复合型支护在深部软岩巷道中的应用

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软岩巷道交岔点支护实践

软岩巷道交岔点支护实践

软岩巷道交岔点支护实践发布时间:2023-02-21T05:21:36.785Z 来源:《福光技术》2023年2期作者:周玉民李洋王宝权[导读] 我国许多煤矿巷道布置在松软围岩中。

从上世纪80年代起,国内外专家、学者为软岩巷道支护的研究、实践付出了大量心血,取得了一项项科研成果,为软岩巷道支护指明了方向。

铁法煤业集团大强煤矿有限公司 112500摘要:深部条件下的矿井交岔点工程作为矿井运输的咽喉部位,由于具有断面跨度大、结构复杂、支护难度大、施工工艺复杂等特点,支护难度一般比较大。

通过0908运顺材料道交岔点工程支护实践,总结了深井软岩条件下交岔点支护关键技术,即采用“锚网索+U型刚架耦合支护”形式、三心拱断面、钢带配合锚杆钢筋网支护和施工底脚锁腿锚索的多措并施的交岔点支护技术,解决了交岔点支护难度大的技术难题,取得了良好的支护效果。

关键词:交岔点;耦合支护;三心拱;锁腿锚索我国许多煤矿巷道布置在松软围岩中。

从上世纪80年代起,国内外专家、学者为软岩巷道支护的研究、实践付出了大量心血,取得了一项项科研成果,为软岩巷道支护指明了方向。

不同于一般巷道,深部条件下的矿井交岔点工程作为矿井运输的咽喉部位,由于具有断面跨度大、结构复杂、支护难度大、施工工艺复杂等特点,支护难度一般比较大。

因此,合理确定交岔点断面形状及尺寸,对提高交岔点断面利用率,减少工程量,节省投资均具有现实意义。

1工程概况0908运顺材料道交岔点位于九采区西部-890m水平西翼轨道,埋深1000m。

为0908工作面运输顺槽采掘期间服务,服务期限为5年。

1.1地质条件交岔点附近煤层及顶底板30m范围内岩性如下。

煤层顶板:直接顶为泥岩、泥质灰岩互层。

泥岩单层厚度2.45m~3.66m,黑色、块状、平坦状断口。

泥质灰岩单层厚度0.52m~0.81m,绿色、块状、参差状断口、致密。

基本底为泥岩,厚度44.64m,黑色、块状、平坦状断口、有滑面构造、含原油。

浅谈软岩巷道支护技术与应用

浅谈软岩巷道支护技术与应用
本情 况
米村矿2 扩大 区轨道石门车场为半 圆拱型断面 , 6
2 .软岩巷道多表现为巷道四周受压 ,且为非对称 性,巷道开挖后不仅顶板变形易冒落 ,巷道两帮也容易
出现外 鼓和 冒落 ,同 时也有 可 能产 生强烈 的底 膨现 象 。
净宽3 0 m 8 0 ,净高3 0 m 0 0 ,壁 厚10 m 5 m ,全长 约6 m 0 。巷 道周 围存在老巷较 多,围岩破碎 ,所穿岩层为泥岩 、
3 .软 岩巷 道 变 形 随矿 升 的开 采 深度 增 加 而 增
术 、成本等方面都具有优 势,因此,多媒体调度通信
将 是 未 来 电力 系 统 调 度 通 信 的发 展 趋 势 。l 盔 ,
参考文 献
【 郭经红.软交换 平台在 下一代 电力通信 网络 中的应 用 I. 1 ] J ]
坏 。这 时 如果 用 不适 应 软岩 大 变 形 的 刚 性支 架 ,将 很
断 的提高 ,如锚 网喷一锚索 、架棚 喷浆一 注浆等联合
支护技术 的逐 步发展 成熟,使得巷 道支护有效地得到
改善。

快被压垮 ,所 以支护时必须根据这一特点,要在控制
下 允许 软 岩 一 定 的变 形 量 出现 。
杆数量 ,实行多打锚杆 ,使顶 部围岩形成整体 。
三、软岩 巷道 的支护要 求及对 策
根据软岩 的特 点,在支护方面不 能单纯提 高支 护 刚度 的方法 来提 高支护 效果,单 纯提 高支护 刚度会使 巷道 支护体 系迅速遭 到破 坏,经常造成 前掘后翻的局
面 , 再 者 单 一 支 护 方 式 不 能 更好 的 发挥 支 护 作 用 。软 岩巷 道 支 护 是 支 护 结 构 和 围 岩 结 构 相 互 调 节 , 相 互 控

国内外在深井-软岩巷道支护方面的研究综述

国内外在深井-软岩巷道支护方面的研究综述

国内外在深井\软岩巷道支护方面的研究综述摘要:理论是实践进行的基础。

本文在查阅相关文献的基础上,对国内外在深井、软岩巷道支护方面的研究进行了理论上的综述,为今后这方面的工作开展奠定基础。

关键词:巷道支护深井研究随着煤矿资源开发的进行,采矿工程的深度也在日益提升,深埋地下的深井、软岩巷道也是越来越普遍,进而使得开采难度不断加大。

很多研究表明:深度开采失败的原因在于巷道支护没有考虑到深井及软岩特点,导致其深压结构变形所致。

本文对国内外在深井、软岩巷道支护方面的研究进行了理论上的论述,为今后这方面的工作开展奠定基础。

一、国内在深井、软岩巷道支护方面的研究一般的巷道支护多采用锚喷网技术,仅对于深井、软岩巷道,往往单一的锚喷网尚不能解决问题。

经过几十年的努力,我国深井、软岩巷道的支护技术有了较大的进展,对软岩巷道的支护机理也有了一定认识。

近年来着重研究试验了锚网喷索、锚网喷索注浆加固、锚网喷索二次支护、u型钢支架锚索、u型钢支架喷注、混凝土(料石)碹注浆加固、架后充填全断面封闭式u型钢可缩支架、架后充填钢管支架、架后充填大弧板支护、网壳支架及上述部分支护形式和卸压等组成的联合支护技术,并取得了一定的效果。

基本上形成了锚网喷或u型钢支架一次让压支护,二次加强支护围岩稳定性的支护思想。

典型的深井、软岩巷道支护技术、理论有:1.联合支护理论其主要观点概括为:对巷道支护,不能一味地强调支护刚度,要先柔后刚,先让后抗,柔让适度,稳定支护,由此发展起米的支护形式有锚喷网索、锚喷网架、锚带网架、锚带喷架、锚喷弧板等联合支护技术。

2.锚杆围岩强度强化理论侯朝炯教授、勾攀峰教授深入地进行了锚杆支护控制围岩稳定的实验室及理论研究,提出锚杆与围岩相互作用组成锚固体,锚杆可改善锚固体力学参数,提高锚固体的强度,使岩体强度,特别是峰后强度和残余强度得到强化,形成共同承载结构,充分发挥围岩自承能力。

锚固体随锚杆支护强度的增加而提高;锚同体强度得到强化,达到一定程度就可保持围岩稳定。

复合支护技术在软岩巷道修复中的应用

复合支护技术在软岩巷道修复中的应用
承 载 结构 的形 成或 强 化 , 以多 层 次 的 联 合支 护 来 实
巷 道右 帮腰 线 下 6 0 m 处 突 水 , 量 约 5 h 0 m 水 0m / , 巷 道支 架严 重变 形 , 响 了东翼 采 区开 拓 延 伸 工 程 影 的正 常进 行 , 给矿 井带 来严 重 的安全 隐患 。
l 0



40 o 。 42 0 o
J 0 0 一
洛 阳龙 门煤 业 常 村 煤 矿位 于偃 龙 煤 田 中西 部 ,
井 田面积 1. m , 井设 计 生产 能 力 0 4 / , 89k 矿 . 5 Mta
设计 服 务 年 限 2 . , 采 二 叠 系 下 统 山西 组 二 8 5a 主 煤层 。该 矿 东翼 轨 道 运 输 大巷 2 1 0 1年 第 2季 度 施 工 的 5 0~ 5 2 6 5 m段共 揭露 8条 正 断层 , 于受断 层 由
21 02年第 5 期
中 州煤 炭
总第 17 9 期
复 合 支 护 技 术 在 软 岩 巷 道 修 复 中 的应 用
杨 春 风
( 南 煤化 集 团 洛 阳龙 门煤 业 常 村 煤 矿 , 南 洛 阳 河 河 4 10 ) 70 0
摘 要 : 砂 质 泥 岩 或 地 层 构 造 非 常 复 杂 的 岩 层 中布 置 的巷 道 , 用 锚 网 喷 支 护 , 道 变 形 严 重 。 分 析 了巷 道 在 采 巷 变形 原 因 , 出 了采 用 锚 网喷 + 9 提 2 U型 钢 棚 +注 浆 锚 杆 +锚 索 梁 复 合 支 护 技 术 进 行 修 复 的 方 案 。 应 用 该 复 合 支 护方 式保 证 了巷 道 支 护 强度 , 效 控 制 了巷 道 变 形 。 有 关 键 词 : 合 支 护 ; 岩 巷 道 ; 道 修 复 复 软 巷 中 图 分 类 号 : D 6 T 26 文 献 标 志 码 : B 文 章 编 号 :0 3— 5 6 2 1 ) 5— 0 7— 2 10 0 0 (0 2 0 0 6 0

多重联合支护在软岩巷道中的应用

多重联合支护在软岩巷道中的应用

多重联合支护在软岩巷道中的应用摘要:为加强对矿井软岩巷道的维护和顶板控制,我公司在架设U型可缩性金属拱形支架基础上,运用壁后锚注填充与加固支护技术,形成了U型钢+金属网+喷浆+壁后锚注的联合强力支护结构,提高了巷道围岩的自承能力,有效地保证了巷道在长时间内的稳定性,消除了安全隐患,实现了矿井安全高效发展。

关键词:软岩联合支护壁后锚注1、前言义煤集团汝阳天泽金鼎煤业有限公司总回风上山开拓延伸斜巷,埋藏深度400-500m,大小断层交错,构造应力大,岩性极为破碎,节理发育,巷道变形速度快,表现出明显的软岩特征。

巷道采用29U型钢支护,铺设金属网,喷浆封闭,顶帮移近量大,断面缩减厉害,前掘后翻,多次返修,给矿井安全生产带来较大制约。

公司本着“技术保安”的安全发展观,秉承“依据现场定措施,围绕措施抓落实”安全生产理念,通过对软岩特征及其支护机理进行认真的科学分析研究,采取了U型钢+金属网+喷浆+壁后锚注的多重联合支护,取得了理想的效果。

2、多重联合支护理论分析大断面软岩巷道大多表现为大变形、流变、蠕变特性明显、巷道底鼓严重,在实际应用中,必须树立综合治理、联合支护的观念,充分利用围岩自身的承载能力,遵循“护”、“让”、“支”、“限”的原则,以便达到防水封闭、以柔克刚、缓冲让压、稳定支护的构想。

根据围岩松动圈理论,破碎岩体的破坏过程分为压密、弹性、塑性、破坏4个阶段。

为达到让压护巷的目的,我们先采用29U可缩性金属支架作为骨架,内表面铺设金属网,外表面喷混凝土,混凝土及时隔离水、空气与围岩的接触,防止围岩的风化、潮解、片落,初承力和支撑能力高的支架和混凝土较缓慢地释放巷道压力,然后在其达到塑形承载力最佳时,通过注浆锚杆对围岩松动圈进行壁后锚注胶结加固,阻止岩体朝下一个阶段发展。

此种支护方式充分利用了“围岩不再是纯粹的载荷体,而是能够被利用的承载体”的原理,通过多重联合强力支护,形成了多重组合拱结构,使巷道支护与围岩成为一个整体起到共同承载的作用。

论深部软岩巷道支护技术系统工程方法

论深部软岩巷道支护技术系统工程方法
因此 , 在矿 井建 设初 期 , 要深 入 细致 地进 行工 程地 质
入的精力更多。传统施工与支护方法在巷道完成后 不久就 出现变形破坏 , 的在未投入使用前就多次 有 返 修 , 仅增 加 了企 业 成 本 , 不 而且 还 威 胁 生产 安 全 。 由于软 岩巷 道 是处 于 复 杂地 层 中 的特 殊 工 程 结 构 , 其 稳定 与否 受 地 质 条 件 、 应 力 环 境 、 工 方 法 、 地 施 巷 道 自身 断 面大小 、 面形式 、 护 方式 等 多种 因素 的 断 支 影 响 , 仅从 巷 道 开 挖 后 的受 力 状 态 考 虑巷 道 的 支 仅 护 问题 , 有一 定 的局 限性 和被 动性 , 道 支 护 的效 果 巷 也往 往 不理 想 。 因此 , 不断探 索 、 究适 合 深部 软 岩 研 巷道 支护 的新 理 论 、 技 术 、 材 料 , 新 新 已成 为深 部 开 采 的研究 热 点和核 心 之一 。 笔 者 运 用 系统 工 程 的方 法 , 析 深 部 软岩 巷 道 分 支护 问题 , 从地 质 勘察 、 巷道 位 置 的选 取 就开 始考 虑 巷道 的支护问题 , 使支护工作前移 , 并从勘察 、 设计 、 施工 、 测与 维护 等方 面进 行 了全方 位分 析 。 监
21 年 l 月 02 O
矿 业安 全 与 环 保
第3 卷第5 9 期
论 深 部软 岩巷 道支 护技 术 系统 工程 方法
王新 军 , 翟加 文
( 平顶山天安煤业股份有限公 司 朝川矿 , 河南 平顶 山 4 7 2 ) 65 3
摘 要 : 对 以持 续 变形 、 变为 主要特 征 的深 部 软 岩巷 道 支 护 问题 , 针 流 分析 了传 统 施工 与 支护 方 法存 在 的 多方 面 薄弱 点 , 合矿 区实践 , 出 了从巷 道 的层 位选 择 、 面大 小 与形 状 设 计 、 工工 艺、 护 方 结 提 断 施 支 式、 维护 方 法等全 过程 考虑 巷道 支护 的 系统工 程 方 法 , 以指 导软 岩 巷道 支 护 工作 中 的各个 环 节 , 提 高 对

深井软岩巷道支护方案设计原则及分析

深井软岩巷道支护方案设计原则及分析
深 井软岩 巷道支 护方案设计原 则及 分析
杨峻青 杨运 良 ( 河 理 大 安 科 与 程学 ; 河 神 集团 限 司 , 1 南 工 学 全 学 工 院2 南 火 有 公 ) . .
摘要: 随着矿 山开 采及其他岩土 工程领域 的迅 速发展 , 软岩支 护与矿压 施保护 围岩 , 防止围岩强度的降低。 控 制问题就变得愈加突出。 文分析了深部 地质条件下的现有支护 方式属锚 本 1 软岩 巷道围岩 变形 速度快 、 . 5 变形量 大 , 岩移压 力大 , 自稳时 网喷支护与 U型钢拱形支 架联 合支护 方式 的特 点 ,提 出了深 井巷 道矿压 的 间长 。 相 应控 制原则 , 设计了深井软岩巷道 的让压与锚注支 护方案。实践验证 了理 如果在 围岩 塑变急剧发展阶段架设刚性较强的永久支护 ,会使 论 分析 的正确 性及有效性。此方案具有较 为理想 的支护 效果 , 可以实现较好 支护体在 强大的围岩变形力的作用下遭到破坏 , 因此 , 应采用作预 留 的经济利益。 变形 空间、 巷道掘后 以柔性较好的支护结构作 为第一次支护 , 以适应 关键词 : 深井 软岩巷道 支护 围岩压 力 让压 锚 注 0 引 言
2 新 型 支 护 方 案 设 计
则, 不宜巷道掘 出后就立 即架设永久支架 , 应采用先“ ” 刚 ” 柔 后“ 的二 用大断面和非封 闭的拱形断面 ,既有利于施工又为巷道 变形留有较 次支护。 。 一次 大空间 , 围岩在锚 喷支护控 制下 能量充分释放 , 使 以利 于二次支护。 支护应紧跟掘进头, 尽早安设 , 对围岩不采取及时封闭补强和加固 若 21 一次支护 : .. 2 采用锚 网喷及锚索支护。具体 参数根据 所在巷 措施 , 任其松动 变形 , 则可能导致围岩破坏和冒落。二次支护支架通 道围岩具体性质确定。 常应在 掘巷 引起 的围 岩变形基 本上趋 于稳定 时安 设 ,一般 约掘后 213二 次支 护 : .. 滞后掘进 工作 面一定距离进行二次 支护 , 二次 5 d左右 , 0 并在设计巷道 断面 时考虑足够 的变形余量 。 支护采用锚注支护 ,二次支护时间通过对巷道一次支护后巷道位移

深部第三系软岩巷道支护对策研究

深部第三系软岩巷道支护对策研究

帮采用支设木点柱法作护顶, 刷扩后喷射 3 5m l 混凝土 ~ e C5
封闭岩面 , 然后 根据设计要求进行永久支护。
3 4 水仓修复加 固施工 .
一ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
作者简介 吴文兵 男,91 1 年出生,94 7 1 年毕业于山东矿 9
业学院采矿系 , 工程 师 , 任 山东 华宁矿 业有 限公司鑫 安煤 现 矿副总工程师。
13 变形原因分析 .
坏主要是由于支护 体力学 特性 与围岩 力学特 性 出现不耦合
所造成的, 并且首先从某一部位即关键部位开始, 进而导致 整个支护系统的失 稳。对于柳 海矿 , 围岩 存在 着节理、 造 构
应力 、 围岩介质的不 均匀 , 使得 作用 在支护 体上 的荷 载不均
匀 , 强度上 围岩和支护体不耦合 ; 过围岩岩样的强度实 在 通
力、 围岩强度低等特点是柳海矿井井巷 围岩 产生变形破坏的
重要 因素。
度较高的褐煤 。煤层结 构复 杂 , 度变化 较大 。煤 厚 顶板 为
泥岩 , 向上过渡 为含油泥 岩, 岩性 均一 , 厚度变化 不大 ; 底板
() 2围岩泥质成分含量大、 膨胀性强。井底车场围岩岩
性以含油泥岩 、 砂质泥岩 、 泥岩和油 页岩为主 , 泥质含量均较 大。其中, 膨胀性及吸水 性较强的蒙脱石矿 物的相对含量为 8% 9 % , 0 6 平均 为 8 %; 混层 比在 6 % 一7 %, 均 为 6 其 0 0 平 6 %, 5 因此 , 巷道 围岩易 于吸水 风化 , 稳定 性较差 , 水 有很 强 的膨胀性, 巷道开挖后 , 围岩易 于吸水 风化而 使其强 度迅 速 下降。 () 3 原支护 形式不 合理 。对于柳海 矿 , 巷道交 岔点受 到

深部复杂区域软岩巷道的稳定性控制

深部复杂区域软岩巷道的稳定性控制
文 章 编 号 :6 3 0 9 2 0 1 — 0 0 0 1 7 —1 6 ( 0 8)0 0 0 — 0
引言
九龙矿设计能力 1 0万 t 2 。该矿北二轨道下 山位于 2号下煤底 板砂泥岩中, 2号下煤底板 2 距 0余米 , 埋深达 8 0余米。巷道 断面 0
为半圆拱形, 净断面宽 X 为 4 0 高 4 0 mm 8 0 mm。因该下 山位 X3 0 于 向斜轴 上, 两侧存在采空区 , 从而巷道在深部高应力、 构造应 力和 采动集中应力 的共同作用下, 已发生严重变形破 坏。而该巷道还将
j 煤 矿 天 地
深部复杂 区域 软岩巷道 的稳定 性控制
李超 峰 ( 峰峰集团 矿 九龙
摘要 : 深部软岩 中, 采取锚 喷支 护与型钢支 架等复合支护 , 加强巷道 关 锚 注 加 固 方案 用 型钢 支 架 与 喷 网 初 次 支 护 和全 断面 锚 注 加 固 基 采 键部位 的支护 ( 索 ) 锚 , 改善结构 的受力状态 ; 浆后改善岩体 特性 , 注 提高支 础上 , 增设底板反底拱和底板注浆的方案。 护结构的承载 力和支护结构 的整体性与稳定性。 221 已变形断面的扩修。 已发生严重变形的巷道 , _. 对 无法满足 关键词: 深部软岩 锚喷支 护 支护结构 后期生产和安全的需要 , 必须对其断面刷大和支护。考虑到巷道后 中图 分 类 号 :D 2 3 文献 标 识 码 : T 6 B
面 临两 侧 工作 面 回 采 , 时 在 深 部高 应 力 和 极 复 中应 力作 用 下 , 然造 成 更 严 重 的 变形破 坏 。 必
1 巷 道 变 形破 坏 特 点 11存 在 问 题 . 111因巷道围岩主要为砂质泥岩 , .. 其饱和抗压 强度在 99 — .1 1 .7 MP 68 a之间, 属弱软岩石, 软化 系数为 O2 ., .一O3 说明水对砂质 泥岩 的力 学性 质 影 响 较 大 。在 深 部 静 压 条件 下 , 道 已处于 极 不稳 巷 定状态中 , 如果再经受跨采动压作用, 必然发生严重的变形破坏。 11 深部 高 应 力和 构 造 应 力 的叠 加 ,使 巷 道 围 岩水 平 应 力远 .. 2 高于 垂直 应力 , 塑性 区扩 大 , 帮 和底 板 围岩 碎 涨 变 形 加 剧 , 使 两 出现 锚 固 与注 浆 施 工 同 时进 行 。 明 显 的两 帮 内挤 和 底 鼓 。 时 , 同 采动 使 巷 道 处于 集 中 保 护煤 柱 中 , 又 225 混凝土反底拱与底板注浆。根据底板的变形确定 是否采 .. 增加 了垂 直集 中应 力 , 岩 变形 不 止 , 期 处于 不 稳 定状 态 中。 围 长 用底板反底拱和底板注浆加强支沪 。 11 巷道 围 岩软 弱 , 用 锚 喷 支护 时 , 参 数 未 能根 据 巷 道 围 .. 3 采 其 在顶 帮 复 喷前 卧底 , 到要 求 的底 拱 深 度 后 , 喷 浆 , 用喷 浆 达 再 利 岩特 点 、 层 赋 存厚 度 、 向及 其 埋 深 等 确定 , 然 依 据工 程 类 比法 岩 倾 仍 回弹料在巷道底板形成 ~初步面 层结构 , 并预埋注 浆短管 , 铺设金 确定 支护 参数 ( 间排距 7 0~8 0 0 0 mm,锚 杆 为 D 0 0 0 2 mm X2 0 属网 , 然后利 用搅拌 混凝 土制作底板反底拱面层 结构 , 再利用预埋 mm ) 法 适 应 围 岩 大 变形 要求 , 出现 锚 杆 随 围 岩 一 起 发 生 大变 ,无 注 浆 管对 底 板 注 浆加 固 。 形。 虽然用锚索加强支护 , 但仍出现锚索随岩体同步变形, 未能发挥 待底板注浆加固体达一定强度后 , 再在底板打 眼安装螺纹钢锚 锚索的高承载 能力与高约束作 用。 杆和内注 浆锚杆 , 并利用内注浆锚杆对底板深部实施注浆加固。最 11 针对锚喷支护存在的问题 , 。. 4 在锚 喷支护基础上增设 U型 后利用素混凝土浇筑巷道底板面层结构。 钢支架加强支护。但 U型钢支架 与喷层间通过坑木等连接 , 存在较 226全断面深孔高压补 强注浆加固。 -- 大的架后空隙 ,在一次锚喷支护变形逐步丧失作用时 , U型钢支架 跨采动压作用前, 支护结构的变形量较大 , 接近允许变形量时 , 才逐 步 发挥 作 用 ,且 喷层 开 裂 后 支 架 无 法 阻止 围岩 的 风 化 碎 涨 , 必 采 用 全 断 面 深 孔补 强注 浆 对 围 岩 再 加 固 。 其 孔 深 40— . , 的 . 50 孔 m 然 导致 围 岩 变形 的 进 一步 加 剧 。 间 排 距 可 为 21 X21 , 浆压 力可 达 30~ . P , .m .m 注 . 50 a 封孔 长 度 不 M 11 采用 注 浆 法 加 固围 岩 , 有效 改 善 围 岩特 性 。 目前 的注 .. 5 能 但 小于 10 mm , 管 可 采用 焊 接 管 制作 。 0 短 浆 方法 未 能根 据 围 岩 的 松动 范 围 、 透 特 性 及 加 固 体 力 学性 质 确 定 渗 227 跨采 动压 作用 后 的 补强 加 固 。 道经 受 跨采 动 压 作用 后 , .. 巷 注浆参数 , 无法保证注浆后能形成有效的支护结构 , 且对巷道底角 局部 可能出现喷层开裂等现象。对开裂的喷层 处理后再喷浆封 闭。 和底 板破 碎 岩 体 未 实 施注 浆 。 如 变 形 较 大 , 用 局 部 注 浆 进 行 补 强 加 固 , 证 巷 道 支 护结 构 的 整 采 保 11 由于围岩软 弱 , .. 6 支护参数不合理, 多种支护结构不能共同发 体性和承载能力。 挥作 用, 从而出现严重自 变形。从局部 失稳 到整体 失稳 , 法 对破 驮 无 23 施 工 工 艺 . 碎 的巷 道 围岩 提供 有效约束 , 不能满足深部高应力和跨采动压 力 231巷道断面 的刷大 与初 次型钢支架 与喷网和二次锚 固支 .. 的要求。 护。巷道断面刷大后及时采用 U型钢支架和金属网进行支护, 并喷 2 北 二 轨 道 下 山修 复 与加 固方 案 浆封闭 , 完成 2 —3排型钢支架和 喷网支护后 , 及时实施顶帮及底角 21确定技术方案的整体 思路 . 锚 固支护( 含高强度螺纹钢锚杆和 内注浆锚杆 J 喷浆封孔。 , 并 针对九龙矿北二轨道下山等存在的变形失稳 等问题 , 其修 复与 232 巷道顶帮与底角注浆加固。滞后巷道扩修与支护工作面 .- 加 固技 术 方案 时的 整 体 思 路 为 : 分考 虑 支 护 的 整体 性 、 构 性 、 充 结 全 2 3 m , 用锚 固 支 护 中安 设 的 内注 浆 锚杆 对 巷 道 顶 帮和 底 角 进 0— 0 利 面性 、 有效性和时效性 , 采用 2次支护方式形成有效结构 , 并加强底 行注浆加固。根据 实施加固后围岩变形和支架受力情况 , 确定是否 角和 底 板 支 护 , 形成 全 断 面 支 护 , 善 支 护 结 构 的整 体 性 , 巷 道 能 改 使 拆 除 U 型钢 支 架 , 如拆除支架 , 则需要复喷以保 持支护 体表 面 的 完整 。 适应 深 部 高应 力和 跨 采动 压 的 作 用 。 233 底板 反底拱与底板注浆。滞后 与全 断面 注浆后 1 .. O一1 5 22初步方案与主要参数 . 天 实施底板反底拱与底板注 浆。 拟采取两种方案 : 型钢支架与喷网初次支护基础 上进 行全 断面 234 深部注浆补强加固。根据巷道初次支护和二次注浆加固 ..

深部软岩巷道注浆补强支护应用

深部软岩巷道注浆补强支护应用

浅论深部软岩巷道注浆补强支护应用[摘要]:正令煤业大巷为深部软岩巷道,围岩松散破碎,围岩中含有大量膨胀性矿物质。

在分析了巷道破坏原因的基础上,提出了锚网索喷注联合支护的施工方案,并进行了工业性试验。

试验表明,该技术支护效果良好,并取得可观的经济效益。

[关键词]:深部软岩补强支护应用中图分类号:td853.392 文献标识码:td 文章编号:1009-914x(2012)26-0266-03正令煤业地质构造复杂,为典型的“三软”煤岩层,软岩分布范围较广,地应力大。

矿井由于受构造应力、工程扰动力、膨胀应力以及煤层埋藏深(约700m)等的影响,围岩应力成倍急剧增长,巷道变形非常大,采用一般地支护方式很难达到支护强度,巷道需反复维修,方能满足服务年限。

为了彻底解决这一难题,我矿参照国内外软岩支护的先进经验,经多次考察、论证,根据正令煤业实际情况,提出了锚网索喷注浆联合支护新工艺。

一、矿井地质条件(一)、开采技术条件正令煤业批准开采1-11号煤层,可采煤层为2、9、10+11号煤层,其余均不可采。

现开采的2#煤层属于自燃煤层,具有爆炸性,倾角3-16°,煤层厚度为1.10~2.22m,平均1.48m,局部含1层夹矸,结构简单,稳定全区可采。

煤层顶板一般为泥岩、砂质泥岩,局部为粉砂岩;底板为砂质泥岩、泥岩,局部为中砂岩及细砂岩。

9、10+11#煤层在首采区属于带压开采,且存在断层,存在奥灰水突水危险性,矿井水文地质类型复杂,因此暂不开采。

(二)、巷道破坏原因及其机理引起巷道变形的力学机理较为复杂,影响因素较多,不仅与岩石本身的物理力学性质、矿物成份等有关,而且与巷道的力学环境及支护方式有关[2]。

根据巷道变形、破坏情况,经现场观测和理论分析,总结出影响该巷道稳定、造成巷道破坏的主要因素为:1、围岩应力状态改变。

由于围岩应力状态的改变,导致了围岩弹性体积应变的变化和围岩的蠕变。

同时,在低围压环境下,软岩内部结构面扩展和张开,改变了围岩中的水文地质条件,水沿张开裂隙渗流,进一步又降低了岩体强度,加剧了软岩的扩容和应变软化,从而使围岩产生较大的收敛位移。

浅谈联合支护在软岩巷道中的应用

浅谈联合支护在软岩巷道中的应用
工程科 技
・5 ・ 2 3
浅谈联合支护在软岩巷道 中的应用
刘佳 波 ( 西 矿 业 集 团 梨树 煤矿 , 龙 江 鸡 西 18 6 ) 鸡 黑 5 1 0

要: 梨树煤矿 多年受到软岩 支护的 困扰 , 在此介绍 了梨树煤矿联合 支护在松软岩石的支护方法和实际应 用。
关 键 词 : 岩 石 : 合 支护 : 压 软 岩 软 联 静

1 0 0


0 0 3

选 择 根 据 1/ 4左 采面 的经验 , 选 用 中1 m m 8 的左旋 螺 纹 钢锚 杆 排 间 距 定 为

1 { 4


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I /
3 0 1 \ 8 l O 毒 砖
{ 贾 06 米 、 02 j 罐 * 骥i t
置 见图 1
丰乐山
起 始 点 8 5 0 5 9 8 9 4 2 6 4 9 9 ~ 9 . 2 0 8 6 . 4 4 4 3 . 6 2 0 2 2 起 始 点 9 5 0 5 2 8 1 4 4 6 4 8 9 — 9 . 7 0 8 2 . 9 4 2 2 . 4 2 2 13 0

1 8・
科技 论坛
全站 仪支导线在贯通 上的应用
李 茂 新 毛成 瑞
( 黑龙 江龙 煤 矿 业 集 团公 司 . 黑龙 江 鸡 西 180 1 5 10

要: 介绍全站仪支导线贯通方案及取得 的测量成果 , 实际工作 e1 有一 定的借鉴和指导意义。 在 e.
关键 词 : 站 仪 ; 线 ; 全 导 贯通

( 上接 2 3页 )为悬吊作用 , 5 后期为组合梁作用 , 这个挤压 、 加固的过 两帮内鼓 , 减少了备钢棚 、 打木垛 、 拉底等工作量 , 提高了劳动效益, 并阻 程 中, 围岩破坏逐步加大。金属网可兜住破坏的顶板和锚杆 、 型钢带 止了片帮和冒顶等事故的发生 , w 为安全生产创造出良好的工作环境。 形成整体 , 帮锚杆长度越长越好 , 最好超过支撑压力范围, 防止支撑压 5 经济效 益 力 向 两帮 深部转 移 ,同时 也对 破坏 原岩 应力 和岩 石应 力重 新分 布起 到 用钢棚和拉底支护每米费用达到 3 0 10米 / , 元 用锚 、 带、 网、 索联 加 固作用 , 顶板锚索主要将锚杆支护的次生承载层和悬吊作用相结合, 合支护 , 费用为 2 0 10米 / , 元 节省费用 10 00米 / , 元 两条巷道共节省 同时 与顶 板坚 固岩 石相 连 , 破 碎岩 石 冒落 , 防止 由于锚 索 锚 固深 度 大 , 10 米 X10 米 / = 3 0 0 元 。 30 0 0 元 10 0 0 承 载能 力高 , 加大 锚 固预 紧 力 , 起 到对 围岩 的挤 压加 固的作用 。 必须 也 6镰 深部软岩巷道联合支护在我矿得到充分发挥和利用 , 克服了棚式被 经过三个月的现场跟踪和调查 , 自改变支护排间距和加长锚索锚固 动支护承载的缺点, 有效的抑制围岩扩容 、 、 、 离层 变形 破碎等诸多不利 长度以来,软岩巷道施工 3 0 0 m,通过对顶板观测仪和两帮移近量的测 因素, 进~步提高了工作效率, 并为安全管理顶板开辟出一条新途径。 试, 两样数值均在下降 , 是原值 的五分之一 , 同岩状态比较稳定 , 通过实 作者 简 介 : 刘佳波 (9 3 , , 理 工程 师 ,0 8 毕业 于辽 宁 工 17 )男 助 20 年 践证明选择支护参数合理,在深部软岩施工中能有效的控制围岩变形 , 程 大 学

联合支护技术在深部软岩巷道修复中的应用

联合支护技术在深部软岩巷道修复中的应用

二次支护先架设单桁架, 桁架必须带有反 底拱, 因为 它可 以有效 1巷道破坏原 因分析 地 抑 制 底 板 来 压 对 巷道 的破 坏 。 桁 架 必 须 与 初 喷砼 有 9 0 a r m 预 留空 间 , 经 过对 该 巷 道 工 程破 坏 状 况进 行现 场 调 查和 分析 , 其 主 要破 坏 原 待 i ~2 月后发碹C 3 0 混凝土至桁架外保护层厚度为8 0 a r m 。 当施工到高 因 可 归 结 为 如 下4 个 方面 : 冒 区时 , 首先对高顶处进行锚网索喷初次支护, 下 部巷 道 采 用 双 桁 架 ( 1 )围岩强度低且层理发育。巷道围岩膨胀性矿物含量高 : 伊/ 二次施工, 并在桁架上 6 D 0 衄 处利用托钩 安设 工字钢 保护梁, 上面铺 蒙混层矿 物含量为5 7 %  ̄8 9 % , 巷道围岩属于强膨胀性软岩。 设钢筋 网, 作为临时支护, 待发碹时一起 发进去, 使 高冒区上 下形成2 ( 2 )原支护形式不合理, 采用传统 的浅部线性设计理论, 支护强 个硐室。并每隔4 m 在顶部预留充填管, 以备将来对高顶充填罗克休 如 图2 ) 。 度弱。 巷道在围岩较为破碎的条件下, 支护形式仍然采用单一的锚喷 ( 支护, 项部没有足够 的锚 索, 劣质煤层 强度低且层面光滑, 砂岩纵 向 节理 发育, 顶板下沉 出现活动空间, 在 重力的作用下 , 逐 渐波及上覆 深部岩层, 造成大面积顶板离层, 下沉 量偏大 。 ( 3 ) 围岩赋存深度大, 巷道埋深为7 5 0 m , 属深部中生代软岩巷道 。 环境地应力水平高, 在空间上重车 线与井 筒、 空车线及泵房通道在空 间上 形成立体交叉硐 室群 , 应力集 中程度 高. 在上述 原因下, 重车线 自成巷 以来, 巷道围岩处于长期蠕变状 态。 当顶板 围岩松动 圈大到超 过锚索长度时, 整个顶板破碎带就垮落下来, 形成 高冒顶 。 2 支 护 设 计 2 . i支护方式 根 据岩石力学原 理及 上述地质条件 的分析, 以往简单锚喷支护 已无法满足 此巷道支护要 求。因此采用一种新 的支护形 式: 锚 网喷+ 锚索+ 桁架+ 发碹混凝土联合支护 。 锚 网喷支护是在 围岩暴露后及时安装锚杆、挂 网、喷射混凝土 , 以锚 固围岩 组成一个 支护 圈, 对 巷道 围岩起 到很好 的主动加 固作用, 爨 避 勰! 豁q 榔 锚杆主 要起 到挤压作用和组合梁作用。锚索是将 锚网喷支护的组合 图 I巷道支护示意图 梁悬 吊在深 部的基岩上, 形成稳定的组合整体 。桁 架+ 发碹混凝 土是 桁架施工时要先安底梁 、立腿 、后上顶梁。桁 架采用 1 1 # 矿用工 二次被 动支 护, 二次支护滞后初次支 护卜2 月。初 次支 护具有 一定柔 字钢加工, 每架支架共分4 段, 用R = 2 0 m m  ̄板加工连接盘、 连接板进行 性, 它可 以承受地压释放 , 调节力 的均衡分布, 改善围岩的应力状态。 连接, 2 架桁架 只之 间用N 9 0 等边角钢拉杆连接, 桁架间距8 0 0 m m , 帮、 二次桁架混凝 土支护属于 一种钢 度较大 的支护 结构, 它可 以抵 抗地 拱拉杆采用三角连接, 底拱拉杆采用直杆连接。 压及塑性变 形。桁架+ 发碹 混凝土及锚 网喷+ 锚索稳定 的组合整体 , 4 支 护 效 果 观 测 使巷道周边 的岩石受到均衡 的三向力, 从而提 高了围岩 的屈服极限 通过近 1 年对巷 道表 面位移 的观测 , 巷道 的两帮最 大缩进量为 和强度极限, 进一步增加了巷道 的稳定性 。 1 2 a r m , 最大底鼓量为 1 0 m m , 顶板下沉量为6 m m , 变形主要 集中在施 工后 2 . 2 巷 道 断面 的 确 定 1 个月 内, 1 个 月后变形基本趋于稳定 ( 如图2 ) , 说 明巷道 的修复达 到 由力学原理可知, 拱形巷道承压能力最好, 尤其是半 圆拱 。因此 了 预 期效 果 。 将原巷道的三心拱改为直墙半圆拱, 并且 安设弧形底梁 。 j 5 巷道断面 的净尺寸 : 4 5 6 0 ×3 7 6 4 m m( 墙高h = 1 9 4 0 m m ) t O 2 1 3 有关参数 的确定及支护材料选 择 按组合拱理论计算锚杆长度L 为: L=( b . t a na+ / t a n 嚣 式 中b 一组合拱厚度, 应在1 0 0 0  ̄1 6 0 0 m m , 取1 6 0 0 m m ;c 一 锚 杆 间、排 2 3 4 5 6 7 8 距, 根据工程实际取8 0 0 a r m; a 一锚杆在破碎 岩体 中的控制 角, 取4 O 。。 嘲 ¨ 代入数据得 : L : ( 1 6 0 0 x t a  ̄ 4 0 。 + 8 0 0 ) / t a n 4 0 。 : 2 5 0 0 ( m m ) 根据上述的理论及 计算结果, 确定锚杆采用左旋 无纵筋等强螺 嘲 滋 贱 激 燃 槭 势 £ 纹钢 锚杆, 间排 距8 0 0 a r m×8 0 0 a r m , 锚杆 采用树脂药卷端头锚 固 ( 在极 图2巷道表面位移观测 图 破碎岩石及煤 中可采用慢速 药卷全ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ长锚 固) 。锚索采用< 1 7 1 8 m m 钢绞 5 结 束 语 线锚 索, 长 度8 0 0 0 m m , 采用3 — 3 布置, 间排距 1 6 0 0 m m×1 6 0 0 r  ̄。采 用 巷道修复 中支护手段的选择是巩 固巷道修 复成果 、维护安全环 C K 2 3 6 0 树脂药卷端头锚 固。 钢筋网采用< 6 1 0 a r m 钢筋焊接而成, 网片尺 境 的一个重要手 段, 根 据巷道修复的具体施工条件进行合理 的选择, 寸为 l O 0 0 m m×2 0 0 0 m m , 网格尺 寸7 5 m m×7 5 a r m 。底角锚杆采用< 2 5 Ⅲ Ⅲ 一 确定科学的支护方式是十分重 要的。随着科技 的进步 、生产力的发 次性 中空螺纹钢注 浆锚杆, 排距为8 0 0 a r m 。喷射砼 强度等 级C 2 0 , 发碹 展 ,巷道支护手段必将 向着安全性、经济性、科学性 发展 ,也必将 砼强度等级C 3 0。金属桁架材 料为1 1 号矿用 工字钢, 每架支 架共 分4 出现更多 、更好 的支护技术和支护 材料,使 巷道支护 更加简便 、有 段, 各部支 架之间通过厚度2 0 m m 夹板连接 , 支架之 间通过等边N 9 0 角 效 、可 靠 。 钢拉杆连接 。 参 考文献 : 3施工过程 [ 1 ] 徐永圻. 煤矿开采学口 州. 徐州 :中国矿 业大学出版, 1 9 9 9 . 根据巷道破坏程度的不同, 施工时采取2 种方式进行。针对冒落 [ 2 ] 钱鸣 高, 石平五.矿山压力与岩层控制 I M】 徐 州:中国矿业大学 出 高度3 m以下的采取锚网索喷+ 单桁架发碹混凝土支护 ( 变形冒落区) , 版社 . 2 0 0 3 针对 冒落高度3 m 以上的采取锚网索喷+ 双桁架发碹混凝土支护 ( 高冒

深部软岩巷道支护技术研究

深部软岩巷道支护技术研究

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。

探讨复合支护技术在软岩段巷道中的应用

探讨复合支护技术在软岩段巷道中的应用
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探讨复合支护技术在软岩段巷道 中的应用
姚 胜
( 开滦集团钱 家营矿业分公 司, 河北 唐 山 0 6 3 0 0 0 )
摘 要: 随着我 国矿 业开采的不 断发展 , 各 种新型的矿道 开挖 技术不 断被应 用推广 , 在 巷道施 工过程 中 , 由于受上层岩层 的压力影 响, 巷道施 工 中需要 采取一定的 支护措施 来确保巷 道的稳 固安全 。尤其是在软岩层进行 巷道施工 , 更需要加 强周 边支护力度 , 以确保安 全 。现本 文就探讨一 下复合 支护技术在软岩段巷道 中的应用。 关键词 : 锚 网支护 ; 架设 U型钢 ; 喷浆 ; 注浆加 固
在 实际的工程项 目中 , 隧道 , 矿道等需要在 岩体层 中进行挖掘 1 8 x 2 0 0 0 mm的左旋 螺纹钢锚杆 , 锚杆锚 固方式采用 一卷 Z 2 3 6 0和 通道 的工程都需要运用到大量 的支护技术 , 因此在考虑到支护结构 卷 Z 2 3 3 0树脂药卷端 头锚 固,锚杆托盘 采用 1 5 0 m m x 1 5 0 m m× 的安全性稳定性 的同时 , 还需要考虑 到经济成本问题 。随着社会 的 l O mm的铁托盘 ,托盘要 紧压 金属 网。锚杆间排距 均为 7 0 0 m m× 发展 , 我国很 多施工企业在进行巷道施工 中采取的支护体系都 由原 7 0 0 mm, 三花布置 ; 网片采用 网格为 l O O m m×l O O m m 的锁 边式 钢筋 来的单一结构支护体系逐渐转变为复合结 构支 护体 系。 这种体 系的 网, 网全铺 , 每钩必联 。锚索加 固采用三排锚索交叉顺巷布置 , 布置 转变不仅加强了支护结构的稳固性 , 对 于经 济效 益来 讲也有着一定 位置为 : 正顶部一 排 , 两拱部 各一排 。顶部 和两 拱部锚索西 1 7 . 8 × 的实际意义。本文就要讲述了复合支护技术在 软岩段巷道 的应用 。 7 0 0 0 m m的钢绞线 , 锚深 6 . 7 m; 单排锚索间距均 为 1 . 5 m 。 锚索锚固方 1 复 合 支 护 技 术 式采用 树脂 药卷端头锚 固, 每根锚索均用 3根 2 3 6 0树脂药卷 , 锚索 复合 支护 , 顾名思义是指将两种或多种单一 的支 护技 术根据一 托盘顶 、拱 、帮均采用 复合 托盘 。内部为长 x宽 x厚 - 4 0 0 mm x 定 的规律结合 在一起形成一种新 型的复合 的支护技术 , 这样相互 配 4 0 0 m m x 1 0 m m 的铁 托 盘 , 中间 为 长 x宽 ×厚 = 2 0 0 m x 2 0 0 m x 合之后 的支护结构 可以很大 的提高工程 的安全 性能 , 为施工 的顺利 5 0 am的木托盘 ,外部为长 x宽 x厚 = r 2 0 0 m m x 2 0 0 m x l O m的铁托 盘。 进行做好坚实 的后盾 。 目前我 国现有 的支护技术主要有 喷射混凝 土支护与锚杆支护 、 3 . 2架设 u型钢并喷浆。 注浆 、 钢筋 网 、 钢 拱架 、 管棚等多种单 一支护方式 , 复合 的支护技术 u型钢 支架 采用 2 9 U型钢加工 , 1 梁2 腿3 节组 合而成 ,半 圆 是将他们 相互 配合采用 , 如锚 喷支护 、 锚 喷 网支护 、 锚 网支护 + u型 拱断面 , 净宽 4 . 6 m, 净高 3 . 5 m, 其中拱高 2 . 4 m, 直腿段高 1 . 2 m, 柱窝 钢支护 +喷浆 、 注浆加固 、 钢拱架锚喷 网复合支护 ( 分刚性和可缩性 2 0 0 m m, 梁腿搭接长度 4 5 0 mm。在起拱 线与底角处分别利用梯子梁 咖左旋螺纹钢锚杆 , 打诼角度与底板成 4 5 0 ) 。 两类 ) 、 钢筋桁架复合式支护等 。 复合支护技 术中采用 哪几种单一支 打设帮锚索( 护方式一 般是根据具 体的施工情况 , 成本 预算 , 岩层性质 以及 施工 3 . 3注浆 加固。 环境等多方面 因素综合考虑而定的。 巷道实施全 断面布孔 , 每排在巷道顶板均 匀布置 5个孔 , 分别 2软岩层 的巷道施工特点 布置在巷道的正顶 、 两肩部 、 两底角 , 排距 2 . 0 m。孔位正顶孔与顶板 在巷道 的施 工中 , 有时候不可 避免的会遇 到松 软岩层 , 这 样的 垂直 , 两肩孑 L 分别与顶板 向外 成 5 0 ~ 6 0度的夹角。注浆浅孔孔 深为 岩层 黏结 性能低 、 强度不高 、 极易风化 、 遇水会膨胀 、 稳定性差 , 在巷 3 m, 注浆压力为 4 M P a , 中孔 为 5 m, 注浆压力为 6 M P a , 深孔为 8 m , 注 道 的施工 中如果不能做好 支护结构体 系 ,就极易造成 巷道断 面问 浆 压力为 8 MP a 。 题, 甚至会引起坍塌 , 严重影 响了工程 的实施 , 威胁着施工 开采人员 4 复 合 支 护 理 论 及技 术关 键 的安全 。如果巷道遭受损坏 , 一定要采取措施 及时修护。 4 . 1支护理论 。 该 支护技术 采用 了锚 网支护 一 u型钢支 护 一注浆三者 形成共 在松 软岩层 的巷道施工或修护施工 中 , 以高地应力松 软岩层段 的巷道为例 , 经井下现场探测 , 该段岩层 以泥质胶结的粉砂岩为主 , 同力学 承载体系 的支护理论。首先通过对巷道进行锚网支护 , 有效 地质构造发育 。 巷道受到主暗斜井动压变形 、 收缩后 , 首先应采 取扩 控制 了围岩 的深度变形 , 使巷道 围岩基本趋于稳定 。然后架设 u型 打设帮锚索 和底角锚杆 、 混凝 土全断面封闭 u型钢 ; 最后通 修、 锚网喷支护方法来解决巷道断面和破 坏问题 。 实践证 明, 单 一的 钢支护 、 扩修 由于浆皮 的存在不仅工作量大 , 而且仅能在短时 间内满足使用 过双液注浆后 ,锚 网、 u型钢双层支护合二为一 ,充分发挥锚 网支 要求 , 其本质只是对应力重新分布后 初步稳定 了的巷道进行 了再次 护 、 u型钢支护本身的承 载能力 ,而且减少 了围岩对 u型钢不均 的 的应力重新分布 。虽然其在一定程度上释放 了一部分应 力 , 但 随着 集 中载荷 和偏 心载荷 作用 , 大幅度提高 了 u型钢的工作 阻力 、 承载 应力 的再 次分布 , 巷道所 受地应力 的压 力并没有减小 , 随着 时 间的 能力 。 变化 , 巷 道常会 出现再 次破 坏、 变形 , 其不能从 根本上解决软岩巷道 4 . 2技术 关键 。 . 的支护问题 。 为此 , 针对矿道 的延伸巷道支护状况 , 需要从单一支护 4 . 2 . 1 在实 际的施工操作 中 , 为 了防止 巷道 出现片帮 、 冒顶现象 一定要 严格遵守现初 喷混凝 土 , 然后 再实施锚 网支护 工作 到复合支护手段进行转变 , 从而达到使巷道 围岩趋于稳定的 目的 。 的发生 , 的施工 工序 , 这 样不仅能保证巷道稳 固成形 , 同时也方便 了下 道工 3软岩段巷道支护技术 达到预期的支护效果 。 在软岩段 的巷道支 护工 作 中, 要先进行现 场地质勘探 , 进而再 序 的顺利实施 , 确定采用 何种 复合支 护手段 。本文 以锚 网支护 + u型钢 支护 +喷 4 . 2 . 2 U型钢支护中一定要有打设帮锚索 、底角锚杆以及混凝 土封闭 U型钢全断面的施 工工序 ,这对于加强 u型钢之 间的连接 浆、 注浆加 固的复合支护技术为例介绍复合支护技术的应用 。 首先 采用 打设 锚杆 、 挂 网、 打顶锚 索对扩修巷道进行支护 , 然后 力度和支护结构的稳 固性能都有很好的效果 。 在锚 网巷道 内架设 u型钢 , 喷射混凝 土对巷道进行 二次加 固; 最后 4 . 2 _ 3在完成 u型钢 的支 护以后 , 要进行深孔注浆 , 这样就 能大 通过 打设 中、 深孔进行注浆 , 利用注浆 浆液充填 U型钢外侧 的大松 大提高整体支护结构的强度和稳定性,并且能够对墙体进行加固, 动圈破裂岩体 , 使松动圈内块体黏结成整体结构, 同时改善巷道应 减少底板岩层 的应力 , 从 而保证拱顶 的稳 固 , 因为顶板 的稳定不仅 力分布状况, 提高其承载能力 , 加强锚网支护和 u型钢整体支护结 取决 于顶板荷载 , 在非破碎带 中关键取决于底板和两墙 的稳定 。 构 的稳定性 , 从而达到支护巷道的 目的。 5结论 3 . 1锚 网支护 。 ! 复合支护技术 的应用大大提高了巷道的安全性 能 , 尤其对松软 顶拱部锚 杆采用 4 . 2 2 x L = 2 4 0 0 m m 的左 旋螺纹钢锚杆 , 锚杆锚 岩层段的巷道稳固来讲, 更是一种行之有效的支护技术方法。巷道 固方 式 采 用 2卷 Z 2 3 6 0树 脂 药 卷 全 长 锚 固 。 锚 杆 托 盘 采 用 的安全稳定关系着生产运输 的顺 利进 行和工作 人员 的人 身安 全 , 因 1 2 0 m m x 1 2 0 m m x 1 2 m m的加厚左旋螺纹钢锚杆专用托盘 ,锚杆拧 此 , 对 于巷 道的支护技术和施工不能掉 以轻心 , 要 随时检查 , 及时修 紧螺母与球形垫问必须加有��

联合支护技术在软岩段巷道中的应用

联合支护技术在软岩段巷道中的应用
生小 面积 冒顶 。
2 . 2 . 4 支护 改进 后 的效果
采用锚网喷+ 锚索联合支护后, 现在巷道使用时间已超过8 个月, 没有出现
脱皮 , 变形 现象 。
2 . 2 . 5 锚网喷+ 锚索联合支护的优点 该联合支护技术. 可减小巷道断面, 缩短施工工期, 降低施工费用, 具有技 术先进、 工序简单、 安全可靠、 经济合理及施工方便等优点, 值得推广应用 。 2 . 3 锚 网喷+ 混凝土砌 碹联 合支 护在避难 硐室 中的应用
喷 体强 度为 C 2 0 , 喷层厚 度 为 , 1 ( X  ̄u r n 。
2 . 2 . 2施 工 工艺
a 矿井地质条件复杂, 煤层埋藏深, 在矿井开拓巷道施工中部分工程遇到软岩, 特别是轨道大巷、 底板抽放巷施工中揭露出大范围的泥岩、 砂岩泥质, 这两种岩
石强度 低 , 松散破碎 , 自承能力 差 , 自稳时 间较短 , 具有 高饱和 吸水性 、 强烈 的膨
掘进采 用钻 眼爆 破法 施工 , 爆破后 及 时找掉 活矸 危岩 , 进行初 喷 , 临时 支
护, 然后打锚杆眼, 安装锚杆、 金属网, 打锚索眼, 安装锚索, 最后进行复喷。
具体工艺: 施工掘进炮眼一爆破一初喷一临时支护一打顶部、 两帮的锚杆
及锚 索 眼一铺 设 金属 网一 安 装锚 杆和锚 索一 复喷 。
支护 质量 和施 工安 全 。 2 . 根 据具 体 地质 情况 合理布 置 支护形 式 2 . 1锚 网喷 十U 型钢棚 联 合支护 在轨 道大 巷 冒落段 的应 用 2 . 1 . 1设计 支 护形 式与 巷道破 坏 原 因
2 . 2 . 3锚网喷+ 锚索联合支护作用原理
( 1 ) 通过锚 杆将 软弱岩 层悬 吊于完 整坚 固的岩 体上 , 可保 证巷道 顶板 的稳

深部软岩回采巷道支护方案的选择与应用

深部软岩回采巷道支护方案的选择与应用
大多为 5 3— 0 a 内摩擦 角为 2 . 3 。 比表面积 . 2 MP , 6 3— 2 , 多数都大于 10 2g岩块 饱和 吸水率 接 近 10 , 5m/ , 0 % 水
12 软岩深部巷道支 护方 案课题提 出 .
软岩地层 中巷 道开挖 后 , 由于 围岩强度 低 , 煤体 、 顶底 板围岩松散 破碎 不成层 , 短时 间内 围岩就 呈现 出
明显压力并失去 自稳 , 同时 由于围岩具有 吸水膨胀 、 扰
2 软岩深 部 巷道 围岩 稳定性 分 析
由于煤 2 4巷道所在煤层及顶底 板的大 范围内 煤 均为稳定 性很 差 的松软煤 岩层 , 围岩结 构 的 内圈层 其 和外 圈层均属不 稳定类 型 , 因而巷道维护十分 困难 。
很不稳定 很不稳定 很不稳定 很不稳定 较 稳 定
不稳 定 不稳定
14 .8 3 6 .9
1.4 72 1 6 .8
3 o 1 6 .4 3 4 5 6.0 3 97 6 .0 3 87 7 .9
3 04 8 .9 3 57 8 .4 3 22 9 .9
2 0 第6 0年 期 1
东 舛枝 瞧差
3 9
深 部软 岩 回采巷 道 支 护 方案 的选 择 与应 用
周 心刚 , 解士安 , 刘亚 平
( 口矿业集团粱家煤矿, 龙 山东 龙 口 2 5 0 ) 6 7 0


近年来龙 口 区粱家煤矿随着矿井新采区的开拓和水平延伸 , 矿 矿压 明显增大 , 高 了对 软岩支 护的理性认 识; 提 通过深入 分析研 究设
层 15— 1m 的岩性 多为 泥岩 、 土岩 、 油泥 岩 , 4 23 粘 含 炭
1 概述
1 1 井 田概 况 .

复合支护技术在软岩段巷道中的应用

复合支护技术在软岩段巷道中的应用

岩崩解, 使围岩的松动圈增大, 增大了支护难度。
13 支护施工工 艺的人为 因素 .
() 1 锚杆: 杆体外螺纹采用等强度加工的无纵筋左
旋螺纹钢 ,2l , 20r , 1,R 长度 20 m 安装扭矩  ̄20 m  ̄0 n l a > 0N 。 () 2 托板 : 采用 1m 0 m厚 , 面积 1 r 10 m 球 5a 0 m× 5r , a
童 斜l 旺晨 妓
28 第6 0年 期 0
复合 支护技 术在软 岩段巷道 中的应 用
王瑞涛, 郭克宝, 刘士华, 伟 宋
( 济宁矿业集 团花 园煤矿, 山东 济宁 z20) 7 ̄5 摘 要 本 文针对 花园煤矿开拓巷道 中遇到 的软 岩具有松散破碎 、 高饱和吸水性 、 强膨胀性及流变性等 的特点 , 分析研 究 了巷遒支护 失效的原 失效分析
在轨道大巷 中 , 钻爆 法掘进 。放炮 瞬 问产 生 采用 的冲击波对 围岩特别 是松软岩 层的破坏 极大 , 导致 围 岩结 构发生变化 , 会加大表层围岩 的裂 隙, 造成表层 围
好, 并且具有较高的强度, 能承受软岩较大的收敛变形
的能力 ; ③通过喷射混凝土封闭围岩 、 固围岩 。 加 22 支护参数 .
板不能承受水包 压力发生 冒落 。
1 支护失效原因分析 2 复合支护技术在轨道大巷 中的应用
为了安全通过漏顶 区 , 漏顶 区及其 前后采用 主 在
动支护和被动支护相结合的支护方式, 即在原来锚网
1 1 地质条 件的影响 .
喷的基础上 , 增加 u 型钢棚加强支护 , 棚距为 1 。 m 在轨道大巷施工 中大范 围的泥岩、 质砂 岩 , 泥 深灰 2 1 技术特 点 . 色, 含植物根化石 , 夹煤条纹或大量细砂岩 条带裂隙较 ①施加 的支护体系强度 、 预应力大小 、 预应力施加

复合加固技术在深井软岩巷道中的应用

复合加固技术在深井软岩巷道中的应用
3 、 结论
图 1 巷 道 支 护 示 意 图
巷道 施工 完 毕 后 对 巷 道 稳 定 性 监 测 表 明 , 采 用 复 合支 护方 法后 , 改善 了围岩 应 力 分布 状 态 , 缓解 了 围岩 的应力集 中, 巷道 围岩变形得到有效控 制。反底拱支 护可 以有 效抑 制底 鼓 , 保 障 巷 道全 断 面 围 岩 的 整 体 稳 定性。而且该项技术成本较低 , 经济效益显著 。
22 0 0mm
M * I ■ } BI- ● Z 4 X Z j
图 2 注 浆 锚杆 结构 示 意 图
3 ) 注浆 锚 杆 布 置 : 注 浆 锚 杆 两 注 浆 孔 距 应保 证 注 浆效果符合工程需求 , 所 以注浆后浆液渗透范 围要存 在交 叉 区域 , 两 者 间距应 小于 2倍 的浆液 扩散 半径 。 4 ) 注浆 量 : 根 据 围岩 裂 隙 钻 孔监 测 情 况 确 定 单 孔 注浆 量为 1~ 2袋水 泥 , 单孔 注浆 时 间为不低 于 2 0 mi n 。 注浆锚索加 固, 注浆锚索选用 ‘ p 1 8低松弛钢绞线 预应力锚索 , 采用全程锚固, 其 注浆参数除注浆量外等 同于 注浆 锚 杆 。 反 底拱 加 固 支 护 参 数 : 采用 2 2 k g钢 轨 加 工 , 拱 高 5 0 0 m m, 反底拱厚度为 4 0 0 a r m, 钢 轨梁 上加 箍 筋 , 箍 筋 采用 ‘ p 1 0圆钢 加工 , 间距 3 0 0 m m。反 底 拱 梁 两 边 各 用 两根 ‘ p 2 2× 2 5 0 0 m m锚 杆 固定 。
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 8— 0 1 5 5 . 2 0 1 3 . 1 0 . 0 5 9

巷道布置在软岩特厚复合顶板中的支护探讨

巷道布置在软岩特厚复合顶板中的支护探讨
形金属托盘 , 规格 1 2 0 X 1 2 0 ×8 m m, 帮锚 杆 采 用 3 0金 属 管 缝 式 锚杆, 长1 . 6 m, 间排距 为 l m×l m。2 ) w 型 钢带 : 规格 3 2 0 0 mm( 长) X 2 8 0 m m( 宽) , 钢板厚 2 . 7 5 m m, 用于顶板支护。 3 ) 锚索为 1 5 . 5 mm 钢绞线 , 长度 5 . 3 m, 锚深 5 . 0 m, 问排距 1 . 5 m×2 . 0 m, 单孔树脂药卷用 量: K 2 3 3 5二 卷 , C K 2 3 3 5二 卷 ,托 盘 规 格 为 3 0 0×3 0 0 mm,厚 度 1 2 a r m。4 ) 金属网 1 0 #镀锌铁丝 , 棱形 网规格 3 2 0 0 X 1 0 0 0 m m, 网孑 L
下 沉平 均 0 . 4 m, 最大达 0 . 6 m, 底鼓平均 0 . 3 m, 表内移 0 . 5 m, 最大帮 内移 0 . 7 m, 内移 的煤岩大 面积脱落 , 底鼓 造成皮带 架子 歪偏 , 带面 贴靠顶板 , 拉不 出货 , 巷道断面高度 最小处达 1 . 5 m, 顶板下沉造成 顶板围岩断裂 、 破碎 、 脱落 , 个别锚杆 、 钢带失效 , 不得 已, 经矿决定 : _ 丁作面停止掘进施工 , 将变形失稳的巷道彻底进行修复 , 拉底施_ T, 采用钢梁 、 钢腿棚式支护 , 打 中间托木补强 , 但时长有失效棚子 , 存 在着 安 全 隐患 。 , 工字钢棚存在问题 : 1 ) 支架运输 、 安装困难 , 腿窝差一点也安装
此支护体系是具有较大可缩 陛的主动支护体 ,具有让压增阻 ,
强初撑力 , 高阻力 , 增阻快的特性 , 适应深井高地压围岩变形力学特 征。能最大限度利用围岩 自身承载能力 , 控制围岩破坏变形。 3 支护方案及支护参数
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收 稿 日期 : 2 0 1 3—0 8~2 5
m m。可 见采 用传 统 的锚 网喷支 护 方 式 已不 适 应 深 部稳 定性 控制 , 后期 不仅 影 响巷道 的正 常使用 , 巷 道
维 修也 极 为 困难 , 且增 加 了维 修 费 用 。针 对 鹤壁 二
矿 北翼 副 暗斜井 系 二 矿 北翼 地 区 3 4采 区轨 道上 山
机 理 及 变 形 规律 , 通 过 现 场 应用 试 验 , 提 出 了深 部 软 岩 巷 道 复 合 型 支 护 方 案 , 该 方 案 的 实 施 达 到 了对 深 部 巷
道 软 岩 稳定 性控 制 的 目的 , 应 用 效 果 良好 。 关键词 : 复合型支护 ; 深部 软 岩 巷 道 ; 锚 网 喷 +闭合 型 u 型钢 棚 ; 锚 网喷 +钢 筋 混 凝 土 碹 体 中图 分 类 号 : T D 3 5 3 文献标志码 : B 文章 编 号 : 1 0 0 3— 0 5 0 6 ( 2 0 1 3 ) 1 2— 0 0 7 9— 0 2

7 9・
2 0 1 3年第 1 2 期
中 州煤 炭
总第 2 1 6期
( 1 ) “ 锚 网喷 +钢筋 混凝 土碹体 ” 支护 方式 。设
计支 护 长 度 3 0 m, 巷道 断 面 为 直墙 半 圆拱形 , 支护
较大 的动压 影 响 , 顶部 与巷道 两压 力不 均 , 致使 u 型钢 支架钻底 、 拱 起扭 曲折断 , 全封 闭式 支架改 变 了
关 系增 大 。通过 现 场调 查 , 二矿 北 翼 副 暗斜 井 工 程受 巷 道 地压 增 大 和 3 2 、 3 4采 区采 动 影 响 , 围岩及
支护 变形 、 破 坏严 重 , 突 出 表 现 在 顶 板 离 层 下 沉 和 底 板膨 胀鼓 起 。
同于浅部 开采 , 需 要 进行 繁杂 的非 线 性 大变 形 组 合
矿北 翼 副暗斜 井 巷道岩 性描 述见 表 1 。
表 1 鹤 壁 二 矿 北 翼 副 暗 斜 井 巷 道 岩 性 描 述
刷而 成 , 主体 工程设 计 全长 4 2 0 m, 巷 道断 面设 计 为
马蹄 形 , 断面 面积 1 5 . 4 2 m , 巷道埋深 6 3 0 m, 穿 过
1 工 程 概 况
鹤 壁二矿 北 翼副 暗斜 井工 程是 矿井北 翼 辅助 提
升 系统 工程 , 服 务 年 限 与矿 井 寿 命 相 同 。北 翼 副 暗 斜井 原 属 3 4采 区轨 道 上 山 , 由3 4采 区轨 道 上 山扩
同时还 由于顶板 支护 强度 不够 , 出现 离层 , 导致 原支 护 锚杆 拉 断 、 折断, 造成 巷 道顶板 冒顶 破坏 。鹤 壁二
2 巷 道 变 形破 坏 机 理 分 析
( 1 ) 顶板 下 沉 。 随 着 开 采 深 度 的 增 加 , 深 部 巷 道 的原 岩应力 不 断增 大 ¨ , 巷 道 变形量 呈 近似线 性
3 支 护 方式 的选 择
深 部 软岩 巷 道 的 开采 支 护设 计 尤 为关 键 , 它 不
2 0 1 3 年第 1 2 期
中州 煤 炭
总第 2 1 6 期
复 合 型 支 护 在 深 部 软 岩 巷 道 中 的 应 用
侯社伟, 谷松山
( 济 源鹤 济金 捷 煤 业 有 限公 司 , 河南 济源 4 5 4 6 8 2 )
摘要 : 针 对 鹤 壁 二 矿 北 翼 副 暗斜 井巷 道 变 形 大 的 情 况 , 在 对现场地 质工程调查 的基础上 , 分 析 巷 道 围岩 破 坏
层1 6 m长 的穿煤 段 , 穿煤 段 采 用 “ 锚 网喷 +钢筋 混 凝土 碹体 ” 支护, 支 护厚 度 7 0 0 m m, 砌 体后 空 帮空顶 处 采 用料 石砂 浆 砌 筑 充 填 , 不 留空 洞 ; 底 鼓 段 采 用
“ 锚 网喷 +U型钢棚 ” 全 闭 环 支护 , 棚距 1 0 0 0 m, 架 棚 后再 复 喷 1 0 0 m m厚 的混 凝土 。
扩 刷 而成 , 考虑 巷道 围岩 层 位状 况 及 变 形 后 巷道 状
作 者 简 介 :侯社 伟 ( 1 9 6 6 一 ), 男, 河 南 汝 阳人 , 工程师 , 】 9 8 7年 毕 业
于焦作煤炭工业学校 , 现 任 鹤 济 金 捷 煤 业 有 限公 司 总 工 程 师 。
况, 设计 主要 有 以下 3种复合 型 支护方 式 。
( 2 ) 底 鼓 。二矿 北翼 副 暗斜 井巷 道 在 施 工 或使 用过 程 中 , 因巷 道 底 板 含 有 可 塑 性 、 膨 胀 性 矿 物 成 分, 导致底 板 岩层 遇水 后形 成 了极大 的膨 胀应 力 , 出
现破 坏性底 鼓 变形 现象 。
( 3 ) 冒顶 。在施 工过 程 中 , 由于巷 道埋 深 较 大 , 造 成 围岩应 力增 大 , 加上 顶板 围岩 松 软 , 强度较低 ,
设计 。鹤壁 二 矿 北 翼 副 暗 斜 井 下 车场 段 穿 煤 巷 道 长约 1 6 m, 原设 计 巷 道 规 格 为 3 6 0 0 m m× 3 5 0 0 m m, 巷 道受 多条 巷 道切 割 , 导致 集 中应 力 影 响 多 次 被压 垮 ; 中部 长 度 7 0 m, 原 设计巷 道规格为 3 4 0 0 m m×3 3 0 0 m m, 变形 破 坏 后 仅 有 1 9 6 0 mm ×1 1 7 0


里 鏖、
平均厚度 /

落差 在 2 . 0~1 1 . 8 m 的 断 层 5条 。其 中 有 7 0 m长
遇水 极易 膨胀 的粉 状 砂 质 泥 岩 和 黏 土岩 段 , 有少 量 的底 板渗 水 , 极 易 遇 水 发 生 底 鼓 。另 有 穿 越 二 煤
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