深部软岩巷道耦合支护关键技术研究
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千米深井软岩巷道破坏机理及支护技术研究本文以《千米深井软岩巷道破坏机理及支护技术研究》为题旨,针对千米深井软岩巷道施工中破坏机理及技术研究进行深入分析,从而探讨支护技术的思路,丰富和完善千米深井软岩巷道支护施工技术。
千米深井软岩巷道施工是当今经济发展的重要部分,由于软岩中存在大量的裂隙和疏松的特性,施工中容易出现破坏。
因此,开展千米深井软岩巷道破坏机理及支护技术研究,既可以有效防止施工中出现破坏,又可以为施工后的支护技术提供参考。
首先,要了解千米深井软岩巷道施工中破坏机理。
千米深井软岩巷道施工中的岩体破坏机理主要有裂缝的扩大、裂缝的消失、岩体的崩落、破碎和蜂窝状破坏等。
岩体裂缝的扩大是由于施工时岩体受到外力的作用,而引起的,裂缝的消失是指受到破坏力的冲击,裂缝中的积水蒸发而消失,岩体的崩落是指巷道施工中受到力的冲击,岩石由于结构损坏而崩落,破碎是指施工时施加的冲击力太大,形成破碎,蜂窝状破坏是指施工时施加的冲击力导致岩石由拉断而变形,出现孔洞。
然后,探讨支护技术的策略。
千米深井软岩巷道的支护技术主要分为外支护技术、内支护技术、水平支护技术和混凝土支护技术。
外支护技术是指在施工时采用外部支护设施,以防止受到外力的作用而产生破坏;内支护技术是指在施工时采用内部支护设施,以防止岩体受到外力作用;水平支护技术是指在施工时采用水平支护设施,以防止施工中出现水平破坏;混凝土支护技术则是指在施工时采用混凝土,以加固岩体结构,防止施工中发生崩落等破坏。
最后,要对施工工艺进行优化。
千米深井软岩巷道施工工艺优化是防止施工中出现破坏的关键步骤,包括使用更大的岩削工具和更大的力量,使用超大钻头和抗冲击技术,进行断面缩小,采用支护单元施工,采用步进发掘工艺,加强安全管控,在施工现场控制地表压力,建立安全措施,等等。
综上所述,千米深井软岩巷道施工中的破坏机理很多,而这些破坏机理可以通过正确的施工技术和支护技术来防止。
施工工艺的优化也可以有效地防止施工中出现破坏。
高应力软岩回采巷道锚杆(索)耦合支护技术研究的开题报告一、选题背景及意义随着城市建设和矿业开采的不断推进,越来越多的地下空间得到了开发和利用。
然而,在地下空间中,软岩地层是非常常见的一种地质条件,其强度和稳定性都比较差,因此在软岩地层中进行工程建设或矿业开采时面临着巨大的工程安全风险。
针对软岩地层中存在的稳定性和安全性问题,目前已经提出了许多支护方案,其中锚杆(索)耦合支护技术是比较有效的一种方法。
该技术通过锚杆(索)的预应力作用,将围岩与锚杆(索)相耦合形成一个整体,使得围岩得到了更好的支撑和加固,从而提高了围岩的强度和稳定性。
因此,锚杆(索)耦合支护技术在软岩地层中的应用前景广阔。
然而,目前该技术的应用研究还比较有限,特别是在高应力条件下的应用研究还很少。
因此,开展高应力软岩回采巷道锚杆(索)耦合支护技术的研究,对于完善该技术的支护理论和实际应用具有重要意义。
二、研究目标本研究的主要目标是针对高应力软岩地层中的回采巷道进行锚杆(索)耦合支护技术的研究,具体包括以下几个方面:1. 确定高应力软岩地层中锚杆(索)耦合支护的最佳参数。
2. 分析锚杆(索)预应力对围岩的支撑作用,并探讨其作用原理。
3. 进行现场试验和数值模拟,探讨锚杆(索)耦合支护在高应力软岩地层中的适用性和支护效果。
三、研究内容本研究的主要内容如下:1. 研究高应力软岩地层的特点和回采巷道的工程背景,分析该地层的稳定性和安全性问题。
2. 总结已有的锚杆(索)耦合支护技术研究成果,深入探讨该技术在高应力软岩地层中的应用特点和适用范围。
3. 确定高应力软岩地层中锚杆(索)耦合支护的最佳参数,包括锚杆(索)的长度、直径、预应力大小等。
4. 分析锚杆(索)预应力对围岩的支撑作用,并探讨其作用原理。
5. 进行现场试验和数值模拟,探讨锚杆(索)耦合支护在高应力软岩地层中的适用性和支护效果。
6. 对现场试验和数值模拟的结果进行分析和总结,验证锚杆(索)耦合支护技术在高应力软岩地层中的可行性和优越性。
当代化工研究99Modern Chemical Research丿丿2019•06技术应用与研究深井软岩巷道支护技术研究*刘廷(汾西矿业正佳煤业有限责任公司山西041399)摘要:正佳煤矿巷道围岩属于软岩巷道,巷道掘进支护后围岩变形量大,且难以控制,基于此,笔者在对巷道破坏影响因素分析的基础上,对矿井的软岩巷道支护方案进行了设计,并对巷道支护效果进行监测分析,结果表明:采用锚网索喷支护+底板采用注浆锚杆联合支护方式进行巷道支护在控制围岩变形和治理软岩巷道底臓等方面具有良好的效果”关键词:煤矿;软岩巷道;底鼓;围岩控制中图分类号:T文献标识码:AStudy on Support Technology of Soft Rock Roadway in Deep MineLiu Ting(Fenxi Mining Zhengjia Coal Industry CO.,LTD.,Shanxi,041399)Abstracts The surrounding rock of Z hengjia Coal Mine roadway belongs to soft rock roadway,and the deformation of s urrounding rock after roadway excavation and support is large and difficult to control.Based on the analysis of i nfluencing f actors of r oadway damage,the author designs the supporting scheme of s oft rock roadway in mine,and monitors and analyses the supporting effect of r oadway.The roadway support with bolt-mesh-cable-shotcrete support and f loor combined with grouting-bolt support has good effect in controlling surrounding rock deformation and controlling floor heave of s oft rock roadway.Key words:coal mine;soft rock roadway;floor heave\surrounding rock control1•矿井概况正佳煤矿巷道围岩属于I类软岩,矿井主采的煤层为3号煤层,埋藏深度在600〜800m之间,平均深度在700m,矿井属于深部开采矿井,地应力较高。
第 54 卷第 6 期2023 年 6 月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.54 No.6Jun. 2023深埋软岩巷道高预应力恒阻耦合支护技术及其应用孙晓明1, 2,姜铭1, 2,赵文超1, 2,缪澄宇1, 2,张勇1, 2,郭波1, 2(1. 中国矿业大学(北京) 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,北京,100083;2. 中国矿业大学(北京) 力学与建筑工程学院,北京,100083)摘要:针对深埋软岩巷道揭煤段掘进过程中围岩变形控制的问题,以石垭口煤矿1790回风石门为背景开展研究。
首先,依据现场工程地质调查与实测结果分析了巷道揭煤段变形破坏特征;其次,采用理论分析与数值模拟等综合研究手段,揭示了深埋软岩巷道揭煤段大变形破坏机理;第三,基于开挖补偿力学效应和NPR(negative Poisson's ratio)长、短锚索耦合控制机理,提出了以NPR 长、短锚索为核心的高预应力恒阻耦合控制技术;最后,通过数值模拟的手段验证了该方案的合理性。
研究结果表明:巷道存在围岩变形严重、支护结构破断失效和巷道维护成本高等特征;巷道失稳破坏的根源在于围岩强度低且破碎严重、原支护结构不耦合以及支护强度不足;本文提出全断面“NPR 长、短锚索+底角注浆锚杆+反底拱”的控制方案与参数。
现场工业性试验中,NPR 支护段较普通支护段围岩变形减小300~500 mm ,NPR 锚索受力最终稳定为340 kN 左右。
高预应力恒阻耦合支护方案可有效控制深埋软岩巷道揭煤段围岩大变形,为揭煤段围岩安全稳定控制提供了新支护手段。
关键词:深埋软岩巷道;揭煤段;高预应力;NPR 长、短锚索;开挖补偿力学效应中图分类号:TD353 文献标志码:A 开放科学(资源服务)标识码(OSID)文章编号:1672-7207(2023)06-2282-16High prestressed constant resistance coupling support technologyand its application in deep-buried soft rock roadwaySUN Xiaoming 1, 2, JIANG Ming 1, 2, ZHAO Wenchao 1, 2, MIAO Chengyu 1, 2, ZHANG Yong 1, 2, GUO Bo 1, 2(1. State Key Laboratory for Geomechanics and Deep Underground Engineering, China University of Mining andTechnology(Beijing), Beijing 100083, China;2. School of Mechanics and Civil Engineering, China University of Mining and Technology (Beijing),Beijing 100083, China)Abstract:The study was conducted to address the challenge of controlling rock deformation during the excavation收稿日期: 2022 −08 −10; 修回日期: 2022 −11 −02基金项目(Foundation item):国家自然科学基金资助项目(51874311,51904306);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2022YJSSB03) (Projects(51874311, 51904306) supported by the National Natural Science Foundation of China; Project (2022YJSSB03) supported by the Fundamental Research Funds for the Central Universities)通信作者:张勇,博士,高级工程师,从事巷道支护与无煤柱开采技术研究;E-mail :******************DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.06.018引用格式: 孙晓明, 姜铭, 赵文超, 等. 深埋软岩巷道高预应力恒阻耦合支护技术及其应用[J]. 中南大学学报(自然科学版), 2023, 54(6): 2282−2297.Citation: SUN Xiaoming, JIANG Ming, ZHAO Wenchao, et al. High prestressed constant resistance coupling support technology and its application in deep-buried soft rock roadway[J]. Journal of Central South University(Science and Technology), 2023, 54(6): 2282−2297.第 6 期孙晓明,等:深埋软岩巷道高预应力恒阻耦合支护技术及其应用process of deep-buried soft rock roadway in the uncovering coal section, and the 1790 return air stone gate of the Shiyakou Coal Mine was used as the research site. Firstly, the deformation and failure characteristics of the uncovering coal section of the roadway were analyzed and determined through on-site engineering geological investigation and measurement analysis. Secondly, comprehensive research methods were employed, such as theoretical analysis and numerical simulation, to reveal the mechanisms that lead to large deformation and failure of the uncovering coal section in the deep-buried soft rock roadway. Thirdly, a high prestressed constant resistance coupling control technology was proposed, using NPR(negative Poisson's ratio) long and short anchor cables as the core. This technology was developed based on the excavation compensation mechanical effect and the coupling control mechanism of the anchor cable. Finally, the rationality of the proposed scheme was verified through numerical simulation. The results show that the roadway exhibits significant rock deformation, supporting structure failure and high maintenance costs. The instability and failure of the roadway are attributable to low strength and severe fragmentation of the surrounding rock, insufficient support strength, and lack of coupling of the original support structure. The study presents a control scheme and parameters consisting of "NPR long and short anchor cables+bottom corner grouting anchor rods+inverted arch". In the on-site industrial test, the NPR support section decreases the rock deformation of the ordinary support section by 300−500 mm and the final stable force of the NPR anchor cable is approximately 340 kN. The high prestressed constant resistance coupling support scheme can effectively manage the significant deformation of the surrounding rock in deep-buried soft rock roadway, providing a new support method for controlling the surrounding rock in the uncovering coal section.Key words: deep-buried soft rock roadway; uncovering coal section; high prestressed; NPR long and short anchor cable; excavation compensation mechanical effect大量煤矿经过数十年的开采,浅部资源日益短缺,资源开采逐渐转往深部[1−2]。
《木家庄煤矿深部软岩巷道变形破坏机理及支护研究》一、引言煤炭是我国主要的能源来源之一,随着浅部煤炭资源的逐渐减少,开采活动已经转向了更深层次的地层。
然而,深部软岩巷道在开采过程中常常面临变形破坏的问题,这不仅影响了矿山的生产安全,也对矿工的生命安全构成了严重威胁。
因此,研究木家庄煤矿深部软岩巷道的变形破坏机理及支护技术,对于保障矿山安全生产具有重要意义。
二、木家庄煤矿概述木家庄煤矿位于我国某地,地质条件复杂。
矿区地层主要由软岩组成,且深度较大。
在开采过程中,深部软岩巷道经常出现变形、破坏等现象,严重影响了矿山的正常生产和矿工的安全。
三、深部软岩巷道变形破坏机理1. 地质因素木家庄煤矿地处地质构造复杂区域,地层中存在大量的断层、节理等结构面,这些结构面在地下工程开挖后易发生应力集中,导致巷道变形破坏。
此外,地层中的含水层、软弱夹层等也对巷道的稳定性产生了不利影响。
2. 采动影响随着煤炭的开采,地下应力重新分布,导致巷道周围岩体的应力状态发生改变。
当巷道周围岩体的应力超过其承载能力时,便会发生变形破坏。
3. 支护措施不当若支护措施设计不合理、施工质量差或支护材料选择不当等,都会导致巷道支护效果不佳,进而引发巷道变形破坏。
四、支护技术研究针对木家庄煤矿深部软岩巷道的变形破坏问题,本文提出以下支护技术措施:1. 合理设计支护方案根据地质条件和巷道实际情况,合理设计支护方案。
在支护方案设计中,应充分考虑巷道周围的应力分布、岩体性质等因素,以确保支护结构能够有效地承受地压和采动影响。
2. 采用合适的支护材料选择合适的支护材料对于提高支护效果具有重要意义。
应根据岩体性质、地压大小等因素,选择具有较高强度和稳定性的支护材料。
同时,应确保支护材料的施工质量,以保证支护结构的整体稳定性。
3. 加强巷道监测与维护在巷道支护过程中,应加强监测与维护工作。
通过安装监测设备,实时监测巷道变形情况,及时发现并处理潜在的安全隐患。
2011年第1期doi:10.3969/j.issn.1672-9943.2011.01.029能源技术与管理软岩巷道锚注耦合支护技术研究刘瑜,孙传军(安徽恒源煤电公司祁东煤矿,安徽宿州234000)[摘要]软弱巷道围岩的松动范围大,岩体强度低,要保持巷道的稳定和满足正常生产,必须采用合理可行的支护对策和支护方案以适应和改善各种围岩特性,以取得技术上可行、经济上合理的支护效果。
在分析软岩巷道变形破坏特性的基础上,分析了三维协控耦合支护对软岩巷道支护的适应性,应用三维协控耦合支护理论,设计出三维协控耦合支护方案及施工工艺,在实际工程中取得了较好效果。
[关键词]软岩巷道;支护对策;三维协控;耦合支护[中图分类号]TD353[文献标识码]B[文章编号]1672-9943(2011)01-0076-031概述巷道开挖过程也是围岩应力调整过程,应力调整大小与巷道赋存条件、巷道断面形状、断面大小、岩性及施工工艺有关。
其中,不可改变、无选择余地的因素反而对巷道的稳定性影响巨大,特别是围岩特性。
要保持巷道的稳定和满足正常生产,必须采用合理可行的支护对策和支护方案以适应和改善各种围岩特性,以取得技术上可行、经济上合理的效果。
对于软弱岩层具有膨胀、流变等特性,且胶结程度差,目前采用的支护对策是主动联合、主被动联合支护,应用广泛有效的支护模式是“锚网梁索+锚注”、“U型棚+锚索+锚注”。
锚注的主要作用是后路加固,其优点主要表现在两个方面[1]:一是能将软岩原生裂隙及次生裂隙充填起来,使影响范围内松动破碎围岩形成次生承载圈;二是在浆液充分发挥作用之前能起到锚杆再次组合、悬吊裂隙围岩,阻止影响范围内的围岩继续变形,甚至进入残余应力阶段。
2注浆加固机理软弱巷道围岩的松动范围大,岩体强度低,锚杆在掘进期及掘进影响早期,由于围岩未充分破碎,锚杆可以起到组合加固作用,锚索起到良好的悬吊作用,到了掘进影响中期、流变期,由于围岩裂隙充分发育、变形进一步增大,超过锚杆的应变、应力范围,锚杆的组合加固作用将进一步减弱,锚杆形成的组合加固层的自撑能力逐步降低,此时,锚索的悬吊荷载逐步增大,如果不采用后路加固措施,软岩巷道将持续变形,造成断面变形过大、喷层开裂、局部冒顶等不利于巷道稳定的现象[2-4]。
深部软岩巷道支护技术论文摘要:经过第一次支护,围岩变形能得到释放,等围岩变形速度基本达到稳定后,进行注浆和锚杆支护,根据现场的测量和数据分析,围岩变形速度基本达到稳定状态的时间至少为巷道挖掘1个月后。
0引言随着经济的发展,我国的矿山资源开采日益增多,导致浅部矿产资源的减少,很多矿山的已经进入了深部开采。
在国外的一些国家,如俄罗斯金属矿的开采最深已经达到了2000m,而印度和南非的金矿开采最深已经达到了4000m。
我国煤矿的开采深度也逐渐增年,增加的速度为8-12/m,部分煤矿开采地区如开滦、平顶山、徐州等地其开采深度已经超过了1000m。
深部开采的矿区,岩层具有软岩的特性,巷道围岩一直处于变形的状态。
在目前的矿区开采过程中,深部巷道大变形已经成为主要影响深部工程安全的因素之一,所以深部软岩巷道的稳定问题成了国内外研究的重点。
1深部软岩巷道支护技术根据支护和围岩的相互作用实质,深部软岩巷道的支护技术的可以分为3个阶段:第一阶段为砌碹和金属支架等支护形式。
砌碹主要是采用建筑材料水泥砂浆黏结料石组成承载体,这种承载体一般呈封闭形或者是拱形,可以承受围岩形变产生的压力。
实践结果已经表明,随着围岩荷载的增大,砌碹表现出的承载能力也随之提高。
但是随着目前矿山开采深度的增加,砌碹出现的问题也越来越多,加固双层甚至三层碹体仍然不能满足部分软岩矿井的要求,并且碹体经常由于承载力而遭到破坏,所以对于一些地质条件复杂或者是高应力的软岩巷道不能采取砌碹支护形式。
金属支护形式属于被动支护的范畴,巷道围岩表面放置支架,通过支架提供的外力起到支护的作用。
支架分为刚性支架和可缩性支架,刚性支架会产生一种径向约束力,通过这种力的作用平衡围岩的变形压力,从而减少围岩形变的发生;可缩性支架大大提高了软岩的适应性,利于实现让支平衡,但是随着开采深度的断加,需要对围岩的变形采取控制措施,需要大的支架,支护费用也随之提高,支护效果的改善却一般。
煤矿深部软岩支护技术探讨摘要:煤炭可谓是我国最为主要的能源,社会煤炭需求量的提升,也让浅表层的煤矿资源逐步枯竭。
若想满足当下人们对煤炭的根本需求,便需要探索出高效、稳定的煤矿深部软岩支护技术,将深处的煤炭资源开采出来。
另外,煤矿开采深度的增加,也会导致巷道围岩整体的受力情况变得复杂,这时煤矿支护、煤矿开采都面临着更大的挑战。
基于此,本文先介绍了软岩定义,并探讨了煤矿深部软岩支护技术内容,最终对煤矿深部软岩支护技术进行了展望,希望能够有关研究人员带来一些参考。
关键词:煤矿;深部软岩;支护技术为了让国家基础的能源需求得到满足,我国在煤矿开采力度上逐年增长,且煤矿开采的深度也随之提升,这也导致煤矿开采压力变大,深部软岩支护以及维护成为了难题。
并且,绝大多数的软岩都属于页岩、粉砂岩、泥岩或者是涵盖膨胀性黏土的松软岩石。
此种岩石在结构上比较松软,且存在着风化严重的情况,所以在此种环境下进行煤矿开采十分危险,应做好相应的支护工作。
对此,应知晓煤矿深部软岩支护技术,结合具体的环境状况、岩土状况,合理选用深部软岩支护技术,最终发挥出技术的有效性,推动煤矿行业的良性发展。
一、软岩概述(一)介绍软岩概念及其分类软岩属于松散、软弱、破碎或者是强风化的岩体总称,软岩能够将其划分成工程软岩以及地质软岩。
地质软岩指的是一些强度较低、孔隙较大、含有较多膨胀性黏土矿物的地层。
而工程软岩指的是处于工程力下,该软岩会出现较为突出的变形问题,其指的作用便是工程岩体上力的总和。
此种力不仅可以为重力、残余应力,也可以为扰乱工程的膨胀压力。
但无论是哪一种软岩,都会对工程项目的实施造成不良影响。
从工程软岩含义上展开分析,其主要是将软岩实质展现给大家,软岩的决定因素还是岩体强度和工程力之间的关系。
如果工程力处于既定条件下,那么这时种类不同的岩体,不但容易呈现出硬岩特性,也容易呈现出软岩特性[1]。
而工程力较低时,在力的影响下岩土容易呈现出硬岩的变形特征,处于工程力较高时,这时可能呈现出软岩的大变形特征。
软岩巷道综合支护技术研究摘要:软岩巷道综合支护技术是煤矿开采中使用比较广泛的技术类型,对于煤矿业的发展有着重要的影响。
本文主要就软岩软岩巷道综合支护技术进行了分析研究。
关键词:软岩;软岩巷道综合支护技术引言软岩是一种特定环境下的具有显著塑性变形的复杂岩石力学介质。
软岩可分为地质软岩和工程软岩两大类别的概念。
地质软岩是指强度低于25MPa的结构松散、孔隙度大、节理发育、胶结度差及具有风化膨胀性的一类岩体的总称。
工程软岩是指由于工程力作用发生显著塑性变形的一类工程岩体的总称,其定义在强调软岩的软、弱、松、散等低强度特性的基础上,进一步重点强调软弱围岩所承载工程力的大小,即从软岩强度和其所承载工程力大小两个方面分析其对立统一关系,从而把握工程软岩的实质。
根据软岩特性的差异及产生显著塑性变形的机理,软岩可分为4大类,即膨胀性软岩、高应力软岩、节理化软岩和复合型软岩。
一、软岩巷道综合支护技术注意事项锚杆支护设计属于一个动态形式而非一次性完成的工作。
巷道锚固支护设计想要实现其安全性和合理性,就必须能够将支护设计过程中所提供的所有信息都充分考虑在内,比如有关巷道围岩状况调查结果以及物理力学评估数据等,刚开始的设计大都是以数值计算进行的,还包括井下日常的检查工作和专项监测以及信息的反馈与修正设计等【1】。
而且矿井的地质条件具有复杂性,变化多段,在具体的施工中一定要尤其重视地质条件发生变化时,需要对支护设计的相关参数做出及时的调整和修改,一定要特别注重锚杆的支护质量以及其受力的监测情况,如若发现问题,要及时给予解决。
二、软岩巷道综合支护技术分析1、注浆加固技术注浆是具有很强实用性、应用范围很广泛的底板加固技术。
它通常通过采用一定的压力手段,在岩层的孔隙注入某些能与围岩固结的浆液,从而增强岩体强度,使巷道围岩体形成稳定性高的新结构体,从而达到改善围岩物理力学性质的目的。
例如针对五阳矿76#-2厚煤层专用回风巷道底板经常发生大变形破坏的现象,通过研究厚煤层巷道底朦机制及控制理论,提出对厚煤层巷道底板进行中、深部加固的治理思想控制底朦,采用底板注浆加固措施。
浅谈深部破碎岩层巷道支护技术的研究【摘要】在我国目前的深部破碎岩层巷道支护中,还存在着许多的比较困难的问题,根据这些问题,本文研究了深部围岩耦合支护机理;对深部破碎岩层巷道围岩的一次支护和二次支护后所产生的力学作用分别进行了分析,根据调查和分析研究数据提出了高效的深部破碎围岩巷道支护方案。
【关键词】岩层巷道支护;深部;技术研究正文:开挖了深部岩体后,应力会集中在巷道围岩中,同时巷道围岩会因深部高地应力作用而发生破坏。
深部岩体的基本行为特征、组织结构和工程响应会因深部岩石“三高一扰动”这种比较复杂的情况而产生彻底的变化。
虽然有很多相关学者对于深部破碎岩层巷道支护技术进行了研究,同时也取得了不小的成就,但因深部破碎岩层巷道十分的复杂,对于深部破碎岩层巷道支护技术还要持续的进行研究。
1.深部破碎岩层巷道支护的问题据多次实验显示,巷道周围通常会有一定深度的“破碎圈”,原因是因为深部巷道围岩的影响,深部破碎岩层巷道支护中的施工难度加大、无法达到施工效果等问题,都是因深部巷道周围的破碎围岩而导致的,所以对于这种巷道,深部巷道应加强研究,从而将相应的支护控制技术完全的控制下来。
1.1深部巷道围岩的条件根据某巷道的研究发现,典型的软岩巷道的巷道围岩不仅有高地应力作用、强风化蚀变的特性,还有松散、膨胀、薄层状、碎裂等重要特征。
1.2深部破碎岩层巷道支护中的问题因深部巷道埋藏的比较深,巷道围岩无时无刻都处于高应力的状态,目前的支护材料基本无法实现一次性支护控制巷道围岩产生变形。
在大部分的巷道中,所支护围岩能够施加的围岩压力都小于支护材料极限破坏强度,对于围岩变形的控制,一般都能够利用一次支护来是实现。
深部巷道的构成阶段有不变形阶段、一次支护变形阶段、二次支护变形阶段这三种,而对巷道施加使其变形的压力大于一次支护后支护材料的临界破坏强度,所以大部分的深部巷道都需要进行到二次支护变形阶段。
虽然对于深部巷道的一次支护不足以将围岩的变形完全控制起来,但围岩整体的承载性能会在进行了一次支护后产生很大的改变,同时围岩的特性曲线也会随之发生变化。
煤矿深部软岩支护技术探讨随着国家对煤矿安全和生产环境的要求不断提高,煤矿深部开采安全问题逐渐受到重视。
而煤矿深部软岩围岩的支护,是研究煤矿深部开采安全问题中的重要方面。
本文将对煤矿深部软岩支护技术进行探讨。
煤矿深部软岩支护技术的发展历程可以分为三个阶段:1. 初期阶段20世纪80年代后期至90年代初期,采用了传统的支护方法,例如:木材支架、钢材支架、预制钢筋网、钢丝网等,但这些方法的应用范围受到限制。
90年代初期至21世纪初期,开始研究新型的支护技术,例如:钢网拱、钢管拱、高密度聚乙烯支架、带倾角杆的矩形钢管拱等,使得软岩支护技术的应用范围得到拓宽。
3. 现代阶段21世纪至今,研究更加先进的支护技术,例如:基于聚合物的支护材料、膨胀性材料、压缩性材料等新型材料应用,以及人工智能技术在软岩支护中的应用等,使得软岩支护技术在煤矿深部开采中发挥了重要作用。
1. 新型支护材料的研究和应用2. 针对特殊岩体的支护技术研究针对不同特性的软岩岩体,研究针对性的支护技术。
例如:针对具有节理的软岩岩体,采用钢板夯实、钢丝网封闭、钢管加强等支护方法;针对具有难度高的重力体软岩岩体,采用倾斜杆支护技术等。
3. 可持续性的支护技术研究研究具有可持续性的支护技术。
例如:采用再生材料、可降解材料等环保材料,以及采用可回收的支护材料等技术,保护环境,降低支护成本。
研究智能化的软岩支护技术,例如:采用传感器、网络、自适应控制等技术,实现煤矿深部软岩支护的实时监测和自动控制,提高支护的效率和安全性。
三、结论煤矿深部软岩支护技术是当前煤矿深部开采安全中的关键技术之一,随着科技的不断进步和人们对生产条件和环境的要求不断提高,软岩支护技术也在不断发展和创新。
我们相信,在专家学者和工程师的共同努力下,煤矿深部软岩支护技术必定会取得更大的突破和进展。
煤矿深部软岩支护技术探讨随着矿井开采技术的不断发展,煤矿深部开采难度日益增加,软岩地层作为深部开采中的一种重要地质条件,对煤矿生产安全和产量具有重要影响。
煤矿深部软岩支护技术是煤矿开采中的一个重要环节,对于提高煤矿生产的效率和安全具有重要意义。
本文将就煤矿深部软岩支护技术进行探讨,从软岩地质特点、支护材料和方法、支护效果及发展趋势等方面进行详细介绍。
一、软岩地质特点煤矿深部软岩地质条件主要包括软岩性质及其构造变形等方面。
软岩是指抗压强度低于岩石,但高于土壤的一种岩石。
软岩层通常具有较大的变形性和渗透性,易发生岩层位移、破坏和塌陷。
软岩地质条件是煤矿深部开采中的重要问题,需要采取有效的支护措施进行加固和稳定。
软岩地质条件的特点主要包括:1. 岩层变形大:软岩矿层变形较大,易发生岩层位移和破坏。
2. 渗透性强:软岩层容易受到地下水的影响,渗透性强,易发生水文地质灾害。
3. 岩层塌陷:软岩层容易发生岩层塌陷和垮落现象,对煤矿安全造成威胁。
软岩地质条件对煤矿深部开采具有重要的影响,需要采取有效的支护技术进行处理。
二、支护材料和方法煤矿深部软岩支护主要采用的是锚杆、网片喷锚等技术,对软岩进行预加固和加固处理,增加岩层的稳定性。
目前较为常见的软岩支护材料和方法包括以下几种:1. 锚杆技术:锚杆技术是指利用钢筋混凝土锚杆进行支护的一种方法。
锚杆是指通过预埋在岩石中并连接于岩石的一根或多根筋杆来进行支护的措施。
锚杆支护主要适用于软岩层的加固和稳定。
2. 网片喷锚技术:网片喷锚技术是指在软岩层进行钢丝网片喷浆加固的一种方法。
通过在软岩层进行喷浆加固,将钢丝网片固定在岩层上,增加软岩层的稳定性。
三、支护效果及发展趋势煤矿深部软岩支护技术的实施效果主要体现在保证煤矿生产安全、提高煤矿开采效率和降低成本等方面。
1. 提高煤矿生产安全:软岩层的稳定性对煤矿生产安全具有重要影响,通过软岩支护技术的实施,可以有效增加软岩层的稳定性,降低软岩层发生破坏和垮落的风险,保证煤矿生产的安全。
《木家庄煤矿深部软岩巷道变形破坏机理及支护研究》篇一木山庄煤矿深部软岩巷道变形破坏机理及支护研究一、引言随着煤炭资源的开采深度不断增加,深部软岩巷道在煤矿生产中扮演着越来越重要的角色。
然而,由于地质条件复杂,深部软岩巷道常常面临着变形和破坏的问题,给煤矿的安全生产和高效运营带来严重威胁。
因此,对木山庄煤矿深部软岩巷道变形破坏机理及支护技术进行研究,对于保障煤矿安全生产和提高生产效率具有重要意义。
二、木山庄煤矿概况木山庄煤矿位于我国某地,地质条件复杂。
其中,深部软岩巷道广泛分布,且其围岩稳定性差,容易发生变形和破坏。
针对该地区的煤矿生产特点,本文对深部软岩巷道的变形破坏机理及支护技术进行了深入研究。
三、深部软岩巷道变形破坏机理(一)地质因素木山庄煤矿深部软岩巷道的地质条件复杂,主要表现为围岩强度低、节理发育、地下水丰富等。
这些地质因素导致巷道在开采过程中容易发生变形和破坏。
(二)采动影响随着煤炭的开采,矿山压力逐渐增大,对围岩稳定性产生不良影响。
尤其是在深部软岩巷道中,采动影响更为显著,容易导致巷道变形和破坏。
(三)支护方式不当支护方式的选择和施工质量对巷道稳定性具有重要影响。
如果支护方式不当或施工质量不达标,将导致巷道变形和破坏。
四、支护技术研究针对木山庄煤矿深部软岩巷道的变形破坏问题,本文提出以下支护技术措施:(一)优化支护设计根据地质条件和采动影响等因素,优化支护设计。
选择合适的支护材料和支护方式,确保支护结构的稳定性和可靠性。
(二)加强支护施工质量管理提高支护施工人员的技能水平,加强施工过程的质量控制,确保支护施工质量符合要求。
(三)采用新型支护技术推广应用新型支护技术,如注浆加固、锚杆支护、复合支护等。
这些技术可以有效地提高围岩的稳定性和承载能力,减少巷道变形和破坏的发生。
五、案例分析以木山庄煤矿某深部软岩巷道为例,采用上述支护技术措施进行实践应用。
通过优化支护设计、加强施工质量管理和采用新型支护技术等措施,有效地控制了巷道的变形和破坏,提高了围岩的稳定性和承载能力。