巷道围岩控制
深井软岩巷道围岩控制技术
深井软岩巷道围岩控制技术摘要：深井软岩巷道围岩控制技术是在矿山、隧道、地下工程等领域中应用的一种重要技术。
由于软岩的力学性质较差，围岩的稳定性常常受到严重威胁，给工程的安全和效益带来巨大挑战。
软岩巷道大变形支护问题一直是煤矿生产建设中的难题，也是目前国内外尚未得到有效解决的技术难题。
随着我国资源开采由浅部向深部转移，软岩支护重要性越来越突出。
随着各种支护材料和方法的研发与改进，使得围岩控制技术越来越成熟和可靠，然而由于软岩工程的复杂性和多变性，仍然存在许多挑战和问题需要解决。
基于此，本文以实际案例为例对深井软岩巷道围岩控制技术进行了研究。
关键词：神经软岩巷道；围岩控制技术；支护1.深井软岩巷道围岩控制技术该技术是指在深井、隧道或地下工程等软岩地质条件下，通过一系列的工程措施和技术手段，以保证围岩的稳定性和工程的安全、可靠运行[1]。
这项技术的研究和应用对于解决软岩巷道工程中的围岩问题至关重要。
深井软岩巷道的围岩通常具有较差的力学性质，容易产生变形、开裂、坍塌等不稳定现象，为了克服这些问题，深井软岩巷道围岩控制技术采用了多种支护和加固措施来增强围岩的抗压和抗剪强度，提高围岩整体稳定性[2]。
但是软岩工程的复杂性和多变性使得围岩控制工作具有一定难度，需要进一步完善和创新技术手段。
2.深井软岩巷道围岩控制技术应用研究2.1背景介绍新安煤业位于深部中生代侏罗纪软岩煤系地层，岩石巷道的开挖后很快受到风化影响，特别是在遇水的情况下，容易发生膨胀和剧烈变形。
这导致新安煤矿在建井期间先期掘进的4000多米巷道几乎全部受到破坏。
长期以来，新安煤业一直受到软岩巷道大变形灾害的困扰，巷道出现严重的底臌、顶板下沉、巷帮鼓出等现象。
最严重的巷道顶板与底板直接闭合，顶底板移近量超过3000mm，对矿井的安全生产构成了极大威胁，同时也导致了矿井生产成本的急剧增加，每年巷道的维修成本超过5000万元。
近年来，新安煤业的领导非常重视深部软岩巷道的治理工作，组织了中国矿业大学等煤炭行业单位开展了钢管混凝土、恒阻大变形锚索、高强锚杆等支护工艺的改革，取得了一定的成效，然而在持续的高地应力作用下，巷道仍然无法改变持续变形而需要不断翻修的局面。
地质构造区巷道掘进及回采围岩控制技术
地质构造区巷道掘进及回采围岩控制技术地质构造区是指具有特定的地质构造特征的煤矿区域。
地质构造区巷道掘进及回采围岩控制技术是煤矿开采过程中的关键技术之一，对保证矿井的安全稳定和高效开采具有重要意义。
本文将对地质构造区巷道掘进及回采围岩控制技术进行详细阐述。
一、地质构造特征及影响因素地质构造特征是指地质构造对煤层和围岩性质形成的影响。
常见的地质构造特征包括断层、褶皱、岩体结构等。
这些地质构造特征会导致煤层和围岩的变形、断裂、滑动等现象，进而影响巷道的稳定性和开采效果。
地质构造特征对巷道掘进及回采围岩控制技术的影响主要有以下几个方面：1. 地应力分布不均匀：地质构造的存在导致地应力分布不均匀，使得煤层和围岩的应力状态复杂多样，增加了巷道开挖和围岩控制的难度。
2. 煤层倾角和变形：地质构造引起的煤层倾角和变形会导致巷道的变形和破坏，增加了巷道围岩控制的难度。
3. 地质构造带：地质构造带是地质构造的显著特征，具有较大的空间扩展性和影响范围。
在地质构造带附近进行巷道掘进和回采时，需特别注意围岩的稳定性，采取相应的支护措施。
二、巷道掘进技术1. 顺层巷道开挖：在地质构造区进行巷道开挖时，优先选择顺层巷道。
顺层巷道开挖相对较容易，可减少地质构造带的影响。
2. 断层横越巷道：在遇到断层时，可以选择横越断层开挖巷道的方式。
通过在断层两侧设置悬索锚杆或盘状锚杆支护，保证巷道的稳定。
3. 导坑法：在遇到较大的断层时，可以采用导坑法进行巷道掘进。
导坑是一种预先探测断层情况的方法，通过导入小断层，探测地质构造带的性质和变形情况，为后续巷道掘进提供参考。
三、回采围岩控制技术1. 安全巷道：在地质构造区进行煤层回采时，需要设置安全巷道以确保矿工的安全。
安全巷道要远离断层和其他地质构造带，采取坚固的支护措施，保证矿工在紧急情况下的疏散通道。
2. 支护措施选择：对于需要支护的巷道，应根据地质构造的特点选择合适的支护措施。
常用的支护措施包括锚杆、锚网、喷锚、打炮锚等。
巷道围岩稳定性及控制技术
③ 增加围岩强度可以显著减小巷道围岩的位移
综合考虑可靠性、经济性和使用方便。
三、用工字钢、U型钢、废钢轨等各种钢材加工的支架)
锚杆及其与其他形式组合的联合支护(包括锚梁、锚网、锚喷，锚注等)
① 1945~1950年，机械式锚杆研究与应用；
（四）、巷道支护理论学说
悬吊理论 锚 杆 传统学说 组合梁理论 组合拱理论 围岩强度强化理论 刚性梁理论 近代学说 锚固平衡拱理论 最大水平应力理论
支
护 理 论
巷道围岩稳定性及控制技术
二、巷道围岩稳定性评价
（一）、巷道围岩稳定性影响因素分析及分类指标
对于煤层巷道而言，采动影响主要有两个方面，即本区段的采动影响 和相邻区段的残余采动影响。
① 本区段的采动影响：指因本
区段工作面回采引起的超前支 承压力的影响。在工作面的正 常推进过程中，由于采煤工作 面的大面积回采，工作面前方 煤体上形成了很大的超前支承 压力作用，这个超前支承压力 的影响是煤层巷道在整个服务 期间内围岩变形和破坏的主要 原因。
沿工作面推进方向的超前支承压力分布示意图
二、巷道围岩稳定性评价
（一）、巷道围岩稳定性影响因素分析及分类指标确定
超前支承压力的分布与工作面老顶运动状态密切相关，井下实测资料 表明，直接顶厚度与采高的比值 N可以反映老顶的来压强度，即在同样的 老顶条件下，N值越大，老顶来压强度越小；反之，老顶来压强度就越大。 因此，可以利用N来反映本区段超前支承压力的影响。
⑥ 1990~2000年，以螺纹钢锚杆为代表的锚杆加之长锚索得到了广泛应用；
⑦ 2000~至今，以高强、高预应力锚杆及锚索得到了广泛应用。
钢筋(或型钢)混凝土支架 少量的不支护巷道
三、巷道支护机理
巷道围岩稳定性及控制技术PPT课件
01
围岩稳定性是指在巷道周围岩体 在一定条件下保持其完整性和稳 定性的能力。
02
围岩稳定性分析是评估巷道周围 岩体在各种因素影响下可能发生 的变形、破裂和失稳等行为，从 而为巷道支护和安全提供依据。
影响围岩稳定性的因素
01
02
03
04
地应力
地壳中的应力场对围岩稳定性 产生影响，包括原岩应力和构
造应力等。
性，降低工程成本。
技术先进
积极采用先进的支护技 术、材料和工艺，提高
支护效果。
环保节能
支护材料应尽量选择环保 、可回收利用的，减少对
环境的破坏和污染。
常用支护方式
木支护
以木材为材料，常用坑木、方 木或原木作为支柱和横梁。
金属支架
采用钢材制作，包括钢拱架、 梯形支架等。
混凝土支护
利用混凝土浇筑或喷射，形成 坚固的支护体。
锚杆ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ护
通过在岩体中打入锚杆，利用 锚杆的锚固力来稳定围岩。
支护效果评估
定期监测
对巷道围岩支护进行定期监测，记录围岩变 形、位移等数据。
安全评估
根据监测结果，对巷道的安全状况进行评估， 及时发现潜在隐患。
数据分析
对监测数据进行整理、分析，评估支护效果 及围岩稳定性。
优化设计
根据监测和分析结果，对支护设计进行优化 改进，提高支护效果。
巷道围岩稳定性及控制技术ppt课 件
目 录
• 引言 • 巷道围岩稳定性分析 • 巷道围岩控制技术 • 工程实例分析 • 结论与展望 • 参考文献
01 引言
主题简介
巷道围岩稳定性
主要研究巷道周围岩石的稳定程 度，包括岩石的物理性质、应力 分布、位移变形等因素。
巷道围岩控制进展情况汇报
巷道围岩控制进展情况汇报近年来，随着城市地下空间的不断开发利用，巷道围岩控制成为了地下工程建设中的重要环节。
为了保障地下工程的安全和稳定，我们对巷道围岩控制进行了深入研究和实践，取得了一定的进展。
现将我单位巷道围岩控制的进展情况进行汇报如下：一、围岩勘探与评价。
在巷道围岩控制工程中，围岩的勘探与评价是至关重要的环节。
我们采用了地质雷达、岩芯钻探等先进技术手段，对巷道围岩进行了全面的勘探与评价。
通过对围岩的岩性、构造、断裂、岩层稳定性等方面的综合分析，为后续的围岩支护设计提供了重要的依据。
二、支护结构设计与施工。
针对巷道围岩控制的实际情况，我们结合地质勘探资料，采用了钢筋混凝土衬砌、锚杆喷锚、钢拱架等多种支护结构，并根据围岩的不同情况进行了相应的设计优化。
在施工过程中，我们严格按照设计要求进行施工，确保了支护结构的质量和稳定性。
三、监测与预警系统建设。
为了及时掌握巷道围岩的变化情况，我们建设了完善的监测与预警系统。
通过安装变形监测仪、应力监测仪等设备，对围岩的变形和应力进行实时监测，并建立了预警机制，一旦发现异常情况能够及时采取相应的措施，确保了巷道围岩的安全稳定。
四、技术创新与成果应用。
在巷道围岩控制工程中，我们不断进行技术创新与成果应用。
通过引进国内外先进的围岩控制技术和设备，结合我单位的实际情况，进行了一系列的技术改造和创新，取得了一些成果，并在实际工程中得到了应用和验证。
五、存在的问题与下一步工作。
在巷道围岩控制工程中，我们也面临着一些问题，比如围岩的变化情况不确定性大、支护结构的施工难度较大等。
下一步，我们将进一步加强围岩变化情况的监测与预警，加强对支护结构施工的管理与控制，不断进行技术创新与成果应用，提高巷道围岩控制工程的质量和效率。
综上所述，我单位在巷道围岩控制工程中取得了一定的进展，但也面临着一些挑战。
我们将继续努力，不断提高技术水平，为地下工程的安全和稳定贡献力量。
巷道围岩控制方法与支护方式
然 影响 煤矿 的生 产和 安全 。 回采 巷 道支 护形 式 与参 数 的选择 的 基本 要 求 ， 一是 回采 巷 道要 按 不同煤 矿 的环境 条件 和材 料 ， 择适 合煤 矿条件 的支 护形式 ； 选 二是
强度； 是巷 道支架 遵循 巷 道围岩变 形规律 。 三 确保 巷道 断面满 足煤 矿 四是选 择巷 道支 护 形式要 满足 综合机 械化 采 煤 的要求 ， 为高产、 效 高
形量 相 当小 ， 围岩 、 护相 互作用的过 程 ， 支 实际作用 较小 。 塑性变 形压 生 产 中的掘 进 、 采煤 、 风 、 输 等需 要 ， 通 运 为采 煤 提 供有 利 的条 件 ； 压 ， 是变 形围岩 压力 的基本形 式 。 这 塑性 变 形的 状况 由巷道 塑性 区和 和 集约 生产 奠定 基础 。
回采导 致 的 支承 压 力不但 数倍 干原 岩应 力 ， 并且 ， 响 范 围大 。 影 巷道 条件和 赋存 环境 。
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 和 破 裂 区的发展 。 巷道 矿压 显现规 律 ， 道支护 可分为巷 内支 架支 按 巷 引起 的 支承 压 力的影 响 ， 控制 围岩压 力。 文主 要阐 述了巷 道 围岩压 护 、 强支架支 护、 本 加 巷旁 支护 和联 合支护 等形式 。
巷 道保护与支护措 施等技 术问题
地 质因 素主 要 有： 原岩应 力状 态 、 围岩力学 性 质 、 体 结 构 、 石的 岩 岩 组成 和胶 结状 态 、 围岩 中水 分的 补给状 况等。
２ 巷道围岩的保护及支护措施 ．
（） １ 在巷道 围岩 中钻孔卸压 、 切槽 卸压、 宽面 掘巷 卸压及在 巷旁 留专 门的卸 压空 间等方 法 ， 使巷 道围岩 受到 不 同程度 的卸载 ， 作用 把
煤矿千米深井围岩控制及智能开采技术构想
目录
01 相关技术综述
03 参考内容
02
煤矿千米深井围岩控 制
随着煤炭行业的不断发展，煤矿开采逐步向深度拓展。千米深井的开采面临 诸多挑战，其中围岩控制及智能开采技术的构想成为亟待解决的问题。本次演示 将就煤矿千米深井围岩控制及智能开采技术构想进行探讨，旨在为煤炭行业的可 持续发展提供参考。
在支护技术方面，目前主要有以下几种方法：
1、增加支护刚度：通过提高支护结构的刚度，限制围岩的变形和位移，提 高巷道的稳定性。
2、注浆加固：通过向围岩裂缝注入浆液，提高围岩的整体性和稳定性，防 止裂缝扩展和失稳。
3、锚杆支护：通过在巷道周边设置锚杆，将巷道与围岩牢固地连接在一起， 提高巷道的稳定性。
5、虚拟仿真与预测。通过模拟仿真技术，对矿井生产过程进行预演与预测， 为实际生产提供指导，降低突发情况对生产的影响。
参考内容
在煤矿开采过程中，随着开采深度的增加，巷道周围岩层的压力逐渐增大， 容易导致巷道变形、破裂等问题，给煤矿生产带来极大的安全隐患。为了解决这 一问题，煤矿千米深井巷道围岩支护改性卸压协同控制技术应运而生。该技术通 过一系列先进的支护方法和控制系统，实现对巷道围岩的改性和卸压，提高围岩 的稳定性和安全性。
卸压围岩技术主要是通过降低围岩的应力，提高其稳定性。具体实施方法包 括应力疏散、孔隙率降低和强度提高等。应力疏散可以通过开挖、支撑等方式， 将围岩中的应力分散，降低其应力的集中程度。孔隙率降低可以通过充填、注浆 等方式，提高围岩的密实度，降低其孔隙率，从而增加其稳定性。强度提高可以 通过添加增强材料、进行加固处理等方式，提高围岩的强度和稳定性。
4、推进数值模拟研究：数值模拟软件能够模拟巷道围岩的应力分布、变形 和破坏过程，为支护方案的设计提供参考。应进一步推进数值模拟在超千米深井 巷道支护中的应用和研究。
煤矿深部巷道围岩控制技术
速 复喷 ０ｍ止 塌方处位 于隧道左线 Ｚ ９＋２ 处 ，已穿 同时 ， Ｋ ６ ８５ 将塌方 的情况 及时 向上级单 位汇报 ， 时 的喷射砼 陕 封闭 ， 至厚度 ２ｃ 。 及
研 过 Ｆ 断层破 碎带约 １５ ， 中 Ｚ ９＋ ２－ 赶赴现 场组织 相关单 位人 员进行 现场 踏勘 、 １ 米 设计 １ Ｋ ６ ８５
一
～
１ ６ 中国新技术新产品 ０一
：』 Ｃ ｉ ａ Ｎ ｗ Ｔ ｃ ｎ ｌｇｅ ｎ ｒ ｄ ｃｓ ｈｎ ｅ ｅ ｈ ｏｏ ｉｓａ ｄ Ｐ ｏ ｕ ｔ
工 程 技 术
浅谈 隧道 塌 方， 福建 泉州 ３ ２０ ） ６ ０ ０
摘 要 ： 中结合铜 黄 高速公路 大堆 尖隧道塌 方段 的 治理 ， 文 阐述 了隧道塌 方的经过和 治理过程 ， 出采取控 制爆破减 少 围岩 的扰 动 、 提 超前 支 护、 作好洞 内水的排 治和超前地 质预测等预防隧道塌方 的技术措施 。
主题词 ： 隧道 ； 塌方治理 ； 预防措施
２塌方经过 ３治理方案
凰 ＿一 方 ＿ ． ｌ塌 丞 悫凰
凰 … 方 理 壹 意图 塌 处 纵 ． 蚕
３ 被埋开挖 台车不能移 动或拉 出 ， 碴不 ． １ 塌
塌方发生后项 目部在及 时进行相关处理 的 能 清除 ， 对现有 掌 子面 、 方面 、 体用 Ｃ ５ 塌 塌方 ２ ３ ２对 右 半部 拱顶 塌穴 内采 用 Ｈ１０格栅 ５
提高支护强度的方法 ，卸压技术通过采 取松动 爆破 、 力割缝 、 水 打卸压孔 等措施使 同岩受到多 种形式的压力卸载。 ２． ３ １深孔卸压爆破 。爆破 卸压主要运用 围 岩力 学特征 ， 卸载 、 固为一 体 ， 集 加 是一 种积极 有效 的治理方法。 ２． ． ３ ２工作 面卸压 。利用迎 头瓦斯排放孔进 行高压水射流割缝 ， 使钻孔两侧 形成一定深度 图２应 力转移效果与钻孔长度的关 系 的扁平缝槽 ， 即钻孔 附近煤体 得到局部卸压 ， 从 杆实现高 阻让 压支护。高阻即锚杆给 嗣岩提 供 而对迎头顶板起到卸压作用。 ２． ．３巷帮卸压。在 已经施工的巷道两帮施 较大支护 阻力控制塑性区发展 、降低塑性 区流 ３ 提 工卸压孔 ， 每帮一个 ，间距 ０ ｍ ． ，卸压孑规格 变速度 ， 高支 护阻力可以大大减小 围岩变形 。 ７ Ｌ 让压 即允许 围岩有一定变形 ，允许 围岩变形可 Ｄ８ ｍｍｘ ｍ。 ９ ｌ ２ 减少 锚杆载 荷 ， 防止 锚杆 破断 ， ２ Ａ 利用卸压巷道卸压。在被保护的巷道 降低 围岩应 力 、 ． ３ 侧或两侧 再掘 进一条 巷道 ， 门进行 卸压 ， 改善巷道维护状况 。 专 顶板 支护 ： 作面巷道顶板稳定性差 ， 某Ｔ 易 让其 冒落。 产生离层 、 冒落 ， 用树脂 药卷加 长锚 固 、 预 采 高 ２ ＿ ４进行注浆从而改善围岩力学性能 高强度锚杆 支护强化顶板 。 支护 的顶板 该 深部开采时 ， 由于围岩埋深大 ， 水平应力和 紧力 、 减 巷 垂直应力均 比较高 ，围岩 的承载 能力 难以抗拒 岩层强度和刚度显著提 高 ， 少顶板下沉 量 ， 高应 力的影响 ， ， 注浆加 固 ， 高围岩 道顶板安全性能得 到提高。同时采用快速 承载 因此 通过 提 的整体性和 自 承载能力 ， 整个加 固的岩体 的高预应力锚索将 下部锚 固的顶板悬 吊在上 部 身 使 确保顶板 安全可靠 。 顶板锚杆为直 能有效地 同锚杆 有机地 结合为一个整体 ，从 而 稳定岩层 中， ２ ｍ，长 ２ ｍ的高强度螺纹钢锚杆 ， 距 ａ Ａ 排 变 为软岩。 提高破碎 围岩 中的锚杆锚 固力 ，从而能够适应 径 ２ｒ ７０ ｍ，锚杆布 置见 图 ３ 锚杆 破断载 荷大 于 ５ｍ ， ｌ Ｉ 道松动 范围大顶底 板和两 帮移近量 围岩 的较大变形。 ３巷 ２０ Ｎ 延 伸率 大于 ２％， 现高 阻让 压支 护 。 １Ｋ ， ３ 实 大 ３巷道支护具体技术 同时采用锚索加强 支护 ， 锚索直径 １． ｍ 长 ５ ４ ｍ， ２ 由于深部开采围岩存在软化现象 ， 岩层 比 ３ 超前钻孔应力转移 ． １ ３ ． 每排 ２ ， 长 １ ｍ ０ 根锚 ． 。 ６ 较破碎 ， 松动范围大 ， 破碎 持续时 间快 、 长。围岩 由于巷道埋深 大 、 围岩强 度小 、 复合顶板 ， ７ ｍ 排距为 ３ ｍ， ． ， 存在大量 的节 理裂隙 ，降低 了 围岩的整体性 和 掘进后 、 锚杆支 护之 前 ， 已经产生较大 的离 顶板 下沉 使顶 巷道维 护 强度 ， 围岩处在 峰值后 的范围 内， 了围岩 层 、 ， 板承载 能力快 速衰减 ， 使 加剧 ２１ ５） 裂 隙的发 育程度 ， 成破碎 区并 向纵深 发展 ， 形 因 难 度更大 ， ， 瓦斯抽 放 ， 进迎 头前 为此 结合 在掘 ７ｓ ０ 此巷道 围岩松动范围大 ，顶底板和两帮移 近量 方煤层布置钻孔 ， 一方面抽放瓦斯 ， 一方 面将 另 ７０ ５ 大。 掘进引起的支承应力峰值 向深 部转 移 ，降低巷 ＂ ７０ ５ ２措施概述 道迎头应 力 ， 减少无 支护 空间顶 板离层 、 下沉 。 ２ ． １统筹规划 ， 合理布置 巷道迎头超前钻孔布置见图 １采用 Ｆ Ａ 软件 。 ＬＣ 巷道 布置在稳定的岩层 内，巷道方 向尽可 数值计算 、分析应力转移效果 与钻 孔长度 的关 如 所示 ， 道迎头 钻孔后 ， 峰值位 巷 应力 能与本区最大 主应力方 向一致 ， 小其应力对 系 ， 图 ２ 减 嫠 巷道的作用 ；避免开采 引起 的支承压力 的强烈 置 随钻孔长度增 加显著向深部转移 ，钻孑长 度 Ｌ 图 ３锚 杆 布 置 图 ２ 作用， 将巷道布置在 已采 的采 空区下 ； 采取上部 超过 １ｍ，后 ，峰值位置距巷道表 面的距离减 两帮支护 ： 采用树脂药卷加长锚 固 、 强度 高 煤层预先开采 ， 回采等方法 ， 开上部开采 小 ， ， 跨巷 避 因此 确定钻孔长度 １ｍ， ０ 每掘进 ５ ｍ钻 １ 次 锚杆支护两 帮 ， 提供较 大的支护阻力 ， 两帮 控制 遗 留煤柱 的影 响，且 与煤柱 边沿保 持一定 的距 塑性 区的发 展 、 塑性 区的流变速度 ， 降低 同时 该 离； 避免相邻巷道之 间的相互影响 ； 合理开采顺 支护 又能适 应两帮的较大变形 ， 实现 高阻让压 序 以避免采掘在相邻的 区段 内同时进行等。 支护 。帮 、 角锚杆均 为直径 ２ｍ 长 ２ ｍ 的高 ０ ｍ， ． ２ ２ ． 强围岩 约束 能力 ， ２增 限制破碎 区向纵深 强 度 螺纹 钢 、尾部 热处 理 的锚 杆 ，锚 固长度 发展 １ ｍ， ． 排距 ７ ０ ｍ。 １ ５ｍ 增加支护体强度 ， 防止危岩 出现 ， 出现 即使 ３ － 固两帮和底角 ３加 危岩也 能限制形成较大 的破碎 区。在支 护手段 某工作 面两巷为梯形巷道 ，两帮 和底板 均 上 比较有效 的方法 是采用 高强度 锚杆 、 索 、 锚 为强度较小 的煤层 ， 巷后 围岩破 碎 区从两 帮 掘 网、 联合 支护 ， 梁 进一 步改 善围岩 力学性 能 ， 增 和底角开始 ， 最终也 以两帮最大。 两帮和底角采 强 闱岩 约束力 。 用高强度锚杆支 护 ，阻止破 碎 区；塑性 区的发 ２ － ３降低作用在 围岩 的压力 展， 减小该部位煤层强度 衰减 ， 当两帮和底板 裂 将作用 于巷道周 围的集 中载荷转移到离巷 隙发育 ， 迎头 ８－０ｍ时 ， 即距 ０１０ 应用高 水速凝材 道 较远 的支承 区 ， 巷道 围岩应 力 ， 而减 降低 从 料对两帮及底 板注浆 加固 ，提高破碎 区同岩的 少对支护 的破 坏。 卸压技术是较好的减小压力 、
巷道围岩控制方法
1）木支架
木支架易于腐烂、使用期短、防火性能差、复用率低、损耗大、对围岩移动的适应性差等，当巷道变形量超过100～200mm时，木支架就极易遭到损坏。所以采区巷道应尽量不用或少用木支护。
2）金属支架
金属支架具有承能能力大、可多次复用、可缩量小、有利于防火、贮运方便、安装容易和迅速等优点，所以是当前采区巷道支护主要形式之一。
2、巷内加强支护
1）巷内永久性加强支护
（1）在原来棚子的断面范围内以增加构件的方式加强原有的基本支架，其常见的形式有加中心柱、偏心柱或二者并用；
（2）在原有棚子之间增加一些立柱或棚子。
2）巷内临时性加强支护
临时性加强支护最好采用便于安装和拆移的支撑式单体支柱，最好是单体液压支柱。
3、巷旁支护（木垛、密集支柱、矸石带、人工砌块巷旁支护带、刚性充填带）
（3）综合支护——在巷道同一地段内除采用不同结构的支架外，还采用不同原理的围岩加固措施对巷道进行支护。如“棚子+喷层+围岩注浆”、“锚杆+薄壳支架+壁后注浆”支护等。
三、巷道锚杆支护
【笔注】
1、锚杆种类和锚固力
1）锚杆的分类
按锚杆的锚固方式分类；按杆体锚固段长短分类；按锚杆杆体的工作特性分类；按锚杆作用特点分类；按制造锚杆杆体的材料分类。
（1）平顶型可缩性金属支架
（2）拱形可缩性金属支架
3）石材支护
在井下巷道支护中，有时采用石材材料，常用的有天然石材、人工石材、浇筑混凝土三种形式。
对于天然石材，用于主要大巷的支护中，即常说的砌碹支护。对于人工石材，在井巷支护中目前较少采用。浇筑混凝土支护在目前我国井下主要大巷中采用的较多，该类支护主要用于服务年限比较长、巷道尺寸比较大、地质条件比较复杂的条件下。
巷道围岩稳定性及控制技术
(4)锚杆支护可以改变围岩应力状态，增加围压，并且提高围岩承载能力，改善 巷道支护状况；
(5)围岩锚固体强度提高后，可减小巷道周围的破碎区、塑性区范围和巷道表面 位移，控制围岩破碎区、塑性区的发展，从而有利于巷道围岩的稳定。
对于煤层巷道，研究表明，以围岩的节理裂隙间距与分层厚度表示岩 体完整性是最合适的，且工作面的直接顶初次垮落步距与巷道顶板围岩的 节理裂隙间距以及分层厚度有密切的关系，如图所示。
因此，将直接顶初次垮落步距作为反映煤层巷道岩体完整性的一个综 合因素，它能反映顶板结构和构造对巷道围岩稳定性的影响。
二、巷道围岩稳定性评价
组合拱理论在一定程度上揭示了锚杆支护的组合拱理论在一定程度上揭示了锚杆支护的作用机理但在分析过程中没有深入考虑围岩作用机理但在分析过程中没有深入考虑围岩支护的相互作用支护的相互作用只是将各支护结构的最大支护只是将各支护结构的最大支护力简单相加从而得到复合支护结构总的最大支力简单相加从而得到复合支护结构总的最大支护力缺乏对被加固岩体本身力学行为的进一步护力缺乏对被加固岩体本身力学行为的进一步分析探讨分析探讨计算也与实际情况存在一定差距计算也与实际情况存在一定差距一一般不能作为准确的定量设计般不能作为准确的定量设计但可作为锚杆加固但可作为锚杆加固设计和施工的重要参考
① 1945~1950年，机械式锚杆研究与应用；
② 1950~1960年，广泛采用机械式锚杆，并开始对锚杆支护进行系统研究； ③ 1960~1970年，树脂锚杆推出并在矿井得到应用； ④ 1970~1980年，发明管缝式锚杆、胀管式锚杆并应用，研究新的设计方法， 长锚索产生； ⑤ 1980~1990年，混合锚头锚杆、桁架锚杆、特种锚杆等得到广泛应用，树脂锚 固材料得到改进； ⑥ 1990~2000年，以螺纹钢锚杆为代表的锚杆加之长锚索得到了广泛应用； ⑦ 2000~至今，以高强、高预应力锚杆及锚索得到了广泛应用。
巷道围岩变形治理工程方案
巷道围岩变形治理工程方案一、前言随着矿山开采的深入和矿山深部开采的开展，巷道围岩变形的问题越来越突出，给矿山安全生产带来了严重的威胁。
为了保障矿山生产安全和提高矿山生产效率，必须加强对巷道围岩变形治理的研究和实践。
本文将针对巷道围岩变形治理工程给出详细的方案，以期能够引起工程界的重视和关注。
二、巷道围岩变形的特点及影响1. 巷道围岩变形的特点巷道围岩的变形主要表现为岩体断裂、岩层滑移、岩层变形等，这些变形往往会导致巷道的变形和破坏，严重影响巷道的安全性和通行能力。
2. 巷道围岩变形的影响巷道围岩的变形会使得矿山的开采效率下降，矿山安全隐患增加，同时也会给工人的生命财产安全造成极大的威胁。
因此，必须采取有效的措施对巷道围岩的变形进行治理。
三、巷道围岩变形治理工程方案1. 前期调查在实施治理工程之前，必须进行详细的调查，了解巷道围岩的变形情况、变形机理、变形程度等，为后续的治理工作提供科学依据。
2. 巷道围岩变形治理技术（1）预应力锚杆支护技术：预应力锚杆支护技术是目前比较成熟的巷道围岩支护技术，通过预应力锚杆对围岩进行受拉支护，有效控制围岩的变形。
（2）悬索锚索技术：通过在巷道顶部设置悬索锚索，对巷道围岩进行稳定支护，有效控制围岩的变形。
（3）岩体喷浆加固技术：在巷道围岩出现严重变形时，可以采用岩体喷浆加固技术对巷道围岩进行补强，增加围岩的承载能力。
3. 巷道围岩变形治理工程实施步骤（1）测量设计：根据前期调查的结果，制定巷道围岩变形治理工程详细设计方案，确定治理工程的具体实施方案。
（2）材料采购：按照设计要求和实际需要，采购必要的支护材料和设备。
（3）施工实施：根据设计要求，组织施工人员进行巷道围岩变形治理工程的实施工作，确保施工的安全、质量和进度。
（4）监测和评估：在治理工程实施过程中，要不断进行巷道围岩变形的监测和评估，及时发现问题并进行调整和修正。
四、巷道围岩变形治理工程质量控制为了保证巷道围岩变形治理工程的质量，必须严格按照设计要求和施工规范进行施工。
巷道围岩稳定性及控制技术
该理论认为：在层状岩体中开挖巷道，当顶板在一定范围内不存在坚硬稳定岩 层时，锚杆的悬吊作用居次要地位。如果顶板岩层中存在若干分层，顶板锚杆的 作用将表现在两方面：一方面是依靠锚杆的锚固力增加各岩层间的摩擦力，防止 岩石沿层面滑动，避免各岩层出现离层现象；另一方面，锚杆杆体可增加岩层间 的抗剪刚度，阻止岩层间的水平错动，从而将巷道顶板锚固范围内的几个薄岩层 锁紧成一个较厚的岩层，即组合岩梁。
明显效果，但当围岩产生塑性破坏后，对提高围岩的残余强度及承载能力有显著效
果；锚杆与其锚固范围内的煤体构成一种组合型的锚固支护体，在锚杆的约束与抗
剪作用下，使塑性破坏后易于松动的煤体或煤顶形成具有一定承载能力，并可适应
围岩变形的平衡拱，从而提高了煤体的整体性，防止顶煤松散冒落，锚固平衡拱内
存在着关键承载环，对巷道顶板可起到有效的支承作用。全长锚固锚杆的作用就是
稳定岩层
软弱岩层
虽然悬吊理论直观地揭示了锚杆的悬吊作用，但在分析过程中不考虑围岩的自 承能力，而且将被锚固体与原岩体分开，这与实际情况有一定差距。如果顶板中 没有坚硬稳定岩层或顶板软弱层较厚，围岩破碎区范围较大，无法将锚杆锚固到 上面坚硬岩层或者未松动岩层上，悬吊理论便不适用。
组合梁理论
三、巷道支护机理
度和较高的强度，其厚度越大，越有利于围岩的稳定和支承能力的提高。
锚杆作用角
组合拱理论在一定程度上揭示了锚杆支护的作 用机理，但在分析过程中没有深入考虑围岩－支 护的相互作用，只是将各支护结构的最大支护力 简单相加，从而得到复合支护结构总的最大支护 力，缺乏对被加固岩体本身力学行为的进一步分 析探讨，计算也与实际情况存在一定差距，一般 不能作为准确的定量设计，但可作为锚杆加固设 计和施工的重要参考。
深部巷道围岩控制的关键技术研究
深部巷道围岩控制的关键技术研究一、本文概述随着地下矿产资源的不断开采，深部巷道的稳定性问题日益突出，围岩控制技术的研究与应用显得尤为重要。
本文旨在深入探讨深部巷道围岩控制的关键技术，从理论分析和实践应用两方面，对深部巷道围岩的稳定性控制进行全面系统的研究。
文章首先概述了深部巷道围岩控制的背景和研究意义，指出了当前深部巷道围岩控制面临的主要挑战。
随后，文章对深部巷道围岩控制技术的研究现状进行了综述，包括围岩稳定性分析、支护结构设计、施工工艺优化等方面。
在此基础上，文章提出了深部巷道围岩控制的关键技术，包括围岩分类与评价、支护结构设计优化、施工工艺改进、监测与信息化反馈等方面，并详细阐述了这些技术的原理和应用方法。
文章通过案例分析，验证了所提关键技术的有效性和可行性，为深部巷道围岩控制提供了有益的理论支撑和实践指导。
二、深部巷道围岩的地质特征和力学特性在深入研究深部巷道围岩控制技术之前，对深部巷道围岩的地质特征和力学特性进行全面的了解是至关重要的。
深部巷道的围岩地质特征通常表现为高地应力、高温度、高渗透压等复杂的地质环境。
随着开采深度的增加，地应力逐渐增大，使得围岩的变形和破坏行为更加复杂。
深部岩体的节理、裂隙等不连续面更为发育，进一步加剧了围岩的不稳定性。
同时，深部岩体的物理和化学性质也可能发生变化，如岩石的强度、硬度、弹性等力学性质可能随着深度的增加而发生变化。
深部巷道围岩的力学特性主要表现为高强度、高应力、高变形等特点。
在高地应力条件下，围岩的应力状态复杂，容易产生剪切破坏和拉伸破坏。
同时，由于深部岩体的温度较高，可能导致岩石的热膨胀效应，进一步加剧了围岩的变形和破坏。
深部岩体的渗透压也可能对围岩的稳定性产生影响，尤其是在高渗透压条件下，可能导致围岩的渗流破坏。
深部巷道围岩的地质特征和力学特性都极为复杂，这给深部巷道的围岩控制带来了极大的挑战。
深入研究深部巷道围岩的地质特征和力学特性，对于制定有效的围岩控制技术具有重要的指导意义。
巷道围岩稳定性及控制技术
目前，已取得的巷道支护理论及设计方法的研究成果对巷道支 护工程实际发挥了有益的作用，但是现行巷道支护理论还存在许多 矛盾和不完善的地方，巷道支护设计很大程度上还停留在工程类比 的经验层次上，理论计算和数值模拟往往只能起到一定程度的参考 作用，难以满足工程的实际需要。为进一步发展和完善巷道支护理 论，使理论能够正真科学、准确的用于指导工程实践，还需要开展 大量的工程试验和理论研究工作。 为提高矿井支护安全可靠性，更有效回收煤炭资源，霍州煤电集 团有限责任公司与中国矿业大学联合提出了《巷道围岩稳定性评价及 控制技术研究》，开展了大量的应力实测及围岩物理力学性质测试， 对各矿巷道围岩稳定性进行系统分析评价，提出了相应的控制措施， 并建立了各矿巷道围岩稳定性控制专家系统，使各矿有针对性的选择 最优的支护方案和支护参数，以达到有效控制巷道围岩变形的目的。
论计算所需要的若干参数还难以准确获得。最根本的是，理论计算法的重要特
点是对现有锚杆支护机理的理论和学说的高度依赖性。而这些理论和学说譬如 悬吊理论、冒落拱理论、组合梁理论等都是在一定条件下提出的，在分析过程 中，不考虑支护－围岩的相互作用，因而都有各自固有的局限性，因此，通过 理论计算法给出锚杆支护参数的解析解的前景是暗淡的，近期内无法使锚杆支 护设计真正达到科学化、定量化。
动圈越大，破裂岩体的碎胀力越大，巷道支护越困难，反之亦然。经过大量的
现场松动圈测试及其与巷道支护难易程度相互关系的研究之后，根据松动圈的 大小将巷道围岩分成小松动圈、中松动圈、大松动圈三大类，据此提出了相应 锚喷支护类型建议及参数计算原则。
四、巷道支护设计
锚杆支护设计方法
工程ห้องสมุดไป่ตู้比法主要存在问题：
工程类比法具有很强的针对性，若能选取合适的样本工程，类比分析恰 当，则能够获得较好的设计结果。然而在现场工程实践中，由于地质条件复 杂多变，现场设计人员受个人工作环境和性质及其它客观条件的限制，其类 比范围十分有限，往往难以获取合适的样本工程，同时，由于类比分析主要 是定性分析，分析结果取决于设计人员的知识、工程经验和对目标工程的认 识程度，因而主观因素影响颇大。
简述巷道围岩控制技术
简述巷道围岩控制技术一、引言巷道围岩控制技术是煤矿开采中的一个重要环节，其目的是保障工人安全、提高生产效率和降低成本。
随着科技的发展，巷道围岩控制技术也在不断创新和完善。
二、巷道围岩的特点巷道围岩是指煤矿中开采出来的空间所包围的岩体。
其特点主要有以下几个方面：1. 岩层厚度大：由于煤层多数为平面构造，因此开采时需要在地下挖掘出一条宽度较大、长度较长、高度较低的通路，因此巷道围岩厚度相对较大。
2. 岩层变形能力弱：由于巷道围岩受到地质构造和开采活动的影响，其变形能力相对较弱。
3. 工作环境恶劣：由于工作环境复杂，如地质条件不稳定、气体浓度高等，使得巷道围岩控制技术更加复杂和危险。
三、巷道围岩控制技术分类根据不同的需求和要求，巷道围岩控制技术可以分为以下几种：1. 支护技术：通过设置支架、钢架等方式对巷道围岩进行支撑，以达到稳定和控制的目的。
2. 加固技术：通过注浆、锚杆等方式对巷道围岩进行加固，以提高其强度和稳定性。
3. 预应力技术：通过设置预应力杆等方式对巷道围岩进行预应力处理，以提高其承载能力和抗变形能力。
4. 水泥注浆技术：利用水泥注浆剂对巷道围岩进行加固和封闭处理，以达到稳定和防水的目的。
5. 喷射混凝土技术：通过喷射混凝土对巷道围岩进行加固和支护，以提高其承载能力和稳定性。
四、巷道围岩控制技术应用在实际生产中，根据煤矿地质条件、工作环境和开采方式等不同情况，选择不同的巷道围岩控制技术。
以下是一些常见的应用情况：1. 支护技术：在煤矿开采中，支护技术是最常用的一种巷道围岩控制技术。
其优点是支护结构简单、施工方便、成本低等。
2. 加固技术：当巷道围岩强度较弱或存在大块岩体时，加固技术可以提高其承载能力和稳定性。
常见的加固方式有注浆、锚杆等。
3. 预应力技术：预应力技术主要用于需要长期稳定的巷道围岩中。
通过设置预应力杆等方式对巷道围岩进行预应力处理，以提高其承载能力和抗变形能力。
4. 水泥注浆技术：水泥注浆技术主要用于防水和封闭处理。
千米深井巷道围岩控制技术
• 引言 • 千米深井巷道围岩控制技术概述 • 千米深井巷道围岩控制的关键技术 • 千米深井巷道围岩控制技术的应用
实例 • 未来展望
01
引言
背景介绍
01
随着我国矿产资源开采的深入， 千米深井巷道围岩控制技术成为 研究的热点问题。
02
深井巷道围岩控制技术对于保障 矿产资源开采安全、提高开采效 率具有重要意义。
面临挑战
在深井巷道中，围岩承受着巨大的地压，易 发生变形和破坏；同时，深部地温高，对设 备和人员都是一大考验。因此，需要采取针 对性的围岩控制技术。
技术实施过程
技术方案设计
根据矿区的实际情况，设计出适 合的围岩控制方案，包括选择合 适的支护方式、确定合理的支护
参数等。
施工工艺
详细描述施工工艺流程，包括巷道 掘进、支护安装、监测设备布置等 环节，确保施工质量和安全。
05
未来展望
技术发展趋势
智能化监测
高效掘进技术
利用物联网、大数据和人工智能技术， 实现千米深井巷道围岩的实时监测和 预警，提高监测效率和精度。
发展高效、安全的掘进技术，提高千 米深井巷道的掘进速度，降低施工成 本。
新型支护材料
研发具有更高强度、耐久性和适应性 的新型支护材料，以应对千米深井巷 道的高压、高地温等恶劣环境。
VS
常用的监测仪器包括收敛计、压力计、 位移计等，通过数据采集和处理系统 对监测数据进行实时分析和处理，为 支护设计和优化提供依据。同时，监 测数据还可以用于评估支护效果和安 全性，为后续工程提供参考和借鉴。
04
千米深井巷道围岩控制技术的应 用实例
应用场景介绍
矿区概况
以某大型矿区为例，该矿区具有千米深度的 矿井，巷道围岩条件复杂，需要采取有效的 围岩控制技术以确保安全和高效的生产。
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巷道围岩控制
巷道围岩控制是指在地下巷道开挖过程中，通过采取一系列的措施和手段，以保证巷道周围岩层的稳定性和安全性。
巷道围岩控制是地下工程施工中的重要环节，主要目的包括以下几个方面：
1. 防止巷道塌方：采用支护结构和材料，如钢支撑、锚杆、锚喷等，对巷道周围的岩层进行支护，防止其塌方。
2. 防止岩爆和冒顶：通过喷浆封孔、锚喷、钻爆、预裂、顶板保护等措施，增强巷道周围岩体的稳定性，防止岩爆和冒顶的发生。
3. 控制地表沉降：在地下巷道开挖过程中，采用合适的措施和技术，控制地表沉降的幅度和范围，保护地表建筑物的安全。
4. 控制地下水：巷道开挖过程中，地下水的水压和渗流量增大，容易引起巷道周围岩体的涌水和破坏。
因此，需要采取合适的水文地质措施，控制地下水的水压和渗流，保证巷道的稳定和安全。
总之，巷道围岩控制是地下巷道施工中的重要环节，需要综合考虑地质条件、工程要求和施工技术等因素，采取相应的措施和手段，确保巷道的稳定和安全。