复杂地质条件下的巷道支护技术研究
深井复杂条件下的巷道支护技术
践 的 基 础 上 提 出 了解 决 办 法 , 得 了 良好 效 果 。 取
关键 词 : 井 ; 杂 条 件 ; 护 技 术 深 复 支
中 图 分 类 号 : D3 3 T 5 文献标识码 : B 文 章 编 号 : 0 6 2 7 ( 0 2 0 —0 3 — 0 1 0 5 2 2 1 ) 2 0 7 3
注浆锚杆长度应大于松动圈半径软岩及断层破碎带松动圈半径达20确定锚杆长度22刘庄煤矿注浆采用单液水泥浆水泥选用pc425复合硅酸盐水泥水灰比为0710注浆压力2mpa的情况下浆液扩散半径23m确定注浆锚杆间排距16m16大断面深井软岩及断层破碎带巷道支护不能单纯采用提高支护材料的强度和刚度而应该重点提高围岩的自身承载能力进行综合治理
江
西
煤
炭2期
No. 2 2 2 01
J ANGXICOAL S ENCE 8 I CI LTECHNOL OGY
深 井复 杂 条件 下 的巷 道 支 护技 术
倪 先 杰
(. 1 安徽 理 工 大 学 能 源 与 安 全 学 院 , 徽 淮 南 2 2 0 ;2 国 投 新 集 公 司 刘 庄 煤 矿 , 徽 阜 阳 2 63 ) 安 301 . 安 3 2 2 摘 要 : 对 深 井 大 断 面 巷 道 过 软 岩 及 断 层 破 碎 带 等 复 杂 条 件 下 支 护 技 术 进 行 研 究 , 析 深 井 大 断 面 巷 道 破 坏 机 理 , 实 针 分 在
2 1  ̄2 1 0 0 0 1年 末 , 庄 煤 矿 共 修 护 严 重 失 修 巷 道 8 3 刘 6 6 m。 其 中 东 三 轨 道 大 巷 、 三 胶 带 大 巷 , 三 回风 一 、 大 巷 局 东 东 二
m( ) 毛 。
复杂地质条件下巷道支护技术研究
1 物理模型与岩石力学参数的确定 . 2
李世鹏
复杂地质条件下巷道支护技术研究
本 刊 E m i j@ x f nt — a :b s n . l b io e
科技论坛
位置 布置两个位 移监测点 , 一个 监测点距巷 道端部 02 另一 .m, 个距巷道端部 72m . 。图 2 为巷道开挖后无支护的位移云 图和监 测点位 移曲线 。由位移云图可以看 出 ,在巷道没有支护 的情况
下 ,巷道右帮 的围岩沿节 理面处产生 了裂 缝 ,裂缝宽度 达 20 0 mm。由监测点曲线也能看 出巷道围岩产生 了滑移 。由此 可以得
为 5m。 煤层厚度为 3 顶板为 1 m, 4m的细砂岩 , 底板为 1 3m的
粉砂岩 1 1 3 7o 1 3 366 3
1 2
3 9
2 . 2
270 0
粉砂岩 , 故设计选取 的模 型尺 寸为 5 x5 x8 , 5 5 2 巷道中心线 m e r m 与模型 y方 向平行 , 型示意 图见 图 1 模型 的边界条件为 : z 模 。 在 方 向固定模 型底 部 、 、 方 向的位移 , 方 向和 y方 向的两边 yz 界分别 固定 方 向和 y方 向的位移 , 顶部边界无 约束 。
3E D C拥有 的材料模 型有 : 弹性模型 、 向异性模型 、 各 莫尔库 仑模型 、 rc e— ryr D ukr Pae 模型 、 双线 性塑性模 型 、 应变软 化模型 、 蠕变模 型和用户 自定义模型 。本文 中巷 道处 于节理岩体中 , 因此
采用莫尔库仑模型较适合巷道支护计算 。 根据地质报告 , 知道模 型顶部的上覆 20 l 0 岩层 , 均容 重 n 平 为 2 0 /3 数值计 算所采用的岩体及 结构 面的力学参数 见 5 0 m , 0 N
复杂围岩条件下巷道锚杆支护技术研究
朝川矿 自20 年开始推广使用锚杆支护系统 01 以来 , 在施 工 中取得 了 良好 的经 济效益 和社 会效 益 。
目前 , 矿井 正 进入 中深 部开 采 阶段 , 围岩 压力增 大 ,
0 3 褐黑色 , .m, 顶部坚硬块状 , 中部呈粉状 , 半亮半 () 2 试验证实新桥硫铁矿岩溶发育地 区注浆原 则为: 低压 、 浓浆 、 速凝、 掺料、 间歇多次。 () 3 通过帷幕试验和帷幕优化工程表明, 在帷幕 线上岩溶发育程度、 深度情况差别较大 , 将帷幕分为 4 个区段 , 为后期 的非等距布孔提供了设计依据。 () 4 通过帷幕试验和优化工程 , 将帷幕分为 4 个
深的不断加大 , 地质条件发生了很大的变化 , 巷道围 岩 破碎严 重 , 岩性也 随着 掘进 出现不 同 的围岩类 型 , 并时有复合顶板 出现。断层较多 , 全区共有断层数 十条 , 一般正 、 断层成套 出现 , 逆 落差变化大。这给 深部掘 进施 工及巷 道支 护带来 了一 定 的 困难 。随着
维普资讯
S r lNo 4 3 ei a .5
矿
业
快
报
J n ay.0 7 a ur 20
E)P ES I a R S I I0RM A 0N T1 0F M I NG ND【 Sr NI I - RY
总 第 43 5 期 2 0 年 1月第 1 07 期
护巷 道后期 的 维护 量 , 高了巷 道 的安全 系数 , 提 保证 了矿 井 的安全 生产 。
关键 词 : 道 ; 网支护 ; 强支护 ; 动 圈 巷 锚 补 松
中圈分类 号 : 33 TD 5
1 引言
文 献标识 码 : B
文 章编 号 :095 8 (0 70 —0 90 10 —6 320 )10 5'3
复杂地质条件下巷道支护方式优化研究
O t z d e e r h o t e p i e r s a c n h mi i g ae y u p r mi n n g twa s p o t mo e i d s、n c mp iae e lgc l o d t n o l td g oo ia n i o s c c i
分析 , 煤层走 向近似南北 ,倾 向东 , 角 2 ~ 倾 2
3 。 ,煤层厚度 平均 41 ,中间夹 一层 01 — 3 . n 0l . 0 01 . m厚的粉砂岩夹矸 。由于受 F 断层影响 ,工 5 : 作面副巷北部局部地段煤层变薄为 1 煤层 .m。 0 直接顶板为灰黑色粉砂岩 ,裂隙较发育 ,上半部为
锚 杆 托 盘采 用 1 0ITX10mT ×1 5 II 5 l 0mm的 异 型帮 T I l
Байду номын сангаас
根据 14 7 2 0 两巷所揭露的煤层顶底板岩性和围 岩地质条件特征 ,并结合对两巷原有支护压力和断
面变形量 进行 的实 际监测 总 结 ,对 14 7两巷 提 出 20
了优化改进的巷道支护方式和支护参数。 41 巷 道断面 规格 . 从煤巷综掘机的有效作业空间和巷道的有效使
用断面两个 方 面来分 析 ,同 时考虑 到巷 道预 留变形 量 ,将 巷道 掘进规 格 改进 为 :净 宽 4 0 n 净 高 20Inx l 20 i,净断 面积 1.6m 80rn a 1 m。 7
42 巷道 支护 方式 .
锚 杆 托 盘 ,托 盘 内加 设 20rr× 0 lX5 0 ll 2 0rn l l t 0蚴 l
的木托盘 ,托盘要紧压金属网。 ( 2) 帮 网采 用 l ' 丝 编制 的 网格 10m × f铁 0 m 10 i 0 n的菱 形 网和 4 . m a r , 5 m钢筋焊 接的规格为 6 10 l 0 l 50nn×90nn的金 属 网组 成 的双 层 网。网片连 l I 接时 , 菱形网片采用 自 身铁丝连网;盘条网前后上
复杂地质条件下“一梁三索” 联合支护参数研究
复杂地质条件下“一梁三索”联合支护参数研究[摘要]通过对益新煤矿复杂地质条件下,巷道围岩松软,支护困难等特点的分析,结合益新煤矿的实际情况,研究了矿井深部开拓巷道围岩变形的特点,对采用联合支护的参数进行了计算。
对“一梁三索”联合支护进行了分析论证,提出了新的支护方案,并且通过现场实测,对巷道围岩的变形量进行了连续监测。
采用“一梁三索”联合支护方案后,巷道围岩变形量明显减小。
起到了较好的支护效果。
并且该技术可能在软岩及煤巷支护上产生较大反响。
[关键词]巷道支护锚喷砌碹锚网索梁支护参数原理分析中图分类号:td353 文献标识码:a 文章编号:1009-914x(2013)23-0255-02益新煤矿是一个设计生产能力为3.00mt/a的现代化大型矿井,矿井地质条件非常复杂,全区经地质勘探及生产实践证实,井田共有断层203条,其中落差大于20m的断层106条,落差大于50m的断层58条,其中走向正断层f13贯穿整个益新井田,断层走向ne0°~20°倾向e,倾角15°~60°,落差90~560m。
为完成生产能力3.00mt/a,目前该矿正在进行四水平延伸,为了使四水平北部区早日形成系统并揭露四水平煤层赋存,设计在三水平零石门区掘轨道下山并四水平北一石门贯通,该轨道下山需穿过f13破碎带。
本文结合该区地质特征,全面考察围岩变形特点,对该矿锚网喷联合支护参数进行优化,并推广新的支护方案在全矿进行工业性试验。
一、巷道概况本区位于四水平零石门轨道下山,地质条件较为复杂,由南往北段受f78、f94、f106、f108四条较大断层切割,并且f13各断层在9层煤层底板通过。
岩层受较大的破坏,煤层赋存状态十分复杂,断层赋存状态基本是斜交断层并被f13截断,本区开拓的煤层群均为f13断层上盘煤层组。
在开拓过程中巷道岩石顶部为上部富力岩段。
含煤层主要以灰白色中粗砂岩,夹暗灰色粉砂岩,泥质炭质岩和煤线。
复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用
复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用煤矿掘进支护技术是煤矿工程中的重要环节,其目的是保证矿井巷道的稳定性和安全性。
在复杂地质条件下,如煤层倾斜、断层、软弱地层等情况下,煤矿掘进支护技术的应用显得尤为关键。
一、煤矿掘进支护技术的分类1. 衬砌式支护技术:采用砖石、混凝土等材料进行衬砌,增加巷道的稳定性和承载力。
2. 钢筋混凝土支护技术:在巷道四周加设钢筋、配筋网,并借助混凝土灌注固化,增强了巷道的抗压和抗剪能力。
3. 高压注浆技术:在巷道围岩中注入高压水泥浆或胶凝材料,形成固硬体系,增加巷道的支撑力和稳定性。
4. 钢支撑技术:采用钢材制作而成的支撑体系,可以根据巷道的变形情况进行调整,有效地增加了巷道的稳定性。
1. 煤层倾斜情况下的支护技术应用在煤层倾斜情况下,采用大角度支护技术是一种常见的方法。
该方法使用大角度支架进行支护,提高了巷道的稳定性。
也可以采用固化设备对煤层进行固化处理,增加其稳定性。
断层是导致巷道变形和破坏的主要因素之一。
在断层地质条件下,可以采用预拱式支护技术。
该技术通过预先设置拱形钢架和预压注浆来增加断层区域的稳定性。
在软弱地层条件下,掘进巷道容易造成地层塌方和变形。
可以采用活动支撑技术来解决这一问题。
该技术通过设置可调节的支撑系统,随时调整支撑的位置和角度,保证巷道的稳定性。
除了上述情况外,还有一些其他复杂地质条件下的支护技术。
在涌水地区可以采用防水注浆技术进行支护;在顶板不稳定地区可以采用锚杆支护技术等。
总结:在复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用中,需要根据具体的地质条件采取相应的支护措施。
各种支护技术的应用可以有效地提高巷道的稳定性和安全性,保障煤矿的生产正常进行。
也需要加强煤矿工人的安全培训和技术比赛,提高他们对煤矿掘进支护技术的应用能力和安全意识。
深部矿井软岩巷道布置及支护技术研究
深部矿井软岩巷道布置及支护技术研究摘要:大采深矿井最大的特点就是矿压大,地质条件复杂,支护难度大,特别是对于深部软岩巷道的支护,一直是近年来煤矿技术工作者研究的重点。
软围岩强度和稳定性较差,在开采扰动和较大的矿压作用下易发生变形和破碎,巷道维护工作量很大,对深井煤矿开采带来了很大影响。
生产实践证明,对于大采深软岩巷道,某种单一的支护方式是难以起到有效支护作用的。
对此应采取“锚、网、索、喷”联合支护的方式,以维持大埋深巷道掘进软围岩的稳定。
关键词:深部矿井;软岩巷道;布置;支护软岩是地质岩体的中的一部分,是特定环境下的具有显著塑性变形的复杂岩石力学介质。
按照软岩的自然特性和工程力学作用下的变形机理,软岩可分为以下几类:即节理化软岩、高应力软岩、膨胀性软岩和复合型软岩。
相比于硬岩,软岩具有更强的可塑性、膨胀性、崩解性、流变性和易扰动性特征,软岩不仅质地松软、强度低,而且易于受到风、水、开采扰动等因素的影响而发生软化、膨胀、裂隙和变形,物理特性不稳定。
软岩的以上特性给软岩巷道的掘进和支护带来了很大的困难,特别是在大采深、高地应力的作用下,巷道围岩易产生失稳变形,掘进期间易出现冒顶和片帮。
1软岩的工程特性1.1软岩的力学属性软岩中泥质矿物成分和结构面决定了软岩的力学特性。
显示出可塑性、膨胀性、崩解性、流变性和易扰动性的特点。
软岩的膨胀性质是在物理、化学、力学等因素的作用下,产生体积变化的现象,其膨胀机理有:内部膨胀、外部膨胀和应力扩容膨胀三种。
工程中的软岩膨胀为复合膨胀形式。
1.2软岩的临界载荷随着应力水平的提高,特别是围压的增大,岩石产生的塑性变形明显增加,使得在低应力水平下表现为硬岩特性的岩石,在提高了应力水平下显示出显著的塑性变形。
1.3软岩的临界深度与软化临界荷载相对应,岩石亦存在着一个软化临界深度。
对给定矿区,软化临界深度也是一个客观量。
当地下工程埋深大于软化临界深度时,围岩出现大变形,大地压和难支护现象;当地下工程埋深小于该临界深度时,则围岩的大变形,大地压现象消失,巷道支护容易。
复杂地质条件下煤矿巷道支护技术研究
复杂地质条件下煤矿巷道支护技术研究【摘要】在复杂地质条件下,煤矿巷道支护技术的研究至关重要。
本文首先介绍了研究的背景和意义,随后对复杂地质条件下的煤矿巷道支护技术进行了分析。
在选择支护技术方案时,需要综合考虑多种因素。
通过对应用案例的分析,可以更好地了解技术的实际效果。
技术的创新和发展也是十分关键的,可以进一步完善支护体系。
对技术的实践效果进行评价,总结了研究的成果并展望未来发展方向。
通过本文的研究,可以为复杂地质条件下煤矿巷道的支护工作提供参考和指导。
【关键词】关键词:复杂地质条件、煤矿巷道支护技术、研究意义、技术方案选择、应用案例分析、创新与发展、实践效果评价、总结、发展方向。
1. 引言1.1 背景介绍随着煤矿深部开采的不断加深和扩大,复杂地质条件下煤矿巷道支护技术逐渐成为煤矿安全生产的重要课题。
复杂地质条件包括岩层变化、构造变形、断裂发育等情况,给煤矿巷道支护工作带来了巨大挑战。
巷道支护技术的优劣直接关系到矿山安全生产和矿井使用寿命,因此研究复杂地质条件下煤矿巷道支护技术具有重要意义。
目前,我国煤矿巷道支护技术已取得一定进展,但在复杂地质条件下仍存在一些问题和挑战。
巷道变形、支护结构破坏、煤层顶板冒落等问题难以避免,给煤矿生产带来一定的安全隐患。
急需开展针对复杂地质条件下煤矿巷道支护技术的深入研究,以提高煤矿巷道支护技术水平,提高煤矿安全生产能力。
本文将围绕复杂地质条件下煤矿巷道支护技术展开深入研究和分析,探讨对策和解决方案,为煤矿巷道支护工作提供理论支持和实践指导。
1.2 研究意义研究意义:复杂地质条件下煤矿巷道支护技术研究具有重要的现实意义和科学意义。
随着煤矿深度开发的逐步加深,煤矿巷道支护面临着更加严峻的挑战。
针对复杂地质条件下煤矿巷道支护技术的研究,有助于提高煤矿开采安全性和效率,保障煤矿生产的持续稳定。
煤矿巷道支护技术的研究对于解决煤矿开采过程中遇到的地质灾害问题具有重要意义,能够有效减少煤矿事故发生的概率,保护煤矿工人的生命安全。
复杂多变地质条件下巷道支护方式的设计
关 键词 : 平巷 道 ; 水 围岩压力 ; 支护方 式 ; 设计 选择 中图分类号 :D 5 T 33 文 献标 识码 : A 文章编号 :6 3 4 2 ( 1)5 0 2 — 3 1 7 — 6 92 1 — 0 1 0 0 0
1 前 言
原来具有 各种 弱面 的岩 体产生 剧烈变形 。 原有 的弱 面进 一 步发展 , 同时 产生新 的裂 隙 , 道维 护更 加 巷
困难 。 采动压力 是 由于矿 山开采 活动所形成 的各 种
随着 煤矿 开采深 度不断增 加 , 质条 件 由简单 地 到复 杂 , 岩层 裂 隙和 断层 构造 也愈 来愈 多 , 矿井 地 压及 水平 向地应力 明显 增大 。 巷道 围岩变形 量增 速 加 快 , 道的掘 进和支 护都显 得十 分 困难 。如何 有 巷 效 地保持 巷道 和大断 面硐室 的稳定性 。 为巷道施 成 工 和支护 中一个必 须认真 探究 的课题 。
力 较大 的采区运输 大巷 、 中运 输巷等 地点对 传统 集
的支护方式 进行 重新设计 ,选择 了锚 网喷支护 、 大
作 者简介 : 周桂 铨 , 福 建福 州人 , 男, 实验 师, 主要研 究方向: 采矿工程及 围岩 支护。 基金项 目: 福建省教 育厅 B类项 目 J 113 。 ( 06 ) B
21
要 的运输巷 道 , 用传 统 的坑木或 防腐坑木 作支 护显
然 已经无法 满足生产 所需 。 巷道 的矿压控 制已经成
破 坏或 围岩 松 动失稳 ,并 发 生显 著 断面 变形 和位 移 , 至 片帮 冒顶而影 响巷道 的正常安全使用 。 直
由于 剪切错 动而分 离形 成错动离 层 . 自重 和上覆 受 围岩压 力作用 将产生 弯 曲 。 相邻 岩层在结 构 面某位 置如 果 弯 曲程度 不 同 , 产 生 弯 曲离 层 , 将 同时 结构 面上则 产生层 间离层 , 时巷道 压力呈 现 由层 间离 此 层 和错 动离 层两 部 分组 成I 这两 部分 离 层 的岩石 ” .
复杂应力条件下巷道支护技术研究
() 1支护方式 。根据巷道跨度 >4 m时 , 基本 支护方 式为
力向顶底板集中 , 应力的重新分布在瞬间完成 。
13 高垂直应力对巷道 的破坏机理 . 在原岩应力状 态下开挖巷 道, 破坏 了原有 的应力状 态 , 巷道周边应力将 重新 分布。其 中水 平应力 向巷道顶 底板 中 转移 , 垂直应力向巷道两 帮转 移 , 量的实 测结果与工 程经 大
围压 岩石名称 编号 ( Ⅷ )
50
三轴抗 三轴抗压 内聚力 内摩擦 角 压强度 残余强度 ( ( a 硼P)
M a P) ( j Ⅷ )
2 . 65 l6 5 5 .6
( 度)
l
细 砂 岩
2
3
80 .
l . 00
2 17 2 .2
1 19 8 .8
锚网喷加锚索综合支 护。锚 杆采用 菱形 布置 , 问排距 80 0 X
80 l , 许误 差 ±10 m, 固 长 度 ≥70 m, 固力 ≥ 0nn允 l 0m 锚 0m 锚
6 k 。锚索矩形布置 , 4N 以拱顶 为中心 向两侧各 10m 00 m布置
一
排 , 距 20 20m 允 许 误 差 ±10 ̄ , 固 长 度 ≥ 间排 00 0 m, X0 5n 锚
l 3 9.3 4 . 19
细 砂岩
X口
xc 4 X 5 C
5 .9 22
l31 4 .3 9 5 6 4
3 .8 28
9 .o 00 6 .5 06
l 5 2.3
3 9 3.2 3 . 25
0 3 .4
01 . 0 1 .3
表 2 岩 石 三轴 强 度 试 验 结 果
主要巷道支护技术研究措施
主要巷道支护技术研究措施随着城市化进程的加速,地下空间建设越来越广泛地应用于城市交通、水下管网、煤矿等领域,巷道工程得到了快速发展。
然而,由于地下空间的特殊性,巷道施工过程中存在一系列问题,如土压、地下水、爆破振动等,给巷道施工带来了一定的困难。
因此,巷道支护技术的研究成为了当前巷道工程领域的热点问题。
巷道支护技术主要包括预支护、全断面支护和局部支护等。
其中,预支护是巷道工程中最为重要的一环,通常用于大断面巷道的施工,包括堵头、该段开挖、铺设钢筋网等。
全断面支护则用于较小断面的巷道施工,其目的是保护巷道的完整性和结构稳定性。
局部支护主要针对特殊地质条件下的局部巷道,通过采用喷射混凝土等技术对地层进行加固。
针对上述问题,巷道支护技术研究应采取以下措施:1.开展地下空间环境监测与分析:在巷道施工前需要对地下环境进行全面监测和分析,包括地下水位、土体压力、地下水含量等指标。
通过对地下环境的全面了解,可以为后续的巷道支护设计提供参考依据。
2.优化巷道支护结构设计:根据地下环境监测结果和地质勘探数据,结合工程实际情况,采用合适的巷道支护结构设计方案。
在预支护、全断面支护和局部支护等方面进行技术创新,提高巷道工程的可靠性和安全性。
3.研发巷道支护新材料:针对地下空间特殊的环境要求,开展新型巷道支护材料的研发和应用。
如高分子材料、纳米材料等,通过改善材料的物理性能和化学性能,提高巷道支护材料的抗压、抗渗等性能。
4.加强巷道施工工艺创新:研究并应用新的巷道施工技术,如控制性爆破、冻结法施工等。
通过巷道施工工艺的改进,提高施工效率和质量,并减小对地下环境的影响。
5.发展智能巷道支护技术:结合信息技术的发展,开展智能化巷道支护技术的研究。
如利用传感器、无人机、机器人等技术对巷道支护施工过程进行实时监测和控制,提高施工效率和质量。
总之,巷道支护技术的研究对于提高巷道建设的安全性和可靠性具有重要意义。
通过开展地下空间环境监测与分析、优化巷道支护结构设计、研发巷道支护新材料、加强巷道施工工艺创新和发展智能巷道支护技术等措施,可以提高巷道工程的施工效率和质量,降低施工风险,促进地下空间的持续健康发展。
复杂地质构造下的巷道掘进支护研究
复杂地质构造下的巷道掘进支护研究近年来,随着城市化进程的加速和经济的快速发展,巷道掘进在城市建设中扮演了重要的角色。
然而,随着巷道掘进技术的飞速发展,也面临着复杂地质构造下的巷道掘进支护问题。
本文将介绍巷道掘进支护的现状和研究进展,并针对复杂地质构造下的巷道掘进支护问题展开探讨。
一、现状和研究进展1. 巷道掘进支护现状随着城市地下空间的开发和利用,巷道掘进在地下建设中扮演了非常重要的角色。
然而,伴随着巷道掘进的发展,也会面临一些问题,如地质条件不佳、掘进长度过长、掘进断面过大等。
这些问题对巷道掘进的支护提出了更高的要求。
目前,巷道掘进的支护形式主要分为钢管支撑、喷锚支护、拱形支撑、钢筋混凝土支撑等,其中钢管支撑最为普遍。
这种支护方式简单易施工,可适应不同断面和地质条件,是目前最为常见的巷道掘进支护方式之一。
2. 研究进展随着巷道掘进支护技术的不断发展,相关的研究也不断深入。
目前,研究主要集中在支护材料的研发、支护结构设计、支护稳定性研究等方面。
支护材料的研发主要是针对钢管支撑、喷锚支护、拱形支撑、钢筋混凝土支撑等支护材料的优化改进。
例如,针对钢管支撑,研究人员不断改进了钢管的材料和厚度,并提高了钢管支撑的质量和可靠性。
支护结构设计方面,研究人员主要致力于提高支护结构的适应性和可靠性。
例如,针对不同地质条件和巷道断面,研究人员针对性地设计了不同类型的支护结构,使其能更好地适应不同的地质条件和断面形状。
对于支护稳定性问题,研究人员主要通过模拟试验和数值计算等手段进行研究。
通过将巷道支护结构模拟到计算机中,可以对其进行不同条件下的稳定性分析,从而提高巷道支护效果。
在复杂的地质条件下,巷道掘进面临着更大的挑战。
例如,在砂岩层、砾岩层或地层中含有大量的节理、夹层、构造面等情况下,巷道掘进支护将会更加复杂、困难。
1. 节理、夹层问题节理是巷道掘进面临的一个主要问题。
由于节理具有较强的裂开特性,因此可以增加岩石的承载能力,但同时也增加了巷道掘进支护的难度。
复杂条件下掘进巷道支护技术应用分析
复杂条件下掘进巷道支护技术应用分析【摘要】随着现代经济社会的快速发展与持续推进,社会发展对煤矿资源的需求量逐渐提升,带动着煤矿企业的持续发展。
然而,随着煤矿企业对既有资源开采强度的不断加大、开采深度的不断延伸,煤矿开采区域,特别是集中性煤矿开采区域所处的工程地质条件更加复杂与多变。
在此过程当中,地质条件对煤矿开采产生较大的影响,要求在掘进过程中对整个工作面进行良好的支护。
基于此,本文首先介绍了掘进巷道围岩破坏机理,其次分析了巷道的支护形式,重点探究支护技术的应用。
希望能为煤矿的采掘工作安全性的发挥提供重要的理论依据。
【关键词】复杂地质条件煤矿掘进支护技术应用分析现如今,我国煤矿开采主要为地下开采。
在煤矿生产中,井巷工程是一个不可或缺的环节。
在某些条件下,特别是软岩巷道等复杂条件下,如何对围岩变形量加以有效控制,是目前各煤矿生产企业和相关科研院所的重要研究方向,只要很好地解决这一难题,它就能够提供有效的煤矿生产空间,同时也能够保障煤矿生产的安全进行。
本文首先阐述了掘进巷道围岩破坏机理,而后又对支护形式加以分析和探究。
1 掘进巷道围岩破坏机理如果巷道在煤岩层中掘进,当巷道开挖以后,围岩的原岩应力出现失衡,而后会逐渐趋于稳定,形成新的应力平衡状态。
这种新的平衡应力一般为弹、塑性分布,主要由岩石的强度而定。
由于岩体受到的初始应力较大或岩体具有较低的强度,当巷道开挖后,巷道围岩的应力将会远远高于岩体的屈服强度,掩体就会出现塑性变形,此时应对巷道进行支护,以防止巷道围岩发生失稳破坏。
当巷道掘进后,巷道围岩就会暴露出来,从而使得某些位置形成应力集中现象,这些位置主要有:第一,巷道两帮岩梁支撑点处;第二,岩梁断裂后与巷道的点接触处。
可以结合岩体力学理论,确定巷道围岩的应力分布情况。
巷道掘进后的主要特征有:(1)巷道掘进之前,巷道围岩的各个质点均处于受力平衡之中,而巷道开挖后,巷道围岩的应力平衡状态遭到破坏。
但巷道围岩还受到其他应力,它既是其他介质的载荷,也为其他介质提供一种反作用力,这可以防止巷道围岩发生一定的变形,从而保证了一定的巷道空间。
煤矿井下复杂顶板巷道支护工艺研究与应用
煤矿井下复杂顶板巷道支护工艺研究与应用郝宏伟(山西煤炭运销集团簸箕掌煤业有限责任公司,山西大同037000)摘要:针对新村煤业13111上顺槽A进巷道顶底板软岩巷道顶板变形严重、支护困难等问题,通过从理论研究、取样分析、现场测试等方面进行研究,在此研究的基础上对原巷道施工断面、锚杆索支护参数、支护工艺等进行优化改进。
经现场应用及测试结果显示,采用优化后的支护方,巷岩变形得到有效控制,工作面实现了安全高效回采。
关键词:软岩顶板;岩变形;取样分析;支护优化中图分类号:TD353文献标志码:A文章编号:1009-0797(2021)02-0193-04Research and application of supporting technology for complex roof roadway in coal mineHAO Hongwei(Bojizhang Coal Industry Co.LTD,Shanxi Coal Transportation and Marketing Group,Datong037000,China)Abstract:In view of the serious deformation of the roof and the difficulty of supporting in the soft rock roadway of the top and bottom plate of the13111upper tunnel in a certain mine,through the research from the theoretical research,sampling analysis,field test and other aspects,on the basis of this research,the original tunnel construction section,anchor cable supporting parameters,supporting technology and so on are optimized and improved.The field application and test results show that the deformation of the surrounding rock of the roadway is effectively controlled by the optimized support scheme,and the safe and efficient mining is realized in the working face.Key words:Soft rock roof;Deformation of surrounding rock;Sampling analysis;Support optimization0引言复杂地质条件下软岩巷道顶板支护技术一直是煤矿井下巷道掘进支护所面临的重点问题之一叽新村煤业现主采的3#煤层,煤层直接顶和直接底均为泥岩,其中直接顶岩层厚度平均4.9m,最岩层厚度达到&8m,因直接顶泥岩层较厚,巷道掘进期间采用锚网索支护时经常出现锚固力达不到要求,支护效果非常差。
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【摘要】本文介绍了煤矿巷道支护技术种类,分析了当前煤矿巷道支护现状与存在的问题,重点阐述煤矿巷道锚杆支护技术的应用。
实践表明,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,在煤矿巷道掘进生产过程中发挥着重要的作用,十分显著的提高了巷道支护效果,保证了采煤工作面的安全、快速推进,并有效地促进了煤炭产量的大幅度增长。
【关键词】煤矿巷道支护锚杆支护1 煤矿巷道支护技术的种类煤矿巷道支护技术可分为多种,按照支护对围岩的作用方式来划分,可将其分为四种:首先,一种是可以改善巷道围岩力学性质的;一种是作用在巷道围岩表面的;一种是同时作用在巷道围岩表面和围岩内部的;一种是降低巷道应力的。
其中,砌碹支护技术就是属于作用在巷道围岩表面的支护技术,也是一种应用很早的技术,目前一些矿井中仍然在使用,但一般也只能用于特殊巷道和硐室。
棚式支护曾经在煤矿巷道中占有主要的地位,被广泛应用,但随着矿井的不断加深和地质条件复杂性的提升,其逐渐被锚杆支护所代替。
锚喷支护性能优越,是首选的岩巷支护技术,同时锚杆支护技术也成为了主要的支护方式。
应力控制技术属于能够降低巷道应力的支护技术,但由于其复杂性,并未得到广泛的应用。
当前应用最为广泛的还是锚杆支护技术。
2 当前煤矿巷道支护现状与存在的问题2.1 锚杆支护技术发展状况就目前看来,我国的不少煤矿开采的深度已达到1000余米之上,不仅仅开采深度大,而且地质构造及其复杂,存在矿井灾害发生的可能性,给煤矿的开采带来了很大的困难。
但在不断地技术改革和大量的资金投入,新型的技术和材料被应用到巷道支护中,为煤矿巷道支护技术提供了很大的保障。
目前,就应用范围而言,锚杆支护技术已经由稳定的岩层、静压巷道、全岩巷道发展到了松软破碎岩层、动压巷道、采区煤巷;就锚杆的种类而言,也有了很大的改善,从木锚杆发展到了多种多样的金属锚杆;就支护形式而言,锚杆支护的形式由单一的锚杆支护发展到现在的锚网带及锚索等多种方式联合支护。
复杂地质奈件下巷道支护、维护技术实践
基本都处 于离层 范围之 内; 6 . 0— 7 . 0 m位 置仍能
看 到一 些 裂隙较 发育 , 7 . 0 m 以 后 围 岩 表 面 虽 有
粘土 , 但成孔 效果 较好 , 7 . 0~ 8 . 2 m可作 为锚 固 段位置 。帮部 1 . 0— 3 . 0 m位置 围岩松散破碎 , 能 看 到 明显 的离层 , 基 本 丧失 整体 性与 自承 能力 ; 4 . 3~ 5 . 5 m以后 围岩整体性 较好 , 从 打眼速度 推
程技 术 大学 , 现 任铁 能公 司大 兴煤矿 安监 处 处 长 , 从 事 多年 采煤
工作 。 收 稿 日期 : 2 0 1 3—0 4—2 6
6 1
2 0 1 3年 9月
徐 仲 东: 复 杂地 质条 件 下巷 道 支护 、 维护 技 术 实践
第 3期
锚 固。
架棚 支护参数 :u型棚 断 面规 格 ( 净宽 ×净 高)= 4 4 6 0× 3 3 8 5 m m, 梁腿搭接 4 0 0 m m, 柱 窝 2 0 0 / 4 0 0 m m, 棚距 6 0 0 m m; 腰 帮过 顶采 用 钢 筋 笆 片, 规格 : 6 . 5 x 1 0 mm、 6 0 0×7 0 0 am; r 每 棚 拉 条
闭 u型 钢 , 巷 道 原 形 状 为 近 溜形 , 巷 道 掘 进 于 上 世纪 8 0—9 0年代 , 目前 该 组 巷 道 自掘 进 以 来 , 就 出现 剧 烈 变形 和 破 坏 , 目前 已经 多 次 维 护 。
1 巷 道 主 要 特 点
维持矿车通过和皮带机运行 。 1 . 2 深 基 点 观 测 为了解 围岩情况 , 利用钻 孔窥视 仪 对顶板 及
1 . 1 表 面实 测
煤矿巷道锚杆支护质量影响因素及对策研究
煤矿巷道锚杆支护质量影响因素及对策研究摘要:煤矿巷道的复杂地质特点,给巷道支护技术带来了难题。
我们应当如何解决这些技术难题,使得煤矿施工更为安全的进行下去。
这就需要很多技术的配合,首先要进行巷道支护的设计,设计之前,需要收集矿压的数据以及一些相关信息,从而了解巷道内的地质特点,制定因地制宜的合适的巷道支护方案。
此外,本文结合煤矿巷道的地形复杂这一特征,介绍了几种巷道支护技术措施。
关键词煤矿巷道;锚杆支护质量;因素探究前言:由于我国的地质特点,我国的煤矿开采途径主要是通过井工挖掘这一方式进行,此时为了更好的进行井下作业,我们需要挖掘足够的并且安全的巷道。
就煤矿的开发以及矿井下的安全生产而言,煤矿巷道的安全使用是保证煤矿发展的主要因素,而对巷道实施的锚杆支护已经成为支护煤矿巷道的重要形式之一,因此锚杆支护的质量对煤矿的安全生产具有重要的意义。
在实施锚杆支护的过程中,煤矿巷道的地质环境、锚杆的材质以及支护的技术都可能影响锚杆支护的质量,因此探寻可行的解决措施已经成为煤矿发展的首要任务。
一、矿井巷道支护技术发展特点矿井巷道是确保煤矿开采的重要安全措施之一,也是促进煤炭企业安全生产的重要保障,锚杆支护技术在我国已有50多年的应用历史,从锚杆支护的强度来看,经历了机械式锚杆、钢丝绳砂浆锚杆,端部树脂锚杆,以及快速水泥锚杆等过程,但从其支护刚度与稳定性来看,由于采用被动支护技术,仅适应于简单地质特点。
随着高强度锚杆支护的引入,特别是高强度螺纹钢、高清树脂材料、动态支护设计方法的应用,新材料、新技术的应用促进了锚杆技术的不断发展。
从煤矿企业的发展来看,以实现利润的最大化是未来煤矿行业发展的主趋势,为了进一步做好煤矿开采的安全生产目标,对于深部开采或复杂地质条件下的巷道安全的稳固支护,已经成为未来矿井安全生产的重要保障。
为此,加强对巷道及围岩实施全面的支护措施,必须把握巷道布置的发展趋势,一是从提高建井速度来看,加大对巷道层位的布置,变岩巷为煤巷;二是从确保矿井工期来看,提高巷道断面的利用率,特别是对回采巷道的应用,来推进采煤作用的施工进度;三是增加单巷在巷道数量中的比重;四是从矿井井深和复杂地质条件下,来提高巷道支护技术,以确保煤炭企业的稳步发展。
复杂地质条件下巷道底板钻锚注支护技术的应用
2巷道 豳岩 底滕 变形 原 因分 析 巷道开 挖 以后 , 原岩应 力状 态出现 扰动 , 引起巷 道周 边围岩 应力 的重 新分 布, 其破 坏 是一个 渐进 的力 学过 程 , 当 围岩 向巷 道 内形成 的应力 大于 围岩 的极 限 强度 , 局统的 失稳 。
应用 技术
C hi n a S C i e n c e a n d T e ch n o l o gy R e v i e w
●I
复 杂 地 质 条 件 下 巷 道 底 板 钻 锚 注支 护 技 术 的 应 用
周 海 军
( 淮北 矿业 集 团工 程建 设 公司 安徽 淮北 2 3 5 0 0 0 ) [ 摘 要】 文 中针 对袁 店煤 矿轨 道上 山巷 道底 臌反复 整 修 , 难 以实 现稳 定支 护的 问题 , 具 体分 析了 底板 变形 的原 因 , 阐述 了实 践 中防治 的方法 , 并在实 践 中取 得 了 良好 的支 护效 果 , 充分 发挥 围岩 的 自承 载能 力 , 从而达 到 控制底 板 围岩 稳定 的 目的 。 [ 关键 词] 底臌 变 形 收 敛 注 浆压 力 中图分 类号 : T D3 2 2 文献标 识码 : A 文章 编号 : 1 o 0 9 — 9 1 4 x ( 2 O l 3 ) 3 3 — 0 2 8 1 — 0 1
复杂地质条件下的巷道支护技术
m。用灰 岩石 料 ( 0 3 0mm×3 0m 砌 成 , 墙 上部 0 m) 在
维 地 震 勘 探 测 区 位 于 刘 河 井 田一 、 、 采 区 , 内 二 三 区
井 田外有 大 面 积 天 然 焦 分 布 ; : 层 矿 床 水 文 地 二 煤 质类 型 为二类 一 型 。由 于受北北 东 及东 西 向断层 的
影 响 。 揭 露 地 层 在 北 北 东 向 及 东 西 向 裂 隙 较 为 发 所 育 , 石 完 整 性 差 , 别 是 泥 岩 强 度 较 小 , 层 附 近 岩 特 断
F 、 。经过 三维 地震 勘探 后 , F 区内断裂 构造 形态
了解 得更 加清 楚 。与 原 地 质 勘 探 成果 相 比, 维地 三
探 出 , 际 揭 露 比三 维 地 震 滞 后 1 实 5 m。揭 露 断 层 后 , 断层 面 出水 , 沿 出水 量 5 m / , 有 软 岩及 断 层 h 并 泥 物 冒落 , 冒高 5 m, 无 法 在 工 作 面 作 业 , 采 取 人 故
~
1 矿 井地 质 条 件
刘 河 井 田 位 于 永 城 复 式 背 斜 东 翼 北 端 , 持 于 夹
5 0 平 均 2 6 二 , 层 为 稳 定 型 , 贫 煤 , . 9m, . 7m; 煤 属
F : 断层 和 F 断层 间 , 北 北 东 向断 裂 的 控 制 。三 受
21 00年第 8期
中 州煤 炭
总第 16期 7
复杂 地 质 条 件 下 的 巷 道 支 护 技 术
李 原 , 红 乾 , 丽 霞 张 崔
( 南 神 火煤 电公 司 刘 河 煤 矿 , 南 永 城 河 河 460 7 6 0)
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变化较大 , 为保证巷 道正 常运输 , 顺坡 掘进 , 成局 需 造 部巷道超高 。因此加强超 高地段 的巷 帮支 护强度尤为 重要 。该巷超高部分 在原有 支护 的基础上 , 对巷 道两 帮采用锚索支护技术进行补强 , 实现 围岩稳定 , 根据锚 杆和锚索加强支护 的原理 , 其支 护设计必 须按 照以下 原则 : 1 必须同现场实 际情 况和施 工技术相 结合 , () 遵 照“ 初始设计 一工程监 测一 修正 设计 ” 程序 ; 2 当 的 () 围岩 的变形量大 于锚索延 伸量 时 , 应将锚 杆支 护与锚 索支护 的参 数设 计结 合综 合考 虑 ;3 按 照锚杆一锚 () 索支护作用互补原 理 , 锚索 支护参 数设计 需确定 锚索 的锚 固深度之外 , 须验算 锚索 的延伸量 是否 与围岩 必 变形相适应 。六采十五层 轨道 下山超 高部分巷帮补强
属菱形 网, 使用铁托盘和钢筋梯子梁环形 压网 , 铁托盘
规 格 1O X8 m,钢 筋 梯 子 梁 规 格 : 板 3 0 3 m 顶 0 0×
8 m 菱形网采用 l# 0 m, 0 铁丝编制 , 网格 5 5 m 联 网 0× 0 m, 时 网与 网之间扣扣扭 接 , 2 0 m打结一 次。喷浆厚 每 0m 度 10 i, 凝土强 度为 C 0 初 喷跟迎 头 , 喷厚度 0 ml 混 l 2, 初
减 少 维 修 量 , 对 该 巷 道 进 行 优 化设 计 。 需
1 施 工 设 计
杆, 锚杆间排距 10 00×10 r 每根 锚杆使 用两 只树 0 0 m, a 脂药卷 ( 8 3 0m , 次支 护锚杆 与原锚 杆成五 啦 × 3 m) 二 花布置 , 沿巷道方向挂钢筋梯子梁 , 与一 次支护钢筋梯 子梁呈正方形 , 强 了护 的效果 。二次支 护拖后 迎头 增 10 二次支护不 喷浆 。 0 m,
12 巷 道 支 护 设 计 .
由于六采十五层轨 道下山受 大断层及第 三系侵蚀 面影响 , 构造应力 明显 , 巷道 两帮离 层鼓 出 , 帮锚 杆容 易失效 , 支护强度 大幅度 降低 , 根据 以上原 因, 道底 巷 脚锚杆必须打在底板以下 10 0 m处 , 与底 板呈 4 。 并 5 夹 角, 锚杆选 择 比原 支 护锚 杆 长 20 m 的加 长 等强 锚 0m 杆, 深入底板硬岩中 , 强支护效果 , 增 减少两帮移近量 。 1 2 2 4 巷 道超高处 支 护设 计 . ..
维修次数, 取得 了很 好 的效 果 和 较 高 的经 济 效 益 。
ห้องสมุดไป่ตู้
关键词 二次支护
锚索补强
超 高地段支护 B
中图分 类号 T 3 3 9 D 5 .
文献标识码
山东盛 泉矿业 有 限公 司井 田处 于新 泰莲 花 山 以 南 , 以 F 6断层为界 , 以 F 、1 南 1 北 2 F2大断层为界 ; 以 东 F 5断层为界 ; 以各煤层第 三 系侵蚀 面为界 , 田东 西 井 西走向长 4 1m, .k 南北宽 2 2 k 面积约 9 2 m 。 . 3 m, .k 2 六采十五层轨道下 山掘进于十五层煤 中。十五层 煤 上 距 十 三层 煤 平 均 1m, 距 十 六 层 15 m, 层 平 4 下 .5 煤 均厚 15 。直接顶 板为 泥灰 岩 , 0 2 m, 顶 为粉 .m 厚 .6 老 砂岩 , 9 底板为泥质 岩 , 15 m, 厚 m; 厚 .5 硬度较 小 , 其下 为十六层煤。巷 道位 于井 田中北部 , 10 6 5 3工作 面 以 南, 六采十三层 轨道 下 山以北 , 1 6断层 防水 危 险 F4—
1 2 2 3 巷 道 支 护 到 底 板 . ..
1 1 巷 道层位选 择 . 合 理的巷道层位 选择是 保证巷 道稳定 性 的基础 , 在稳定 的围岩层位 内布置巷道能够避免巷道 出现大面 积破坏 , 两帮移近 、 底板鼓起等现象。因此将巷 道沿十 五层煤底板掘进 , 放顶不起 底 , 而保证 了巷道 底板不 从 受破坏 , 巷道顶部布置在十五层煤稳定 的顶 板岩石 中, 增强了巷道的 自身承载能力 。
3 m 复喷厚度 7m 0 m, 0 m。锚 杆 锚 固力 不 低 于 10 N, 0 k 预 紧力不低于 40 m。 o N・ 1 2 2 2 二 次 支 护 . ..
每 m采用 8 根 O× 2 0 m 的全螺纹钢 等强锚 20m
区警戒线以北 , 起始标高 一 5 m, 2 0 终止 标高 一 6 m, 35 埋 藏深度 6 0 煤层埋 藏深 、 应力高 、 质构造 复 杂 , 0 m, 地 地 底板较软 , 统的支护 方式及巷 道层位选 择达 不到巷 传 道支护要求 , 为了保证六采十五层轨道下 山支护强度 ,
21年 期 01 第4
畚畦晨 技 斜l
1 6 7
复 杂 地 质 条 件 下 的巷 道 支 护 技 术 研 究
李茂臣
( 东盛 泉 矿 业 有 限公 司 , 东 新 泰 山 山 摘 要 2 10 ) 72 7
盛 泉矿 业 公 司复 杂 地 质条 件 下 的巷 道 支 护 采用 锚 网梁 喷 二 次 支 护 , 道超 高 掘进 段巷 帮 采 用 锚 索 补 强 , 支 护 强度 大大 增 强 , 少 了 巷 使 减
巷 道 顺 煤 层 顶 板 掘进 , 地 质 条 件 限 制 , 道 坡 度 受 巷
12 1 巷道 断面 . . 六 采十五层轨道下 山断面采用直墙半 圆拱断 面 ,
S = 8 荒 .5m2,
S =7 3 车 场 S = 1 . 6n, 净 .1 m , 荒 3 9r 2
S =1 . 6 。 净 1 9 m
12 2 巷道 支护 .. 巷道采用锚 网梁喷 、 锚梁二次支护 。 12 2 1 第一次 支护 . . . 每 m采用 l 0根 0× 0 0 m的全螺纹钢等强锚 20 r a
杆, 锚杆 问排距 10 0 0×10 r 每根 锚杆使 用两 只树 0 0 m, a
脂 药 卷 ( 8×30 m , 形 挂 7 0 3 m) 环 60×10 m 的 金 10 m