在开始阶段,巷道来压块、变形量较大,软岩巷道的自问能力偏低[1],煤矿企业要是不在此阶段对其进行支护维护工作,就会导致岩快直接掉落,从而引起巷道产生严重的破坏性。
如果相关工作人员不根据软岩巷道的变形特点,一味利用钢性支架进行支护,这样也无法达到支护的效果,会导致支架被压坏,巷道会出现垮落现象;(2)软岩巷道通常呈现为环向受压,并且是非对称,煤矿企业在对软岩巷道进行掘进开挖后,不只是巷道顶板容易发生冒落问题,底板也会发生剧烈的底鼓现象,一旦工作人员不及时采取有效的控制措施,就会导致底板产生严重底鼓,同时引起两帮的破坏;(3)软岩巷道的变形程度会随着开采矿井的深度加大而变大,在不同区域的开采矿区,会有着不同的地质环境条件,它们都具备了一个软化临界深度,一旦大于临界深度,就会进一步提高煤矿企业的支护难度;(4)软岩的吸水和失水都会引起软岩巷道产生膨胀变形破坏以及泥化破坏。
1.2 软岩巷道支护存在的相关问题软岩巷道的支护问题主要体现在以下几个方面:(1)支护人员未能严格按照围岩变形的实际破坏机理采取支护手段,要想保证支护过程与围岩变形过程的协调配合,就必须事先展开对围岩变形机理的深入调查分析,这样才能正确地选择好支护时间、支护参数以及支护类型;(2)支护的采用对策,由于煤矿的软岩巷道与硬岩巷道变形破坏特征是存在明显的区别的,支护技术人员应该根据软岩巷道的变形特点,有针对性地选择支护对策,而不是一味地选择常规的支护手段与方法;(3)支护参数。
那龙矿区软岩巷道支护技术总结及建议那龙矿区是一个具有重要战略意义的煤矿区,位于中国山西省晋城市阳城县。
该矿区的软岩巷道支护技术一直是该矿区工程建设的重点和难点。
本文将对那龙矿区软岩巷道支护技术进行总结,并提出建议。
一、那龙矿区软岩巷道支护技术总结1. 工程背景那龙矿区是一个典型的软岩煤矿,地质条件复杂,巷道支护难度大。
在巷道支护过程中,常常会出现巷道变形、支护失效等问题,给矿区的生产和安全带来了很大的隐患。
2. 工程方案针对那龙矿区软岩巷道支护难题,矿区工程技术人员采用了多种支护技术,包括钢筋网片加注浆、锚杆网片加注浆、钢筋网片加锚杆、锚杆网片加钢筋等多种组合方式。
通过对比试验和实际工程应用,最终确定了钢筋网片加锚杆的支护方案。
3. 工程效果采用钢筋网片加锚杆的支护方案后,那龙矿区软岩巷道的支护效果得到了显著提高。
巷道变形率降低了50%以上,支护失效率降低了80%以上。
同时,该方案还具有施工简便、成本低廉等优点。
二、建议1. 加强地质勘察针对那龙矿区软岩巷道支护难题,需要加强地质勘察工作,深入了解地质条件和巷道变形机理,为巷道支护方案的制定提供科学依据。
2. 探索新型支护技术钢筋网片加锚杆的支护方案虽然效果显著,但仍存在一定的局限性。
因此,需要进一步探索新型支护技术,如钢筋混凝土喷射支护、纤维增强复合材料支护等,以提高巷道支护效果和施工效率。
3. 加强施工管理巷道支护工程的施工管理是保证工程质量和安全的关键。
因此,需要加强施工管理,制定科学合理的施工方案,加强施工人员培训和安全教育,确保施工过程中的安全和质量。
4. 加强技术交流那龙矿区软岩巷道支护技术的研究和应用是一个不断探索和创新的过程。
因此,需要加强技术交流,与其他矿区和科研机构进行交流和合作,共同推动巷道支护技术的发展和进步。
总之,那龙矿区软岩巷道支护技术的研究和应用是一个不断探索和创新的过程。
只有加强地质勘察、探索新型支护技术、加强施工管理和技术交流,才能不断提高巷道支护效果,保障矿区的生产和安全。
软岩巷道支护技术现状及发展趋势白垩系、侏罗系地层弱胶结软岩巷道支护问题是西部地区矿井建设亟需解决的重要工程技术难题。
以西部地区弱胶结软岩巷道支护问题为工程背景,从软岩巷道变形破坏理论、支护理论和现有支护技术等方面进行了归纳总结,结合西部地区弱胶结软岩巷道的变形特性和支护难点,分析了目前巷道变形破坏理论、支护理论及现有支护技术存在的问题,指明未来弱胶结软岩巷道支护技术应在现有支护理论的基础上,开展多层次、全方位的耦合支护理论,支护技术应逐渐向空间耦合、锚网索喷架联合支护技术发展。
标签:煤矿;软岩巷道;变形;锚喷支护;联合支护引言软岩包括工程软岩和地质软岩两大类,其中工程软岩是指巷道开挖过程中因施工扰动、风化、浸水等外力作用形成的具有胶结性差、易风化、软化系数低、自稳能力差等特点的一类岩体[1]。
我国西部地区矿井建设中,穿过的白垩系志丹群、侏罗系安定组、直罗组和延安组地层,具有富水性强、岩性软弱、地址条件复杂等特点。
其中安定组含水软岩层和延安组含水砾岩层为弱胶结软岩巷道施工工程的技术难点。
因此以西部地区弱胶结软岩巷道支护工程为研究对象,提高含水条件下软岩巷道的支护强度、整体稳定性、自身承载能力,具有重要的科学意义和工程实践意义。
1 软岩巷道变形破坏机理分析西部地区矿井建设过程常遇到具有破碎性、高地应力、软弱或极软弱和膨胀性等特性的工程软岩。
该类工程掘进施工和支护难度极大,是西部地区矿建建设面临的最为棘手的问题。
对此类巷道机理的研究要从围岩自身的力学特性、水对围岩的影响以及外力作用的影响等方面展开[2-4]。
1.1 围岩矿物成分和结构西部地区矿井建设遇到的白垩系和侏罗系地层中,岩体中含有大量的蒙脱石和伊利石等大量亲水矿物成分,此外软岩多属于泥状结构或者凝胶结构,遇水和高地应力作用将发生较大的膨胀变形和碎胀变形,加剧巷道围岩的变形。
1.2 水对围岩的弱化作用工程软岩本身具有较低的强度,在水的浸泡作用下,围岩发生强度弱化,强度明显降低,进而使围岩松动圈范围扩大,导致围岩自承能力下降,应力集中程度扩大,进而导致巷道发生底鼓和侧胀等变形,诱发巷道支护结构破坏、失效。
井巷支护技术的现状及发展研究[摘要]随着宏观经济的发展,人们对煤炭能源的需求加大,国家”十一五”中确立的”煤为基础”的战略方针促使我国采矿行业不断发展,煤炭能源的生产数量不断攀升,采矿安全也成为重中之重。
保证矿井巷道安全,是实现安全煤矿生产的基础,而合理恰当的支护技术对建设井巷工程具有重要意义。
本文主要分析井巷支护技术的现状,提出几点新方法,以期能够对进一步深化研究井巷支护技术有所裨益。
[关键词]井巷支护技术发展现状锚杆支护煤矿是人们在开掘地质层时挖掘出来的合理空间,包括巷道、采掘面和井峒等。
随着采煤量的不断增多,重大煤矿安全事故时有发生。
这些事故暴露出诸多的安全问题,煤矿企业的支护方式落后、支护强度低、井巷支护过程中安全技术措施不到位等问题直接导致事故多发,对人们生命安全造成巨大损失。
因此,深入研究井巷支护技术,不断提高其科技含量,是保证安全生产的关键措施。
1井巷支护技术发展现状按照地质条件的不同,支护技术主要分为以下两种:一种是正常的地质环境下,料石砌暄或整体浇注混凝土支护,钢拱架式结构,高刚性的掩护筒式结构及迅速发展起来的锚喷支护等。
特殊的地质环境下支护技术主要有锚喷支护、锚喷网与钢拱架相结合的联合支护或支架壁后充填等。
目前常用的井巷支护技术主要有以下4类。
1.1传统支护传统的支护技术中混凝土及木材是其主要材料,主要分为两类:衬砌和支撑。
衬砌是永久性的保护围岩,而支撑是指临时性加固。
在坍落拱和古典压力等思想理论的指导下,人们认为围岩局部出现坍塌是由巷道开发所致,围岩坍塌使硐室的形状发生改变,而自行获得巷道稳定。
传统的支护技术中,围岩为荷载,支护为承载,支护只单纯起到抵抗承受的作用。
传统支护所消耗的木材量大,且深受岩性的影响,因此适用的范围较小,主要在浅部岩层中使用。
1.2金属支架支护金属支架支护中刚性支架的工作阻力与变形量成反比关系,变形量大,则工作阻力小,变形量小,工作阻力增大,直至刚性支架遭到破坏使得工作阻力消失。
浅析软岩矿井巷道掘进顶板支护【摘要】软岩矿井巷道在掘进过程中顶板支护是一项极为重要的工作,本文从软岩矿井巷道掘进技术分析、软岩矿井巷道顶板特点、顶板支护技术探讨、支护方法分析以及支护效果评价等方面进行了探讨。
通过详细的分析和总结,得出了软岩矿井巷道掘进顶板支护存在的问题和挑战,并提出了针对性的解决方法。
研究认为,正确的顶板支护技术能够有效保障巷道的安全稳定,提高工作效率,降低生产成本。
本文对软岩矿井巷道掘进顶板支护的未来发展进行了展望,认为随着技术的不断提升,顶板支护技术将逐步完善,为我国软岩矿井巷道的安全生产提供更好的保障。
研究具有一定的理论指导和实践意义,为相关领域的研究提供了重要参考依据。
【关键词】软岩矿井、巷道掘进、顶板支护、技术分析、特点、技术探讨、方法分析、支护效果评价、研究结论、展望未来、研究意义总结。
1. 引言1.1 背景介绍软岩矿井是指岩石质地较软、强度较低的煤矿岩层。
相比于硬岩矿井,软岩矿井在巷道掘进过程中更容易发生顶板失稳、顶板垮落等问题,给矿井生产带来了极大的安全隐患。
而软岩矿井巷道掘进顶板支护是解决这一问题的重要技术手段之一。
随着矿业深度开采的不断推进,软岩矿井巷道掘进顶板支护技术也日趋重要。
巷道顶板的稳定性不仅关系着矿工的人身安全,同时也直接影响着矿山的生产效率和经济收益。
研究软岩矿井巷道掘进顶板支护技术,探讨其规范化、科学化的施工方法,对于提高矿井的安全性和生产效益具有重要意义。
在软岩矿井巷道掘进顶板支护领域,目前存在着诸多问题与挑战,如支护效果不稳定、支护成本较高等。
有必要对软岩矿井巷道掘进顶板支护技术进行深入研究,寻求更加有效、经济的解决方案。
本文将从上述问题出发,对软岩矿井巷道掘进顶板支护技术进行分析与探讨,为软岩矿井的安全生产提供有益参考。
1.2 问题提出在软岩矿井巷道掘进过程中,如何有效地支护顶板是一个关键问题。
软岩矿井巷道顶板易发生塌方、冒落等安全事故,给生产和工作人员的安全造成严重威胁。
巷道围岩支护进展报告近期,对巷道围岩支护进展进行了全面的调研和监测,现将相关情况进行报告如下:一、背景介绍我们团队日前对某巷道进行了勘察,并发现了一些围岩支护存在的问题。
该巷道的围岩出现了初现裂缝、脱落和变形等现象,给巷道的稳定性和安全性带来了较大的隐患。
因此,我们计划对其围岩开展支护工作并进行长期监测,以确保巷道的安全运营。
二、支护方案为了解决巷道围岩的问题,我们制定了一套综合支护方案。
具体措施包括:1. 预支护:对巷道现有围岩进行清理、加固和修补,以减少初现裂缝的进一步扩展。
2. 钢支护:在巷道壁面进行钢架的安装,以增强围岩的承载能力和稳定性。
3. 锚杆支护:逐步施工并设置锚杆,将巷道围岩牢固地与锚杆连接,增加整体的抗震和抗变形能力。
三、施工进展目前,我们已经完成了巷道围岩的预支护工作。
通过对初现裂缝进行清理和修补,有效减缓了裂缝扩展的速度,并加固了脆弱的围岩部分。
此外,我们还对巷道壁面进行了彻底的检修,确保了支护工作的顺利进行。
四、监测情况为了实时掌握巷道围岩的变化情况,我们安装了一套完善的监测系统。
该系统包括应变仪、位移仪、裂缝计等设备,能够准确测量围岩的变形和位移情况。
在实际监测中,我们发现巷道围岩的变形速度已经明显减缓,相关指标在可接受范围内,显示出支护工作的初步成效。
五、下一步计划在巷道围岩支护的进展中,我们下一步计划是继续进行钢支护和锚杆支护工作。
具体措施包括:1. 钢支护:根据实际情况,安装适当数量的钢架,增强围岩的稳定性和承载能力。
2. 锚杆支护:依据支护设计,逐步进行锚杆的施工和固定,确保巷道围岩与锚杆牢固连接。
六、结论综上所述,我们的巷道围岩支护工作已经取得了初步的进展。
通过预支护工作的完成,初现裂缝得到了有效控制,围岩的稳定性得到了增强。
然而,仍然需要继续进行后续的钢支护和锚杆支护工作,以确保巷道的长期稳定安全。
我们将持续监测巷道围岩的变化情况,进一步改进支护方案,为巷道的运营和安全提供保障。
煤矿软岩巷道工程支护的研究现状与展望【摘要】随着我国煤炭开采逐渐向深部转移,煤矿工作者面临者越来越多的难题。
其中,煤矿软岩巷道工程支护一直是煤炭开采过程中未能彻底解决的难题,软岩巷道支护的状态与煤炭的安全、高效开采息息相关。
近些年经过国内外专家大量的理论研究、现场试验与测试、实验室实验等手段,在软岩巷道工程支护理论和支护技术方面取得了大量可观的成果,但仍有许多技术难题亟待解决。
文章通过分析煤矿软岩巷道支护常用的支护技术,提出了高强度锚杆、锚注支护及联合支护将成为软岩巷道支护新的发展形式,以期能改善煤矿软岩巷道支护现状。
【关键词】软岩巷道;支护;现状;展望1 引言近些年,随着我国经济的快速发展,国家对能源的需求量逐渐增大,极大地促进了我国煤炭工业的发展。
而随着煤炭的不断开采,浅埋深煤炭已经逐步减少,深部开采会成为未来煤炭开采的主要趋势。
而煤炭的深部开采给煤炭行业带来了更加严峻的挑战与难题。
其中,软岩巷道支护是关系到煤矿安全的重要环节。
煤矿软岩巷道工程是软岩工程的一个主要组成部分。
软岩工程是指与塑性大变形工程岩体有关的岩体工程,如软岩边坡工程、软岩隧道工程及软岩巷道工程等。
由于软岩巷道工程所处的复杂工程地质条件,其支护问题一直是困扰煤炭生产的一个主要问题。
因此,有必要对软岩巷道支护现状及相关技术进行探讨,为煤矿开采营造一个安全的工作环境,进一步提高煤矿企业的经济效益与社会效益。
2 软岩巷道支护理论国内外的现状2.1 新奥法20世纪60年代,奥地利工程师在总结前人经验基础上,提出一种新的隧道设计施工方法一新奥法,目前已成为地下工程的主要设计施工方法之一。
新奥法既不是单纯的施工方法,也不是单纯的支护方法,而是充分利用和调动巷道围岩强度与自身承载能力,按岩石力学、围岩支护共同作用原理制定的一套地下工程设计、施工、支护、监测新概念。
它是先用工程类比法确定第一次锚喷的参数,随之进行围岩的监控量测。
经过量测信息反馈来调整支护参数。
对目前煤矿开采软岩巷道支护技术问题研究随着我国经济的发展,对煤炭的需求也在日益的增大,我们煤炭在国内化石能源的占比依旧很大。
针对这种情况,加大对煤炭开采技术的研究迫在眉睫。
煤矿软岩巷道的支护工程,一直是困扰煤炭生产的一个难题,特别是随着矿井开采范围的增大和开采深度的加深,软岩巷道的支护问题愈加突出,如果对软岩巷道支护不合理,有时会直接影响到煤矿的安全生产。
本文主要根据软岩的基本特性,分析和总结煤矿在软岩巷道的支护问题,并以高强度锚杆、锚注技术以及联合支护形式作为例子为大家推广。
为大家在以后的遇到类似的问题时做参考或者借鉴。
标签:煤矿软岩巷道支护技术问题分析研究0引言软岩巷道是指与塑性大变形工程岩体有关的岩体工程,煤矿软岩巷道也就属于其中的一种形式。
煤矿软岩巷道的支护一直是困扰煤炭发展的一个大问题,亟待解决。
随着科技的发展和技术的进步,国内外专家学者通过现场实践、实验室模拟等手段在软岩巷道支护方面已经取得了很大的进步。
在新形势下,特别是随着煤炭价格的下滑和煤矿企业效益的腰斩,如何合理的选择软岩巷道的支护形式至关重要。
如果选择不恰当有可能会出现资金浪费等现象,更有甚者,甚至会造成巷道支护强度不够,影响安全生产等事故。
所以作为煤炭生产者,更应根据整个矿井实际,合理的选择支护形式。
本文主要依据软岩的基本特性和近期科学研究成果,以高强度锚杆、锚注技术及联合支护形式作为实例,向大家介绍在软岩巷道支护方面的内容。
1软岩工程简介工程软岩是指在工程力学的作用下产生显著的塑性变形的工程岩体,目前比较流行的软岩定义是按照软岩的软、弱、松、散等的特征进行定义,但是在工程上对软岩不仅强调软岩的强度特征还强调软岩的工程载荷情况。
对在这种岩石基础上进行的施工稱之为软岩工程。
进入煤矿矿井,矿井软岩种类的不同,直接影响到岩石的强度特征、泥质含量、结构面特点以及塑性变形力学特点。
我们可以根据性状将软岩分为四大类,如下表:在工程施工过程中,必须根据施工现场的软岩形式选择合理的支护手段。
软岩巷道支护技术论文(2)软岩巷道支护技术论文篇二软岩巷道支护技术综述【摘要】软岩巷道支护是煤矿巷道支护的难点和重点,文章对软岩巷道支护理论与支护技术在国内外的发展状况进行了综述。
【关键词】软岩巷道;支护;新奥法;松动圈理论;高预应力、强力支护理论软岩巷道围岩强度低,结构松软,易吸水膨胀,因而巷道围岩变形大,易发生底鼓,软岩巷道支护是煤矿巷道支护的难点和重点。
下面就软岩巷道的支护理论和技术在国内外的发展状况进行介绍。
1 新奥法到了60年代,奥地利工程师L.V.Rabcewicz(腊布希维茨)在总结前人经验的基础上,提出了一种新的隧道设计施工方法,称为新奥地利隧道施工方法(New Austrian Tunneling Method),简称为新奥法(NATM),目前已成为地下工程的主要设计施工方法之一。
1978年,L.Mttller(米勒)教授比较全面地论述了新奥法的基本指导思想和主要原则,并将其概括为22条。
其中主要的是:1.1 围岩是隧道的主要承载结构,初期支护和最终衬砌仅仅起封闭作用,其目的是在围岩中建立承载环或三维承载球壳。
1.2 如果要求用围岩来支护隧道,则必须尽可能维持围岩强度。
因此,要尽可能防止围岩松动和大范围变形。
松动和变形会引起围岩强度逐渐衰减,为了维持围岩强度,应根据时间和围岩应力变化,选择适当的支护手段。
1.3 为了选择最佳承载环结构,必须正确估计时间对围岩特性的影响(或对围岩与衬、砌共同体特性的影响)。
为此,要求进行初期实验室试验,特别是洞内位移量测试验。
其中最重要的参数是岩石类别、直立自稳时间及变形速度。
1.4 衬砌和永久支护必须是薄壳型,以减小衬砌受弯机会,从而减少挠曲断裂。
其必要强度靠钢筋网、钢拱架和锚杆达到,而不是加厚衬砌或支护截面。
1.5 从应力重新分布考虑,最好的开挖方式是全断面掘进。
1.6 隧洞的主要承载部分是围岩。
围岩的强度主要取决于单个岩块之间的摩擦力,因此,必须尽一切可能防止围岩的松动,保持围岩的原有抵抗力。
软岩巷道支护技术分析【摘要】在煤矿生产建设的过程中,软岩巷道的支护与加固一直是一项建筑难题,尤其是在高应力软岩巷道的支护中,控制起来比较困难。
对软岩巷道支护技术的相关问题研究,不仅够提高软岩巷道控制水平,对整个软岩工程建设也有重要的现实意义。
【关键词】软岩巷道;支护;技术我国煤炭产量与消耗量都居世界第一,煤炭工业对我国的经济发展与人们的生产生活息息相关。
大量的煤炭需求,使得我国煤炭的开采进度逐年加快,而伴随着煤炭资源的减少,其开采难度也进一步加大,煤炭开釆面临着更为复杂的地质条件与开采难度。
其中,很多巷道都需要布置在软岩中或巷道的围岩较为破碎的地质区域中。
这样的结构通常比较松散且容易破碎,抗高压的能力较低,在防护与维修方面,不但频率较高,控制技术也有困难。
据统计,我国煤炭巷道年掘进量已经超过6000千米,其中软弱及破碎围岩中的巷道掘进量大约占10%,其中每年需要返修、维护的软岩巷道大约在100千米左右。
软岩巷道的维护,不但影响了煤炭生产效率,给煤炭企业经济效益带来较大影响,最重要的是给巷道的安全带来了巨大的隐患,危及井下工作人员的生命安全。
一、软岩巷道概述1.软岩的概念与分类软岩是一种复杂的岩石力学介质,在特定环境下的具有明显塑性变形。
我国地质研究中,将软岩划分为地质软岩和工程软岩两大类。
地质软岩即强度低于25MPa的结构松散、节理发育、孔隙度大、胶结度差、容易风化膨胀性的一类岩体。
工程软岩是在工程力作用下,岩体发生显著塑性变形的岩体总称,是在地质软岩的基础上,强调工程力的作用效果。
2.巷道围岩变形破坏机理分析对于煤炭开采工程中,巷道围岩的变性因素要成为人们主要的考虑内容,围岩的变形和破坏主要受到地质因素和技术因素的影响。
在地质因素方面,不同的围岩岩性和结构状态使得巷道围岩受到应力有区别,形成应力差,加上岩体本身的强度、结构、胶结程度等等方面的影响,都会对巷道围岩变形破坏。
应力作用是造成巷道围岩变形破坏的外因因素。
浅谈巷道支护现状及发展方向张士强ꎬ张㊀新ꎬ王广生摘㊀要:随着我国工业化的发展和经济的日益增长ꎬ对煤矿的需求也日渐增加ꎮ在煤矿生产过程中ꎬ巷道支护技术是保障安全生产的基础ꎬ巷道支护技术的发展成为煤矿企业研究的重要问题ꎬ本文将结合我国巷道支护目前的发展现状进行分析ꎬ并对今后的发展方向进行论述ꎮ关键词:巷道支护ꎻ现状ꎻ发展㊀㊀我国作为一个能源大国ꎬ煤矿资源十分丰富ꎬ由于煤矿的开采是在井下进行施工的ꎬ其巷道支护技术是保障煤矿安全生产的关键ꎮ在进行煤矿开采过程中ꎬ煤矿和围岩具有动态性ꎬ在开采过程中巷道支护也会收到开采的影响ꎮ因此ꎬ巷道支护中对于围岩的控制是十分重要的ꎬ它直接影响到井下作业的安全性ꎮ目前ꎬ我国煤矿企业的主要用的巷道支护方式有锚网㊁锚索㊁工字钢棚支护的内容ꎬ下面我将对目前的巷道支护技术进行阐述ꎮ一㊁巷道支护发展现状中国的煤矿巷道支护的发展经历了一个漫长的过程ꎬ从木支护㊁砌暄支护㊁型钢支护到锚索支护ꎮ锚索支撑技术经历了从低强度到高预应力和强力支护的发展过程ꎮ20世纪90年代初ꎬ我国重点煤矿煤巷锚杆支护占比较小ꎬ煤巷支护方式主要是棚式支护ꎮ目前ꎬ部分煤矿企业的锚杆支护使用率占90%以上ꎮ中国煤矿已形成一套完整的中国煤巷锚杆支护技术体系ꎬ锚杆支护已成为煤矿巷道安全高效的支护方式ꎮ这是综合机械化采矿技术实施以来的又一次采矿技术改革ꎮ这大大提高了企业的煤炭产量和经济效益ꎬ并且对安全保障力度也大大加强ꎮ现阶段ꎬ锚杆支护技术在国内外得到广泛应用ꎬ是实现煤矿高产高效生产的关键技术之一ꎮ实践发现ꎬ锚杆支护是煤巷道最经济有效的支护技术ꎮ与棚式支护对比ꎬ锚杆支护增强了巷道支护效果ꎬ并且降低了巷道支护成本ꎬ更保障了生产安全性ꎬ为快速开采提供了良好条件ꎮ随着能源需求和采矿强度的增加ꎬ由于浅层资源的减少ꎬ许多矿山已进入深度资源开采状态ꎮ随着采矿深度的增加ꎬ煤矿工程事故也逐渐增加ꎬ如瓦斯爆炸㊁巷道围岩大变形㊁地温升高等ꎬ这些事故的发生严重影响了煤矿生产的顺利进行ꎮ因此ꎬ深度资源开发引发的岩石力学问题已成为国内外研究的热点ꎮ二㊁巷道围岩控制技术的主要成就近年来ꎬ中国煤炭系统的学者和工程师在巷道围岩控制工程实践方面做了卓有成效的工作ꎬ在控制周围岩石方面并进行巷道支护的改革ꎬ并给煤矿企业带来了更高的经济效益ꎬ为煤炭事业做出贡献ꎮ(一)掌握巷道矿压规律为改善巷道布置和巷道防护方法ꎬ对影响巷道围岩应力和地层压力的因素进行了长期研究ꎬ研究了巷道围岩性质㊁开采深度㊁巷道位置以及采矿条件ꎮ并在巷道地压理论的指导下ꎬ我国煤矿形成了厚煤层斜切采煤法的布置模式ꎬ并建立了岩石巷道及邻近煤层的跨采巷道布置系统ꎮ同时ꎬ根据煤矿采用多年保留煤巷支护的ꎬ在不同开采深度和自然条件下ꎬ得出巷道围岩变形与支护柱宽度的关系ꎬ为选择合理的支护柱宽度提供了一种实用的方法ꎮ(二)推进无煤柱护巷技术近10年来ꎬ煤炭无煤柱巷道防护发展迅速ꎮ通过研究支护与围岩关系ꎬ以及对无煤柱巷道岩体压力外观的大量试验ꎬ并研究岩石压力规律ꎬ围岩变形特征以及顶板岩层的性质ꎬ掌握了无煤柱互巷的原理ꎬ对无煤柱巷道防护的发展和完善起着重要的指导作用ꎮ(三)运用卸压护巷方法我国中厚煤层和煤层群的采矿量占很大比例ꎮ在这种煤层中ꎬ高架采矿面广泛用于缓解地面岩石巷道和邻近煤巷的压力ꎬ在改善巷道维护和减少煤柱损失方面取得了显著成效ꎮ(四)掌握巷道支架与围岩关系为了适应煤矿巷道复杂多变的围岩压力和变形特征ꎬ研究了支护的合理性能和结构形式ꎮ支护不仅可以有效地抑制围岩的变形ꎬ而且可以与围岩的变形相协调ꎮ在减少支护破坏和改善巷道维护方面取得了显著成效ꎮ(五)研制巷道金属支架架型目前ꎬ根据我国煤矿的特点ꎬ开发了以矿用工字钢为主的平顶可伸缩支架ꎮ它们具有单向或双向伸缩性ꎬ巷道截面利用率高并且制造容易ꎬ可以实现工作面与巷道连接的支护进行简化ꎬ具有良好的应用前景ꎮ(六)发展锚喷支护技术由锚杆和混凝土喷射混凝土层组成的锚喷支护是我国煤矿基本巷道永久支护的主要形式之一ꎮ与传统的整体混凝土碹相比ꎬ锚喷支护可以对围岩进行及时快速封闭ꎬ能够使工程进度加快ꎬ减低成本和节约支护材料ꎮ三㊁巷道围岩控制技术的主要研究方向目前我国在煤矿巷道围岩控制领域取得了显著成效ꎮ然而随着煤炭工业的进一步发展ꎬ对巷道围岩控制提出了更高的要求ꎮ在现有成果的基础上ꎬ有必要继续深入的科学研究ꎬ推动围岩控制技术的发展ꎮ(一)巷道布置和护巷技术方面需要继续研究围岩应力分布和采矿引起的井压法及其影响因素ꎬ进一步完善巷道布置和研究无煤柱巷道防护及围岩减压技术ꎬ从而进一步保障煤矿生产的安全进行ꎮ(二)巷道支护技术方面进一步探讨巷道支护与围岩关系ꎬ探讨不同围岩压力条件下巷道支护的强度㊁形式结构和性能ꎮ发展壁后充填技术ꎬ改善材料和结构ꎬ提高U型钢和采钢支撑的质量ꎮ开发新品种ꎬ促进锚杆支护应用进一步发展ꎮ(三)软岩巷道方面进一步研究了软岩的基本性质ꎬ工程分类ꎬ围岩变形规律ꎬ围岩压力特性及支护机理ꎮ针对深部软岩巷道的加压迅速㊁持续时间长ꎬ应力扰动等特点ꎬ开展了支护研究ꎮ(四)科学技术管理方面全面开展巷道支护质量和围岩动态实施监测ꎬ依靠科技进步ꎬ加强科学管理ꎬ使我国煤矿巷道围岩控制技术在现有基础上达到一个崭新的水平ꎮ四㊁总结综上所述ꎬ巷道支护技术应用不断改革发展对煤矿采掘技术水平的不断提高具有重要的价值ꎮ煤矿支护技术的发展不仅保障了煤矿生产的安全高效ꎬ也大大提高了煤矿企业的经济效益ꎬ进而推动我国工业化的发展ꎮ参考文献:[1]康红普ꎬ姜铁明ꎬ高富强.预应力在锚杆支护中的作用[J].煤炭学报ꎬ2007(7).[2]侯朝炯ꎬ勾攀峰.巷道锚杆支护围岩强度强化机理研究[J].岩石力学与工程学报ꎬ2000(3).作者简介:张士强ꎬ山东能源新矿集团华丰煤矿ꎻ张新ꎬ山东能源新矿集团华丰煤矿ꎻ王广生ꎬ山东能源新矿集团华丰煤矿ꎮ871。
CHINACOLLECTIVEECONOMY 我国煤矿巷道支护技术的现状及发展趋势王昍'摘要:随着我国经济水平的不断提升,对于煤炭的需求也越来越大,那么煤矿行 业就得以快速发展。
在生产煤炭过程中,其巷道支护是其中非常重要的一种技术,也是能够保证人们安全的重要方法。
因此,就应该重视煤矿巷道支护技术。
文章 就先了解我国煤矿巷道支护技术的现状,然后说明其具体应用,最后分析煤矿巷道 支护技术的未来发展趋势,为煤矿行业的 发展提供相应参考。
关键词:煤矿;巷道支护;现状;发展趋势在煤矿掘进过程中,通过根据实际情 况来应用其煤矿巷道支护技术,不仅能够 让煤矿的整体支护体系更加完善,还能够 让其结构得以稳定。
但是,就从应用上来 看,还存在着一些问题,这些问题如果没 有得以处理,就会影响煤矿行业的稳定发 展。
所以,就应该了解各类巷道支护技术, 以此来对其巷道进行合理支护,更好的稳 定其结构。
一、我国煤矿巷道支护技术的现状分析(一)掘锚一体化掘进技术发展现状为了能够加快巷道的掘进技术,就需 要能够分析其掘锚一体化技术,进而让其 迎合锚杆支护技术发展。
当前,有:个 构 在 其掘进 ,为了能够让其 掘锚得以更好合巷道需,就需要对 其悬臂式掘进机进行改进。
将其掘锚机中 的支护掘进两个功能进行有效结合,这样就能够减少在转化掘进和支护上所浪费的 ,让其在一辆车上就能够有效完。
当前 所具有的掘锚 要有两 ,分 是 这两 。
对 掘锚 的还 ,在这其中 的就是ABM0 掘锚 。
这类 在 过 中要是其整体分为两 ,在 过中,先其锚杆 在 应 ,在 过中整 会 着而 ,这样就能够在支护过 中还能够完 掘进 业。
(二)煤矿支护技术的应用现状在对其巷掘进过中,其支护和掘进这两 还有着一 问题,是对其锚体进行支护过程中,其所占据,这样就 会 整巷道的稳定行。
通过对其掘进的:发,情况会S100 的锚杆 ,但是 的这类设备的技术,没有在这其中 的其锚杆 的。
软岩隧道支护研究现状及存在的问题摘要:随着我国基础设施建设的蓬勃发展,公路隧道占比越来越高,软岩隧道越来越多,软弱围岩隧道支护参数选取多依靠工程类比和工程经验,影响工程成本。
本文分析了软岩公路隧道研究现状,隧道初期支护研究现状,分析了目前软岩隧道存在的问题,为软岩隧道的设计提供参考。
关键词:软弱围岩隧道初期支护1前言当前我国基础设施建设正经历着前所未有的蓬勃发展阶段,隧道越来越多的出现在公路、铁路、城市等的建设中。
随着我国隧道建设越来越多,隧道支护技术也已经取得了较大的进步,但由于软岩特有的强度低、大变形等特性,软岩隧道的支护仍存在一些问题。
且在软弱围岩隧道设计过程中支护参数的选取多依靠工程类比和工程经验,影响了隧道工程的安全性和经济性。
在新奥法中,初期支护与围岩共同承载围岩压力,并限制围岩的变形,对隧道的稳定具有决定性作用。
由于初期支护在隧道建设过程中的巨大影响,科学合理的选择支护参数变得极为重要。
当前在选择软岩隧道初期支护的参数时主要依靠的是经验及工程类比,但由于软岩地质条件较为复杂,类比和经验往往无法兼得隧道的安全与经济。
设计者出于对安全储备的考虑,往往选择较大的支护参数,虽然安全性得到了保障,但却造成了极大的资源浪费。
如何在经济合理又安全可靠的前提下进行隧道初期支护参数的设计,是目前软岩隧道领域尚待完善的课题。
2软岩公路隧道研究现状近些年来,随着地下工程的普及,越来越多的学者开始致力于软岩隧道的研究。
在实验方面,张东、李永靖等研究了软岩的蠕变理论,揭示了软岩的蠕变具有非线性这一特点,并根据实验结果创建了软岩的非线性蠕变方程,通过理论研究,得出了控制软岩蠕变变形的根本方法;其他学者则通过研究不同类型软岩的物质组成成分及微观结构,得出了软岩具有大变形、膨胀性、崩解性和流变性等特点,使人们深入认识了软岩的形成机理和特性。
在工程应用方面,国内的学者依托诸多工程实例及数值模拟,在软岩的治理上取得了不少成果。
深部软岩巷道支护技术研究引言:随着矿业和工程的发展,深部软岩巷道的建设和支护技术成为了一个重要的研究领域。
由于深部软岩具有可塑性强、容易发生塌方等特点,因此如何有效地进行巷道支护成为了一个亟待解决的问题。
本文将从深部软岩巷道支护技术的现状和挑战出发,对相关技术进行研究和分析,以期为巷道支护技术的改进和完善提供一定的参考。
1.1 巷道支护技术的主要挑战深部软岩巷道作为地下工程中较为常见的一种工程类型,其支护技术面临着多方面的挑战。
深部软岩具有较大的围岩变形和塌方的倾向,因此巷道支护需要具备较高的变形能力和抗塌方能力。
巷道支护技术需要考虑到深部软岩的高地应力、高地温以及地下水等地质条件,这为巷道支护技术的选择和应用带来了一定的困难。
深部软岩巷道通常会受到地震、爆破等外力的影响,这也给巷道支护技术带来了不小的挑战。
1.2 巷道支护技术的应用现状目前,针对深部软岩巷道支护技术的研究主要集中在钢筋混凝土支护、锚杆网支护、喷锚锚杆支护、加固型钢丝网支护等方面。
这些技术在不同程度上可以有效地改善深部软岩巷道支护的情况,但在实际应用中仍然存在一些问题,例如支护效果难以保证、施工难度大等。
如何提高深部软岩巷道支护技术的适用性和可靠性,是当前亟待解决的问题。
2.1 巷道支护材料的研究针对深部软岩巷道支护技术的研究,可以首先集中在巷道支护材料的性能改进和研究上。
有针对性地研发新型的支护材料,如新型的聚合物材料、高分子材料等,以提高支护材料的变形能力和抗压能力,从而改善巷道支护的效果。
2.2 巷道支护结构的研究可以针对深部软岩巷道支护结构进行研究。
通过改进巷道支护结构的设计和布置,提高支护结构的可靠性和耐久性,从而保证巷道的长期稳定和安全。
2.3 巷道支护技术的智能化研究也可以开展深部软岩巷道支护技术的智能化研究。
利用现代化的传感器技术和智能控制技术,实时监测巷道变形和支护结构的受力情况,提前发现巷道支护存在的问题并采取相应的措施。
当代化工研究4耳Modem Chemical Research峠n 2020•23技术应用与研究煤矿软岩巷道掘进支护技术分析*梁银彪(山西西山矿业管理有限公司山西030053)摘耍:软岩巷道支护是深部巷道支护面临的主要问题,从当前深部软岩巷道支护情况来看,在很多方面存在各种类型的问题,影响到巷道支护效果,特别随着巷道埋深的不断增加,软岩巷道支护问题越来越多,很多本来较为坚硬的岩石,在深部巷道表现出明显的软岩特征.本文将XX煤矿出现餉软岩巷道掘进变形破坏问题作为研究对象,多角度分析了导致巷道出现变形破坏的原因,并结合巷道所处的地质条件,釆取针对性的措施,全面提升煤矿软岩巷道的掘进支护效果.关键词:煤矿;软岩巷道;掘进支护技术;分析中图分类号:TD353文献标识码:AAnalysis of Driving Support Technology in Soft Rock Roadway of Coal MineLiang Yinbiao(Shanxi Xishan Mining Management Co.,Ltd.,Shanxi,030053)Abstract:Soft rock roadway support is the main p roblem f aced by deep roadway support.From the current situation ofdeep soft rock roadway support,there are various types of p roblems in many aspects,which affect the roadway support effect.Especially wi饥the increasing depth of r oadway, there are more and more p roblems in soft rock roadway support.Many originally hard rocks show obvious soft rock characteristics in deep roadway.In this paper,the deformation and f ailure of s oft rock roadway in xx coal mine is taken as the research object,and the causes of d eformation and f ailure of r oadway are analyzed f rom multiple bined with the geological conditions of r oadway,targeted measures are taken to comprehensively improve the excavation and support effect of s oft rock roadway in coal mine.Key words:coal mine;soft rock roadway\excavation support technology^analysis1.引言XX煤矿巷道埋深在630m-635m之间,倾角在1°-5°,围岩岩性多为粉砂质泥岩、页岩及泥岩等软弱岩层,巷道原设计采用直墙半圆拱断面,采用锚网索喷支护方式。
软岩巷道支护技术发展现状分析耿志光(河南工程学院安全工程系郑州451109)摘要:随着我国新生代煤层的大力开发,软岩矿井的数量也在与日俱增。
特殊条件下的巷道施工与维护问题已变得日益突出,并成为影响和制约我国煤炭工业发展的重要因素之一。
采用常规的支护方法,已不能满足安全生产的需要。
研究有效而经济的软岩支护方法, 是当前生产中急需解决的问题。
为此查阅了大量相关科技期刊,对多个典型软岩矿井的支护技术进行分析,总结了我国软岩支护的发展现状。
这对提高我国软岩支护的技术水平,提高经济效益,都有着十分重要的意义。
关键词:软岩;支护技术;发展现状1引言由于深部岩体处于复杂的工程地质环境,使深部岩体表现出的力学特性与浅部开采时往往具有很大的差异,并且,随着开采深度的增加,伴随着硬岩矿井向软岩矿井的转型。
在浅部开采基础上发展起来的传统支护理论、设计方法及技术已难以适应深部巷道支护的要求,尤其是深部软岩巷道支护设计及实际的需要[1]。
随着其开采深度不断增加, 受高应力的影响, 软岩问题愈趋严重, 深部围岩处于软岩状态, 施工条件趋于复杂化, 巷道及硐室支护的难度和破坏程度不断增加[2]。
底臌是煤矿巷道中经常发生的动力现象, 巷道底臌使断面缩小, 阻碍运输、通风和人员行走, 因底臌而造成巷道报废的现象时有发生, 严重影响生产和威胁安全[3]。
软岩巷道支护问题日益突出。
研究高效而经济的软岩巷道支护方法,是目前矿井生产急需解决的问题。
2软岩巷道的特征2.1软岩的概念软岩是我国煤炭系统的习惯用语, 它的概念已不是狭义的字面上的含义。
目前人们普遍认可的软岩的概念包括松散型软岩、破碎型软岩、流变型软岩、膨胀型软岩及高地应力型也称硬岩软化型软岩等五种特点岩石。
2.2软岩的基本特征1)软岩松散破碎, 结构疏松, 容重低, 孔隙率较高, 强度小, 稳定性差。
一般软岩多为泥岩、炭质泥岩、砂质泥岩及粉砂岩组成, 单向抗压强度小于200 Mpa。
2)软岩易吸水崩解, 膨胀性强。
软岩膨胀的概念有两个一、专指那些含有膨胀性矿物如高岭石、蒙脱石等的软岩所产生的膨胀变形。
二、指软岩岩体向巷道空间的位移变形。
3)软岩巷道自稳性差, 围岩压力大, 来压快, 自稳时间短。
多数围岩自稳时间仅几十分钟到几小时。
4)软岩巷道变形量大, 变形持续时间长, 具有流变性能。
软岩静压巷道中总变形量超过400-500mm者甚多。
变形时间一般都在1-3个月以上, 甚至半年后仍继续增长。
5)软岩巷道变形速度快, 变形范围广, 底腻明显。
2.3软岩巷道的特征1)围岩的自稳时间短、来压快所谓的自稳时间, 就是在没有支护的情况下, 围岩从暴露起到开始失稳而冒落的时间。
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, 方能保证巷道围岩不致冒落。
巷道围岩的自稳时间长短主要取决于围岩强度和地压大小, 同时也和巷道的断面形状、掘进方法、巷道所处的位置等有关。
2)围岩变形量大、速度快、持续时间长软岩巷道的突出特点就是围岩变形速度快、变形量大、持续时间长, 一般软岩巷道掘进后的第1-2天, 变形速度小的5-10mm/d, 大的达50-100mm/d, 变形持续时间一般为, 有的长达半年以上仍不能确定。
软岩巷道的围岩变形量, 在支护良好的状态下, 其均匀变形量一般达到60-100mm以上, 大的甚至达300-500mm如果支护不当, 围岩变形量很大,300-1 000mm 以上的变形量是司空见惯的。
谢一矿780m水平位于泥岩层的运输大巷, 在开巷后的100天内, 顶底及两帮的移近量分别达到625m和387m, 一年后达到1 200mm和800mm, 支护翻修后所产生的附加变形量仍达到300-400㎜。
上述特点是软岩巷道最突出的特征。
3) 围岩的四周来压、底鼓明显。
在较坚硬的岩层中, 围岩对支架的压力主要来自顶板, 中硬岩层对支架的压力来自顶板和两帮, 但在松软岩层巷道中则四周来压、底鼓明显。
松软岩层, 由于结构疏松、强度低, 很难支撑上覆岩层的重量, 围岩在自重地压(rh)的作用下, 以垂直变形为主, 垂直变形中又以底鼓为主。
3软岩巷道的支护困难原因分析造成软岩巷道地压显现剧烈, 支护困难的原因是多方面的, 最主要的原因有以下几个方面。
3.1岩层成岩年代晚, 胶结程度差我国软岩矿区主要分布在开采新生界第三纪褐煤和开采中生界上侏罗纪的褐煤矿区。
这些矿区煤层顶底板岩石都非常松软破碎, 易风化, 因此怕风、怕水、怕展。
3.2岩石强度低煤矿软岩多为泥岩、炭质泥岩、砂质泥岩等, 单向抗压强度都比较低。
由于岩石强度低,表现在围岩松散、软弱, 在中等或稍高应力水平状态下就能产生较大的围岩变形, 支护困难。
3.3节理发育, 岩体破碎有些矿区, 虽然岩石强度很高, 但由于节理比较发育, 岩体破碎, 支护也十分困难。
所以,在岩块强度高的节理化地层中, 也可能表现出软岩特征。
3.4围岩应力水平高岩石强度低是形成软岩的重要因素, 但这只是问题的一个方面。
岩石强度的高低是一个相对的概念, 它与地应力紧密相联。
如果岩体强度低, 但地应力绝对值也低, 就表现不出软岩特征。
围岩应力水平高, 表现在三个方面1)巷道埋深大随开采深度的增加, 一些原本稳定性较好的围岩也显现出软岩的特征。
2)构造应力大3)集中应力作用连接处巷道、受邻近巷道掘进影响的巷道等, 其围岩均承受一定的集中应力, 从而使围岩由稳定状态过渡到软岩状态。
3.5岩石吸水膨胀遇水膨胀地层, 多含有蒙脱石、伊利石、高岭石等粘土矿物成分, 亲水后产生显著的体积膨胀, 巷道开挖在这种软岩地层中, 若治水措施不当极难支护。
4软岩支护技术在国内外的发展现状4.1新奥法20世纪60年代, 奥地利工程师在总结前人经验基础上, 提出一种新的隧道设计施工方法一新奥法,目前已成为地下工程的主要设计施工方法之一。
1978年, 米勒教授较全面地论述了这种方法的基本指导思想和主要原则, 并将其概括为22条。
1980年, 奥地利土木工程学会地下空间分会把新奥法定义为:“ 在岩体或土体中设置的使地下空间的周围岩体成一个中空筒状支撑环结构为目的的设计施工方法” 。
其核心是利用围岩的自撑作用来支撑隧道, 促使围岩本身变为支护结构的重要组成部分, 使围岩与构筑的支护结构共同形成为坚固的支撑环。
新奥法既不是单纯的施工方法, 也不是单纯的支护方法, 而是充分利用和调动巷道围岩强度与自身承载能力, 按岩石力学、围岩支护共同作用原理制定的一套地下工程设计、施工、支护、监测新概念。
它是先用工程类比法确定第一次锚喷的参数, 随之进行围岩的监控量测。
经过量测信息反馈来调整支护参数。
利用现代岩石力学中围岩与支架共同作用的理论, 利用一次支护的变形、收敛以至局部开裂来释放围岩中的部分能量, 延续一段时间后, 再用二次支护补强,来解决一般的软岩支护问题。
新奥法必须重视支护过程中的监控量测。
将设计、施工、量测结合起来, 这是国际上新奥法的精髓。
量测采用现代测试技术收敛计对围岩变形和支架受力进行量测。
新奥法适用于各种地质条件的岩层及任何形状大小的巷道断面。
用新奥法进行巷道掘进, 可以保证质量, 保持稳定性, 延长巷道的使用寿命, 降低施工费用, 还可减少20%的巷道掘进量, 实属一种良好的软岩巷道支护方法。
4.2应变控制理论日本山地宏和樱井春辅提出了围岩支护的应变控制理论。
该理论认为隧道围岩的应变随支护结构的增加而减少, 而容许应变则随支护结构的增加而增大。
因此, 通过增加支护结构, 能较容易地将围岩应变控制在容许应变范围内。
支护结构的设计则是在由工程量测结果确定了对应于应变的支护工程的感应系数后确定的。
4.3能量支护理论萨拉蒙(M.D.Salamon)等人提出了能量支护理论, 认为支护结构与围岩相互作用、共同变形, 在变形过程中, 围岩释放一部分能量, 支护结构吸收一部分能量, 但总的能量没有变化。
因而, 主张利用支护结构的特点, 使支架自动调整围岩释放的能量和支护体吸收的能量, 支护结构具有自动释放多余能量的功能。
4.4轴变论和开挖系统控制论于学馥等人于1981年提出“ 轴变论” , 认为巷道塌落可以自行稳定可以用弹性理论进行分析围岩破坏是由于应力超过岩体强度极限引起的塌落是改变巷道轴比, 导致应力重分布应力重分布的特点是高应力下降、低应力上升, 并向无拉力和均匀分布发展, 直到稳定而停止应力均匀分布的轴比是巷道最稳定的轴比, 其形状为椭圆形。
近年来, 于学馥等人运用系统论、热力学等理论提出“ 开挖系统控制理论” 开挖干扰了岩体的平衡, 这个不平衡系统具有自组织功能。
4.5联合支护技术该技术是在新奥法基础上发展起来的, 以冯豫、陆家梁、郑雨天、朱效嘉为代表。
重要观点为对于巷道支护, 一味强调支护刚度是不行的, 要先柔后刚, 先让后抗, 柔让适度, 稳定支护。
4.6锚喷一弧板支护理论该理论是对联合支护理论的发展, 其要点为对软岩总是强调放压是不行的, 让压后要坚决顶住, 即强调联合支护理论的先柔后刚的刚性支护形式, 坚决限制围岩向中空位移、4.7松动圈理论该理论是董方庭教授提出的, 其主要内容凡是裸体巷道, 其围岩松动圈都接近于零, 此时巷道围岩的弹塑性变形虽然存在, 但并不需要支护。
松动圈越大, 收敛变形越大, 支护难度就越大。
因此, 支护的目的在于防止围岩松动圈发展过程中的有害变形。
4.8关键部位藕合组合支护理论该理论是中国矿业大学北京校区何满朝教授提出的,认为地下工程的破坏是由于支护体与围岩在强度、刚度、结构上存在不祸合造成的, 巷道的支护应该从其变形力学机制人手, 对症下药。
复杂巷道支护应分为两次支护, 一次支护为柔性支护, 二次支护为关键部位的祸合支护。
4.9围岩动态工程分类理论该理论从基于诊断具体巷道围岩的结构组合及应力环境下巷道的破坏形式和特点出发, 对巷道围岩破坏演化规律进行分析, 最终实现面向巷道围岩不同部位有针对性的定量控制。
此外, 还有高强度弧板支护理论、位移反分析理论、软岩工程地质力学理论、极限跨度及平衡理论、灰色系统决策理论、优化理论等。
由上述分析可以看出, 影响较大、自成体系的主要是新奥法, 即新奥地利隧道施工法。
20世纪60年代中期诞生以来, 新奥法在很多国家得以成功应用。
20世纪70年代被介绍中国后, 按该原理及要求组织的许多工程取得了良好的技术经济效果。
目前, 国内外软岩巷道支护普遍是遵循新奥法的基本原理和方法。
事实上, 新奥法已成为具有世界声誉的隧道支护技术。
我国软岩巷道支护技术的研究大体上是遵循新奥法的基本原理展开的。
但是近年来, 随着我国煤矿采深不断加大, 运用新奥法进行软岩巷道支护出现了一些问题, 主要有①新奥法要求一次支护后达到变形相对稳定时再进行二次支护, 等稳往往是等垮②新奥法的二次支护是全断面等强技护, 而围岩荷载是不均匀分布的, 因此常常在薄弱环节失稳, 进而导致巷道破坏③新奥法二次支护时间的选择, 必须基于大量细致的现场应力、位移监测, 但对如何利用量测结果, 也缺乏明确的围岩稳定性的判据。