离散围岩的巷道支护理论及应用研究_毕业设计论文
煤矿巷道掘进中支护技术的研究与应用_3
煤矿巷道掘进中支护技术的研究与应用发布时间：2023-03-14T08:00:05.433Z 来源：《中国科技信息》2022年第20期作者：闫利刚[导读]闫利刚珲春矿业（集团）八连城煤业有限公司吉林珲春 133300摘要：煤巷掘进是一个系统的、规模极大的工程项目，施工过程中有许多影响因素，合理安排巷道施工不仅可以提高巷道的安全性，而且可以加快施工作业人员的施工速度。
随着煤炭开采的强度和深度增加，地质条件变得更加复杂，需要足够的支持方法，这对支护技术的应用提出了较高要求。
需要科学有效的实施相应的配套措施，保证生产安全。
关键词：煤矿巷道掘进；支护技术；应用引言随着中国对煤炭能源需求量的增加，煤炭开采技术得到了不断的优化改进，但为了满足现阶段的开采要求，煤矿企业面临着越来越大的困难，同时也出现了许多安全问题。
因此在后期的开采中，需要对采煤的各个环节进行严格把控，保障煤矿开采工作能够顺利开展。
特别是在巷道掘进的过程中，支护技术的应用作为整个环节的核心内容，需要结合煤岩地质条件、井下水文条件等因素进行综合考虑，并进行有效把控，这样才能够有效提升安全高效开采的水平。
1巷道支护技术及其应用现状所谓支护技术在方法手段上非常多样，巷道支护技术可以为围岩提供支护、加固，主要采用多种支护方法，采用金属支架等固定围岩，防止围岩变形等情况。
而煤矿井下掘进本身存在一定的安全隐患，为了提高安全性，需要充分发挥巷道支护的技术作用，如锚杆支护、主动支护、围岩加固等支护力作用在巷道上，然后有效调整围岩表面变形周期。
从实际应用中可以看出，支护形式多种多样，如型钢支护，主要就是利用了型钢具有的钢韧性，可以发挥很强的压缩力，然后承受更大的载荷，但由于型钢横截面几何指标会受到一些外部因素的影响，所以需要保证良好的力度和更高的稳定性随着现阶段煤炭开采深度的增加，地下地质产量也发生了巨大变化。
矿井越深，煤层回采巷道越软，因此，工作人员挖掘时非常容易破坏，矿井开采深度就更深。
关于矿井沿空巷道支护技术的应用研究
关于矿井沿空巷道支护技术的应用研究[摘要]：了提高煤炭回收率，在综放开采中沿空掘巷技术应用逐渐增多，而如何确定合理的沿空巷道位置，有效控制其围岩应力，并选择合理的支护方法与支护参数，已成为保障沿空巷道围岩稳定性的关键所在，也是目前巷道围岩控制及支护技术研究的热点。
本文深井沿空巷道的支护原则、巷道围岩主要控制方法及巷道锚杆支护技术等做了研究探讨，对同类工程具有一定的参考价值。
[关键词]：沿空巷道支护技术围岩中图分类号：tu94+2 文献标识码：tu 文章编号：1009-914x（2012）26- 0468 -01 1深井沿空巷道支护原则沿空巷道围岩比较松软，在采动影响下巷道围岩变形十分剧烈。
在使用金属支架时，顶底板相对移近量一般均在300～500mm，少则100—200mm.严重时超过l000mm。
巷道围岩变形量极大，其变形特点是（1）底鼓量很大，占顶底板移近量的比重高达70—80%（2）两帮移近量很大，可达顶底移近量的0.6 ～1.0倍。
巷道围岩进入软岩状态前，巷道支护应努力改变围岩属性，改善围岩受力状态，增强围岩岩石力学性质以提高岩石的软化临界载荷，保持围岩的硬岩变形特征。
巷道围岩进入软岩状态后，不可避免出现塑性区。
塑性区改变了围岩的应力分布，应力集中向深部转移。
深部岩石在三轴应力作用下、，其破坏可能性显著减小。
为了保持稳定塑性区，限制非稳定塑性区的扩展，深井沿空巷道支护应具有以下特点：1.1围压大小不仅对巷道围岩蠕变特性.有影响，而且对其自稳时间有显著影响。
围压小，蠕变加剧，自稳时间短围压大，蠕变程度降低，自稳时间长。
巷道支护应主动给围岩预紧力。
1.2理论分析和实践都说明，如果一次支护有足够的初撑力和支护阻力，有良好的让压性能和适当的让压限度，最好一次及时完成全部支护。
1.3围岩中的软弱夹层等结构面具有差异性变形的力学特点，必须通过支护方式或辅以注浆加固加以控制，才能出现均匀的塑性区。
2沿空巷道围岩主要控制方法沿空巷道围岩控制主主要从降低围岩应力、提高围岩强度以及合理选择支护方式来考虑。
煤矿巷道支护技术的研究及应用探究2300字
煤矿巷道支护技术的研究及应用探究2300字摘要：随着我国科学技术的不断发展，我国煤矿开采行业取得了一定的进步，煤矿资源的利用越来越多样化及多元化，然而，煤炭资源本身具有不可再生的特点，相对的开采量将会逐渐减少，同时，根据对煤矿开采工程的分析，煤炭资源具有较差的稳定性，所以，相关单位应该提高煤矿巷道支护技术的应用研究。
/3/view-13009381.htm关键词：煤矿巷道；支护技术；研究；应用现阶段，我国的煤矿开采主要是井下开采，但是随着煤矿资源需求量的不断增加，煤矿开采深度不断加深，所以，传统的巷道支护技术不能满足煤矿巷道发展的需求，为了确保我国煤矿开采工程的有序进行，煤矿开采过程中应该加强对巷道支护技术及相关设备的应用。
根据对目前煤矿开采施工情况的分析可以看出，锚杆支护方式是巷道支护的重要方式，能够有效的降低施工人员的劳动强度，促进煤矿巷道的安全施工。
一、巷道支护技术研究状况（一）巷道支护原理通过相关实验及现场实践等，对国内外煤矿巷道支护技术现状进行了一定程度的了解，巷道支护技术对于煤矿巷道开采安全施工具有重要意义。
巷道支护原理主要是把围岩巷道与其支护系统看作一个整体结构来研究其力学性能，充分借助围岩与其支护体系的自稳能力来使巷道达到稳定。
同时，加强对原岩扰动、原岩应力、围岩的微小位移等的??时监测，加强对围岩稳定性结构动态信息的全面掌握。
（二）我国煤矿巷道支护的主要形式1、锚喷支护。
20世纪中期开始，锚喷支护技术开始应用在煤矿巷道支护施工中，它能够对巷道周边进行密封处理，防止风、水等外界因素对围岩强度造成影响，并能主动地支护围岩，起到加固的作用，最大限度地发挥围岩的自承能力。
根据相关研究显示，锚喷支护属于性能最佳的支护形式，可在煤矿巷道中大量推广使用。
2、砌碴支护。
砌碴支护是较早应用在煤矿巷道开采中的支护技术，主要在大型的巷道中进行应用，通过对煤矿巷道作用支护力完成对巷道的支护，使用的支护材料一般是料石或者现浇混凝土。
软岩巷道支护研究与应用
摘要论文以扎煤公司灵露矿为背景，采取现场调研、综合运用岩石力学性质实验、相似材料模拟实验以及计算机数值模拟等手段，掌握倾斜煤层水平分段综放工作面顶板的运动形式和运动规律，为顶板控制方案及措施提供坚实的依据。
研究表明：必须进行人工强制放顶，才可以够保证工作面顶部形成有效隔离带，能够保证安全生产。
关键词：1、倾斜煤层 2、顶板控制 3、放顶目录摘要 (1)一、软岩的概念及其基本特征 (3)二、国外研究现状 (10)三、国内研究现状 (11)四、典型软岩矿井软岩支护技术介绍 (19)五、观测结果应用 (22)六、经济效益比较 (23)七、结论 (24)参考文献 (25)致谢 (17)一、综放开采技术在煤层中的用应伴随着科学技术日新月异的发展，煤矿的开采技术在本世纪得到了突飞猛进的发展。
扎煤公司灵露矿所采用的开采技术也是当今世界最先进的采煤技术。
煤矿的综放开采技术。
作为一名煤矿的生产工作者面对着采煤技术日新月异的变化和发展。
自己把在工作中积累的点点滴滴，以此形式向我的采矿界的同行们做一些探讨。
对于煤矿特厚煤层的开采，也就是说，我要探讨的煤矿综放开采技术，必须具备的条件是具有足够厚的可采煤层。
煤矿综放：除拥有综采工作面的一般特征以外，还必须拥有的条件是：有足够厚的煤层可供开采，一般是煤层超过液压支架的最大使用高度，在可允许范围内，自采煤机采完可采煤后，在液压支架的后面再次通过液压机械的方式把采煤机不可采的煤炭放下来，一般一个工作面配备两套刮板输送机，一部用作正常采煤，一部用作放顶煤使用，条件是必须有足够的煤厚。
煤矿综放：除拥有综采工作面的一般特征以外，还必须拥有的条件是：有足够厚的煤层可供开采，一般是煤层超过液压支架的最大使用高度，在可允许范围内，自采煤机采完可采煤后，在液压支架的后面再次通过液压机械的方式把采煤机不可采的煤炭放下来，一般一个工作面配备两套刮板输送机，一部用作正常采煤，一部用作放顶煤使用，条件是必须有足够的煤厚。
巷道围岩控制方法与支护方式
巷道围岩控制方法与支护方式巷道围岩控制方法与支护方式[摘要]在煤矿生产过程中，巷道围岩控制与巷道的支护是非常重要的环节，关系到煤炭生产的高产高效与采煤安全生产。
降低巷道围岩应力，提高围岩的稳定性，合理选择支护是巷道围岩控制的主要途径。
本文主要阐述了巷道围岩压力及影响因素、巷道围岩控制措施、方法和巷道保护与支护措施等技术问题。
【关键词】巷道；围岩控制；支护方式在煤矿生产过程中，巷道围岩控制与巷道的支护是非常重要的环节，关系到煤炭生产的高产高效与采煤安全生产。
降低巷道围岩应力，提高围岩的稳定性，合理选择支护是巷道围岩控制的主要途径。
回采导致的支承压力不但数倍于原岩应力，并且，影响范围大。
巷道受回采影响后，围岩应力、围岩变形成几倍、几十倍急增。
巷道围岩控制的实质是利用煤层开采引起采场周围岩体应力重新分布的规律，正确选择巷道布置和护巷方法，使巷道位于应力降低区内，防范回采引起的支承压力的影响，控制围岩压力。
本文主要阐述了巷道围岩压力及影响因素、巷道围岩控制措施、方法和巷道保护与支护措施等技术问题。
1、巷道围岩压力及影响因素1.1、围岩压力（1）松动围岩压力。
因巷道挖掘而松动、塌落的岩体，其重力直接作用在支架结构物上的压力，表现为松动围岩压力载荷形式，如支护没有有效控制围岩变形，围岩形成松动垮塌圈时，造成松动围岩压力，顶压显现严重。
（2）变形围岩压力。
支护可控制围岩变形的发展时，围岩位移挤压支架而出现的压力，即：变形围岩压力。
在围岩、支护力学体系中，围岩与支架互相作用，围岩就对支架施加变形压力。
弹性变形压力是围岩弹性变形时作用在支架上的压力，弹性变形出现的速度很快，变形量相当小，围岩、支护相互作用的过程，实际作用较小。
塑性变形压力是因为围岩塑性变形和破裂，围岩向巷道空间位移，使支护结构受压，这是变形围岩压力的基本形式。
塑性变形的状况由巷道塑性区和破裂区的范围所决定。
塑性区的扩展具有时间效应，它不再扩展时，围岩变形速度就下降。
围岩松动圈支护理论及在煤层巷道支护中的应用
松动圈客观存在 ， 围岩的碎胀变形远远大于围岩的弹塑 性变形 。 （） ２ 围岩松动 圈分类 方法 。围岩松 动圈 的值 主 要 是 围岩 强度 和围岩应 力 的 函数 ， 它是 一个 含义 丰富 的
隙发育而降低 、 随应力增大而加快的特性 ， 通过测试超 声波在巷道围岩一定深度范围内的传播速度 ， 根据波速 的变化 ， 就可以判定围岩的松动范围 。 ２ ２ 测 试方 法 ． 松动 圈测试 的主 要方 法 为 钻孔 法 。该 方 法分 单 孔 法 和双孔 法 。为 了保 证传 感器 与孔壁 的 良好 接触 ， 要 需 使 用一些 物 质作为 耦合剂 ， 钻孔 法通 常采用 水作 为耦 合 剂 。双孔 法 的测试 方法 是 ， 巷 道 内， 开采 工 作面 不 在 距 同距离 ， 选几个 有代 表性 的巷道 位置 ， 布置若 干组钻 孔 ， 每组 ２ 钻孔 ， 个 两孔 保 持平 行 ， 钻孔 的 深 度要 根据 所 测 地 区 的实 际情 况来 定 （ 深度 必须 大 于松动 圈）对 于巷道 ； 两帮的钻孔一般可 向下倾斜 ２～３， ０ 。以便于注水后使水 能够淹没传感器， 而顶板的钻孔要有注水及封水装置。 ３ 工程 应 用
２ １ 测试 原理 ．
上， 未做任何假设 ， 基于围岩 中存在 的松动破碎带 的客 观情况提 出的 ， 它避开 了地应 力 、 构 面性 质 、 结 围岩 强度 ？ ’定等复杂问题 ， 贝 ９ 但又真实反映出这些复杂因素对围岩 的影 响 ， 是符合地 下工 程客观 实 际的支护 理论 。
称小松 动 圈 ， 锚杆 将起 不 到 作用 ， 只需 进 行 喷 混凝 土支
维普资讯
２０ 年第 ９ ０７ 期
西部探矿工程
护或裸 体 巷道 。② 中松 动 圈 。当 Ｉ ４ ～ １０ｍ 时 ， 一 Ｏ ５ｃ
软岩巷道支护技术论文（2）
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。
采矿工程中的巷道设计与支护优化研究
采矿工程中的巷道设计与支护优化研究巷道是矿山采矿工程中最常见的地下空间形式，其设计与支护对矿山的安全和高效开采具有重要影响。
本文将就巷道设计与支护的优化研究进行探讨。
一、巷道设计巷道设计是指根据矿山矿体特征和采矿方法，确定巷道的位置、尺寸和形状的过程。
巷道设计需要考虑以下几个方面：1. 采矿方法：巷道设计需根据采矿方法确定巷道的位置和形状。
常见的采矿方法包括露天开采、房柱式开采和长壁式开采等，每种采矿方法都对巷道设计提出了不同的要求。
2. 矿体特征：巷道设计需充分考虑矿体的形状、倾角、岩性和断裂分布等特征。
巷道必须适应矿体的变化，并确保采矿过程中的安全和高效。
3. 巷道尺寸：巷道尺寸的确定需要考虑到采矿设备的尺寸、巷道使用的目的以及后期的支护情况等因素。
同时，还需要兼顾巷道的通风和排水功能。
二、巷道支护巷道支护是指为了增强巷道的强度和稳定性，防止巷道崩塌和变形，采取一系列的措施和工程技术手段的过程。
巷道支护的优化研究旨在选择最适合的支护方式，使支护效果最大化。
1. 巷道支护方式：常见的巷道支护方式包括钢拱、锚杆和烂桩等。
不同的支护方式适用于不同的巷道条件和矿山类型。
在选择支护方式时，需要考虑地质条件、巷道尺寸和采矿设备的要求等因素。
2. 支护材料：巷道支护材料的选择也是优化研究的重要内容。
常见的支护材料包括混凝土、钢材和聚合物材料等。
支护材料的优劣直接影响巷道的支护效果和使用寿命。
3. 优化设计方法：巷道支护优化研究还需要探索一种能够充分考虑地质和工程条件的优化设计方法。
传统的经验法往往不能满足复杂矿山条件下的支护需求，因此需要引入现代的数值模拟和优化算法，进行巷道支护方案的优化设计。
三、巷道设计与支护的优化研究巷道设计与支护的优化研究，旨在通过科学合理的设计和支护方案，提高矿山开采的安全性、效率和经济性。
1. 工程实践的总结：通过总结工程实践经验，分析巷道设计与支护的成功案例和失败案例，可以提炼出一些规律和经验，为优化设计提供参考和借鉴。
煤矿巷道支护技术的研究与应用
2020年第19卷第14期煤矿巷道支护技术的研究与应用□谢红飞【内容摘要】本文主要针对煤矿巷道支护技术展开深入研究，概括了煤矿巷道支护的原理，阐述了其应用方式，如砌碴支护技术、棚式支护技术、锚喷支护技术、锚杆支护技术、注浆加固和复合支护技术等，并结合锚杆支护技术的应用进行详细分析，确保煤矿巷道支护技术应用价值得以充分发挥，避免不良事故的发生。
【关键词】煤矿巷道；支护技术；围岩性质【作者简介】谢红飞（1970．8 ），女，湖南祁阳人，贵州盘江精煤股份有限公司计划工程部副主任，高级工程师我国诸多煤炭资源在地下分布广泛，所以井下开采，在我国煤炭开采中比较常见，目前，社会对能源需求越来越高，所以我国大力研究煤炭开采的技术，目前，巷道支护技术理论具有较高的成熟度，要想确保巷道畅通，并不断提高围岩的稳定性，在应用的支护技术中，锚杆支护技术得到了广泛应用，其工作效率较高，且控制合理的劳动强度，应用优势显著，但是，在支护技术应用中，仍然存有一些问题，所以要进行深入探究，确保锚杆支护技术的应用效能稳步提升。
一、煤矿巷道支护的原理对煤矿巷道支护原理进行分析，可以整合围岩巷道与支护体系，将围岩及支护体系的自身承载能力提升上来，并保证维持巷道的稳定性。
此外，要对原岩应力、围岩表面位移等进行实时监测和反馈，将对围岩稳定性因素的动态信息充分反映出来。
在围岩及支护体系相互作用的影响下，可以对围岩的变形进行控制，对于提高支护体的刚度和稳定性具有很大的帮助。
通过支护结构改变、围岩的力学性质，可以大大提高围岩的承载能力。
该原理有助于煤矿巷道支护问题的解决，其理论依据显著。
同时，在施工过程中，要对围岩性质和支护原理进行分析，在选择支护材料和支护方式中不允许有一丝失误。
二、煤矿巷道支护技术的应用方式（一）砌碴支护技术。
砌碴支护技术，在大型巷道中比较常见，在支护材料中，料石或混凝土等普遍应用，但是在应用过程中，其局限性特点突出，其应用的技术成本比较高昂，极容易增加人工劳动强度，所以并不是十分适用于围岩巷道［1］。
浅论煤矿巷道支护围岩松动圈理论技术的应用
浅论煤矿巷道支护围岩松动圈理论技术的应用摘要：从围岩松动圈理论分析、测试技术简介、实际应用，提出松动圈厚度的有效控制问题，并实现了有目标的巷道支护设计。
关键词：松动圈理论测试技术支护技术巷道一、综述在煤矿巷道掘进支护的过程中，准确掌握巷道松动圈范围的大小和受采动影响的变化规律，这对于帮助选择恰当的巷道支护方式与参数，确定合理的工作面超前支护范围等都具有重要的意义。
当前，煤矿回采巷道多采用棚子支护或锚杆支护。
而棚子支护则是一种传统的被动支护形式，一旦在复杂的压力状态下，它就要借助其它形式的支护配合进行，如此才能保障巷道的支护安全；锚杆支护是解决巷道围岩承受采动支承压力的重要举措。
但是，采用锚杆支护需要解决采动支承压力的问题，其关键点就是确定出巷道围岩松动圈的厚度，在此基础上来加以控制。
二、围岩松动圈理论分析在巷道开挖以后，其围岩的受力状态由三向变成了近似两向，这造成了岩石应力的较大幅度上升。
若围岩中集中的应力值小于下降后的岩石强度，围岩则处于弹塑性状态，此时围岩自行稳定，不存在支护问题；倘若相反，围岩将发生破坏，该破坏便从周边逐渐向深部扩展，直至达到新的三向应力平衡状态为止，此时围岩中就出现了一个破裂带。
为此，我们把这个由于应力作用产生的破裂带就称之为围岩松动圈（图1所示）。
尤其是破碎巷道的支护，则为煤矿支护工作中的重点，也是一个难点。
显然，破碎巷道围岩松动圈的测试问题就更显非常重要了。
但是，现场测试破碎围岩松动圈也有很多难题，测试过程中也经常出现导致松动圈测试结果相差较远的现象，有时甚至无法进行测试。
围岩松动圈是巷道开挖后地应力超过围岩强度的结果，因此松动圈理论认为，支护的根本作用就是限制围岩松动圈中碎胀力所造成的有害变形。
三、松动圈测试技术简介1.测试技术原理。
超声波在煤岩体中传播，会发生几何衰减和物理衰减，煤岩体中不同力学性质的结构面上，超声波会发生散射、折射和热损耗等物理现象，使得超声波能量不断衰减，造成波速降低。
围岩破碎巷道支护方式的研究与实践
凸出 ，形成 一个个 网兜 ，原 锚杆 深陷 于网兜 之 中，有 的锚
杆甚至被拔 出 ，形 成严重 失修 巷道 。具 体失修 状 况有 ：①
原锚杆部分出现崩盘现 象 ，大约 １５ ／ ，说 明巷道 受压严 重 ， 压力在 ５ ０～ｌＯ Ｎ 以上 。② 围岩破碎严 重 ，金 属 网均 凸起 Ｏｋ 形成网兜 ，围岩表层破 碎 度均在 ５ ０～ｌＯ ｍ之 间 ，说 明 Ｏｍ
维普资讯
煤
炭
工
程
２０ ０ ７年第 ５期
围岩破 碎 巷 道 支 护 方 式 的研 究 与 实践
谢清孝 ，李维 华，刘胜利
（ 山东华源矿业有限公 司，山东 新泰 ２１１） ７ ２ ９
摘
要 ：围岩松 动破碎 巷道 的 支护方 式一 直是煤 矿安 全 生产 的一 大难题 ，对该 问题 的研 究无
通常所说的 “ 软劲采 动压 力影 响 ，使 巷 道全方 位 受 到破坏 ；② 巷道 围岩受 到长 时间风 化 、粉 化 ，造 成 围岩破 碎 ；③ 支护材料锈 蚀 、老化 ，致 使 支护 强度 降低 ；④ 该巷
道虽然布置在煤 之中 ，但 是上部的煤， 、煤 已经开采 ，压
产 ，而且给巷道维修 工作 带来 了很大 的难度 。因此 ，对 这 类巷道进行有效地修复 ，是 目前 亟待研究 的重要课题 。
２ 巷道失 修情况 分析
２ １ 巷道 失修状 况 ．
收 稿 日期 ：２０ ０ ６—１ ２—１ ９
力影响较 大 ；⑤煤 正在 开采 之 中 ，受动 压影 响 明显 ；⑥
围 岩 硬 度 低 ，并 且 所 受 挤 压 力 很 大 ；通 过 漏 矸 空 洞 测 量 ，
随着开采深度的增 加 ，煤 岩层的硬度降低 ，变软变脆 ， 易于破碎 。层理节理 也随之 发育 ，使巷 道 围岩更具 有松 动
软破围岩巷道支护新理论及关键技术研究与应用
世界有色金属 2020年 9月上154软破围岩巷道支护新理论及关键技术研究与应用张为同，王相军，王茂德（山东黄金矿业沂南（有限）公司，山东 临沂 ２７６３００）摘 要：沂南金矿１０１矿体的顶底板围岩属于软破岩体，对掘进巷道稳定性，开采工作人员及设备的安全有直接的影响。
为提高作业安全系数，降低维护巷道成本，研究改进了掘进及支护方法，巷道的支护方案为喷锚喷支护方法，掘进凿岩爆破后，对巷道围岩进行速喷，然后施工端锚式树脂锚杆，最后进行喷浆作业支护方法，控制巷道顶板、底板及两帮的稳定性，解决了矿山生产难题。
关键词：岩体力学；围岩分级；速喷；端锚；喷浆中图分类号：ＴＤ３５３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２０）１７－０１５４－２Research and Application of New Supporting Theory and Key Technology of Soft Broken Surrounding Rock RoadwayZHANG Wei-tong, WANG Xiang-jun, WANG Mao-de（Ｓｈａｎｄｏｎｇ ｇｏｌｄ ｍｉｎｉｎｇ Ｙｉｎａｎ （Ｃｏ．， Ｌｔｄ．），Ｌｉｎｙｉ ２７６３００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｔｈｅ ｒｏｏｆ ａｎｄ ｆｌｏｏｒ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｒｏｃｋ ｏｆ １０１ ｏｒｅ ｂｏｄｙ ｉｎ Ｙｉｎａｎ Ｇｏｌｄ Ｍｉｎｅ ｂｅｌｏｎｇｓ ｔｏ ｓｏｆｔ ｂｒｏｋｅｎ ｒｏｃｋ ｍａｓｓ， ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ａ ｄｉｒｅｃｔ ｉｍｐａｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｄｒｉｖｉｎｇ ｒｏａｄｗａｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｏｆ ｍｉｎｉｎｇ ｓｔａｆｆ ａｎｄ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ． Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｆａｃｔｏｒ ｏｆ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｃｏｓｔ ｏｆ ｒｏａｄｗａｙ， ｔｈｅ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｕｐｐｏｒｔ ｍｅｔｈｏｄｓ ａｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅｄ． Ｔｈｅ ｓｕｐｐｏｒｔ ｓｃｈｅｍｅ ｏｆ ｒｏａｄｗａｙ ｉｓ ｓｈｏｔｃｒｅｔｅ ｂｏｌｔ ｓｈｏｔｃｒｅｔｅ ｓｕｐｐｏｒｔ ｍｅｔｈｏｄ． Ａｆｔｅｒ ｒｏｃｋ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ａｎｄ ｂｌａｓｔｉｎｇ， ｔｈｅ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｒｏｃｋ ｏｆ ｒｏａｄｗａｙ ｉｓ ｒａｐｉｄｌｙ ｓｐｒａｙｅｄ， ａｎｄ ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｅｎｄ ｉｓ ａｎｃｈｏｒｅｄ ｗｉｔｈ ｒｅｓｉｎ ｂｏｌｔ． Ｆｉｎａｌｌｙ， ｔｈｅ ｓｈｏｔｃｒｅｔｅ ｓｕｐｐｏｒｔ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｒｏｏｆ， ｆｌｏｏｒ ａｎｄ ｔｗｏ ｓｉｄｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｏａｄｗａｙ， ｔｈｕｓ ｓｏｌｖｉｎｇ ｔｈｅ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓ ｉｎ ｍｉｎｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｑｕｅｓｔｉｏｎ．Keywords: Ｅｏｃｋ ｍｅｃｈａｎｉｃｓ； Ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｒｏｃｋ ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ； Ｒａｐｉｄ ｓｈｏｔｃｒｅｔｉｎｇ； Ｅｎｄ ａｎｃｈｏｒ； Ｓｈｏｔｃｒｅｔｉｎｇ沂南金矿金场矿区冶官墓101号矿体上下盘围岩属于疏松破碎蚀变斑岩，下盘为石膏灰岩及黏土、松散状矽卡岩，矿体内断层发育，掘进巷道维护以致出现支了垮，垮了支，严重影响正常回采。
煤矿巷道支护技术的研究与应用
煤矿巷道支护技术的研究与应用现阶段，人们对于煤矿行业发展的关注度正在逐年提升，同时我国政府部门也出台了多想关于促进煤矿行业发展以及安全管理发展的指导性文件以及政策，其最终目的就在于有效的降低煤矿生产安全事故问题出现的概率。
从现实的角度分析，煤矿生产行业属于一高危行业，相关的技术管理人员必须要准确有效的掌握好各项安全防护技术之后，才能够推进煤矿生产计划。
而其中应用成效以及重要性最高的就是煤矿巷道支护技术，该项技术的有效应用不仅可以极大地提升煤矿巷道的稳定性以及安全性，同时还可以有效的降低生产安全事故问题出现概率。
本文主要就煤矿巷道支护技术的研究与应用做了简要的分析，目的在于进一步提升煤矿巷道技术的应用成效，提升煤矿矿井生产的安全性。
标签：煤矿;巷道;支护技术;应用随着我国煤矿安全技术管理人员对于煤矿巷道支护技术应用研究的不断深入，经过长时间的实践调查研究发现，煤矿巷道支护技术能够获得持续有效的应用，并发挥出应有的成效，同时保证煤矿巷道支护技术的应用质量，相关的煤矿安全技术管理人员在实际工作期间必须要从三个方面着手进行具体的应用工作，其一为，科学合理的进行支护方式的选择，强化对于各项支护设备的维修管理，组建专业化的煤矿巷道支护技术应用管理团队。
一、煤矿巷道支护技术分析从本质上来讲，煤矿巷道支护技术同属于一种煤矿安全技术，该项技术可以被广泛的应用到煤矿矿井井下作业当中，该种技术是保证井下作业安全的必要技术。
而该种技术主要分为以下几大类，其一为，砌碹支护型煤矿巷道技术，该种支护技术主要用到原材料为混凝土以及料石，该种支护技术的应用可以极大地提升巷道的抗压性以及抗震性，同时所制作出的支护设备具有较强的耐久性，但是该种技术的应用高成本较大，对于劳动力数量的需求也较高。
其二为，棚式支架煤矿巷道支护技术，该种技术主要用到的原材料有混凝土，金属支架，该种支护技术可以广泛的应用到地形复杂的开采环境当中，但是用時较强耗费的原材料较多。
围岩松动圈理论及其在巷道支护中的应用
围岩松动圈理论及其在巷道支护中的应用巷道围岩是一种天然的复杂地质体，表现出弹性、弹塑性、粘弹性、粘塑性等多种力学特征。
试图用一种理论来解决现场遇到的不同岩性条件和工程环境下的巷道支护问题是十分困难的。
因此，多年来在巷道支护理论研究方面出现了多种：多样的理论学派和计算方法。
从研究开挖后巷道围岩的客观物理状态出发的围岩松动圈理论，作为巷道支护设计的方法以其实用、准确、可操作性强等优点，先后在我国十几个矿区的各类围岩巷道中进行了推广应用，实践证明，以该理论为基础的围岩支护方法，以及其确定的支护形式、支护参数是符合现场实际的。
1 围岩松动圈的巷道支护理论1.1围岩松动圈的定义巷道开挖后，围岩受力状态由三向变成了近似两向，造成岩石强度较大幅度地下降，如果围岩中集中的应力值小于下降后的岩石强度，围岩处于弹塑性状态，围岩自行稳定，不存在支护问题，如果相反，围岩将发生破坏，这种破坏从周边逐渐向深部扩展，直至达到新的三向应力平衡状态为止，此时围岩出现了一个破裂带，把这个由于应力作用产生的破裂带称为围岩松动圈1．2围岩松动圈的巷道支护理论巷道支护施工过程中既不可能及时又不能保证支护体一开始就与围岩密贴，只有待围岩产生足够变形之后才能提供支护阻力，并且围岩在低围压条件通常表现为脆性，弹塑性区的变形引起巷道收敛变形量较小，一般约占5％~25％，从岩石的应力一应变曲线可以看出，岩石在峰值前变形量很小，而峰后岩石体积变形要比峰值前大得多，一般达到8~10倍，峰后破裂围岩体积膨胀变形才是巷道收敛变形的主要原因。
因此，仅靠弹塑性等理论进行巷道支护研究是不准确的、不客观的。
而松动圈支护理论是基于围岩中存在松动破碎带的客观情况提出的，是符合地下工程客观实际的。
该理论指出，巷道支护对象除松动圈围岩自重和巷道深部围岩的部分弹塑性变形外，还有松动圈岩的碎胀变形。
1．3围岩松动圈的巷道支护理论的特点（1）绕过了地应力、围岩强度、结构面性质测定等困难问题，但又抓住了它们的影响结果，即松动圈是一个综合指标。
巷道支护与设计 毕业设计
装配式钢筋混凝土支架支护施工技术，可以在地面工厂化预制，质量有保证且利于批量化生产和井下机械化安装，不足之处在于不能有效抵抗上覆岩层整体移动而产生的底板沉降及巷帮测压，受扭曲折断而失去支护作用。钢筋混凝土支架支护分一般钢筋混凝土支架、预应力钢筋混凝土支架。预应力钢筋混凝土支架具有抗压性好、一次成巷好、安全系数大、抗灾能力强、支架变形小和质量易保证等优点，不足之处在于初期投资高，易松动等。
摘要
巷道是井下生产的动脉，巷道断面设计合理与否，直接影响矿井生产的安全和经济效益。为满足东周窑煤矿四盘区的正常采掘，设计2401顺槽作为煤矿采掘的服务巷道。设计的主要思路，是采用类比设计与理论验算相结合，主要参数查询设计规范得出。在巷道断面设计中，充分考虑行人、交通、通风等因素，选择一种经济适用的断面形式。巷道掘进设计是在安全的前提下，充分利用地质情况，选择合适的掘进方式。在岩质疏松的地段，采用综掘机掘进，在地质复杂，岩质较硬的地段，采用钻眼爆破的方式进行掘进，两者交替进行，使掘进速度达到最大最经济。
The tunnel excavation adopts the form of the digging machine and the hard rock in the strata. The hard rock is used in the form of the blasting, and the weak rock layer is used to dig the form.. There are three sections in the tunnel, which is composed of the section of the belt head of the system, the warehouse section and the normal lane of the system.. Need to go through two transformation section in the design process of roadway, supporting form and digging section need to be adjusted.
煤矿开拓巷道支护技术的应用研究
煤矿开拓巷道支护技术的应用研究摘要：近年来，我国对煤矿资源的需求不断增加，煤炭开采量不断增加。
搞好煤矿掘进支护技术是保证煤矿安全生产、防止事故发生的关键。
煤矿巷道支护技术不仅关系到煤矿巷道的安全稳定，而且关系到回采工作的顺利进行。
在实际巷道设计中，人们应重视支护参数和支护效果的应用，从而更好地保障煤矿的安全，为煤矿的长期稳定发展奠定坚实的基础。
本文简要阐述了煤矿巷道支护技术的研究与应用。
关键词：煤矿；巷道；支护技术；研究；应用前言煤炭工业是我国工业生产中热能的主要来源，对我国经济的发展起着非常重要的作用。
然而，煤炭开采是一项高风险的工作，因此，任何技术在正常的煤炭开采过程中的应用，最重要的考虑是保证煤矿的安全运行，其次是煤矿的开采效率。
煤矿巷道是煤矿职工日常出行的通道，其配套技术的应用必须具有高质量的安全性能。
近年来，经过经验和大量的实践总结，我国煤矿巷道支护技术取得了长足的发展。
但是，不同的煤矿巷道支护技术在应用过程中还存在很多问题，与发达国家的煤矿巷道支护技术相差甚远。
因此，研究分析现有的煤矿巷道支护技术，帮助工作人员在支护技术应用过程中选择更合适的技术，对保障煤矿的运营安全具有重要意义。
1常见煤矿巷道支护形式1.1棚支撑形式20世纪90年代初，煤矿生产中的支撑形式主要是窝棚支撑，随着开采复杂性和难度的增加，各种新的支撑形式的出现，窝棚支撑逐渐被新的支撑形式所取代。
根据材料分类，货架支撑可分为钢筋混凝土、金属和木材。
从现阶段货架支撑的使用情况来看，大多是木质支撑，很少有钢筋混凝土支撑和金属支撑。
主要原因是钢筋混凝土支撑和金属支撑成本高，支撑效果差，再利用率低，逐渐退出支撑市场。
木材支护也有缺点，主要是木质材料的支护寿命短，木材消耗量大，易变形，主要用于浅层周边岩石的道路支护。
从支撑效果的角度来看，棚屋支撑与路面接触不良，易变形，支撑效果差。
因此，货架支撑的应用越来越少，取而代之的是新的、更有利的支撑方式。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
离散围岩的巷道支护理论及应用研究目录离散围岩的巷道支护理论及应用研究 (I)摘要 (IV)Abstract (VI)1.1离散性块状岩体力学结构模型建立 (1)1.1.1离散性块状岩体破碎机理 (1)1.1.2力学结构模型建立 (4)1.2离散性块状岩体的稳定性分析及控制方法 (8)1.3小结 (12)2.支护结构体破坏机理分析及破坏警戒值确定 (14)2.1锚杆支护结构体破坏机理分析 (14)2.1.1锚杆支护结构体破坏形式 (14)2.1.2锚杆支护结构体破坏机理分析 (16)2.2岩体变形破坏的最大变形研究方法 (18)2.2.1支护结构体变形警戒值的确定 (20)2.3小结 (22)3.数值模拟及巷道支护参数确定 (24)3.1有限单元法的基本原理 (24)3.2 ANSYS软件简介 (25)3.3 巷道锚杆支护数值模拟分析 (25)3.3.1基本假设 (25)3.3.2原始资料数据 (26)3.3.4数值模型建立 (28)3.3.5模拟方案确定 (29)3.3.6不同方案的模拟结果及分析 (33)3.3.7模拟方案的修改及进一步分析 (36)3.4支护方案及支护参数确定 (38)3.4.1顶板支护 (38)3.4.2两帮支护 (39)4.结论 (40)致谢 (43)参考文献 (44)摘要我国有着非常丰富的煤炭资源，但在煤矿地质条件复杂多变的情况下，煤岩层受地质应力的作用会产生很多断裂、褶曲等构造，而处于这些构造带中的巷道，由于岩层节理裂隙发育，尤其是层间错动带、以及受岩浆入侵而形成的挤压破碎带等，这些地带围岩通常比较离散破碎，围岩的松动范围较大，巷道维护困难，此问题一直困扰着矿山巷道的安全及使用。
离散性破碎岩体是指分布有多组节理裂隙从而被切割成大小不一的碎裂块体的岩石。
本文以离散性破碎围岩为研究对象，针对这种离散破碎围岩在构造上呈现的非连续性，分析研究了离散破碎岩体的稳定性及其失稳后的移动变化规律，建立了离散破碎围岩岩体力学结构模型并对其稳定性进行分析，最后结合国内外围岩锚杆支护控制机理提出了适合这类围岩的控制方法，分析研究了锚杆支护结构体变形破坏机理，采用岩体变形破坏的最大变形研究方法分析确定了支护结构体的破坏警戒值;在理论分析计算的基础上，通过数值模拟对不同的锚杆支护方案进行了模拟比较，最终确定了合理的巷道支护方案并应用于实践工程，技术经济效果显著。
本文不仅探讨研究出一套适离散性破碎围岩控制的技术方案和设计参数，解决了研究对象的工程实际问题，还在离散性破碎围岩控制技术研究的基础理论和方法方面取得一些进展，并初步建立了离散性破碎围岩稳定性及其控制研究的基本框架和技术方法体系，对我国巷道围岩控制技术的不断提高和完善具有一定的促进作用。
关键词：离散围岩，围岩控制，锚杆支护，数值模拟AbstractOur country has a very rich coal resources, but in coal mine geological conditions of the complex and changeable circumstances, coal strata by geological stress the role of fracture, can produce many such fold-the structures, in these structural belt of roadway, because rock joints and fissures development, especially the interlayer rupture zone, and is influenced by the magma intrusion and form of extrusion tape, etc, these zones of surrounding rock is usually discrete breakage and surrounding rock is larger, the loose range roadway maintenance difficulties, the problem has been bothering mine roadway road safety and use. Discreteness broken rock refers to distribution with multiple joints and fissures and be cut into variably-sized fractured blocks of the rocks. Taking discreteness broken wall rock as the research object, aiming at the discrete broken wall rock in tectonic shown on a discontinuity, analyzed the discrete broken rock mass stability and its instability of mobile change rule, established the discrete broken wall rock rockmass mechanicsstructure model and its stability analysis, finally combining domestic and foreign surrounding rock bolting control mechanism was put forward for this kind of surrounding rock control methods, analyzed the bolt support structures of deformation and failure mechanism of rock mass deformation and failure, using the maximum deformation research method analysis to identify supporting structure body damage alert value; On the basis of theoretical analysis, numerical simulation of the bolt supporting scheme of different simulated comparison, ultimately determines a reasonable roadway plan and applied engineering, technical and economic effect is remarkable.This paper not only discusses developed a set suitable discreteness broken wall rock control technical solutions and solve the design parameters of object of study on engineering problems, but also in discreteness broken wall rock control technology research on basic theory and method, and some progress in established preliminarily discreteness crushing the stability of surrounding rock and its control research basic frame and technology method system of our country, the surrounding rock control technology continuous improvement andperfection has certain stimulative effect.Keywords: massive discrete, the surrounding rock control, bolting, numerical simulation1.离散围岩巷道支护理论在岩体中建造岩石工程后，岩体原有环境的力场必然发生改变，应力应变不连续，从而使其周围的岩体沿弱面滑移或脱离，导致岩石的破裂、失稳现象。
因此必须在研究非连续岩体的稳定性及其失稳后的移动变化规律的基础上，才能确定相关支护控制方法。
分析破坏原岩应力场后，离散围岩向开挖空间移动的可能性和稳定性，在此基础上建立了离散性破碎岩体力学结构模型并对其稳定性进行分析，提出了适合这类围岩的控制方法。
1.1离散性破碎块状岩体力学结构模型建立块体理论也称关键块理论，是石根华与Goodmna(1982年)提出的一种节理岩体的几何分析方法。
由于块状介质结构岩体的变形和破坏主要受制于岩体中的结构面，故模型建立的基本方法和步骤是首先利用赤平投影或矢量分析方法找出所有的无限裂隙块体，然后利用块体理论的有限性定理和可动性定理，从无限裂隙块体与开挖出露的临空面的组合关系中确定所有的可动块体，最后对可动块体进行运动学和力学分析，判断关键块体，再将关键块体的判断与稳定可靠性概念结合起来，建立稳定可靠性分析模型。
1.1.1离散性破碎块状岩体破碎机理块状岩体共有三组弱面，一组为层理面，两组为节理面。
层理面是岩层沉积过程中不同物质的界面，最初呈近水平状态，在地质构造力作用下，岩层将产生褶曲或倾斜，同时岩层将沿层理面剪切滑移，使层理面成为贯向相平行;节理面则是在岩层处于近水平状态时，在构造力作用下产生的共扼剪切裂隙。
图1-1层状岩体的结构 节理面的最初走向与构造力的最大主应力方向成24ϕπ-交角[见图1一1(c)1]。
图中βt 表示的是节理面倾向，倾向与走向成直角相交，其最初倾角接近90°，最初节理面也是贯通全岩层的。
在岩层逐渐倾斜过程中，由于岩层沿层理面滑动，致使节理面上下错开[见图1一1(a)]，节理面倾向、倾角也随之变化。
沉积岩被一组层理面和两组节理面切割成很多斜方形的平行六面体。
不同的岩体中该平行六面体大小不同，但形状类似。
从结构学的观点出发，可以把沉积岩看作为平行六面体的砌体。