深部软岩巷道底板失稳变形控制技术
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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。
深部巷道蠕变大变形失稳机理与控制技术研究
深部巷道蠕变大、变形失稳是煤矿和金属矿山等深部开采中广泛存在的一种地质灾害,严重威胁着矿山工作面的安全、生产的正常运行和人员的生命安全。
因此,对深部巷道蠕变大、变形失稳机理进行深入研究,并开发出有效的控制技术,具有重要的理论和实践意义。
深部巷道蠕变大、变形失稳的机理主要与地质条件、采场布置、支护方式、采动方式等因素有关。
其中,地质条件是影响深部巷道蠕变大、变形失稳的决定性因素。
煤矿和金属矿山等深部开采地质条件复杂,存在许多断层、节理、软岩等地质构造和地质体,这些地质构造和地质体容易发生滑动、倾覆、断裂等现象,进而导致深部巷道的变形失稳。
控制深部巷道蠕变大、变形失稳的技术主要包括采场布置、支护方式、加强巷道支护等方面。
采场布置应根据地质条件、采动方式、安全要求等因素进行科学合理的设计,以达到提高采场稳定性、减少巷道变形的目的。
支护方式应选用有效的支护材料和支护设计方案,提高深部巷道支护稳定性和安全性。
加强巷道支护主要包括加强初期支护、加强补充支护、加强巷道锚杆等方面。
总之,深部巷道蠕变大、变形失稳机理与控制技术的研究是煤矿和金属矿山等深部开采中必不可少的一项工作,只有深入研究其机理、掌握有效的控制技术,才能更好地保障矿山生产的安全和正常运行。
0(1当代化工研究OU Modem ChemicalReiseardt技术应用与研究2021•05深部高应力软岩巷道围岩爽形破坏常见问题及控制措施探析*阴雷彪(西山煤电股份有限公司西曲矿山西030200)摘要:深部巷道围岩变形破坏问题是当前煤炭深部开采过程中面临的严峻挑战,从深部巷道支护来看,很多在浅部较为坚硬的岩石,在深部支护中表现出软岩特征,很多在浅部巷道支护时,表现出较好支护效果的支护方案,在深部巷道支护中表现出明显的不适应问题。
本文从深部高应力软岩巷道围岩变形破坏常见问题分析入手,研究了深部高应力软岩巷道围岩变形破坏机制,并针对性提出了增强深部高应力软岩巷道围岩变形破坏控制效果的相关措施。
关键词:深部;高应力软岩;巷道;围岩变形破坏;常见问题;控制措施中图分类号:TD文献标识码:ACommon Problems and Control Measures of Surrounding Rock Deformation and Failurein Deep High Stress Soft Rock RoadwayYin Leibiao(Xiqu Mine,Xishan Coal and Electricity Co.,Ltd.,Shanxi,030200)Abstracts The deformation and damage of s urrounding rock in deep roadway is a severe challenge faced by deep coal mining at present. From the perspective of deep roadway support,many hard rocks in the shallow part show the characteristics of s oft rock in deep support.Many support schemes that show good support effect in the shallow roadway support show obvious maladjustment problems in the deep roadway support. In this p aper,based on the analysis of c ommon problems in the deformation andfailure ofsurrounding rock in deep high stress soft rock roadway,the deformation andfailure mechanism of s urrounding rock in deep high stress soft rock roadway is studied,and the relevant measures f or enhancing the control effect of d eformation andfailure of s urrounding rock in deep high stress soft rock roadway are p roposed.Key words z deep;high stress soft rocki roadway%deformation andfailure of s urrounding rock;common problems\control measure引言随着煤矿开釆深度的不断增加,巷道围岩出现的大变形破坏问题更加突出,已经成为制约煤矿深部开采的重要因素,不仅支护成本增加明显,同时支护效果也相对不佳,制约了煤炭行业现代化发展质效。
3.1 巷道矿压观测3.1.1 巷道表面位移测站的布置根据该煤矿的具体情况,布置4个测站,具体如图2所示,在两顺槽内距离切眼30m 处布置第一个测站,60m 处布置第二个测站,100m 处布置第三个测站,200m 处布置第四个测站,每个测站布置1个测面。
3.1.2 表面位移测点布置及安设在每个测面的顶、底板和两帮的中部各布置1个测点。
采用“十字布点法”进行布置测点,每个测面中测点的设置如图3所示。
1 1316回采巷道围岩概况某煤矿1316回采巷道埋深在600~750m 之间,位于某向斜的轴部附近,残余构造应力有一定的影响;而岩石强度特低,且泥砂化现象比较严重,属于极软岩层。
且受高垂直和水平方向应力影响,对于围岩变形的控制极其困难,为国内外罕见。
2 极软岩回采巷道围岩变形控制策略我们在分析目前回采巷道围岩的各种控制,总结该煤矿现有的各种支护基础上,提出了高强全锚索支护控制顶板、两帮及底角锚杆支护的非均匀围岩控制策略。
回采巷道布置的锚杆、锚索支护如下图1。
(1)高强全锚索顶板支护每排7根支护的锚索(规格为2φs18.9),间排距800mm×800mm ;再采用2根锚索(规格为2φs18.9)加强进行补强,间距1600mm,排距2400mm。
(2)两帮及底角锚杆支护两帮各采用锚杆d=22mm,l=2500mm 的高强左旋无纵筋等强螺纹钢锚杆2根,间排距800mm×800mm。
两底角各距两帮300mm、倾角30°打底锚杆。
从两帮底角距底板200mm、倾角20°打角锚杆,必要时在巷道底板中部辅以卸压切缝。
图1 回采巷道锚杆、锚索支护布置图3 回采巷道矿压实测内容及观测方法通过在巷道表面布设测站,观测巷道顶板下沉量、底鼓量、两帮的收敛量;通过向巷道周围岩体安装多点位移计观测深部围岩位移量;通过钻孔窥视仪器,观测巷道围岩破碎情况。
深部极软岩回采巷道围岩变形的控制徐建春(江苏安全技术职业学院, 江苏 徐州 221011)摘要:本文通过对某煤矿深部极软岩回采巷道围岩变形情况,提出了两帮适当强度支护、底角高强锚杆支护控制底鼓、高强全锚索支护控制顶板的非均匀围岩控制策略,实际运行取得了较好的效果。
弱胶结软岩巷道变形破坏控制技术及其应用弱胶结软岩是指结构较松散、水分较多、黏性较大的岩石,通常包括
泥岩、砂岩和灰岩等。
在煤炭、金属矿山、隧道和地下工程中,随着越来
越深的开采和掘进,弱胶结软岩岩体的变形和破坏问题日益突出。
为了控制弱胶结软岩巷道的变形和破坏,需要采取一系列的控制技术。
主要措施包括:
1.预支护:在巷道推进前,采取一系列的预支护措施,如设置钢架支撑、注浆灌浆、锚杆锚固等,增强巷道的稳定性。
2.局部加固:针对岩体变形较为严重的局部区域,采取局部加固措施,如安装钢板支撑、喷射混凝土等。
3.应力控制:通过合理设计切眼和降低开采速度等措施,减小弱胶结
软岩岩体的应力水平,降低巷道变形和破坏的风险。
4.监测预警:在巷道掘进和使用过程中,设置合理的监测体系,对巷
道的变形、应力、温度等参数进行实时监测和预警,及时发现问题并采取
应对措施。
近年来,这些控制技术已广泛应用于国内外各种类型的弱胶结软岩巷
道工程中,取得了较好的效果。
但是,由于岩石力学性质的复杂性和工程
实践的多样性,针对具体巷道的变形和破坏问题,需要制定科学合理的控
制方案和实施方案,不断探索和创新,提高工程质量和安全性。
收稿日期:2012-10-15作者简介:杨凯凯(1985-),男,山东东营人,在读硕士研究生,研究方向为岩土工程。
doi :10.3969/j.issn.1005-2798.2013.01.010深部极复杂软岩巷道围岩稳定控制技术杨凯凯,林登阁,何成松(山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室,山东青岛266590)摘要:阳城煤矿-650m 水平巷道所处地层的地质构造复杂,巷道横穿断层破碎带,围岩松动破碎,支撑压力大,支护困难。
针对这种情况,依据抗让结合的原则,对深部复杂软岩巷道采取锚杆、锚索、锚注等技术进行治理,取得了较好的效果。
关键词:水平巷道;稳定性;支护结构;二次支护中图分类号:TD353文献标识码:B文章编号:1005-2798(2013)01-0028-02随着矿井开采规模的不断加大,深部开采已成为煤矿发展的必然趋势。
随着开采深度的增加,原岩应力与构造应力不断升高,软岩增多,巷道变形量增大,支护困难[1]。
深部复杂软岩巷道与硐室围岩的稳定性控制已成为当今地下工程中的支护难题之一。
高强锚杆、注浆锚杆、锚索等支护技术综合应用的增多改善了围岩受力状态,提高了其承载力。
1工程概况阳城煤矿设计生产能力180万t /a ,井深700多m ,巷道埋深大,地质条件复杂,岩层松软,属于大埋深、极复杂条件下的软岩巷道。
-650m 水平巷道穿过季庄断层破碎带,围岩破碎,其主要成分为泥岩,岩层软弱,遇水膨胀。
此类巷道存在底鼓现象,尤其是过断层区域,巷道支护相当困难,巷道支护后不久即产生拱顶开裂和严重的底鼓现象,巷道急需修复处理。
为避免巷道再次产生变形破坏,应采取一定措施加固围岩,尤其是巷道底板的治理[2]。
文章设计采用锚杆+锚索+注浆锚杆锚注的“三锚”支护方式进行加固治理,达到了理想的加固效果。
2巷道破坏机理分析同一煤矿不同区段的变形或破坏程度不同,破坏机理也不尽相同。
影响巷道变形的因素很多,如围岩的物理力学特性、矿物组成、岩体构造、支护结构形式及施工质量等均对巷道变形产生不同程度的影响。
深部复杂构造下井底车场巷道变形及防治措施0引言在煤矿井底车场中,巷道结构系统是它最重要的建筑。
可以把它的作用分成两部分:即运输巷道以及辅助巷道。
它对井底车场的构造和容积、施工工艺、巷道数和断面、生产能力以及枢纽站连接处的位置都起到了决定性的作用。
这几年来,井底车场下的设计施工技术得到了很大的发展,但不可否认,井底运输巷道很多地方都采用了曲线布置,这样就会使巷道掘进的难度大大增加;施工过程中要耗费比较多的劳动力;井底车场巷道有很多的交叉点和接头,会让施工难度大大增加。
本文这里介绍的矿井是结构比较复杂的地质条件,巷道开发之后,因为受到断层以及其他各种因素的影响,存在巷道不完整、变形量比较大、不实用、巷道修复量比较大,要经常修复等问题。
在这里对产生巷道变形的原因,该采取的措施进行了探讨。
1矿井的地质条件矿井深部经过采掘之后,巷道的变形具有下面的几种特征:1)埋深度比较大,新生界的松散层大概为210m,基岩段约为680m,井底车场一水平的标高为-856m,埋的深度大约在890m,所埋的深度比较深,低压自然就会比较大,根据岩体力学,岩石的竖直应力大概为23兆帕斯卡;2)地质条件结构比较复杂,断层周围的煤层产状、厚度以及结构变化都比较大,井底车场主要的轨道大巷、运输大巷以及重车线都坐落在这里。
因为存在断层以及破碎带,让岩石的平稳性以及一些岩石力学的性质发生了很大的变化,给巷道的施工、使用以及修复等问题带来了很大的影响;3)大部分是软岩,因此岩性比较差。
一般井底车场施工都是在二叠系上石盒子组含煤岩层,它的岩性均由砂质泥岩、花斑泥岩以及泥岩等软岩组成,岩石不稳定,软岩的岩石力学性质比较差。
另外,岩石有比较显著的蠕变性,巷道严重变形,而且变形的时间也比较长。
2 巷道变形原理及它的防治方法深部软岩在巷道开挖以后,巷道严重失稳,变形程度比较大,而且时间又比较长,特别在结构比较复杂的位置,变形还会更加严重。
2.1巷道变形的原理总结几点巷道变形的原因如下:1)软岩自身的特性。