巷道支护技术演示文稿
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1、实践矿井概况
序
矿井
1 唐口矿
2 济西矿
产量 (万t/a)
300
45
埋深(m)
地质特征
1029 高应力松软碎涨泥岩
508 强风化基岩、泥化、碎涨严重
治理方法及效果
将3000m破坏巷道加固已稳定 3年 硐室开裂后加固已稳定2年
表1
巷道埋深与变形情况统计表
序 巷道埋 巷道变形及破坏情况 号 深(m)
治理改进方案
1<
巷道基本稳定,使用一年后,局部有 除个别破碎岩层、破碎带外,
400m 微小裂缝,位移量不大于20mm,不 一般不需修复或加固。
影响使用;但遇断层破碎带、水平应
力大于垂直应力或受采动影响的地段
出现变形、破坏,需要修复。
(4)地下水 (5)地温:如龙固、赵楼矿高达42~48℃。
2、主观因素
(1)巷道布置与开挖顺序 (2)巷道断面形状和尺寸 (3)巷道支护材料与参数 (4)支护结构形式 (5)施工工艺与质量
三、控制巷道围岩的主要途径
1、加固围岩(发挥围岩自身强度)
(1)基本原理 ①“先抗后让,强支弱护,保持完整,减少松动”; ②“内实外松,近压远拉,环带连续,异体胶结”。 (2)主要支护形式:锚、网、喷、索、梁、注。 (3)主要支护材料 ①锚杆及配件:高强、预应力、缓压、精加工、拱 形托盘、转动垫圈、长锚固段。
4、锚喷支护技术管理
(1)事前控制——材料检验、措施、人员培训、制度。 (2)事中控制——机械、工艺、操作、检查。 (3)事后控制——标准、验收工具、方法、补充措施。
5、国内外锚喷支护发展趋势
(1)机械化、安全、钻装机、让压锚杆。 (2)高强、高预应力支护技术。 (3)抗让结合,卸压原理研究。
五.深井巷道支护加固实例
3、巷道埋深与稳定的关系
根据矿井调查和实践研究统计分析,当围岩单轴抗压 强度在40~60Mpa的中硬岩中,拱形巷道断面12~ 20m2条件下,采用常规的锚网喷支护形式:锚杆规格 Ø(16~18)×(1800~2000)mm的MSGLW-335无纵肋 螺纹钢树脂锚杆,间排距800×800mm;Ø4mm钢筋网, 网格100×100mm;喷射100mm厚的C20混凝土的支 护结构形式时,巷道埋深与变形情况如表1所示。
杆体强度KMG500以上的钢材,Ф≥22mm, L≥2m,锚固端≥600mm;延伸率2~3%。(见图1 高强预应力锚杆)
高强高预应力让压锚杆——让压前图片
预应力让压锚杆——让压后图片
图1 高强高预应力让压锚杆结构图 (美国济宁捷马公司产品)
②合理参数:
预应力 锚杆屈服强度 0.5 ~ 0.6
轴向抗拉力 杆体破断力 0.6 ~ 0.8
巷道支护技术演示文稿
巷道支护技术
一、深 井 概 述
1、深井的概念
目前一般认为:垂深<400m浅矿井; 400~800m中深 矿井;800~1200m深矿井;≥1200m超深矿井;在相同 的地质条件下,巷道埋藏越深,支护越困难。
2、深井带来的问题
(1)应力高:自重应力通常大于18MPa;近期测试的深 井巷道水平应力多大于垂直应力,最大水平应力达42MPa。 有些深井常发生岩爆现象,开采中形成冲击地压。 (2)地温高:一般达32~46℃,个别高达50~70℃。 (3)渗透水压力大:深井水相互贯通,渗透压达7~8MPa。 (4)瓦斯涌出量大:煤层瓦斯在高压高温作用下,从煤层 中溢出,危害矿井安全。
2 400~ 两帮底部开裂,位移量30~50mm, 一般采用清除破坏部位,补打 600m 有少量底臌,沿拱顶或两肩呈片状或 锚杆、挂网喷浆。对压力大的 条带形剥落,局部冒落露出原岩。破 地段应注浆加固。 坏量约占20~30%,需修复。
3 600~ 底臌、底脚内移,水沟挤裂,巷道顶 以上支护结构、参数需调整, 800m 部两肩部开裂,甚至冒落。30~50% 应加锚索、锚梁或配合注浆加 的巷道需要返修,否则难以正常使用。 固。
预紧力 锚固力 0.4 ~ 0.5
密度
间排距 锚杆长
0.25
~
0.38
(3)锚索:Ф≥17.78mm,预应力≥150kN,最
大承载力≥320kN,长度一般为4~8m,锚固端
长≥1200mm。加固重点是巷道两肩的应力集中带。
(4)锚注加固:
①加固带=1~1.5倍锚固带;
②注浆,水泥浆为主;
③注浆锚杆。(图2、3)
图2 注浆锚杆结构图 图3 高压注浆锚杆结构图
2、应力转移(卸压) (1)反底拱; (2)让压带、让压层; (3)卸压巷; (4)卸压槽; (5)卸压钻孔; (6)爆破松动。
3、锚喷 支护巷道稳定的五个系统 (1)设计系统——支护结构形式、参数、合理性。 (2)设备系统——钻、装、喷、注设备。 (3)材料系统——材料、质量、特性。 (4)施工工艺——顺序、过程、管理。 (5)标准与检测——标准定位、评价、检测机具
(4)不耦合系数:炮眼直径/药卷直径=1.68~1.9为最佳范 围。
(5)起爆方式:最好是预留光面层起爆,即:一次起爆到 二圈眼;周边眼(光面层眼)第二次单独装药一次起爆。
2、锚杆支护(管理严格) (1)材料 (2)参数 (3)工艺及原理 (4)维护、卸压 3、喷射砼支护 (1)材料、配合比 (2)工艺与操作 (3)质量要求
与方法。
四、锚喷技术要点
1、光面爆破
光面爆破是基础,是锚喷支护的前提。光面爆破的要点: (1)钻孔质量:平、直、齐。 (2)炮眼布置:掏槽效果,周边眼距离与最小抵抗线比值,
E/W=0.8~1为最佳范围;即周边眼0.4m,最小抵抗线 0.5m。 (3)装药量:周边眼为辅助眼的1/2~1/3。f=4~6,装1~2 块。
4 >800 上述支护结构很难有效,应加强矿压 专项研究,预防在前。巷道变
m
观测、地应力测试等研究工作,调整 形大时及时调整支护设计或采
支护参数、结构形式和工艺过程。 用高强预应力锚杆、锚索、注
浆锚杆延后加固。
二、 影响巷道稳定的因素
1、客观因素
(1)围岩性质 围岩性质包括岩石性质和岩体性质。 ①岩石性质:主要是强度指标(Rc) ; ②岩体性质:层理、节理和裂隙等。 (2)岩层物相:产生膨胀、蠕变、流变的矿物成分, 如蒙托石、伊利石、Biblioteka Baidu岭石的含量。 (3)地应力与地质构造
序
矿井
1 唐口矿
2 济西矿
产量 (万t/a)
300
45
埋深(m)
地质特征
1029 高应力松软碎涨泥岩
508 强风化基岩、泥化、碎涨严重
治理方法及效果
将3000m破坏巷道加固已稳定 3年 硐室开裂后加固已稳定2年
表1
巷道埋深与变形情况统计表
序 巷道埋 巷道变形及破坏情况 号 深(m)
治理改进方案
1<
巷道基本稳定,使用一年后,局部有 除个别破碎岩层、破碎带外,
400m 微小裂缝,位移量不大于20mm,不 一般不需修复或加固。
影响使用;但遇断层破碎带、水平应
力大于垂直应力或受采动影响的地段
出现变形、破坏,需要修复。
(4)地下水 (5)地温:如龙固、赵楼矿高达42~48℃。
2、主观因素
(1)巷道布置与开挖顺序 (2)巷道断面形状和尺寸 (3)巷道支护材料与参数 (4)支护结构形式 (5)施工工艺与质量
三、控制巷道围岩的主要途径
1、加固围岩(发挥围岩自身强度)
(1)基本原理 ①“先抗后让,强支弱护,保持完整,减少松动”; ②“内实外松,近压远拉,环带连续,异体胶结”。 (2)主要支护形式:锚、网、喷、索、梁、注。 (3)主要支护材料 ①锚杆及配件:高强、预应力、缓压、精加工、拱 形托盘、转动垫圈、长锚固段。
4、锚喷支护技术管理
(1)事前控制——材料检验、措施、人员培训、制度。 (2)事中控制——机械、工艺、操作、检查。 (3)事后控制——标准、验收工具、方法、补充措施。
5、国内外锚喷支护发展趋势
(1)机械化、安全、钻装机、让压锚杆。 (2)高强、高预应力支护技术。 (3)抗让结合,卸压原理研究。
五.深井巷道支护加固实例
3、巷道埋深与稳定的关系
根据矿井调查和实践研究统计分析,当围岩单轴抗压 强度在40~60Mpa的中硬岩中,拱形巷道断面12~ 20m2条件下,采用常规的锚网喷支护形式:锚杆规格 Ø(16~18)×(1800~2000)mm的MSGLW-335无纵肋 螺纹钢树脂锚杆,间排距800×800mm;Ø4mm钢筋网, 网格100×100mm;喷射100mm厚的C20混凝土的支 护结构形式时,巷道埋深与变形情况如表1所示。
杆体强度KMG500以上的钢材,Ф≥22mm, L≥2m,锚固端≥600mm;延伸率2~3%。(见图1 高强预应力锚杆)
高强高预应力让压锚杆——让压前图片
预应力让压锚杆——让压后图片
图1 高强高预应力让压锚杆结构图 (美国济宁捷马公司产品)
②合理参数:
预应力 锚杆屈服强度 0.5 ~ 0.6
轴向抗拉力 杆体破断力 0.6 ~ 0.8
巷道支护技术演示文稿
巷道支护技术
一、深 井 概 述
1、深井的概念
目前一般认为:垂深<400m浅矿井; 400~800m中深 矿井;800~1200m深矿井;≥1200m超深矿井;在相同 的地质条件下,巷道埋藏越深,支护越困难。
2、深井带来的问题
(1)应力高:自重应力通常大于18MPa;近期测试的深 井巷道水平应力多大于垂直应力,最大水平应力达42MPa。 有些深井常发生岩爆现象,开采中形成冲击地压。 (2)地温高:一般达32~46℃,个别高达50~70℃。 (3)渗透水压力大:深井水相互贯通,渗透压达7~8MPa。 (4)瓦斯涌出量大:煤层瓦斯在高压高温作用下,从煤层 中溢出,危害矿井安全。
2 400~ 两帮底部开裂,位移量30~50mm, 一般采用清除破坏部位,补打 600m 有少量底臌,沿拱顶或两肩呈片状或 锚杆、挂网喷浆。对压力大的 条带形剥落,局部冒落露出原岩。破 地段应注浆加固。 坏量约占20~30%,需修复。
3 600~ 底臌、底脚内移,水沟挤裂,巷道顶 以上支护结构、参数需调整, 800m 部两肩部开裂,甚至冒落。30~50% 应加锚索、锚梁或配合注浆加 的巷道需要返修,否则难以正常使用。 固。
预紧力 锚固力 0.4 ~ 0.5
密度
间排距 锚杆长
0.25
~
0.38
(3)锚索:Ф≥17.78mm,预应力≥150kN,最
大承载力≥320kN,长度一般为4~8m,锚固端
长≥1200mm。加固重点是巷道两肩的应力集中带。
(4)锚注加固:
①加固带=1~1.5倍锚固带;
②注浆,水泥浆为主;
③注浆锚杆。(图2、3)
图2 注浆锚杆结构图 图3 高压注浆锚杆结构图
2、应力转移(卸压) (1)反底拱; (2)让压带、让压层; (3)卸压巷; (4)卸压槽; (5)卸压钻孔; (6)爆破松动。
3、锚喷 支护巷道稳定的五个系统 (1)设计系统——支护结构形式、参数、合理性。 (2)设备系统——钻、装、喷、注设备。 (3)材料系统——材料、质量、特性。 (4)施工工艺——顺序、过程、管理。 (5)标准与检测——标准定位、评价、检测机具
(4)不耦合系数:炮眼直径/药卷直径=1.68~1.9为最佳范 围。
(5)起爆方式:最好是预留光面层起爆,即:一次起爆到 二圈眼;周边眼(光面层眼)第二次单独装药一次起爆。
2、锚杆支护(管理严格) (1)材料 (2)参数 (3)工艺及原理 (4)维护、卸压 3、喷射砼支护 (1)材料、配合比 (2)工艺与操作 (3)质量要求
与方法。
四、锚喷技术要点
1、光面爆破
光面爆破是基础,是锚喷支护的前提。光面爆破的要点: (1)钻孔质量:平、直、齐。 (2)炮眼布置:掏槽效果,周边眼距离与最小抵抗线比值,
E/W=0.8~1为最佳范围;即周边眼0.4m,最小抵抗线 0.5m。 (3)装药量:周边眼为辅助眼的1/2~1/3。f=4~6,装1~2 块。
4 >800 上述支护结构很难有效,应加强矿压 专项研究,预防在前。巷道变
m
观测、地应力测试等研究工作,调整 形大时及时调整支护设计或采
支护参数、结构形式和工艺过程。 用高强预应力锚杆、锚索、注
浆锚杆延后加固。
二、 影响巷道稳定的因素
1、客观因素
(1)围岩性质 围岩性质包括岩石性质和岩体性质。 ①岩石性质:主要是强度指标(Rc) ; ②岩体性质:层理、节理和裂隙等。 (2)岩层物相:产生膨胀、蠕变、流变的矿物成分, 如蒙托石、伊利石、Biblioteka Baidu岭石的含量。 (3)地应力与地质构造