B070312 深部巷道支护技术的探索与思考
巷道支护心得体会怎么写(实用19篇)
巷道支护心得体会怎么写(实用19篇)心得体会是对自己所做的事情及其结果的总结和反思。
写心得体会需要选择合适的写作角度和视角,以突出重点和亮点。
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巷道支护心得体会怎么写篇一巷道是煤矿的重要组成部分,对保障煤矿正常运转起着至关重要的作用。
然而,由于煤矿巷道长期使用以及煤矿地质条件的限制,巷道维修变得尤为重要。
在长期巷道维修中,我们积累了一些心得体会。
今天,我将与大家分享这些心得体会。
本文将从巷道维修前的准备工作、巷道维修中的关键步骤、巷道维修中的安全注意事项、巷道维修后的收尾工作以及巷道维修的实际效果等五个方面对煤矿巷道维修心得进行讲述。
首先,巷道维修前需要进行充分的准备工作。
在巷道维修之前,我们必须对巷道进行全面的勘察,并根据巷道维修的具体情况制定合理的施工方案。
在此过程中,我们要尽可能地收集巷道的相关资料,了解煤矿地质条件,并确定巷道维修的主要内容和目标。
同时,我们还需要调查巷道维修所需的人力、物力和财力资源,并进行详细的预算和规划。
只有进行全面的准备工作,我们才能有效地进行巷道维修,提高巷道维修的效率和质量。
其次,巷道维修中的关键步骤非常重要。
巷道维修前,我们要做好必要的安全措施,确保施工人员的安全。
然后,根据巷道维修方案,我们需要对巷道进行清理和检查,确定维修的具体范围和施工方法。
接下来,我们要根据巷道维修的要求进行材料的选择和采购,确保巷道维修所需的材料的质量和数量。
在巷道维修过程中,我们要特别注意施工人员的操作规范和安全使用工具。
最后,巷道维修结束后,我们要对巷道进行验收,并进行相应的记录和总结。
关键步骤的顺利完成对于巷道维修的成功至关重要。
此外,在巷道维修中,我们还需要特别注意安全问题。
巷道维修是一项高风险的工作,如果不注意安全问题,很容易导致事故的发生。
因此,我们要严格按照操作规程进行施工,严禁违章操作。
同时,我们要经常检查施工设备和工具的状态,确保其正常运行和完好无损。
探讨如何解决深部巷道修复支护难题
探讨如何解决深部巷道修复支护难题【摘要】随着煤矿开采深度的不断增加,深部巷道围岩内原有的压力被破坏,造成不同程度的巷道变形,轻微变形产生顶板喷层开裂、破碎并脱落,严重变形则产生围岩位移,底鼓严重,侧壁滑坡等,这些变形的巷道得不到及时修复就会影响煤矿的正常开采。
本文分析了巷道变形的原因,从支护角度提出修复支护的方法,从应用效果来看,这些支护方法成功地解决了深部巷道变形难题。
【关键词】深部巷道;修复;支护;探讨煤层本身压力平衡且稳定,由于开采煤层,使得煤层外地质结构内压力与应力发生变化,随着开采深度的增加,这种变化愈来愈强,如果巷道得不到合理的支护,就会使得巷道产生压力自由面,这种自由面最终将导致严重的巷道变形,这些变形得不到及时的修复,就会导致巷道不维修就不能使用,影响正常的开采工作。
深部巷道支护问题逐渐成为煤矿开采的难题,因此,必须对深部巷道支护问题进行深入研究,寻找解决支护难题的方法,才能保证煤矿深部巷道的正常畅通,保证安全生产。
1.深部巷道变形原因分析1.1重力应力场压力大由于深部巷道内原有的压力被破坏,压力不再处于平衡状态,被弹性释放出来,造成重力应力场在围岩内不断发生变化,部分地点重力场的应力很高,使得作用在支护结构上的负荷很大,原有支护结构无法承载而遭受破坏,巷道发生严重变形。
1.2围岩呈显著的软岩特征统计调查表明,开采煤层底板至巷道顶板的覆岩结构中,以泥岩和粉砂岩为主,占地层总厚的70%以上,普式硬度系数f=2~3,其中泥岩类岩石层理发育,强度较低,风化速度快,遇水易泥化。
而且自稳性差,自稳的时间短,使得矿压显现更加明显[1]。
1.3深部巷道支护强度不足,无法承载深部压力由于深部巷道内围岩内部压力不稳定,随着自由面的变化,原来巷道支护承受不了增加的压力,超出强度,主要表现为单根锚杆锚固力较低;锚杆之间较少采用托梁、钢带等连接件;喷浆体网内不实,形成与岩体分离的浆体薄壳;施工质量较差。
探讨煤矿深部巷道支护的研究现状及存在问题
深部软岩巷道支护技术研究
深部软岩巷道支护技术研究1. 引言1.1 研究背景深部软岩巷道是指岩石中深埋处于较高地应力状态下的巷道。
由于深部软岩的强度较低,岩溶作用较强,岩体结构较复杂,深部软岩巷道在工程施工中往往面临较大的支护难度和风险。
随着我国经济建设和交通基础设施建设的不断发展,深部软岩巷道工程的需求越来越大,对支护技术提出了更高的要求。
目前,国内外对深部软岩巷道支护技术的研究也逐渐增多,一些新的支护方法不断涌现,为工程实践提供了更多选择。
由于深部软岩巷道的特殊性和复杂性,现有的支护技术仍存在许多不足之处,例如支护效果不理想、施工难度大、施工周期长等问题。
对深部软岩巷道支护技术的研究仍然具有重要意义,有待进一步深入探讨和改进。
【研究背景】的明确,有助于引导研究人员深入开展相关工作,提高深部软岩巷道工程施工的技术水平和质量。
1.2 研究目的研究目的主要是通过对深部软岩巷道支护技术的研究,探讨如何有效地提高巷道的稳定性和安全性,降低工程施工风险,为工程建设提供可靠的技术支持。
具体包括以下几个方面的目的:1. 分析深部软岩巷道的岩体特征,了解其力学性质和变形规律,为选择合适的支护措施提供依据。
2. 探索深部软岩巷道支护技术的研究方法,寻找适合实际工程的有效解决方案。
3. 改进和创新现有的支护技术,提高巷道的支护效果和工程质量。
4. 基于实践案例的经验总结,提出结论,并为未来深部软岩巷道支护技术的研究方向和应用推广提供建议和借鉴。
1.3 国内外研究现状国内外在深部软岩巷道支护技术方面的研究取得了一定的进展。
国内主要集中在深部软岩巷道支护技术的应用实践和经验总结上,已形成了一套较为成熟的支护技术体系。
采用高强度锚杆支护、锚网喷锚等技术,有效控制软岩巷道的塌方和失稳问题。
而国外则更注重对深部软岩巷道岩体特征及支护技术的理论研究,以及新型材料和装备的应用。
在岩体力学、岩土工程、支护材料等方面取得了很多创新性成果。
目前国内外在深部软岩巷道支护技术研究中仍存在一些共性问题,如对于软岩巷道的合理支护结构设计以及支护材料的选择等方面的系统研究不足。
关于煤矿巷道支护技术的思考
关于煤矿巷道支护技术的思考摘要:随着国家不断加大对煤矿资源的开采力度,煤矿开采的深度越来越深,然而每年因煤矿开采而发生的矿难事故也屡见不鲜。
我国的煤矿开采方式主要是井工开采,这就要求在煤矿开采过程中开挖大量巷道,巷道的安全性能不仅影响着煤矿开采产量更关系着煤矿工人的生命安全,因此,对煤矿巷道支护技术进行分析与探讨非常有必要。
关键词:一、煤矿巷道支护理论(一)围岩强度强化理论该理论的提出是建立在巷道锚杆支护技术基础之上的,锚杆支护一方面可以通过改变围岩的应力状态来增加围压,从而达到提高围岩承载能力的目的; 另一方面还能有效提高被锚岩体性能,强化锚固区域岩体的峰值、峰后及残余强度。
(二)新奥法支护理论该理论应用下的支护原则主要包括以下几点: 一是进行煤矿巷道的光面爆破;二是使用锚喷支护,对隐患区域周边的围岩进行加固,提高围岩自身的承载力;三是在存在安全隐患的巷道区域喷射混凝土,对巷道周边区域实行密贴支护。
(三)松动圈支护理论该理论认为煤矿巷道在开挖过程中,会在巷道周边围岩上形成一个松动圈,围岩的变形程度主要取决于松动圈的膨胀程度。
松动圈支护的对象是围岩破裂时膨胀变形的岩体,该防护技术根据围岩的分类提出了各具针对性的支护形式。
(四)联合支护理论该理论应用的核心是改变以前各种防护技术所采用的通过提高支护体的刚度来控制围岩变形的方式,将刚柔有机结合,形成了对巷道的稳定支护。
该理论下的支护技术被广泛应用于较为复杂的巷道中,但由于当前煤矿巷道围岩条件日渐变差,各煤矿对该理论支撑下的支护技术应用得也越来越少。
二、煤矿巷道支护技术(一)砌碹支护技术砌碹支护是矿井巷道支护中应用较早的一种支护技术,也是较简单的支付技术,当前在一些矿井的硐室、大巷中仍然被采用并发挥较好的加固性能。
按砌碹支护材料可以划分料石砌碹、混凝土砌块砌碹、现浇混凝土砌碹、现浇钢筋混凝土砌碹等。
但从大量研究和实践工作经验表明:砌碹支护属于刚性被动支护技术,支护整体成本偏高、施工效率较慢、且劳动工作强度较大,同时砌碹支付很难适应围岩大变形需求。
煤矿深部巷道支护的研究现状及其存在问题的探讨
理论 广 角
I
煤 矿深 部巷道 支护 的研究现 状及 其存在 问题 的探讨 ①
邓志 国 刘立 明
( 南矿业 集 团朱集 矿建 设 项 目部 中 国矿 业大 学矿 业 学 院) 淮
[ 摘 要 ] 国煤炭 总储 量 中有 7 . %的储量 埋 深在 6 0 我 32 0 m以下 , 国煤矿 正 在 以每 年 8 1m的速度 往 深部 开采 。实践表 明 4 % 8 %的深 井巷 道需 要翻 修, 我 —2 0 0 深井巷 道矿 压显 现 的显著特 点 之一 是巷 道开挖 就产 生大 的 收敛变 形, 一特 点是 由深 井巷 道 围岩处 于破 裂状 态和 深井 巷道 围岩 有较 大 的破裂 范 围所 决定 的。本 这 文就 煤矿 深 部巷道 国 内外 的研 究 现状 进 行 了分 析和 总结 , 出了 目前深 部 支 护巷 道 存在 的 问题 。 提 [ 关键 词] 部巷 道 支护 设计 支 护理 论 煤 矿深 井 深 中图分 类号 :2 90 ¥ 1 .2 文献标 识码 : A 文章编 号 :09 9 3 (00 1—2 70 10— 1X 2 1) 4 02 — 1
难 以控制 的现 象 。深 部开采 的 深度 问题 , 因各 国煤矿 的地质 条件 、 开采 技木 水平 、 以及 矿井 装 备水 平 的 差异 而 不尽 相 同 。前 苏联 一 部分 学 者将 采 深超 过 60 0 m的矿井 归 于深井 , 而另 一部 分学 者把采 深 8 0 作 为统计 深 井的标 准 。 0m 原西 德学 者把采 深 8 O 20 定为 深部 开采, 超过 10m 定为超 深 开采 0 ~1 0m 把 20的 英 国与波 兰把 煤矿深 部开 采 的起点 定位 7 0, 5m 日本定 为 6 0 。我 国对 深井 的 0m 界定无 明确 的规 定, 有学者 提 出我 国的深部 开采 标准 为8 0 , 分软 岩矿 井可 0m 部
深部破碎巷道支护工艺的探索与研究
深部破碎巷道支护工艺的探索与研究摘要:本文结合鹤煤八矿的实际情况和3004岩中巷的工程地质条件,对深部破碎巷道支护工艺进行了全面探索与研究。
关键词:二次支护深部围岩锚索锚注耦合加固随着浅部资源的逐渐减少和枯竭,地下开采的深度越来越大。
现阶段,国内煤矿采深以8~12m/a的速度增加,预计未来二十年,开采深度将达到八百到一千米。
国内几大矿区目前陆续实现了深部开采,在浅部属于硬岩的岩层,深部为软岩岩层,巷道围岩的稳定差,井下作业人员的人身安全得不到保障。
目前,国内矿井软岩巷道支护常因软岩的力学特性复杂且难以掌握而问题百出,矿产单位也因此蒙受了巨大的经济损失。
其中,很多巷道受多种复杂高应力的影响而出现持续的变形破坏,软岩的复杂性使矿产单位很难全面地掌握变形成因,所采取的补救措施不具有实效性。
随着地应力增大,地质条件越来越复杂,深部巷道支护条件也越来越苛刻。
围岩变形情况已超出了单一支护或联合支护的可控范围,变形严重的巷道即使反复支护维修也无济于事,给矿井的安全生产造成严重影响。
本文结合鹤煤八矿3004岩中巷的工程地质条件进行探索和研究。
1 工作面概况鹤煤八矿3004岩中巷位于八矿三水平中央采区,是为3004工作面服务的一条岩中巷,其位于矿井深部,煤层底板标高为:457m~535m,地面标高为:136m,埋深:539m~671m。
在高围岩应力的影响下,此巷道变形十分严重,特别是3004工作面下顺槽出煤横川口向北50m,由于受3004工作面的采动影响,是反复维修的一段施工巷道。
3004工作面由北向南推进,现阶段下安全口距出煤横川口只有70m,上覆岩层受采动影响,在高围岩应力的作用下,巷道变形严重,维修困难。
3004工作面位于三水平中央采区工作面,煤层为二叠系山西组二1煤层,工作面走向长200m,倾斜平均长125m,煤层倾角为28°,二1煤层走向ne转向nw,倾向se转向ne,工作面开采煤层为二叠系山西组二1煤层,层位稳定。
煤矿深部巷道支护技术探索
煤矿深部巷道支护技术探索[摘要]深部开采引起高地压、高地温、高岩溶水压和强烈的开采扰动影响。
深部矿井重力引起的垂直应力明显增大,构造应力场复杂,地应力高。
针对我国深部高地压巷道围岩条件的特殊性与复杂性,巷道支护存在的问题,分析高地压巷道围岩变形与破坏机理,支护系统控制围岩变形的作用。
最后,介绍u型铁棚支护在鹤岗市兴安煤矿的应用情况,通过分析矿压监测数据,评价支护效果和围岩稳定性。
实践表明,锚索网喷+u型铁棚支护系统是深部巷道支护的发展方向。
[关键词]高压巷道深部开采巷道支护中图分类号:td353 文献标识码:a 文章编号:1009-914x(2013)23-0259-02煤炭资源开发由浅部向深部发展是客观的必然规律,也是世界上许多产煤国家所面临的共同问题。
我国煤矿开采深度以8-12m/年的速度增加。
国有大中型煤矿平均开采深度已达到400m以上,开采深度超过600m的有117处煤矿,有10余处煤矿开采深度超过1000m,最深达到1300m。
随着煤炭科学技术进步,矿山现代化促进了生产的高产高效,进一步加速矿井深度的增加。
浅矿井数目大为减少,中深矿井数目明显增加,深矿井将成倍增加,并将出现更多的特深矿井。
预计在未来20年我国很多煤矿将进入到1000-1500m的开采深度。
高地压巷道支护研究初步成果,还远不能满足高地压巷道围岩控制的要求。
归纳起来,还存在以下问题:(1)尽管提出了多种巷道支护理论,但任何一种理论都有缺陷,不能全面解释高地压巷道围岩变形与破坏的机理,还缺乏高应力环境下围岩与支护体相互作用机理全面、系统的研究。
目前,国内大部分高地压巷道采用二次支护理论,即巷道支护分两次进行,一次支护在保持巷道稳定的前提下,允许巷道有一定的变形以释放压力;隔一定时间后实施二次支护,保持巷道的长期稳定。
但是,这种理论目前已遇到了极大的挑战,在深部动压影响区、构造压力带、软岩破碎带等地点,采用二次支护后仍出现变形破坏等问题,甚至需要三次、四次支护,巷道周而复始的发生破坏,围岩变形长期得不到有效控制。
关于煤矿深部巷道二次加强支护技术的探讨
0 引言如今,传统能源行业进入了发展的瓶颈期,资源的日益枯竭无疑为这些行业的发展前景蒙上了一层阴影。
在这种情况下,传统能源企业也加大了开采力度,例如煤矿行业中深度开采的比例也逐渐增高。
但是深度开采也带来技术问题,不仅深部煤矿开采较为困难,而且深部巷道安全性能也得不到保障,为此,支护技术需要升级。
本文就将对于煤矿深部巷道的二次加强支护技术进行分析,并探讨具体施工工艺。
1 深部巷道变形机理分析近年来我国煤矿开采深度逐步加深,以应对日益加剧的能源危机问题,但是随着开掘深度的增加,内部巷道的稳定性便成为了保障煤矿安全施工的重要决定因素。
与普通的煤矿巷道不同,煤矿深部巷道的受力更大,而且受力情况也更加复杂,这也为深部巷道的支护工作带来了难度。
深部巷道的变形主要分为两种,其一也是最为主要的一种便是围岩部分的非线性变形与破裂,一旦巷道支护工作存在漏洞,就会导致围岩破裂的加剧直至损毁整个巷道结构[1]。
而目前我国对于这一巷道形变的解决手法便是在巷道开掘阶段及时对周边的围岩结构进行支护,所采用的手法以锚网锚索相结合并配合初喷的工艺进行。
该支护工艺充分利用了锚固区形成的挤压拱结构实现了对于围岩结构的维稳,同时锚网与初喷技术的结合也很好地保护了围岩表面不受侵蚀,进一步提高了支护结构的稳定。
但是近年来人们通过实验分析,发现深部巷道围岩结构的变形是一个缓慢持续的过程,而目前采用的支护技术只能应对其剧烈变形即第一阶段的支护要求,不能很好地满足后续的缓慢变形阶段以及相对稳定阶段的支护要求,因此近年来我国煤矿企业引入了二次加强支护技术。
深部巷道的二次支护主要是在一次支护的锚网加外喷技术的基础上增加了全断面注浆工艺,让剧烈变形后变得松散的围岩结构重新凝结为一个整体,同时锚网喷工艺又能应付缓慢变形阶段围岩结构的细小形变,因此可以显著提升巷道的稳定性。
除了围岩结构变形带来的巷道结构问题,巷道底板也会发生形变从而影响深部巷道的结构稳定,造成底鼓现象。
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。
深部巷道锚杆支护技术
深部巷道锚杆支护技术【摘要】随着社会的不断的前进和发展,巷道已经是我们工业发展的重要的组成部分,对于深部巷道技术的研究会使我们的地下工程得到更加广阔的发展空间。
本文针对深部巷道锚杆支护技术进行了深入分析。
【关键词】巷道支护,锚杆支护,深部巷道一、前言对于巷道技术的发展和锚杆支护技术的研究,会给我们带来很多的实惠和方便。
本文将从对深部巷道锚杆支护技术理论应用和实践应用两个大方面进行阐述和探讨。
二、深部巷道锚杆支护技术深部巷道开挖岩体,岩体处在高温、高应力、高水压的复杂环境下,深井围岩的地质力学环境有很大变化,所以深部巷道围岩有其特有的力学特征。
首先是围岩的区域破裂化现象;浅部围岩应力状态通常可分为塑性区和松动区以及弹性区,但这并不适合于深部巷道。
研究发现深部巷道围岩周围产生膨胀带和压缩带,也称之为破裂区和未破坏区,交替出现的情形,而且宽度的变化也是按等比数列递增,这种现象被称为区域破裂现象。
第二、围岩的大变形特性和强流变特性在进入深部后岩体变形具有两种完全不同的趋势,第一种是岩体持续的强流变特性,不仅仅是变形量大,同时伴随明显的时间效应。
;第二种是岩体没有发生明显变形,但是破碎严重,处于破裂状态,如果按传统的岩体失稳的概念,这种岩体已不再具有承载特性。
但实际上,依然具备承载及再次稳定的特性。
第三种是深部岩体在高围压作用下发生岩性转化,由脆性转化为延性。
支护措施对动静载的力学响应特性决定了该支护系统所能完成的功能,深井硬岩巷道支护方法的选择是基于刚性、承载能力和变形或能量消散能力,以及估算的岩体破坏特性和严重程度,它要求所采用支护方法,在受到高应力作用之后,能够保证围岩的稳定,或者加固功能转化为悬吊功能,从而继续保证围岩的稳定性。
所以,高应力岩层的支护控制方案,第一支护结构必须具有良好的延展性,也就是说支护系统没有让压和屈服性质,就不可避免发生破坏。
所以必须保持支护系统稳定,要求支护系统在失稳后,发生瞬间先屈服变形,同时保持一定的抵抗力,在允许最大变形前耗尽释放的动能。
煤矿深部巷道二次加强支护技术探讨
度 也逐 年上 升 , 据相 关 数据 显示 , 近十 年 , 煤矿 开采 的深度 增加了 1 O O m 左右, 巷道 断面平 均增加 1 0 . 3 %。 伴 随着开 采 深 度 的增 加 ,巷道 周 围 岩石 所 受 的地 应 力 作 用 越来 越 大, 过 大 的应 力作 用会 使巷 道 周围 的岩石 产生剧 烈 的震动 导致 巷道 变 形。矿 井 越深 巷道 矿压 问题 就越 严 重 , 失修 率 也 越来 越 大 ,据 经 验 显 示 , 1 5 O 0 m 深 度 的巷 道 失 修 率 比 7 0 0左右 巷 道失修 率 现 边挖掘 边修理 以及反 复维修 等 问题 。深部 巷道维 护 问题 已经严 重影 Ⅱ 向 了煤炭 行 业 的发展 , 解决 以上 问题是 行业 建
煤矿深部巷道二次加强支护技术探讨
陈晓 恒 ( 平煤集团 天安煤业股 份有限 公司六 矿)
摘要 : 伴 随着 经济 的 发 展 , 市 场对煤炭资源 的需求量不断增加 ,
用一 次 支护 与 二次 支护相 结 合 的方 法 , 减 小 巷道返 修 率 的
3 . 2 主要 技术参 数
深 部 煤 炭 资 源 的开 发是 近 几 年 煤 炭 企 业 发展 的 主 要 方 向。 在 实 际 应 同时 , 延 长 了巷道 的使 用寿命 。 用 中 ,深 部 煤 炭 资 源 的开 发 受 高 地 应 力 以 及 开采 技术 欠缺 等 问题 的
成本 不断 提高等 问题 常有 发生 。 煤矿 深部 巷道 二次加 强 支 护 技术 是煤 矿 企 业 为 了 满足市 场 而 发 展研 究 的一 种 全 新
金
关于深巷支护技术的一些探析
关于深巷支护技术的一些探析随着我国煤矿开采越来越向深部延伸,深部巷道的支护越来越成为一个突出的高难度的安全技术问题而亟待解决,深部巷道支护面对着一些突出的难题,比如地压大直接巷道的变形厉害、围岩破裂严重等。
本文就深巷的支护技术做一些简单的探析以与读者共赏。
标签:深部巷道围岩破裂巷道变形深巷支护0 引言随着煤矿开采向深部延伸。
地压愈来愈大,以导致深巷支护困难、巷道围岩变形严重,是矿井深部开采的重大难题和主要急需解决的难题。
其中巷道围岩的破裂区的存在是深巷与浅巷的主要区别,因此深巷的支护重点就是如何做好破裂区的支护和控制围岩的破裂。
1 概述围岩的压力与矿井的开采深度基本成一个线性的正比关系,从岩石力学的实验曲线来看,深巷的围岩压力处在曲线蜂后的区域。
我们知道,施工破坏了岩体的原始的稳定的应力平衡,应力进行重新分配,从三向应力变为两向应力,应力再重新分配平衡的过程中会导致深巷围岩的破裂,也就是围岩的破坏。
所谓的破裂区就是在改变岩石原始应力平衡的过程中的岩体表面错位、原始岩体的裂隙的张开以及新的裂隙产生等变形。
2 深巷破坏的几种主要形式要想搞好深巷的支护首先必须了解深巷的几种主要的破坏形式,深巷的破坏形式主要有:①因深巷围岩严重变形而引起的破坏;②锚杆组合体失效而引起的破坏;③因深巷底板底鼓而引起的破坏。
2.1 因深巷围岩严重变形而引起的破坏深部巷道的强大压力和施工等的影响而在围岩表面产生破裂,且此种破裂是一种非线性变形,错乱无序,不好预见预知。
我们知道虽然是破碎的围岩,但还是有一定的承载力,然而,目前关于此方面的较为科学和有信服力的研究还没有。
围岩的破裂也不是一次成型,破裂随着地应力和地压及其它的综合效应而处在一个持续的动态的破坏过程,围岩的破裂如不能及时很好的控制其对支护的影响将是致命的,围岩的变形程度随着威严破裂的增加而不断增大,其最直接的结果是巷道的破坏,支护的完全失效。
因此,要想是深巷的支护效果可靠安全,首先要学会如何控制围岩的破裂区的进一步扩大,理解掌握围岩区的力学特征和围岩区的破坏的岩体的力学性质的改变情况,从而提出可行的措施控制围岩破裂区的继续扩大。
煤矿深部巷道二次加强支护技术探讨
摘要:伴随着经济的发展,市场对煤炭资源的需求量不断增加,深部煤炭资源的开发是近几年煤炭企业发展的主要方向。
在实际应用中,深部煤炭资源的开发受高地应力以及开采技术欠缺等问题的影响,导致煤矿深部巷道支护存在很多问题。
笔者结合多年工作经验,从煤矿深部开采存在的问题和深部巷道支护的要求着手,对煤矿深部巷道二次加强支护技术做了简要分析。
关键词:煤矿深部二次加强支护技术问题要求煤矿产业是我国经济发展的支柱产业之一,伴随着经济的发展,我国有限的煤炭资源很难满足市场的需求量,如何解决煤炭资源短缺问题是煤炭企业建设发展的当务之急。
近几年,煤矿开采的深度不断增加,开采环境不断恶化,地温升高、作业施工困难、巷道维护施工复杂以及施工成本不断提高等问题常有发生。
煤矿深部巷道二次加强支护技术是煤矿企业为了满足市场而发展研究的一种全新的支护技术,在实际应用中取得了良好的效果。
1煤矿深部开采存在的问题巷道的断面与煤矿开采的深度成正比,伴随着经济的发展,市场对煤炭资源的需求量不断增加,煤矿开采的深度也逐年上升,据相关数据显示,近十年,煤矿开采的深度增加了100m 左右,巷道断面平均增加10.3%。
伴随着开采深度的增加,巷道周围岩石所受的地应力作用越来越大,过大的应力作用会使巷道周围的岩石产生剧烈的震动导致巷道变形。
矿井越深巷道矿压问题就越严重,失修率也越来越大,据经验显示,1500m 深度的巷道失修率比700左右巷道失修率高出10倍左右,部分巷道还经常出现边挖掘边修理以及反复维修等问题。
深部巷道维护问题已经严重影响了煤炭行业的发展,解决以上问题是行业建设者的当务之急。
2煤矿深部巷道支护的要求针对煤矿深部开采存在的问题,对深部巷道支护技术提出了以下要求:第一,结合煤矿开采现场实际需求,工作人员应该重点考虑开采现场岩石所受的应力大小,如果岩石所受的应力较大,深部煤炭资源就很难得到有效解决。
因此,工作人员必须以远端岩石的稳定性对施工现场的岩石进行控制,减小岩石支护后的变形量;第二,施工人员应该结合设计图纸,合理控制巷道的收缩空间,保障岩石受力作用后最大程度地保持原有的形态;第三,煤矿开采过程伴随着较大的振动,振动过大对巷道会产生较大的破坏从而影响开采工作,工作人员应该利用炮掘等手段,对巷道实施光面爆破。
深部巷道维修合理支护研究与应用
深部巷道维修合理支护研究与应用深部巷道维修合理支护是深部巷道维护与修复工程中的一项重要内容,其目的是保障深部巷道的安全可靠运行。
在煤矿、金属矿山等开采工程中,深部巷道是运输、通风和供电的重要通道,其稳定性直接影响到矿山生产的安全性和效益。
随着矿山深度的增加,深部巷道遇到的地质条件和工程问题也变得更加复杂,因此,深部巷道维修合理支护的研究与应用显得尤为重要。
1.巷道稳定性评价:对于已经存在的深部巷道,需要进行稳定性评价,确定巷道的稳定性指标和影响因素。
通过对地质构造、岩石力学参数、地应力状况等进行综合分析和评价,确定巷道的稳定性,并为合理支护方案的设计提供依据。
2.支护结构设计:针对深部巷道的地质条件和力学特性,结合巷道的稳定性评价结果,设计合理的支护结构。
支护结构包括地表和巷道内的支护措施,如预应力锚杆支护、喷射混凝土支护、钢管撑拱支护等。
支护结构设计需要考虑到巷道的地质条件、应力状态、通风要求等因素,确保支护结构的稳定性和安全性。
3.支护施工技术:支护施工技术是深部巷道维修合理支护的关键环节,包括锚杆施工、喷射混凝土施工、钢管撑拱施工等。
施工前需要制定详细的施工方案,确定施工工艺和工作流程,以确保施工质量和进度。
同时,对施工过程中的安全风险进行评估和控制,确保施工人员的安全。
4.巷道维修效果评价:维修施工完成后,需要对巷道的维修效果进行评价,验证维修方案的合理性和有效性。
对巷道的稳定性、变形情况、通风情况等进行监测和分析,以评估维修效果,并根据评估结果进行调整和改进。
1.煤矿、金属矿山等开采工程中,深部巷道维修合理支护可确保巷道的稳定性和安全性,避免巷道的塌陷和损失,保障矿山生产的正常进行。
2.隧道工程中,深部巷道维修合理支护可确保隧道的稳定性和安全性,减少隧道事故的发生,提高隧道的使用寿命。
3.城市地下通道、地铁等建设中,深部巷道维修合理支护可确保通道的稳定性和安全性,避免事故的发生,提供便捷的交通环境。
浅析深部围岩巷道支护技术
浅析深部围岩巷道支护技术
曹庆宇 禹州市诚德矿业有 限公司
【 摘 要】由于我国煤矿地质条件较为复杂, 巷道支护作为一项重 要 的煤矿 开采技 术 在煤 炭资源开 采中具有着重要 地位 。 传 统支护方式已 不 能满足 围岩巷 道的支护要求 , 尤其在 遇到不稳 定的破 碎 围岩的情况下 本文通 过综 合 采用锚 注支护工艺、 预应 力锚 索加 固等方式、 锚网喷 注耦 合 支护技 术的描 述 , 介 绍了 深部不稳 定破 碎 围岩巷道 的支护。 【 关 键词 1深部 ; 破 碎 围岩; ’ 支 护工艺
1 . 引言 随着矿井开采深度的增加, 自重应力也随之增加。 由于巷道围岩 的 集 中应 力大 干其 自身强 度 , 巷 道会 发 生各种 形式 的 变形 和 破 坏 。 矿 山压 力显现 明显 , 易发 生极 具 破 坏性 的 冲击地 压 。 矿 井深 部 岩层 中也 会 出现 类似 软 岩 的 问题 , 在 进行 巷 道 支护 时 会遇 到 很 多困难 , 严重影 响煤 矿 正常 的安 全 生 产。 对 深 部巷 道 支 护 问题 的研 究 已显得尤 为 重
要。
3 . 锚 注支 护技 术 传 统的 处理 破碎 围岩 处巷 道破 坏一 般是 被动 地采 用加 强支护 的 手段 , 如架 对 棚 、 增加 支护 密度 、 砌碹 等。 但 是如 上文 所述 , 这 种 方法
深部围岩巷道由于受三高( 高温、 高围压 高孔隙压力) 的影响而 产生与浅部围岩巷道所没有的大变形、 强蠕变等特征。 岩体单元体所 在位置及应力状态示意图见图1 。
可能会导致巷道的深度破坏。 因此, 在国内外专家学者以及技术人员 的深入研究下, 开发出了采用壁内注浆的方式主动地加强巷道围岩的 强度, 在一定程度上可以保证巷道的稳定性及安全使用。 在隧道施工、 坝基加固这类工程中广泛应用的锚注支护工艺在 煤矿开采中的应用还未见成熟 , 所以具体 的锚注参数和工艺还有待 完善。 目前我国成功开发的将锚杆与注浆结合起来的锚注一体化技 术应用范围广泛 , 在地下建筑 、 隧道、 地铁、 土木工程等领域中都有 成功案例, 当然在煤矿巷道中也有典型实例 , 如淮南潘三矿受地质作 用影响, 其巷道严重变形且维护极为艰难, 但采用锚注支护技 术之 后, 巷 道损坏 得到 明显控制 , 取得显著 修护成效 。 3 . 1 锚注支护技术的作用机理 锚 注支 护 技 术将 锚 杆 和 注浆 结 合起 来 , 一般 来 说 , 破 碎 围岩 中 的巷道在经过打锚杆注浆之后, 破碎结构的围岩将会被胶结成拱形 连续体加固圈。 加上之前的锚杆本身具备悬吊和挤压等功能, 双重作 用之下, 巷 道围岩本来 沿径 直方 向挤压 的压力便 可转 化 为切 线方 向的 压力, 这可 以防止 围岩的进 一 步松 动 , 从而 保证较 小 的阻 力也能 够 使 巷道 围岩处 于长 期的 稳 固状 态 。
深部软岩巷道支护技术思考
深部软岩巷道支护技术思考摘要:随着煤炭资源作为主要能源地位的不变,在很长时间内煤炭的需求量会保持不变。
但是我国现有煤炭开采的实际情况是,浅层煤炭资源已经被开采殆尽,煤炭开采面由浅入深,开采技术难度越来越大,安全生产系数越来越小。
厚煤层开采导致巷道周边岩体的应力明显增强,进而出现巷道的变形的情况。
巷道的变形为矿井安全生产埋下隐患。
所以要求我们必须加深对深部开采技术的的研究。
关键词:深部软岩;巷道支护;思考1现今煤层深部软岩巷道支护技术现状和问题不同开采条件的深部巷道在高应力作用下有其独特的破坏机理,采用通常的支护方法和手段,巷道支护效果条件差,巷道返修率高,永久性巷道支护后经常出现冒顶、片帮、底鼓等现象,需要多次维护与加固,维护工程量大,支护成本较高,巷道安全生产时刻受到严重的威胁。
深部巷道围岩的地质力学快速测试系统和高预应力、强力锚杆支护系统。
这种支护系统是目前较为有效的一种支护系统。
锚杆支护已经成为我国煤矿巷道首选的、安全高效的主要支护方式,显著提高了巷道支护效果,能够在安全的情况下保证采煤面快速推进,大幅促进煤炭产量的提高。
锚杆支护只能对浅层煤矿巷道的变形起到防止变形的作用。
在深部条件下,巷道围岩出现高地应力,尤其是受到水平构造应力的影响很大。
许多在浅部煤层防治巷道变形的理论和支护手段都失效了。
由于高地应力没有作用在煤层巷道的一个水平面上,导致地应力大小不均,深部围岩体现出非线性大变形的特点。
由于深部复杂的地理环境导致深部巷道支护极其困难,厚煤层巷道变形益成为干扰井下正常安全生产的重大难题。
深部高地应力岩巷矿压显现具有明显不同于浅部的特点,巷道围岩承载力、地应力、巷道原支护结构、松动圈及顶板应力集中导致软岩巷道诱发大变形,地压大,巷道维护困难成为突出问题。
原有支护方式采用的锚杆支护材料强度与刚度小,预紧力低,初期锚固力低,支护效果差。
在集中应力的作用下,巷道围岩发生较大的变形,尤其表现为顶底板移近量加大、锚杆、锚网拉断、两帮内挤、巷道肩部破碎。
矿井深部巷道支护技术研究
矿井深部巷道支护技术研究1 深部开采支护技术围岩状态是巷道矿压控制的基础。
由于开采深度大,深井巷道围岩普遍处于破裂状态,这与中浅部开采有所不同。
并且,现有支护不可能改变深井巷道围岩的破裂状态。
因此,深部开采巷道矿压控制原则的确定和控制措施的采用都应建立在围岩破裂状态的基础上。
在实践中,由于支护不及时以及支护时支架通常不能与围岩密切接触,只有在巷道产生较大变形后支护才起作用。
而此时围岩无疑己经破裂。
事实上,深井巷道一开掘时围岩就处于破裂状态,产生了破裂区。
与中浅部开采不完全相同,深部开采面对的必然是开巷后围岩处于破裂(残余强度)状态。
这就是深井巷道矿压控制的基础。
2 深井巷道矿压控制的总体原则深井巷道矿压控制总的原则是:采取一切可能的措施,减小巷道围岩的破裂范围。
这是由深井巷道围岩状态的特点决定的。
选择适当的巷道位置和巷道保护方法是深井巷道矿压控制的基本要求和原则,合理的巷道支护是深井巷道矿压控制的根本保证。
通常,岩层卸压和单纯的岩层加固(支护如锚喷支护、锚注支护等也具有加固围岩的作用)作为深井巷道矿压控制的辅助措施。
然而,在围岩条件相当差的情况下,岩层加固是必须的。
在岩层压力(开采深度)很大的情况下,岩层卸压是必须的。
有时,岩层卸压和岩层加固都是必要的。
深井巷道矿压控制的难点依然是采准巷道,特别是不得不布置在煤层中的回采巷道,在深部开采条件下当受到数倍于原岩应力的支承压力作用时将变得很难维护。
改善煤层平巷维护条件应采取多方面的措施,最根本的措施是改变开采体系,即改后退式回采为前进式回采。
目前,我国普通采用后退式采煤法,在深部开采中也不例外。
由于区段平巷在工作面回采前一次掘出,在深部开采条件下掘巷时就会产生较大变形,受采煤工作面超前支承压力的影响,巷道维护状况将进一步恶化,产生严重变形甚至破坏,结果不得不翻修。
采用前进式采煤体系时,区段平巷随采随掘,不仅维护时间短,而且不受工作面前方移动支承压力的影响,对深部开采的煤层平巷维护比较有利。
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深部巷道支护技术的探索与建议
张雷赵玮
[徐州矿务集团公司夹河煤矿,江苏徐州 221167]
摘要分析了-1150m水平巷道7446运输机道的支护材料、支护工艺以及目前支
护现状,探究了深部巷道锚杆支护技术存在的问题及解决方案,对深部巷道如何充
分发挥锚杆支护作用、提高锚杆支护效果提出了建设性意见。
关键词深部开采高应力锚杆支护工艺建议
夹河煤矿浅部资源已枯竭,开采越来越深,采深已经达到-1150m。
随着开采深度的增加,给煤炭开采带来一系列技术和生产的难题。
现掘进的7446运输机道标高为-1150m,设计长度为820m,现已掘进690m,巷道目前已出现支护难度大、变形破坏严重、返修率高、返修时间短等问题,并存在以下技术难题:
①在深部高应力及复杂构造应力场的作用下,巷道矿压显现加剧,围岩位移加剧,巷道变形破坏严重,巷道和采场维护困难。
②煤岩层破坏过程强化,冲击地压危险性急剧增大。
③随着开采延深,地层静压力增大导致煤层渗透性进一步降低,瓦斯压力增大致使瓦斯含量增高,使得煤与瓦斯突出的危险急剧增大。
④矿井高地热严重,生产环境恶化。
高地热给在巷道施工的工作人员身体带来伤害,也大大降低了劳动生产率。
1 支护优化方案实践与探讨
7446运输机道是徐州矿区目前最深的巷道。
该巷道前期掘进过程中,在二次转向施工后出现了严重的非线性大变形现象,表现为顶板不均匀下沉、两帮收缩和底板严重臌起,有一定数量的锚杆(包括少部分锚索)被拉断、剪断或失效。
根据该巷道的工程地质条件,分析了其变形力学机理,按照将复合型变形力学机制逐步转化为单一型变形力学机制的设计思路,优化了该巷道的支护方案。
①支护形式的优化。
由原先的锚、网、梁、+锚索联合支护形式优化为锚、网、梁+锚索+底角管缝锚杆联合支护。
②合理选择支护材料。
顶板选用直径22mm、长2400mm的左旋无纵筋螺纹钢等强锚杆;两帮选用直径20mm、长2400mm的左旋无纵筋螺纹钢等强锚杆,锚杆间排距为700×700(mm),用1卷Z2370型树脂锚固剂卷锚固,锚杆预紧力不小于80kN。
锚索由原来的直径15.24mm、长6300mm的钢绞线改选用直径18.9mm、长7300mm的加粗钢绞线,排距为2.1m,“五花型”布置。
支护设计断面如图1所示。
图1 7446运输机道支护设计断面示意图
③施工工艺。
严格执行顶板锚杆的快速安装工艺。
顶板锚杆必须逐排由外向迎头施工,每排锚杆必须由中间向两帮施工,采用快速安装工艺,尽可能减少顶板空锚时间。
严禁采用一次性将所有钻孔打好,再一次性安装锚杆的施工方法。
④顶帮锚杆安装好并达到规定的螺母扭矩后,不得卸下螺母再重新安装。
⑤在煤层中掘进的巷道,两帮煤层的强度通常比巷道顶、底板岩层强度低。
深部巷道围岩应力大,顶部通过两帮将压力释放到底板,因此在巷道开挖后,两个肩窝及底角是集中应力区,该部位成为深部巷道支护的重点。
由于肩窝及底角锚杆与巷道表面的夹角为15~20º,普通托盘在使用中与螺母易发生点接触、托盘不能紧贴木托板的问题,造成锚杆的锚固力达不到设计要求、甚至因锚杆受力不均匀而被拉断。
将托盘设计成带有一定角度的异形托盘,解决了上述问题,达到了很好的支护效果。
20º异形铁托盘如图2所示。
图2 20º异形铁托盘加工示意图
⑥该巷道在二次转向施工后,地应力突然加大,巷道顶、底板岩性变化异常,瓦斯急剧升高,特别是出现破坏性底臌,平均底臌量在800~1200mm,局部巷道一昼夜能臌起100~1200mm,给巷道的通风、行人、运输等带来很多困难。
巷道短时间内必须投入大量的卧底工作。
为解决这一重大问题,决定在巷道底角安设直径43mm、长1600mm的管缝式锚杆,锚杆与水平面成45º夹角,每排各打2根。
2 深部巷道支护技术的思考
7446运输机道通过上述6条优化措施,虽然在控制深部巷道顶板下沉、两帮移近及底臌等问题上起到了一定的作用,但仍有许多难题需要解决,如锚杆崩断失效、底臌量大等。
由此,笔者就这些问题作如下几点建议:
①研制大直径、高强度、较高延伸率的锚杆。
锚杆的强度直接影响其锚固范围内围岩强度的强化和锚杆对巷道围岩的支护阻力,从而影响锚杆群作用范围内围岩的承载能力和锚杆的支护效果。
虽然在深部巷道支护中使用了直径22mm的等强金属锚杆,但在深部高应力
巷道支护中该锚杆的强度已不能满足安全生产的需要。
近几年国外已经使用了高强、超高强的锚杆,其材料的屈服强度大于600MPa,破断载荷在300kN以上。
因此,必需研制大直径、高强度、具有较高延伸率的锚杆来解决深部巷道支护问题,以满足生产的要求。
②完善锚杆支护监测系统。
锚杆支护是一种隐蔽性很强的工程,只有完善锚杆支护监测系统才能确保锚杆支护巷道的安全可靠性。
有必要在深部巷道应用非接触、无损质量的检测仪器,仪器要具有快速、准确、大面积测量的性能,以保证深部巷道的支护效果。
③尽早加固两帮及底角。
开巷后,在二次应力的作用下,围岩塑性区首先产生在强度最低的两帮和应力集中程度最高的角部。
由于深部巷道地应力较大,在集中应力作用下,巷道两帮煤岩层会受到压缩,从而产生岩层的附加压缩变形量。
巷道两帮的压缩下沉,加剧了围岩塑性破坏和体积膨胀。
同时也压缩了底板,使底板产生破裂、滑移,出现剧烈底臌;两帮压缩下沉量越大,巷道底臌量越大。
笔者认为,为有效控制巷道变形,开巷后应尽早加固强度较弱的煤帮和角部,主要是底角。
重点加固两帮,即可提高煤层的自承能力,又可以有效的控制顶板下沉,从而全面控制巷道围岩变形。
④加大对工人的培训力度。
由于深部巷道压力很大,要满足深部巷道的安全生产,必须对锚杆支护施工的技术要求很高。
通过加大培训力度,造就一支拥有熟练技能、经验丰富的技术工人队伍,以保障工程质量达到设计要求。
3 结论
夹河煤矿7446运输机道拥有了全国深部巷道开采的共性问题,该矿通过对支护形式、支护材料及支护工艺的优化措施,使深部巷道稳定性得到了增加,效果较为显著。
但深部巷道地质条件极为复杂,支护技术上仍有诸多棘手的问题有待解决。
笔者就此发表个人的几点看法,供大家商榷。
作者简介:张雷男,1980年出生,2001年毕业于北京工业学院采矿工程专业。
2006年毕业于中国矿业大学工商管理专业。
现在夹河煤矿从事掘进生产技术管理工作,助理工程师。
(收稿日期:2006-08-30;责任编辑:王方荣)。