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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

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。

复杂地质条件下巷道支护技术

复杂地质条件下巷道支护技术

复杂地质条件下巷道支护技术摘要:随着煤矿开采技术也在不断的发展,地质条件更加复杂化,尤其在随着开采深度和强度的增加,必然为煤矿掘进专业的支护技术提出新的挑战。

针对此,本文对复杂地质煤矿采煤掘进支护技术的有效运用进行探究,剖析了复杂地质条件下的不利环境给煤矿巷道支护带来的难题,分析如何解决复杂地质条件岩巷支护技术,旨在保证煤矿生产工作的顺利进行,促进整体安全生产效率的提升。

关键词:复杂地质;岩巷;支护技术朱集东煤矿是淮河能源煤业公司主力矿井之一,地质条件较为复杂,随着开采的强度增加,地压偏大,而且矿井存在着复杂水文和地质条件,复杂地质条件下煤矿巷道的开采是极其危险的,如何能在开采后的工作面建立安全且稳定的工作空间对于煤矿开采具有重大意义,岩巷支护一直是个难题,为此有必要对高地压尤其是在复杂地质条件岩巷支护技术进行试验、研究和总结,以便降低巷道返修率,提高安全效益。

1矿区存在的支护问题朱集东矿在开采中遇到的困难和技术难点比较多,第一,伴随着矿井开采深度的不断推进,矿区的各个煤层的顶板岩性的变化较为明显,起拱围岩的应力升高趋势明显;第二,该地区矿井的顶底板以及煤层松软,容易破碎,在进行巷道掘进过程中,较难成形,且变形较为明显,巷道顶底板以及两帮发生了较大程度的收缩,因为变形的速度较快,因此该巷道进行支护的难度较大,开采中容易出现“前掘后修”的问题,若掘进中底板发生松软,又易引起卧机;第三,由于地质条件构造多、十分复杂,施工的大坡度巷道也多;第四,该矿区的矿井中,薄煤层的煤矿储量在总储量中所占有一定比例,因此在对薄煤层进行开采时,巷道回采掘进支护主要以半煤岩巷或者煤巷为重点,在对半煤岩巷进行掘进时,对掘进技术以及掘进支护设备的要求较高,所以保证半煤岩巷的快速掘进成了保证该矿区煤矿正常开采的关键所在;第五,由于我国长期采用的是传统的掘进支护技术,未能完全与世界先进的机械化掘进技术结合,在管理和技术上都存在较大的难度;第六,该矿区的现有煤矿掘进设备的破岩能力较差,若遇到半煤岩巷中的岩石层中硬度系数超过5的岩石时,矿井的截割速度就会慢下来,对设备本身的截齿以及截割头等配件容易产生磨损,损害了掘进设备,另外在对巷道进行掘进支护时,设备也容易产生磨损。

支护方式在复杂地质条件下的演变

支护方式在复杂地质条件下的演变
水 平 向 上 至 井 口段 施 工 厚 度 为 4 0 0 a r m、 强 度 为 C 3 0商 品 成 中 间 矢 高 8 0 0 m m,两 侧 6 0 0 m m 厚 的切 圆板 梁 反 底 拱 地 混 凝 土反 底 拱 地 坪 ;搭 接 硐 室 至 井 底 段 因巷 道 严 重 变 形 , 坪 结构 。 进行 全面维修 , 经 多 次 维 修 形 成 了最 终 支 护 方 案 : 预 留 变 在 支 护 设 计 中 , 针对 不 同 的施 工 层 位 和 地 质 条 件 , 根 形量 + 锚 带网支 护+ 初喷 5 0 m m 封 闭+ 架设 2 9 U 型 钢 棚 并 据 悬 吊理 论计 算 公 式 进行 支 护参 数 调 整。 复喷成巷+ 锚注、 高 强 度 锚 杆 加 强 支护 + 反底拱地坪。 基 于 清 水 营 煤 矿 近 几 年 在 矿 井 支 护 方面 的 经 验 和 教 4 _ 2现 有 支护 工 艺 训, 结合现场 施工 实际现状 , 采 取 了 强 有 力 措 施 对 已遭 受 现 有 支 护 工 艺 为 :预 留 变 形 量 +锚 带 网 支 护 + 初 喷 变 形破 坏 的 井 巷工 程 进 行修 复加 固 , 使工 程修 复 加 固后 不 5 0 mm 封 闭+ 架设 2 9 U型 钢 棚 并 复 喷 成 巷+ 锚注 、 高强 度 锚 再 有 较 大 变 形 ,能 保 证 在 有 效 的服 务 年 限 内 正 常安 全 使 杆加强 支护+ 反底拱地坪 , 主斜 井现有支护 工艺见图 2 。 用; 并 针 对 不 同 地 质 条 件 下 的 井 巷 工 程 进 一 步 优 化 支 护 方
载结构体。 支护 的作用在于维护和提高松动 围岩 的残余 强 3 0 0 0 m m ,并 有 配 套 止 浆塞 、 托 盘 及 螺 母 ,间 排 距 1 6 0 0 x 度, - 充 分 发 挥 围 岩 的承 载 能力 。 在 巷 道 开挖 时 要 尽 量 减 少 1 6 0 0 n l r n , 矩形布置 ; 对 围 岩 的 震 动 ,减 少 巷 道 开 挖 后 应 力 重 新 分 布 的 扰 动 范 高 强锚杆 : K MG 5 0 0矿 用 锚 杆 钢 筋 , O 2 2 x 3 0 0 0 mm, 间 围 ,同时通过及时封 闭围岩或采 用超 前支护等加 固措 施 , 排距 1 6 0 0 x 1 6 0 0 m m, 矩 形 布 置 。 外 端 加 工 螺 纹 长 度 并加强治水 , 以保 护 围岩 原 始 结 构 状 态 的 强 度 。 1 0 0 mm, 螺母配套 , 使 用 2节 MS K 2 3 / 7 0树 脂 药 卷 锚 固 , 每 4 支护方式演变及现有 支护工 艺

复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用解析

复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用解析

应用技术与设计2018年第15期91复杂地质条件下,煤矿开采环境的未知因素和不可控因素明显增多,如果没有专门的安全设施和应急防范措施,很容易在开采过程中由于缺乏对地质环境的分析,造成矿难。

因此,煤矿开采施工的技术选择应根据具体环境进行地质分析,最终确定科学合理的施工技术手段,以保证施工人员的施工安全。

1 复杂地质环境掘进重难点分析1.1 煤层地质结构发生变化。

在煤矿开采中,地质环境较为复杂的情况下,矿井的增多会导致地下煤层发生结构变化,从而致使煤层顶板岩性发生显著改变,导致围岩应力不断上升。

1.2 前掘后修工程。

在复杂的煤矿地质环境中展开掘进支护工作会存在一定的问题,同时在前掘后修的施工中更是极容易产生一些困难,其明显的地质变化则是出现底板松软或顶板松动的情况,长此以往会有破碎情况的出现,对巷道成型工作造成影响,严重降低施工进度。

巷道的顶板会在掘进工程中产生一定的收缩,以此提高了巷道变形情况的发生概率。

由此可知,在实际工作中,为了确保工程安全进行,在掘进工作之后需要采取相对应的修补技术避免出现安全事故。

1.3 薄煤层开发相关技术分析。

在部分的煤矿环境中,受地质影响会存在较多的薄煤层,对于此类型的煤层开采工作较为困难,需要结合相对应的施工方法进行分析研究,通常施工中以巷道回采等方法为主完成分析。

通过利用煤巷与半煤巷等地质工作特点促进支护系列操作的有效完成。

在半煤巷的掘进工作中,需要根据情况进行分析选择适用的技术与设备,确保工程施工的完成。

因此,在实际施工中需要加强作业人员的工作安全,确保开采工作的顺利进行。

2 复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术分析2.1 直接破顶法。

直接破顶法主要利用掘进支护设备对断层顶部进行破除,留下结构稳定的围岩,再以锚网锁进行支护,在施工过程中对于顶板差距2米以内的可能会引发大面积的岩石破碎,造成支护难的后果,因此该技术主要应用于整体坡度较大的地质条件下。

2.2 退后卧底法。

复杂地质条件下煤矿掘进支护技术

复杂地质条件下煤矿掘进支护技术

复杂地质条件下煤矿掘进支护技术摘要:煤炭作为重要的能源资源,对于国家经济和社会发展具有重要的意义。

随着经济的快速增长和工业化进程的加速推进,煤炭需求量不断增加。

为了满足国家能源需求,煤矿资源的开发与利用变得至关重要。

然而,煤矿开采过程中面临着诸多挑战,例如,不同地区的煤层地质条件各异,地下构造复杂,存在多种地质灾害风险,给煤矿掘进带来了巨大的不确定性。

因此,在煤矿资源开发过程中,探索并应用适用于复杂地质条件的掘进支护技术变得至关重要。

掘进支护技术通过在掘进过程中采取一系列措施,确保矿巷稳定、煤体安全,减少地质灾害风险,保护相关工作人员的生命和财产安全。

可见,研究和应用合适的掘进支护技术对于确保煤矿的安全生产至关重要。

关键词:复杂地质条件;煤矿;掘进支护技术引言煤矿开采过程中,煤矿掘进作业所处的地质条件多种多样,存在着较大的不确定性和复杂性。

这种复杂地质条件,如地形变化、结构断裂、岩性变异等,给煤矿掘进工作带来了巨大的挑战。

这些因素都对煤矿掘进的安全和效率提出了严峻的要求。

为了解决复杂地质条件下的煤矿掘进问题,掘进支护技术应运而生。

掘进支护技术是指通过采取一系列的措施,如,钢架支护、锚索支护、预注浆支护等,保障掘进工作面和巷道的稳定,防止岩层的失稳和倒塌。

为此,通过合理选择、综合应用掘进支护技术手段,可以提高掘进效率,优化资源利用,实现煤矿安全高效开采[1]。

1 煤矿掘进支护技术在复杂地质条件中应用特点首先,煤矿掘进支护技术的复杂性使得其应用过程变得较为复杂。

不同于常规地质条件下的掘进作业,复杂地质条件下的掘进面临着更多的不确定性和挑战。

地质构造的复杂性导致岩层结构的变异性增大,掘进过程中可能会遇到断层、褶皱、节理等地质灾害风险,而这些地质灾害往往对掘进的安全性和稳定性带来严重威胁。

其次,复杂地质条件下的煤矿掘进面临着作业空间有限的问题。

由于地下岩层的特殊性,掘进空间往往受到限制,无法进行较大范围的作业。

论复杂地质条件下煤矿开采掘进支护技术

论复杂地质条件下煤矿开采掘进支护技术

论复杂地质条件下煤矿开采掘进支护技术1. 引言1.1 背景介绍在煤矿开采过程中,地质条件的复杂性往往是工程师们面临的主要挑战之一。

复杂地质条件可能包括岩层断裂、地质构造不稳定、煤层赋存状态复杂等情况,这些都会对煤矿开采掘进过程造成影响,增加工程风险和安全隐患。

需要在复杂地质条件下开展煤矿开采掘进支护技术的研究和应用,以确保煤矿开采过程的安全和高效。

随着科技的不断进步和支护技术的不断创新,针对复杂地质条件下的煤矿掘进支护问题已经取得了一些突破性进展。

通过合理的支护设计和技术方案,可以有效应对复杂地质条件下的挑战,保障煤矿开采掘进的顺利进行。

本文将重点探讨复杂地质条件下煤矿开采掘进支护技术的应用与发展,为煤矿工程领域的研究和实践提供参考和指导。

1.2 研究意义煤矿开采是我国能源工业的重要组成部分,煤矿开采过程中挑战重重,尤其是在复杂地质条件下更是如此。

复杂地质条件包括煤层顶板易发生冒顶、顶板结构复杂、地质构造复杂等情况,给煤矿开采带来了极大的安全隐患和工程难度。

研究复杂地质条件下煤矿开采掘进支护技术具有重要的意义。

掘进支护技术是指在煤矿掘进过程中对掘进工作面进行支护和加固的技术手段,其设计合理与否直接关系到煤矿开采作业的安全和高效进行。

在复杂地质条件下,掘进支护技术面临更多的挑战和难题,需要有针对性地制定技术方案和应对措施。

通过研究复杂地质条件下的煤矿开采掘进支护技术,可以有效提高煤矿开采作业的安全性和效率,降低事故发生的风险,保障煤矿生产和工人生命健康的安全。

深入研究复杂地质条件下煤矿开采掘进支护技术具有重要的现实意义和科学价值。

2. 正文2.1 煤矿开采现状随着我国经济的快速发展,煤炭作为主要能源资源之一,在国民经济和社会发展中发挥着重要作用。

煤矿开采是煤炭资源利用的重要环节,我国煤矿开采规模庞大,种类丰富,分布广泛。

截至目前,我国煤矿开采已形成了以露天开采和井下开采为主的两大体系,并且在不断完善和发展中。

复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用探究

复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用探究

复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用探究煤矿掘进支护技术是指在复杂地质条件下对煤矿掘进工作面进行支护的技术手段。

由于复杂地质条件下的煤矿掘进面容易发生各种地质灾害,如煤与瓦斯突出、冒顶、自燃等,探究煤矿掘进支护技术在复杂地质条件下的应用非常重要。

一、煤矿掘进支护技术的内容1.采用优质材料:对于复杂地质条件下的煤矿掘进工作面,应选用优质的支护材料,如高强度、防水、抗冲击、耐火等性能良好的材料,以提高支护效果。

2.合理设计支护结构:针对不同地质条件,合理设计支护结构,充分考虑地质构造、断层和岩层的特点,有效地控制顶板的沉降和开裂,提高掘进工作面的安全性和稳定性。

3.科学计算支护参数:通过对地质条件、顶板岩性、煤层厚度等因素的认真分析和研究,科学计算支护参数,包括支架的设置尺寸、密度和间距等,以保证支护结构的稳定性和安全性。

4.灵活应用先进技术:根据实际情况,灵活应用现代支护技术,如高效工作面液压支架、智能化控制系统、大断面岩层顶板加固等技术手段,提高煤矿掘进支护工作的效率和安全性。

1.巷道支护技术:巷道是煤矿掘进面的重要组成部分,巷道支护技术是掘进工作面的首要任务。

在复杂地质条件下,应采用适当的支护方式,如钢拱、预应力锚杆等技术手段,以增强巷道的稳定性和承载能力。

2.顶板控制技术:顶板是煤矿掘进面的重要组成部分,也是容易发生地质灾害的地方。

在复杂地质条件下,应采用适当的顶板控制技术,如强化管网支护、注浆加固等措施,以控制顶板的沉降和开裂,提高工作面的安全性。

3.瓦斯治理技术:瓦斯是煤矿开采过程中最常见的危险因素,也是复杂地质条件下煤矿掘进支护工作的重要内容。

在矿井开采过程中,应采用适当的瓦斯治理技术,如灌浆封孔、液压喷砂等措施,以降低瓦斯的含量和压力,保障矿井的安全运行。

4.环境监测技术:在复杂地质条件下进行煤矿掘进支护工作时,应采用适当的环境监测技术,及时监测矿井的地质和气体情况,如地应力、位移、瓦斯浓度等,以预警和防范地质灾害的发生,提高工作面的安全性。

复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术

复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术

1 煤矿采煤掘进支护技术难点就煤矿资源开采状况角度看,为了对煤炭资源开采的效率有效提升,相关煤矿企业要注意复杂地址条件下,煤矿采煤掘进支护技术的重要作用。

但另一方面,在复杂地质条件背景下,煤矿采煤支护技术的应用还存在一定的不足,从而影响煤矿资源开采的效率。

因此在实际煤矿资源开采过程中,需要注意与复杂地质条件相结合,充分发挥掘进支护技术的作用,对煤矿开采的稳定性、安全性有效保证,从而推动煤矿企业长久的发展。

煤矿采煤掘进支护技术的应用主要包括直接破顶法、后退卧底技术以及锚杆临时支护中U钢法的应用。

对于直接破顶法,主要是借助掘进直接冲击技术,对围岩施工设计价值提升,对锚网索支护技术应用质量有效提升。

对于后退卧底技术,主要是指在开采煤矿资源的过程中,结合实际工程的特点,应用后退卧底法,与巷道断层下移问题相结合,开采煤矿资源,对施工完整性、坚固性有效保证,与资源开采需求相结合,整合巷道支护技术,对煤矿资源开采整体效率提升。

对于锚杆临时支护中U钢法的应用,主要是为了对煤矿开采整体效率,保证生产施工的安全性。

在煤矿开采过程中,如果煤矿存在较大的断层落差,很容易出现煤层塌陷的情况,对施工的安全性造成影响。

因此对上述方法应用,借助固定、临时支护、超前支护等方式,构建相应的支护方案,结合锚杆支护技术与U型钢架,对煤矿资源开采的安全性、稳定性提升,保证没诶矿开采的效率、质量。

在开展煤矿掘进支护的过程中,存在的难点主要包括以下方面:其一,地质结构变化。

在开采煤矿资源过程中,不同深度的煤层结构是不同的,该情况增加了开采煤矿资源的难度。

另一方面,煤层会破坏地质结构,顶层岩石是开采工作的重难点,因此需要应用针对性开采方案,并借助外力起到支护的作用,对煤矿的开采效率有效保证。

其二,挖掘巷道煤矿资源。

煤层结构中存在较为复杂的地质情况,在开采煤矿资源的过程中,松软的土质存在于地层上部以及底部,会增加巷道挖掘的难度,在巷道成形后,很容易出现形变的情况,不能成为固定的形状,还会导致巷道底部、顶部出现收缩的情况,还存在一些支护技术应用较为困难,从而使得安全事故发生频率增加,对煤矿资源生产的安全性造成影响。

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

复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用煤炭是我国能源工业的主要组成部分。

然而,煤矿开采常常面临复杂的地质条件,如接触变化带、断裂、煤层厚度不均等,对煤矿掘进而言,往往是一个很大的挑战。

为了保障煤矿的安全,减少煤矿事故的发生,矿业技术人员必须采用先进的掘进支护技术来处理这些复杂的地质条件。

较为常见的支护措施有:钻孔注浆、锚网支护、预应力锚杆支护、钢材架子支护等等。

钻孔注浆是通过钻孔向煤壁中注入水泥浆或其他材料,形成支撑,达到掘进安全的目的。

该方法由于成本较低,使用也较为方便,因此在一些简单地质条件下广泛使用。

但是,在面对复杂地质条件时,该方法的应用需要有钻孔技术较高水平的技术人员,需要钻孔的位置、孔径合理、管道连接牢固及水泥浆注入压力等问题得到熟练的解决,钻孔注浆面对某些地质条件时,容易出现煤壁下落、孔口切断、注浆不足等诸多问题,令钻孔注浆受到了较大压力。

锚网支护以锚网板为主要构件,使用锚具固定在煤壁上,形成一个比较稳定的锚杆和锚板结构,在煤壁支护上更适合于针对大面积煤层塌陷和难支护的地质环境。

锚网支护成本相对较高,在复杂的地质条件下,锚网的选材、布设及合理使用比较复杂,需要针对具体地质条件综合考虑。

预应力锚杆支护根据锚杆及锚固端固定的方式的不同分为双螺旋锚杆和预应力锚杆两种。

预应力锚杆支护在煤壁固结后达到了支护稳定状态之后,由于产生的支护内力小,能够有效的减少煤壁的塌陷破裂。

但是,预应力锚杆支护需要在大大的提高技术人员的技术水平的情况下而且成本很高。

钢材架子支护属于一种比较新的支护方法,它采用一个特殊设计的钢架承受煤壁的挤压力。

钢材架子支护的特点是支护力量大,对掘进煤壁有更好的夹层控制能力。

然而,因钢构件本身质量比较重,单元成本较高,当掘进深度较大,构件面积大时,成本的缺陷依然是存在的。

综合分析,对于复杂的地质条件,钻孔注浆、锚网支护、预应力锚杆支护与钢材架子支护,各有优势,应根据具体情况,综合采用,才能满足复杂的地质掘进条件。

论复杂地质条件下煤矿开采掘进支护技术

论复杂地质条件下煤矿开采掘进支护技术

论复杂地质条件下煤矿开采掘进支护技术摘要:随着我国社会经济的进步和发展,大量的技术被引入到煤矿开采中,其中隧道支护技术是煤矿开采中不可缺少的一项技术。

隧道支护技术是保证煤矿开采顺利实施,提高煤矿开采安全性的主要技术。

关键词:复杂地质;煤矿开采;掘进支护技术;煤矿开采的环境一般都较为复杂,不仅容易导致煤矿资源开采不足,而且容易让外界因素对煤矿开采过程造成影响。

通过掘进支护技术的应用,则可以实现煤矿资源的更好开采,可以让煤矿资源得以更好运输,并实现通风工作的保证。

一、复杂地质条件下煤矿采煤掘进的难点1.岩性变化明显。

向更深的地方进行煤矿开采工作是增加煤矿开采量的重要手段。

但是这种方法会对煤层的地质结构造成不同程度的破坏,尤其是在不断加大的顶板性变化下,拱状围岩在这一过程中受到的外力在原有基础上,呈现出不断增加的状态。

最后会直接影响到煤矿掘进工作的安全性与可靠性。

2.煤层容易松动。

在实际进行开采工作之前,我们需要对矿区的情况进行仔细调查与分析。

松动的矿井顶部以及底板煤层都会导致支离破碎现象发生的概率不断增加,尤其是在掘进煤层的过程当中,极易导致煤层出现一系列的变形问题。

顶板以及底板大程度的收缩现象,也是该煤矿在作业过程当中所面对的主要问题,这会对支护工作的顺利开展造成一定阻碍。

如果不能实现对恰当支付方式的选择,就会给煤矿采掘工作带来一定的安全隐患。

3.巷道断层较多。

该煤矿地形地质条件相当复杂,同时有大坡度的巷道存在。

通过分析巷道周边我们可以发现,其地质存在较多的断层等现象。

薄煤层在整个矿井中所占据的比例相当大。

在实际针对薄煤层进行开采作业的过程当中,半煤巷是巷道掘进支护所使用的主要手段,这对支护工作所提出的要求相当高。

尤其是采煤设备以及支护方式在这一过程当中面临着全新的要求与挑战。

为在真正意义上实现对支护方式的科学选用,我们必须促使设备装配水平得到有效提升,从根本上避免给采煤工作带来不良影响的现象出现。

复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术

复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术

复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术摘要:煤矿采煤掘进支护技术是煤矿开采的重要技术之一,也是煤矿采掘的重要环节。

随着对煤炭资源需求量的逐年上升,我国也加大了对煤炭资源的开采力度,煤炭资源年产量也明显提高。

不过煤炭开采大多是在复杂的地质条件下进行的,因此,煤炭开采难度更大,开采安全问题也尤为突出。

其中,采用科学合理的煤矿支护技术可以支撑整个巷道,确保巷道安全,从而为煤炭开采提供安全的作业环境。

关键词:复杂地质条件;煤矿掘进;支护技术引言:煤矿开采企业必须要深刻意识到复杂地形对矿产资源开采的影响,要根据实际施工情况来科学购买掘进机和相关配套设备,煤矿总工程师必须要具备前瞻性目光,有针对性的运用煤矿采煤掘进支护技术,来有效克服高压、高强度的复杂地质构造下对煤矿开采工作的影响,进一步提高煤矿开采工作效率。

1.复杂地质条件下煤矿掘进支护技术的应用意义煤矿行业属于工作范围广泛、危险系数极高的行业,结合近几年各地煤矿发生的安全事故,血淋淋的事实无一不为安全生产管控敲响了警钟,所以,安全生产管理以及安全风险防范成为煤矿企业生产经营管理工作的重中之重;在煤炭开采过程中,在确保井下良好的通风、排水效果的同时,还需要在矿井底部采取支护和加固等措施以确保井下作业安全,随着煤炭开采的持续深入,井下巷道越来越长,地质状况也更加复杂多变,极大地增加了掘进的难度,并且对巷道的安全性与可靠性也提出了更高的要求,为了进一步提高井下作业的安全系数,确保职工生命安全,应用更科学先进的煤矿掘进支护技术更好地支撑井下巷道[1]。

随着技术的不断发展、成熟与进步,煤矿掘进支护技术的应用有效减少煤炭开采施工作业中存在的安全隐患,在维护井下工人生命安全、规范安全生产、提高煤矿开采率等方面起到了积极的作用,对促进我国社会和谐和经济发展有着重要的现实意义。

2.复杂地质条件下运用煤矿采煤掘进支护技术类型2.1直接破顶支护技术直接破顶技术多运用在断层地带以及土质松散软绵区域,它可以大幅度降低生产安全风险系数,可以提高整体采掘速率,还可以起到稳固四周岩石的作用,保证锚网索支护技术的运用价值发挥到最大化。

复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术

复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术

复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术摘要:随着我国社会经济的进步与发展,煤矿开采中也引进了大量的技术,其中掘进支护技术就是煤矿开采中不能缺少的一项技术。

掘进支护技术是保障煤矿开采顺利实施的主要技术,有助于提高煤矿开采的安全性。

煤矿开采掘进支护技术在复杂地质中面临着一些难题,全面组织掘进支护的应用,维护煤矿开采的安全性,保障煤矿开采工作的合理性及科学性。

接下来,文章就复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术展开论述。

关键词:复杂地质条件;煤矿掘进;支护技术引言众所周知,针对煤矿开采工作而言,最为明显的一个特点便是施工的地质条件十分复杂,由此致使煤矿开采的过程中存在着一定的安全隐患。

一般来说,面对较为复杂的地质环境,要求开掘处理很多的巷道,以便确保煤炭运输与通风工作的顺利开展。

从国内煤矿掘进支护技术的发展历程来看,进行了数次改进,现以锚杆支护技术的运用最为广泛,不仅使巷道岩层相应的强度与聚集力获得增强,而且降低了坍塌事故的发生率。

基于此,深入探究和分析基于复杂地质条件下煤矿掘进支护技术的应用显得非常关键,具有重要的意义。

1煤矿开采掘进支护中复杂地质的影响1.1引起前掘后修问题前掘后修是指煤矿开采掘进支护前面掘进后面紧接着维修,这类问题的影响比较严重,属于复杂地质煤矿中经常出现的问题。

复杂地质具有不确定的特点,煤矿开采掘进支护中遇到复杂地质时,当掘进过后就会引起破坏问题,立即需要组织修复,增加了掘进支护的工作量,同时也会增加煤矿开采的风险。

1.2地质结构多样性煤矿工程中复杂地质中表现出了多样性的地质结构,地质结构的多样性就会影响煤矿掘进支护的施工效果。

地质结构之间也会产生相互的影响,一处地质破坏后会牵动整体的地质结构,加重了煤矿掘进支护的工作负担,还会影响打孔、钻进的效果,表明复杂地质对煤矿开采掘进支护的影响。

2煤矿掘进支护技术运用中的重点说明2.1科学选用相关机械设施实施煤矿的开采工作时,需要科学选取巷道掘进长度和有关机械设施的规格型号,其重要性是不容忽视的。

复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术

复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术

复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术摘要:科技的进步,促进人们对能源需求的增多。

我国的能源储备较为丰富,相对于其他国家,拥有较多的煤炭资源,这些煤矿都深藏在地下很深的位置,人们要想获得这些煤炭资源,就需要提前挖出相应的通道。

让所有的作业人员能安全工作,完成煤炭的运输。

但是,在实际的开采过程中,我国煤炭资源的分布范围较多,难免会存在较多的复杂地质条件,同时,还能带来非常多的安全隐患,严重影响整个煤矿开采工作。

这时就需要相关人员能深入分析和研究复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术,并将其运用到实际的掘进工作中,保证作业的顺利开展,同时,保证所有人员的生命安全。

本文就复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术展开探讨。

关键词:复杂地质条件;煤矿;掘进支护技术引言煤炭企业,尤其是采煤工作,是事故高发、危险性高的行业,在煤矿事故中除了瓦斯爆炸,以煤矿坍塌事故为最常见的煤矿事故。

之所以会出现煤矿坍塌,主要是在掘进过程中,随着开采的不断推进,支护工作跟不上工程进度,就有可能出现巷道塌陷,不仅制约了工程进度,更是对工作人员的生命安全造成了极大的威胁,不仅危害企业的效益,还会影响企业的正常运行和长期发展。

1山区煤矿开采难点1.1地质结构不论是平原地区还是山区煤矿资源开采都必须要遵循由浅到深的原则,在实际开采过程中根据实时情况来逐步尝试增加开采深度,当煤矿开采深度达到一定额度值时会对煤层中的地质结构造成损坏。

山区煤矿资源开采难度主要表现为在攻克顶层岩石上,因为岩石具有一定的特性,如果强行注入过多的外力,就会导致岩石内部及外部发生明显的变化,所以在进行山区矿产资源开采时必须提前做出针对性的、实用性的开采方案以及支护预防方案,进而提高山区煤炭资源的开采总量。

1.2掘进与维修的衔接先掘后修施工是煤矿巷道掘进工作中的核心工作之一,对于保障掘进工作的顺利开展具有重要意义,但也具有工程量大、工作要求高的特点,是随着前方掘进工作完成之后,对巷道的顶板和底板进行及时的修补,有助于保障后续的掘进工作展开。

煤矿掘进支护技术在复杂地质条件下的应用分析 游成源

煤矿掘进支护技术在复杂地质条件下的应用分析 游成源

煤矿掘进支护技术在复杂地质条件下的应用分析游成源摘要:煤矿开采所处地理环境较为复杂,特别是针对一些复杂地质条件的掘进作业,给施工安全与工艺技术的应用造成极大影响。

合理应用煤矿掘进支护技术能够提高煤矿生产效率和质量,本文通过煤矿掘进支护的意义,对煤矿掘进支护技术在复杂地质条件下的应用展开探讨。

关键词:煤矿掘进;掘进支护;支护技术;复杂地质引言我国国土面积广阔,资源储量非常丰富。

在大量的资源储备中,煤炭资源是开发的重点资源之一,但在复杂地质中煤炭资源的储备更加充足,因此便在一定程度上导致开发有了更大的困难。

将煤矿掘进支护技术应用到复杂的地质条件下,有重要的作用和意义。

1煤矿掘进支护技术的应用意义在开展煤矿开采工作的过程中,需要在矿井底部做好安全。

可靠的设置工作,并且要强化煤矿通风功能以及排水功能,为确保煤矿开采工作的顺利实施奠定良好的基础。

同时,在煤矿开采工作量不断增加的同时,矿区的掘进工作难度也在日益加剧,因此,对巷道的可靠性以及安全性也提出了更高的要求。

面对这种现象,为了确保煤矿巷道底部开采工作的安全性,就需要在开采煤矿资源的时候运用科学、合理的掘进支护技术,从而起到很好的支护巷道的作用。

不断增加的煤矿掘进支护技术频次,有效提升了煤矿掘进支护技术的使用成熟度,并且也降低了施工阶段安全隐患的产生,对不断提升我国煤矿资源开采工作的规范性以及安全性起到了非常关键的作用。

2复杂的地质条件给开采带来的困难我国是著名的煤矿大国,有着悠久的采矿历史。

正是因为这样,现在能采的矿越来越少,所以要想有矿就只能向更深处开采。

一般而言,处在深层的煤矿,在开采过程中是最难的,既不能破坏其上层结构,又要保证能够有矿可采。

回采工作是所有工作中最难的一个,因为在开采过程中周围的岩石在作用力下会变的非常软、开采深度增加会使得煤层的顶板变得脆弱,这两者在一定程度上加大了掘进的难度,不仅如此,还要考虑安全问题,在复杂多变的开采中,安全问题不能得到有效的解决,会增加了开采工作的风险。

复杂地质条件下的基坑支护新方法 曾宗年

复杂地质条件下的基坑支护新方法 曾宗年

复杂地质条件下的基坑支护新方法曾宗年摘要:对于一些地质条件比较复杂的工程来说,在建设的时候如果遇到了地下室的建设,就需要进行基坑的开挖。

一般来说,这种类型的基坑都是比较深的。

如果工程所在地的周围有成熟的道路建设,那么就容易由于基坑的开挖导致这些基础性设施受到影响。

为了降低工程的造价,确保基坑支护和边坡支护的安全,使得周围的建筑物、构筑物和管线的安全性得到保障,需要对复杂地质条件下的基坑支护新方法进行探讨,从而为工程的开展提供帮助。

关键词:复杂地质;基坑支护;边坡支护;新方法一、工程概况和基坑支护的背景在本文的研究当中,主要探讨了龙泉市交通运输物流中心(一期)工程在复杂的地质条件下的多种支护方式组合使用的基坑支护方法。

该工程的地点位于龙泉市西南临松溪路,东南面是广济街,东北边已经是建成的公路段办公楼。

该工程的总建筑面积达到了14233㎡,占地面积为1303㎡。

该工程地下一层,地上十二层,建筑的高度54m。

由于基坑原场地为水塘地势低洼,绝对标高在205.4m~208.39m起伏不定,四周为低丘缓坡,东北侧有已建的公路段办公楼距离较近,且存在较大高差,绝对标高在211.726m~213.471m之间,东南侧为广济街,路基为回填土,距离基坑边3米左右,尚有一路煤气管线经过,绝对标高在209.95m~213.3m之间,西南临松溪路,道路下埋设有大量的市政管道、通信电缆井,对本工程基坑施工所产生的影响极为敏感,极易造成各类纠纷。

深基坑开挖引起的土体变形,将在一定程度上改变周边建筑物和地下管线的正常状态,当土体变形过大时,会造成邻近结构和设施的失效和破坏,造成巨大的经济损失。

如果没有有效处理好基坑支护问题,因桩基础施工时间长支护使用时间长,坑内淤泥遇水软化,基坑周围变形大,基坑开挖将严重影响周围建筑物桩基础的安全级支护结构本身的安全,必将影响工程进度二、复杂地质条件下的基坑支护方法探讨综合考虑工程地质条件,基坑开挖深度,周边环境条件因素,为了节约成本造价,采用最简易的综合施工方案;对地下室东面、南面、西面、北面各不同区域边坡,采取不同的支护方案,本工程基坑围护采用钻孔灌注桩+松木桩+砂包综合支护形式。

浅谈复杂地质条件下巷道支护技术

浅谈复杂地质条件下巷道支护技术

浅谈复杂地质条件下巷道支护技术摘要:以国内某矿为例,通过分析复杂地质条件下的巷道掘进与支护技术,介绍了支护主体高度与稳定度的调整、掘进支护角度的变动性设计和掘进支护设备资源的合理应用方法,在此基础上确定了合理的支护核心点、调整支护主体高度与稳定度,实现安全掘进。

关键词:复杂地质条件;煤矿掘进;支护技术1.巷道支护影响因素与掘进技术1.1巷道支护影响因素分析煤矿地质条件复杂,异常现象众多,对在此条件下进行的开采活动造成了很大的困难,对开采活动也提出了更高的安全需求、技术需求与管理需求,也是对开采技术的重要考验。

为了能够顺利完成复杂地质条件下的生产活动,首先必须分析影响煤矿巷道支护的主要影响因素。

由于长期不断的地质构造运动,使得煤矿所在地区的地下岩层已经遭到了严重破坏,出现了围岩碎裂、节理发育等现象,最终造成在煤炭资源的开采过程中岩层的压力增大、裂纹增多的现象,使得围岩顶板的压力不断增加。

由于地质条件的变化,会使巷道围岩强度变小。

在地质构造带附近掘进的巷道围岩强度小、尤其是当所在地区地下水丰富情况下,围岩可能出现软化现象,给支护工作造成了极大困难。

随着掘进长度的变化,围岩应力重构会进一步加剧围岩本身的不稳定性,使得巷道围岩的强度进一步降低。

由于目前部分巷道采用的是开放式支护体结构,在此情况下,当巷道顶帮压力增加时,底板围岩可能会存在应力集中的问题,软岩地板会出现底鼓等现象,从而造成轨道铺设困难,最终给支护过程的进行带来障碍。

1.2掘进技术掘进工艺:一般分为综掘机掘进和普通掘进两种。

在选择何种掘进工艺时,主要的参考依据是巷道的长度,两者存在一个互相取代的临界点。

与此同时,综掘机与普通掘进设备的相关参数也决定着巷道的长度。

一般情况下,普通掘进适用于300m以内的工作面,而综掘机适用于300m以上的工作面,这种分类方法可以最大限度地发挥两种设备各自的特点【1】。

综掘机类型的选定:在选择综掘机类型时需考虑各种因素,主要有体积、紧凑性、适用与截割强度、效率、可维护性等等,如果没有按照科学、合理的原则对综掘机类型进行确定,就有可能导致最终选择的综掘机不能适应所在煤矿的地质条件,降低工作效率。

复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术

复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术

复杂地质条件下的煤矿采煤掘进支护技术摘要:我国在经济社会发展中会经常利用煤炭资源,目前正在进一步加大开采强度和深入研究开采强度的相关问题。

煤炭行业由于建设本身的实际地质条件比较困难,开采难度逐渐加大,这样的情况可能预示着一种新型煤矿开始开发。

此时,在相关工作过程中,各种措施根本没有真正落实,同时也可能会存在于已经很长时间的大型煤矿当中,其中的矿井构造一般情况下都是比较复杂的。

关键词:复杂地质条件;煤矿采煤;掘进支护技术随着煤矿开采技术的不断发展,煤矿企业的安全管理意识不断提高。

煤矿开挖过程中所采用的支护技术是安全开挖的关键。

为此,相关技术人员必须全面研究煤矿地质构造,根据实际情况选择合理的开挖工艺和开挖设备,制定合理的支护结构施工方案,切实保障开挖质量和安全,充分保障煤矿产业的健康持续发展。

1 困难地质条件下煤矿开采支护技术应用难点1.1 地质构造变化煤矿是一种比较特殊的资源,优质煤往往集中在地核深处,开采深度越大,煤炭资源就越丰富,煤层的地质结构可以变得更加丰富,煤层中的地质结构可能会在外力作用下遭到破坏。

主要支护难点集中在顶层岩石之上,在没有针对性的开采计划的情况下,必须外力支撑,否则采煤效率将大大降低。

1.2 巷道挖掘工程难度大在煤层构造地质条件恶劣的情况下,如果煤层下部和上部的土体相对较软,那么在掘进过程中出现的问题也会增加,例如软土质量增加了巷道的成型难度。

只要有外力作用,就容易造成巷道变形,因此很多支护技术很难顺利应用。

在煤炭资源开采中,由于配套技术应用不足,安全事故频发,严重影响煤矿企业经济效益和社会效益的提高。

1.3 技术装备落后于实际支护需求随着煤炭开采业的发展,一个比较普遍的现象是设备和技术条件落后,导致支护效果不好。

尤其是对于复杂的地质条件,在掘进支护过程中对各种设备也提出了更高的要求。

因此,要保证配套效果,提高采煤效率和质量,需要有足够的技术手段来保证。

但在现实中,目前我国很多煤矿的技术和设备都在慢慢现代化,在掘进支护过程中很难对相关工程的性能给出可靠的保证,煤炭资源受到很多限制,因此煤炭资源的开采效果不好。

复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用探究

复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用探究

复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用探究煤矿掘进支护技术是煤炭开采过程中非常重要的一环,它对煤矿的安全生产和高效开采具有重要意义。

在复杂地质条件下,如煤层倾角大、煤层结构复杂等情况下,煤矿掘进支护技术的应用面临更大的挑战。

本文将探究在复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术的应用。

针对煤层倾角大的情况,可以采用斜井掘进技术。

斜井掘进技术是指在煤层倾角大的情况下,采用斜向钻孔进行掘进的方法。

这种方法可以减小掘进面的倾角,提高掘进的稳定性。

斜井掘进技术可以提高采空区的回填效果,减少煤矿的矿山压力。

还可以采用锚杆杆槽支护技术和锚杆加强技术,提高掘进工作面的稳定性。

对于煤层结构复杂的情况,可以采用切眼掘进技术。

切眼掘进技术是指在煤层结构复杂的情况下,通过切眼来进行掘进的方法。

切眼掘进技术可以借助光电测量仪器进行煤层结构的准确测量,然后根据测量结果选择合适的掘进路径。

在掘进过程中,还可以采用灌浆技术对煤层进行加固,增加煤层的稳定性。

在复杂地质条件下,还可以采用冷冻工艺进行掘进支护。

冷冻技术是指通过在掘进工作面周围注入冷却介质,降低温度以增加煤层的稳定性。

在冷冻过程中,可以通过温度监测仪器进行温度的实时监测,确保冷冻效果。

冷冻工艺可以有效降低掘进工作面的塌方风险,保障矿工的安全。

复杂地质条件下煤矿掘进支护技术的应用是煤炭安全生产和高效开采的关键所在。

通过斜井掘进技术、切眼掘进技术和冷冻工艺等手段,可以提高煤矿掘进工作面的稳定性,减少矿山压力,并确保矿工的安全。

与此还需要不断进行技术创新和实践总结,以进一步完善煤矿掘进支护技术,提升煤矿安全生产水平。

复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用探究

复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用探究

复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用探究
随着中国煤炭资源的不断开采,煤矿的地质条件也越来越复杂。

在这些复杂地质条件下,煤矿掘进支护技术已经成为了矿山安全和高效生产的关键技术之一。

本文将探究复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用。

1. 地质勘察和设计
复杂地质条件下,煤层的构造和变形往往不规则,需要进行详细的地质勘察和设计。

通过现代化的测量技术和数学模型,可以预测地质变形范围和煤层开采的难度。

2. 支护方式的选择
根据地质条件的不同,需要选择合适的支护方式。

钢架支护、锚杆支护、煤壁回采法等都是常见的支护方式。

在选择支护方式时,需要考虑支护材料的稳定性和耐久性。

3. 加强预防措施
针对复杂地质条件下可能出现的问题,如地面塌陷、水流、火灾等,需要加强预防措施。

尤其是在地质条件恶劣的矿井中,预防措施是保证矿山安全的关键。

4. 加强施工管理
在施工过程中,需要加强对支护工程的施工管理。

对施工过程中的质量、安全、进度等方面进行全面监控,确保支护工程的质量和安全。

总之,复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用需要综合考虑地质构造、支护方式选择、预防措施加强以及施工管理等方面的问题。

只有通过全面的技术和管理手段,才能确保煤矿的安全运营和高效生产。

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支护方式在复杂地质条件下的演变
: Shenhua Ningxia Coal Industry Group Qingshuiying Coal Mine belongs to the soft coal seam. Soft rock tunnel supporting seriously restricted the safety production of mine, intensified mining tension. Combined with actual situation, this paper puts forward the practical and reliable support program, effectively improves the stability of roadway and increases the safety of tunnel construction. It is of significance to coal mine safety under the condition of the soft rock mining.
1 主斜井原有支护方式
主斜井初设设计中,井筒表土段采用400mm厚混凝土砌碹支护,基岩段采用锚网喷支护,其中锚杆为Ф20×2100mm螺纹钢锚杆,菱形布置,网子用Ф6.5圆钢焊制的钢筋网,网格规格150×150mm,喷厚100mm。

2 支护中出现的问题及原因分析
2.1 支护出现的问题
主斜井采用锚带网喷支护,施工过程中出现不同程度的顶板下沉、裂缝、脱层掉包及底鼓等现象,局部出现冒顶,主斜井变形情况如图1。

主要表现为:
①顶板喷层受挤压变形、掉包、下沉,锚杆支护失效,个别
锚杆被拉出或拉断,掉包严重时出现冒顶;
②两帮受顶板下沉和底鼓影响,喷层开裂、向外鼓出,巷道宽度不够;
③台阶向巷帮一侧严重倾斜,水沟开裂变形。

2.2 原因分析
根据地质勘探报告资料,各煤层顶底板岩性和厚度变化较大,可采煤层顶底板岩性以砂岩及粉砂岩为主,泥岩次之,并有泥岩或炭质泥岩的伪顶、伪底。

主要特征是:
①岩石较松散、易风化;
②岩石较完整,岩体结构多为互层状;
③煤层顶底板岩层均属较软弱或软弱类岩层,抗拉、抗压、抗剪切能力小;
④对二煤底板岩石进行矿物成分化验分析,伊利石40.4%,绿泥石29.8%,石英29.8%:伊利石、绿泥石为膨胀性矿物成分占70%这也是造成巷道破坏的重要因素。

从现场施工揭露情况来看,基本与地质报告提供的岩性相符,巷道开掘后,产生松动压力,围岩脱水风干或遇水后岩石产生膨胀压力,应力重新分布,出现巷道变形。

3 软岩巷道支护原理
3.1 极限平衡理论
巷道开挖后之所以遭到破坏是支护应力小于围岩压力,即极限平衡深入巷道围岩深度和巷道周边位移影响巷道围岩稳定性
各种因素的综合反映。

是巷道围岩稳定和矿压显现的表现形式[1-2]。

在巷道开挖前,岩体处于三向应力平衡状态,开挖后,破坏了围岩原有的三向应力平衡状态,应力重新分布。

弹性区、塑性区、破裂区的力学行为与岩石全应力应变曲线中的相应段是对应的,其中巷道围岩弹性区、塑性区对应与全应力应变曲线峰前段弹性、塑性变形阶段,破裂区对应于峰值后“软化”段和“残余强度”。

大量的现场测试结果表明:一般煤系地层中松动圈是普通存在的,即使处于低应力场中巷道,围岩在地应力作用下难以稳定。

软岩支护应根据围岩变形特征,采用“刚柔相济、及时封闭、缓冲让压、强化围岩”的基本原则。

3.2 支护原理
由于巷道的开挖破坏了围岩原有的三向应力平衡状态,使应力重新分布,一是切向应力增加,并产生应力集中;二是径向应力降低,巷道周边处应力达到零;三是围岩受力状态由三向变成近似二向,岩石强度下降许多,如果集中应力值小于下降后的岩石强度,围岩将处于弹塑性状态,围岩可自稳,不存在巷道支护问题。

相反地,如果集中应力值等于下降后的岩石强度,围岩将发生破坏,这种破坏将从周边开始逐渐向深部扩展,直至达到另一新的三向应力平衡状态为止[3-4]。

现代岩石力学揭示,岩石破裂后具有残余强度,松动破裂围
岩仍具有相当高的承载能力,围岩既是支护压力的根源,又是抵抗平衡原岩应力的承载体,而且是主要的承载结构体。

支护的作用在于维护和提高松动围岩的残余强度,充分发挥围岩的承载能力。

在巷道开挖时要尽量减少对围岩的震动,减少巷道开挖后应力重新分布的扰动范围,同时通过及时封闭围岩或采用超前支护等加固措施,并加强治水,以保护围岩原始结构状态的强度。

4 支护方式演变及现有支护工艺
4.1 支护方式演变
初设中主斜井采用锚带网喷支护,现场施工时巷道变形量较大,经设计院变更支护为锚带网喷+锚索,其它同初设;井筒到位后在+1089m水平向下扩掘皮带搭接硐室,搭接硐室采用锚带网喷+29U型钢支架支护,随后出现变形进行维修,采用注浆锚杆+高强锚杆二次加强支护;+1089m水平向上至井口段施工厚度为400mm、强度为C30商品混凝土反底拱地坪;搭接硐室至井底段因巷道严重变形,进行全面维修,经多次维修形成了最终支护方案:预留变形量+锚带网支护+初喷50mm封闭+架设29U型钢棚并复喷成巷+锚注、高强度锚杆加强支护+反底拱地坪。

4.2 现有支护工艺
现有支护工艺为:预留变形量+锚带网支护+初喷50mm封闭+架设29U型钢棚并复喷成巷+锚注、高强度锚杆加强支护+反底拱地坪,主斜井现有支护工艺见图2。

锚杆:选用Ф20×2500mm螺纹钢锚杆,间排距不超过800mm;
拱形托盘150×150×10mm;锚固端长度≥1m,锚杆的预紧力矩200N·m,底角锚杆要与巷道水平成45°夹角布置;
钢带:采用Ф16mm圆钢钢带,沿拱基线以上与锚杆同排布置;
网子:全断面挂钢筋网;
锚索:锚索采用Ф15.24×7300mm钢绞线,同排布置两根;
喷浆:喷射混凝土,强度C20,添加WG型抗腐蚀抗裂防水剂,添加量为水泥用量的10%,抗渗标号不小于S8。

其中初喷厚度50mm,架棚后复喷成巷厚度175mm;
架棚:采用29U型钢棚,间排距600-1000mm,每根棚腿打设两组锁腿锚杆,锁腿锚杆采用Ф18×2100mm圆钢端头锚杆,且每相邻两组锁腿锚杆通过成品卡缆连锁联接;
锚注:选用ML50×27mm螺旋式专用锚注Ф25×3000mm,并有配套止浆塞、托盘及螺母,间排距1600×1600mm,矩形布置;
高强锚杆:KMG500矿用锚杆钢筋,Ф22×3000mm,间排距1600×1600mm,矩形布置。

外端加工螺纹长度100mm,螺母配套,使用2节MSK23/70树脂药卷锚固,每根锚杆的预紧力矩为
200N·m,采用专用托盘,规格为150×200×12mm;
注浆液配制:采用普通硅酸盐水泥,水灰质量比0.5;
反底拱:先抹200mm厚为混凝土反底拱;然后全断面铺设一层Ф20mm建筑用螺纹钢,网目规格为200×200mm,搭接长度600mm,通过14号铁丝进行捆绑;接着浇筑中间矢高600mm,两
侧400mm厚混凝土地坪;最终形成中间矢高800mm,两侧600mm 厚的切圆板梁反底拱地坪结构。

在支护设计中,针对不同的施工层位和地质条件,根据悬吊理论计算公式进行支护参数调整。

基于清水营煤矿近几年在矿井支护方面的经验和教训,结合现场施工实际现状,采取了强有力措施对已遭受变形破坏的井巷工程进行修复加固,使工程修复加固后不再有较大变形,能保证在有效的服务年限内正常安全使用;并针对不同地质条件下的井巷工程进一步优化支护方案,对新掘的井巷工程采用技术预案,即对新掘工程支护方案进行研究优化,调整支护结构形式和支护参数,在施工中加强矿压监测,根据变化情况,及时进行支护加固,使巷道免遭过大的变形和破坏。

5 结论
清水营煤矿在建矿初期对井下复杂多变的地质条件认识不足,遵循初设的相关技术参数和支护设计进行施工,施工工程绝大部分在中后期发生变形破坏,严重影响了井筒及巷道的正常使用,制约了建井速度。

问题出现后,及时采取应对措施,进行大胆实践,不断提高完善,结合本矿软岩特点和巷道的变形规律,在不断探索和实践中,通过理论分析和现场实践,逐步总结出了一套基本适用的软岩巷道支护方式,即:“扩大断面→减震开挖→及时封闭→成形规整→复合支护→反底拱治理底鼓”。

将软岩巷道支护的着眼点放在充分利用和发挥围岩的自承能力上,不断
调整支护方案、改进工艺流程,以达到控制围岩变形,维护巷道稳定的目的,有效地降低了巷道维修成本,增加了巷道施工的安全性,提高经济效益。

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