破碎带软岩大断面巷道支护技术研究
破碎松软岩层地段巷道掘进施工工艺探究
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破碎松软岩层地段巷道掘进施工工艺探究破碎松软岩层地段是指地质中存在较多破碎松软岩层的地段。
这类地段地质条件复杂,施工难度较大,需要采用特殊的巷道掘进施工工艺来保证工程的顺利进行。
本文将探究破碎松软岩层地段巷道掘进施工工艺。
巷道掘进施工是地下工程中常用的一种施工方法。
在破碎松软岩层地段,巷道掘进施工需要考虑以下几个方面的因素:地质条件、工程要求、施工工艺和支护措施。
根据地质条件确定施工工艺。
在破碎松软岩层地段,地质条件复杂多变,需要根据实际情况选择合适的巷道掘进工艺。
可以考虑采用冲击法、盾构法、液压冲孔法等不同的掘进方法。
冲击法适用于破碎松软岩层中较大的块状岩体,通过钻孔和爆破的方式进行巷道掘进;盾构法适用于破碎松软岩层中较小的岩石碎屑,通过盾构机的推进和掘进来实现巷道的开挖;液压冲孔法适用于破碎松软岩层中的软黏土等可冲刷的松软地层。
根据工程要求确定施工工艺。
破碎松软岩层地段巷道掘进施工需要根据具体工程要求确定施工方案和措施。
在平均风速较大的地段,需要提高通风设备的配置,保证施工区域的空气流通;在水位较高的地段,需要采取防水措施,如加固巷道周围的土体和安装排水系统等。
选择适当的支护措施。
破碎松软岩层地段巷道的支护是保证工程安全的重要环节。
常用的支护措施有喷浆、钢支撑和注浆固结等。
喷浆是通过喷射浆液填充巷道周围的裂隙和破碎岩屑,增加岩体的强度和稳定性;钢支撑是通过设置钢型材或钢筋网等支撑结构来增强巷道的承载能力;注浆固结是通过注入固化剂来固结巷道周围的岩土体,提高巷道的稳定性和强度。
考虑施工安全和环境保护。
破碎松软岩层地段巷道的施工存在一定的危险性,需要制定相应的安全管理措施和应急预案。
施工过程中还需要控制爆破噪声和粉尘等环境污染物的排放,保护周边环境的安全和健康。
破碎松软岩层地段巷道掘进施工工艺需要根据地质条件、工程要求和支护措施来确定。
在实际施工过程中,需要严格遵守相关规范和标准,保证施工的安全和质量。
软岩大巷过断层破碎带技术研究与应用
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21 年第5 01 期
总第1 期 0 4
软岩大巷 过断层破碎 带技术研究 与应 用
王 中华
( 华润天能徐州煤 电有限公司 柳泉煤矿 , 江苏 徐 州 2 1 3 ) 2 6 1
摘 要 针对 软岩 的变形特 点和破 坏 规律 ,提 出 了软岩 大巷 围岩综 合支 护 治理 技 术路 线、 超前 预 注浆 、 u形 棚 、 浆 、 架 喷 滞后 注 浆和 施 工锚 杆 、 索 等支 护手 段 。 以科 学合 理 的组 锚 合形 式及实施时机 , 形成高强度 、 高刚度 的主动承载结构 , 达到高 阻让压、 高效能支护的 目 的, 实现 断层 破碎 带巷 道 围岩 变形 的有 效控 制 。 关键词 软岩巷道 ; 破碎带; 综合支护治理 ; 主动承载 中 图分 类 号 :D 5 文 献标 志码 : 文章 编号 :0 9 0 9 (0 )5 0 0 — 2 T 33 B 10— 7 72 1 0 — 0 6 0 1 断 层 破碎 区域 1m 时 ,巷 道 轮 廓线 拱 顶 部位 布 置 2 0 个 注 浆 孔 , 深 8 1m, 度 + 5 2 。 , 前 深孔 孔 ~0 角 1。~ 0 超 注浆 密 实断 层 、 隙 , 裂 并胶 结破 碎 煤岩 。 ( ) 孔预 注浆 控顶 施工 。在 巷 道轮廓 线 拱顶 部 2短 位 布 置 5个 超前 预注 浆锚 杆 , 别 位 于 正 顶位 置 、 分 距
6 ・ ห้องสมุดไป่ตู้
煤矿 现 代化
21 年第5 01 期
总第1 期 0 4
敲 帮 问顶后 即进 行 喷浆 ,喷浆 前应 处理 活矸 , 及 时喷射混凝土封闭围岩 , 喷层厚度 5 lO m; 0 Om 混凝 土配比, 泥 : 水 黄沙 : 子 = :: , 石 12 2 喷浆 前 必须 清洗 岩 面, 喷层 厚度 5 0~7 mm。 0
破碎松软岩层地段巷道掘进施工工艺探究
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破碎松软岩层地段巷道掘进施工工艺探究1.引言在地下工程施工中,巷道掘进是一项十分重要的工程任务,尤其是在破碎松软岩层地段,由于岩层的不稳定性和易碎性,巷道掘进的施工难度更大。
如何在这样的地段进行巷道掘进,成为了工程施工中的一个重要问题。
本文将就破碎松软岩层地段巷道掘进的施工工艺进行探究,希望能为相关领域的工程技术提供一些参考。
2.破碎松软岩层地段的特点破碎松软岩层地段是指岩层密度低、强度弱、易破碎的地质条件。
其主要特点包括:岩层具有较弱的自支撑能力,容易发生塌方;岩层中含有较多的裂缝和空隙,易导致岩层的破碎;岩层中可能存在较多的水或者含水量较大,导致岩层的稳定性下降。
这些特点给巷道掘进施工带来了巨大的挑战。
在这样的地质条件下进行巷道掘进,就需要针对性地制定合理的施工工艺,以确保施工的安全性和高效性。
3.1 前期勘察与设计在进行巷道掘进之前,首先需要进行充分的前期勘察与设计工作。
勘察工作主要包括对地质条件的详细了解,包括岩层的类型、构造、裂缝和空隙的情况,以及水文地质条件等;设计工作主要是根据勘察结果,合理设计巷道的路线和尺寸。
在破碎松软岩层地段,由于地质条件的不稳定性,勘察和设计工作显得尤为重要。
只有充分了解地质条件,才能制定合理的施工方案,有效避免施工中可能遇到的问题。
3.2 巷道支护工艺在破碎松软岩层地段进行巷道掘进时,支护工艺显得尤为关键。
一般来说,常用的巷道支护工艺包括岩锚、锚喷、钢架支护、喷浆加固等。
在不同的地质条件下,需要选择合适的支护工艺,以确保巷道施工的安全性和稳定性。
在进行支护工艺的选择时,还需要考虑到岩层的破碎性和对支护材料的影响。
对于破碎性较强的岩层,需要选用耐磨耐破坏的支护材料,以确保支护的有效性。
3.3 施工方法与机械选择对于机械设备的选择也需要根据地质条件进行调整。
对于破碎性较强的岩层,需要选用更加耐磨的掘进机械设备,以确保设备的使用寿命和掘进效率。
3.4 施工过程管理与监控在破碎松软岩层地段进行巷道掘进时,施工过程管理与监控显得尤为重要。
破碎松软岩层地段巷道掘进施工工艺探究
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破碎松软岩层地段巷道掘进施工工艺探究随着我国煤炭资源的逐步消耗,采掘的深度和难度也在不断加大,因此,煤矿巷道掘进工艺的研究越来越重要。
在煤矿巷道掘进中,破碎松软岩层地段的处理是一个非常关键的问题,这里介绍一种破碎松软岩层地段巷道掘进的施工工艺。
一、地质条件分析本工程位于某煤矿采区,巷道掘进地点为一条倾角较大的煤层。
地质条件描述如下:1. 岩层倾角较大,水平夹角为45度左右。
2. 岩层具有较强的层理结构,出现较多的弱面和节理面。
3. 岩层为破碎松软岩层,采取传统掘进方法容易发生掘进面垮塌、支护难度大等问题。
4. 地下水丰富,采取传统掘进方法需要保证强力排水,成本较高。
二、工程方案设计1. 准备工作在开始掘进前,需要对地质条件进行详细的调查和分析,确定巷道掘进的安全性和稳定性。
同时,还需对巷道支护方案进行设计。
2. 确定巷道掘进方向根据地质条件,选择掘进方向,减少对煤层的破坏。
同时,选择合适的支护方式,以确保巷道的安全性和稳定性。
3. 采用钻孔爆破技术钻孔爆破技术是针对破碎松软岩层巷道掘进的一种施工工艺。
在此工艺中,首先进行岩层钻孔,然后进行爆破作业,将岩层破碎成块状碎石,同时可以破坏岩体内部的结构,减小岩层的自身稳定性,便于后续的巷道掘进。
4. 采用密集支护技术巷道掘进过程中,采用密集支护技术是必不可少的措施。
该技术能够有效地控制岩层的塌落和变形,保障巷道的稳定性。
具体措施包括:采用密集地锚(锚杆)和钢丝网(网架),以增加地质体的强度和稳定性;使用高强度材料进行支护,增加巷道的承载能力等。
三、施工操作流程1. 钻孔钻孔前应清理掉岩石表面泥土,然后根据巷道掘进方向在岩体上打出孔口。
根据巷道设计要求进行钻孔,钻孔应准确无误。
在破碎松软岩层地段,钻孔可以采用弯箍钻、矩阵钻等技术,以提高钻进的效率和质量。
2. 装药装药段选药杆的长度应保持在安全的范围内,爆炸需要使用手动打点器。
载荷应均匀,装药应保证时限,以确保爆炸效果最佳。
破碎软岩巷道的支护技术方案探讨
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破碎软岩巷道的支护技术方案探讨摘要:锚喷支护是由锚杆和喷射混凝土面板组成的支护,它是一种主动的支护方式,其主要作用是限制围岩变形的自由发展,将破坏力传递给周围相对稳定的岩层之中,最大限度的控制塑性区与破碎区的发展与变化。
与此同时,锚杆的存在可以提升围岩的强度和整体性,从而提高围岩的稳定性。
本文中笔者针对某矿区实际情况,提出三种不同的方案,着重论述了锚喷支护技术。
关键词:破碎软岩巷道;锚杆;混凝土喷射随着我国国民经济的迅猛发展,矿山开采技术的不断提升,矿山的开采深度的增加,各种难题不断涌现出来,比如高井深、高低温或是高应力所引起的地压支护难题等,尤其是对于破碎软岩巷道,因其岩体较软,巷道极易发生变形等问题,因此,对于此类巷道的支护技术研究就显得尤为重要。
1项目概况某矿地处我国西北某市,为铜金属矿体。
该矿区围岩大多为稳固性较差、强度低的泥岩或砂石岩,受到潮湿空气的影响会使其泥化或是坍塌崩解。
由此该矿体所能允许的暴露面积相对较小。
该工程地面标高最低1670m,最高1923m,地表面上没有建筑,井下标高1310~1360m。
石门交通布局属于底板穿层的布局,埋深350~500m。
矿井主要用于钢拱架、木支护支架组合方式对地下巷道进行支护,该方案具有支护成本高,木材容易腐烂而且还存在严重的火灾风险等缺点,被动支护不能有效地改善井下岩体应力的变化,出现钢拱坍塌、巷道变形、所以需要改善矿井的支护方案。
2支护方案的对比分析基于以上的分析,笔者认为该矿的支护方式应采取锚喷支护方式,但在支护前需对揭露的破碎岩层进行处理,等待喷射砼凝固后进行支护工作。
本文笔者并根据计算机系统FLAC分别模拟三个方案,方案1为采用帮顶锚杆支护,方案2为帮顶锚杆+全断面注浆支护,方案3为树脂锚杆支护+喷射混凝土方式。
根据系统软件分析,在方案1的支护下,巷道围岩变形量较大,尤以底鼓为主;在方案2的支护下,可有效控制巷道顶板下沉量和两帮移近量,但巷道底板会出现底鼓和巷道底角锚索出现断裂失效等现象;在方案3的支护下,可以形成了一个良好的整体,围岩强度得到了大幅提高,可有效控制底板围岩变形,并且对于抑制顶板和两帮围岩向底板挤压效果也较明显。
过大断层破碎带时巷道支护方式探析
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过人断层破碎带时巷逍支炉方忒探析I□宋伟西山煤电股份有限公司西曲矿,山西古交 030200摘要:随着煤矿开采范围的不断扩大,开采深度的不断增加,全面做好巷道支护工作对于保证煤矿安全生产效果有着非常重要的作用。
特别是当前各种类型的大断层、破碎带较多,给巷道支护带来了较大的负面影响。
本文将西曲矿18403工作面出现的大断层、破碎带支护作为研究对象,对巷道支护方式进行了全面分析.:,关键词:大断层;破碎带;巷道支护方式;探析1工程概况西曲矿18403工作面位于南四盘区南部,西邻永树曲 村,东部为南983运输大巷,南部为未开采的18402工作 面,北部为已回采完的184(14工作面。
工作面上覆4°煤14402、14403 采空区,层间距为 52~60 m;2.3# 煤 12403、12404和12405采空区,层间距为65~70 in。
靠近切眼西 南部170 m处和360 m处t.覆永树曲矿、华山矿2.3' 4#煤小窑破坏区。
预计工作面回采后对相邻巷道及工作面无 影响。
根据工作面掘进资料、上覆2.3#煤、4#煤回采资料、坑透资料及钻探验证资料综合分析,工作面地质构造条件 中等,预计回采中会受到11条落差为〇.5~2.7 m的正断层 的影响,其中断层(落差2.7 m)P)与工作面推进方向近 似平行,断层F8 (落差1.2~2 m)在工作面延伸长340 ni2巷道支护设计2.1 18403副巷支护形式巷逬断面为矩形,宽4.5 m,高3.5 m。
支护形式为锚 杆。
断面积为15.75 m2,巷逍顶板采用锚杆的支护形式:顶锚杆为矩形布S,间排距1.2m x1.2 m;帮锚杆共三排,呈五花形布H,冋排距为1.2 n i x l m,第一排帮锚杆距顶 板为0.6 m,滚帮大时挂2.3 m x4 m的铁丝网=顶板、煤 柱帮锚杆规格:$211 mm x 1 800 m m的无纵肋螺纹钢锚杆;回采帮锚杆规格:4>20 mm X I 800 m m的玻璃钢锚杆t 顶锚杆采用全长锚固,帮锚杆采用端头锚固。
松软破碎岩体中巷道支护的探讨
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松软破碎岩体中巷道支护的探讨在松软破碎岩体中开掘巷道,由于地压大,围岩强度低,稳定性差,给掘进和支护增加了难度,常常发生巷道严重变形、破坏,需要反复翻修的情况,既耗费人力,物力和财力,又严重地影响矿井建设和正常生产。
特别是近些年来,随着勘探技术和采煤技术的发展,采场正在逐渐向井下深部延深,而越往矿井深部地压越大,围岩越难维护。
以上均存在松软破碎岩体中巷道支护的问题。
下面就此谈几点看法。
1 软破碎岩体的概念及特征松软破碎岩体一般指岩体内的岩石结构疏松、容重小、孔隙率大、强度低、硬度小,容易产生塑性变形及流变变形,且岩体内层理,裂隙发育,小断层纵横交错,挤压错动极为明显,各种岩石分布杂乱无章,组成这种岩体的岩石不仅抗压强度低,而且工程岩体自身的不连续面和被连续面分割而成的结构体也影响其强度,例如,岩体中的断层裂隙、层理等构成了岩体中的弱面,因此松软破碎程度是显然的。
此外,岩层在地下,受地应力,地下水,地温等的作用影响,相对强度低的岩层也属软岩。
矿井深部,虽然岩体本身强度较高,但在埋藏深度大,地质应力大的情况下,也会发生类似软岩的问题,即围岩压力大,使井巷围岩周边应力集中,当应力超过围岩的极限强度时,就会发生破坏,围岩体积扩张,膨胀,向井巷空间内移,扰动范围较大,故作用在支架上的压力增力口,使支护困难。
2 松软破碎岩体中巷道失稳,破坏机理在岩体中开掘巷道后,改变了原岩体在地下的三轴向应力平衡状态,地应力重新调整,在巷道周边产生应力集中,周边围岩在集中应力作用下向巷道的空间内移动,产生应变。
对松软破碎岩体来说,围岩由于二次应力大于该岩体的极限强度,使用围岩产生塑性变形和流变变形,从而使岩体的强度下降,全部或部分丧失岩体自身承载能力。
我们知道,巷道支护是指包括支护体与巷道周围岩体的支承作用在内的联合支承系统。
在松软破碎岩体中,支护结构系统的承受载荷Pu与巷道围的自身承载能力σd,又有如图1所示的关系。
由于松软破碎岩体变形具有明显的时间效应,且初期变形剧烈若采取传统支护方式,支护结构系统随时被稚移,在载荷作用下,支承能力遂渐降低,而围岩的自身承载能力σd也要降低,与此同时支护结构系统承受的载荷Pu增大,这样又引起围岩自身承载能力σd降低,随之Pu又增大,当支护系统承受的裁荷超过支护系统本身所能承受的载荷时,支承系统产生破坏,造成巷道片冒坍塌。
破碎煤层巷道掘进及支护技术研究
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破碎煤层巷道掘进及支护技术研究煤炭是我国的主要能源,因此在我国的煤炭开采中,煤层巷道的掘进和支护工作非常重要。
由于国内的煤层条件极为复杂,煤层的厚度、倾角、岩性等都存在着极大的差异,因此在煤层巷道掘进和支护工作中,会遇到各种各样的问题。
其中,破碎煤层巷道掘进及支护技术是我国煤炭工业中的一个重要领域,本文将从几个方面探讨该技术的研究现状和未来发展趋势。
1、破碎煤层的特点破碎煤层是指在煤层掘进过程中,由于地质条件等因素影响,煤层会在一定程度上发生断裂和破碎。
与规整煤层相比,破碎煤层具有以下特点:(1)煤层节理破碎煤层节理是破碎煤层中最为明显的特征之一,这是由于煤层中含有的夹层、岩屑等杂物及煤层本身的物理性质等因素引起的。
煤层节理破碎会导致煤层的强度降低,对巷道的稳定性产生较大影响。
(2)煤层粉化破碎煤层中由于受到地压影响,煤层会出现一定程度的粉化现象。
与节理破碎相比,煤层粉化更加普遍,且会严重影响巷道的支护和稳定性。
(3)煤层崩落煤层崩落是破碎煤层中最为严重的一种情况。
由于受到地压和岩层等多种因素的影响,煤层会突然垮塌,对巷道的安全性产生极大威胁。
破碎煤层巷道掘进技术是破碎煤层巷道支护技术研究的基础,因此其研究现状对于整个领域的发展具有重要意义。
目前,国内外在破碎煤层巷道掘进技术方面的研究已经取得了一定的进展,下面将从几个方面总结一下。
(1)钻孔破碎技术钻孔破碎技术是在巷道开挖中采用机械连接器和钻机从巷道底部钻入煤壁中,通过钻孔研究强制实现煤层破碎而实现巷道的掌子面支护。
截齿破碎技术是一种针对煤层粉化问题的掘进技术。
该技术是通过调整截齿数量和位置来实现对煤层的粉化控制,从而达到控制煤层塌方的目的。
(3)隔离带掘进技术隔离带掘进技术是一种用于处理破碎煤层下跌问题的技术。
该技术是通过向巷道内设置特殊的隔离带,实现对下跌煤层的钢筋网支护和隔离,从而确保巷道的稳定性和安全性。
(1)异形钢支架技术异形钢支架技术是一种用于处理煤层节理和煤层粉化问题的技术。
破碎松软岩层地段巷道掘进施工工艺探究
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破碎松软岩层地段巷道掘进施工工艺探究破碎松软岩层是指岩石结构松散,孔隙度高,具有较弱的抗压强度和较差的稳定性的岩层,并且容易产生混流、塌方、水弹等地质灾害。
在巷道掘进工程中,破碎松软岩层地段是一种比较常见的地质条件,因此合理选择施工工艺对于保证工程安全和质量具有重要意义。
本文主要探究破碎松软岩层地段巷道掘进施工工艺的一些关键问题,并提出相应的解决方案。
一、掘进工艺选择钻爆掘进是巷道掘进的一种常见工艺,但在破碎松软岩层地段使用钻爆掘进会引起较大的地质灾害风险。
因此,在这种地质条件下,宜选用机械炮掘进工艺,如TBM掘进机等。
由于该工艺采用了机械破碎方式,可以减少地质灾害风险,提高工程安全稳定性。
二、隧道支护方案在破碎松软岩层地段,采用适当的巷道支护方案对于保证工程质量和稳定性具有重要的作用。
常见的支护方案包括钢筋混凝土框架支护、球拱支护、锚杆喷锚支护等。
钢筋混凝土框架支护:钢筋混凝土框架支护是一种常见的支护方式,因其具有稳定性好、变形小、抗压强度高等优点,是较为稳妥的一种支护方案。
球拱支护:球拱支护是一种对于地质条件要求较高的支护方案,其优点是对地压的抵抗能力强、应力分布均匀、变形小,但是其缺陷是铰接位置容易产生渗水现象,需要加强防渗工作。
锚杆喷锚支护:锚杆喷锚支护是一种灵活使用的支护方式,其优点是能够通过钢筋网格和喷锚灌浆形成一个连通的支护体系,能够适应各种地质条件,但其缺点是施工难度较大。
综上,针对不同情况,选用不同的支护方案并进行合理的组合,能够最大程度上提高巷道的稳定性和安全性。
三、排水与防水措施破碎松软岩层地段巷道掘进过程中,混流、渗水、喷水等地质灾害现象较为常见,因此需要采取适当的排水和防水措施。
常见的防水措施包括喷浆灌浆、雨篷灌浆、水砖填充、隔离带设置等。
排水则可采用抽水泵或安装排水沟等方式,以尽可能降低巷道内的水平和竖向渗水量。
四、巷道通风安全巷道通风是保证地下工程安全和生产顺利的关键环节。
破碎软岩巷道过断层支护工艺研究
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破碎软岩巷道过断层支护工艺研究摘要:32310底抽巷巷道围岩强度低,且巷道前方揭露断层,严重影响了采掘工作的进度,为了保证软岩巷道过断层时的安全施工,制定了锚、网、索、喷支护”和“锚、网、喷+架棚+注浆支护”选择支护以及架棚支护方法,工业结果表明:该项技术提高了过断层工作的安全性和高效性,且该项技术对于类似工程地质条件下巷道过断层的施工具有较好的指导意义。
关键词:破碎软岩;过断层;架棚支护;锚、网、喷+架棚+注浆支护;1 工程概况某矿地质条件复杂,整个井田采区发育断层共344 条,其中正断层191 条,逆断层为153 条,严重影响了采掘工作的进度。
32310底抽巷处于32煤下16m的泥岩层位中,巷道围岩强度低,巷道变坡点前46m将揭露DF336(∠50-80° H=6m)正断层,该工程掘进施工至变坡点前26m时停止掘进,为保证过断层期间的施工安全,编制了过断层支护技术。
32310底抽巷采用锚、网、索、喷支护,巷道设计断面为:3600×3000mm。
2 过断层支护技术2.1 支护技术方案设计2.1.1 过断层施工期间支护方式仍采用锚、网、索、喷支护形式,并将锚杆间排距缩短至700×700mm,如过断层过程中岩石破碎,该支护形式不能满足支护要求,则立即将支护形式更改为锚、网、喷+架棚+注浆。
2.1.2 过断层期间要加强顶板及山墙管理,岩石破碎时要及时打设超前支护撞楔进行护顶,撞楔使用6′钢管加工,长度为2500mm,按间距200mm布置;护山梁、护山网不能满足山墙管理要求时,采用锚杆配合金属网进行封山。
2.1.3 过断层期间,岩石破碎时,架棚施工循环进度缩短至1.4m。
2.1.4 施工过程中,严格执行“长孔探查、短孔验证”,必须严格按照矿方联系单允许进尺的位置执行,严禁超掘。
2.1.5 在距离断层预计位置10m时开始,每班进尺前在巷道迎头顶板、底板及山墙处分别布置4个探查孔。
巷道过断层破碎带支护技术研究
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巷道过断层破碎带支护技术研究摘要:在目前煤矿开采深度不断增加的形势下,在巷道掘进中容易遇到断层破碎带的情况,而且在传统的支护方式下,随着巷道掘进的持续进行,还是会发生变形并且在接近断层时出现变形增大而影响巷道稳定性的问题,所以为了解决传统过断层破碎带时的所采用的支护技术存在的问题,文章对目前巷道掘进过程中常见的断层类型进行总结,并且通过对目前所采用的支护方式中存在的问题进行分析,对传统的支护技术进行相应的改进和优化,在距离断层位置不同的距离阶段采取不同的支护方式,而且为了做好过断层破碎层巷道掘进施工时的施工安全工作,还提出了相应的安全措施来确保施工安全,并且经过实践证明,此支护方式和安全措施具有良好的支护效果,是一种值得在煤矿开采生产中进行过断层破碎带巷道掘进施工中推广的有价值的支护方式。
关键词:巷道过断层;破碎带;支护技术1引言目前随着我国经济的快速发展以及工业化进程的不断加快,我国社会对于各种能源的需求量不断增多。
而我国目前仍然以煤炭作为主要的能源形式,并且随着煤炭开采量和开采深度的增加,煤矿开采作业的难度也随之增加。
所以在目前的煤矿开采作业中比较容易出现较为复杂的地质条件以及较多的煤田断层等情况,尤其是对于在掘进作业中通过断层破碎带时,由于其顶板破碎且存在淋头水的情况,所以增加了支护作业的难度。
因此需要在研究巷道过断层破碎带时的所采用的支护技术,以及确保巷道作业安全的措施。
2常见断层类型及支护现状2.1常见的断层类型目前在煤矿开采作业中常见的断层类型主要有三种,分别为正断层、逆断层和沿断层掘进三种,分别如图2.1中的a、b、c所示。
图2.1 常见断层类型2.2目前巷道过断层破碎带时的支护现状分析在煤矿开采作业的实际生产过程中,在掘进时如果遇到断层面附近8m的范围内存在隔煤以及放炮等情况时,就容易导致出现顶板弯曲下沉以及破碎等现象,这就是在巷道掘进时遇到断层破碎带的情况。
此时就需要煤矿企业安排相应地质勘查人员对此破碎带的岩层位置以及断层参数等进行钻探和勘查,然后根据勘查结果提出合理化的支护建议,在距离断层10m左右的范围内采取相应的支护措施。
软破围岩巷道支护新理论及关键技术研究与应用

世界有色金属 2020年 9月上154软破围岩巷道支护新理论及关键技术研究与应用张为同,王相军,王茂德(山东黄金矿业沂南(有限)公司,山东 临沂 276300)摘 要:沂南金矿101矿体的顶底板围岩属于软破岩体,对掘进巷道稳定性,开采工作人员及设备的安全有直接的影响。
为提高作业安全系数,降低维护巷道成本,研究改进了掘进及支护方法,巷道的支护方案为喷锚喷支护方法,掘进凿岩爆破后,对巷道围岩进行速喷,然后施工端锚式树脂锚杆,最后进行喷浆作业支护方法,控制巷道顶板、底板及两帮的稳定性,解决了矿山生产难题。
关键词:岩体力学;围岩分级;速喷;端锚;喷浆中图分类号:TD353 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2020)17-0154-2Research and Application of New Supporting Theory and Key Technology of Soft Broken Surrounding Rock RoadwayZHANG Wei-tong, WANG Xiang-jun, WANG Mao-de(Shandong gold mining Yinan (Co., Ltd.),Linyi 276300,China)Abstract: The roof and floor surrounding rock of 101 ore body in Yinan Gold Mine belongs to soft broken rock mass, which has a direct impact on the stability of driving roadway and the safety of mining staff and equipment. In order to improve the safety factor of operation and reduce the maintenance cost of roadway, the excavation and support methods are studied and improved. The support scheme of roadway is shotcrete bolt shotcrete support method. After rock drilling and blasting, the surrounding rock of roadway is rapidly sprayed, and then the construction end is anchored with resin bolt. Finally, the shotcrete support method is used to control the stability of the roof, floor and two sides of the roadway, thus solving the difficulties in mine production Question.Keywords: Eock mechanics; Surrounding rock classification; Rapid shotcreting; End anchor; Shotcreting沂南金矿金场矿区冶官墓101号矿体上下盘围岩属于疏松破碎蚀变斑岩,下盘为石膏灰岩及黏土、松散状矽卡岩,矿体内断层发育,掘进巷道维护以致出现支了垮,垮了支,严重影响正常回采。
破碎围岩下大断面运输巷过空巷支护技术

西 山煤 电股 份公 司 马兰矿生 产逐 渐 向南翼 延伸 , 面临 着矿井 辅 助运 输 距离 增 大 、 轨道运输环节多 , 人
・ 9 3・
浆 可 以将黏 结剂 充 填 于 顶板 和两 帮 岩 体 的裂 隙 和 各 种 弱面 内 , 使 之 成为 一个 整体 , 改 善 围岩 的力学 性能 ,
提 高岩 石 的稳定 性 。
2 . 2 铺 设预 制 混凝 土 梁和做 人 工假底
计 算得 : L >8 i . 4 m, 取 L=1 1 . 0 m . 2 )混 凝土 梁截 面尺 寸 、 配筋 率确定 。 a )根 据《 混 凝 土结 构 设 计规 范 》 规定 , 确定 混 凝 土 梁参 数 。
员 出入井距 离 长等 问题 。无 轨运输 系统 简单 , 运输 高
层 间距仅 为 4 . 0 m, 直接顶 为 1 . 8 5 m 厚 的泥灰 岩 , 其
余为 3 . 1 5 m厚 的细砂 岩 。 目前 , 交叉 点前 后 6 0 m范
围内, 顶 板破 碎 、 两帮挤 压变 形 。
增
刊
山 西 焦 煤 科 技
S ha n x i Co k i ng Co a l S c i e n c e& Te c h n o l o g y
S u pp l e me n t Aug . 2 01 5
2 0 1 5年 8月
・
-深部破碎岩层巷道支护技术研究

深部破碎岩层巷道支护技术研究【摘要】本文先分析了深部破碎岩层巷道支护存在的问题,接着介绍了深部破碎岩层巷道变形及支护机理,最后对一次支护前巷道变形破坏进行分析,以供参考。
【关键词】深部破碎岩层巷道; 承载圈; 数值模拟一、前言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。
在浅部属于硬岩的岩层,深部为软岩岩层,巷道围岩的稳定性差,井下作业人员的人身安全得不到保障,因此,深入研究深部破碎岩层巷道支护技术具有重要的意义。
二、深部破碎岩层巷道支护存在的问题1、深部巷道围岩条件分析巷道围岩具有薄层状、碎裂、松散、膨胀、强风化蚀变和高地应力作用等特征。
岩层力学参数如表1 所示2、深部巷道支护存在的问题深部巷道由于其埋藏较深,巷道围岩处于高应力状态,很难通过目前的支护材料实现一次性支护控制其围岩变形。
可用如图1 所示支护体-围岩共同作用关系曲线解释。
如图1 中,对于一般巷道,支护材料极限破坏强度大于所支护围岩可施加的围岩压力,通常情况下可以通过一次支护对围岩变形进行控制。
对于深部巷道( 由深部巷道不支护变形阶段、深部巷道一次支护变形阶段、深部巷道二次支护变形阶段三部分构成) ,一次支护后支护材料的临界破坏强度仍小于达到巷道变形施加的围岩压力,因此通常需要二次支护。
尽管深部巷道在一次支护后不能完全控制围岩的变形,但是一次支护后围岩整体的承载性能发生了改变,围岩特性曲线也发生了变化。
此时,巷道围岩变形除了与围岩的力学性质及地压特点有关,还与一次支护材料、支护形式有关。
可以看出: 较早地施加支护可以较早地改变特性曲线,提高支护体利用率; 由于一次支护后巷道围岩性质发生了改变,在一次支护后围岩适当变形卸压后进行二次支护,可以实现对围岩变形的控制。
在确定支护方式后,应当对支护材料、支护技术进行针对性地研究。
三、深部破碎岩层巷道变形及支护机理1、深部岩层巷道支护技术由于巷道具有强风化、蚀变、破碎、松散的特征,因此对于破碎围岩巷道首先考虑提高破碎围岩整体的自承能力,并阻断围岩表面与水和空气的接触。
破碎煤层巷道掘进及支护技术研究
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破碎煤层巷道掘进及支护技术研究1. 引言1.1 破碎煤层巷道掘进及支护技术研究概述破碎煤层巷道掘进及支护技术是煤矿开采工程中的重要环节,其安全性和效率直接影响着矿井的生产运行。
破碎煤层是指在煤矿开采过程中,由于地质条件复杂或采煤方式等因素导致煤层破碎、崩落而形成的一种煤层状态。
对破碎煤层巷道的掘进和支护是矿井开采过程中必须解决的难题之一。
破碎煤层巷道掘进技术主要包括巷道布置设计、掘进方法选择、掘进工艺及设备的应用等内容。
破碎煤层巷道支护技术则专注于选择适合的支护材料和支护结构,以保证巷道的稳定和安全。
研究煤层巷道掘进及支护参数的优化,能够提高矿井开采效率,降低生产成本。
通过对破碎煤层巷道掘进及支护技术的深入研究和实例分析,可以总结出规范的施工流程和安全操作规范,为煤矿开采提供技术支持和参考。
未来的研究方向包括更多新材料的应用、智能化设备的进一步发展以及绿色环保理念的融入,以实现破碎煤层巷道掘进及支护技术的持续改进和发展。
2. 正文2.1 破碎煤层巷道掘进技术分析破碎煤层巷道是煤炭开采中常见的矿井巷道类型,其掘进技术对于煤矿生产具有重要意义。
破碎煤层巷道掘进技术的分析主要包括掘进方法、设备选择和作业流程等方面。
掘进方法是影响破碎煤层巷道掘进效率和质量的重要因素。
常见的掘进方法包括钻孔爆破法、机械掘进法和液压掘进法等。
钻孔爆破法适用于较硬的煤层,其优点是工作效率高,但同时也存在安全风险。
机械掘进法适用于破碎度较高的煤层,操作简单,但工作效率稍低。
液压掘进法则可以适用于各种类型的煤层,具有灵活性强的优点。
设备选择在破碎煤层巷道掘进中也起着至关重要的作用。
不同的掘进方法需要不同的设备支持,如钻孔爆破法需要钻机、装药车等设备,机械掘进法需要掘进机和运输设备,液压掘进法需要液压钻机和液压支架等设备。
作业流程的合理配置也是破碎煤层巷道掘进技术分析中需要考虑的因素。
作业流程的设计应考虑到人力、物力和时间等资源的合理利用,以提高掘进效率和保障作业安全。
破碎软岩回采巷道支护技术与设计原理

破碎软岩回采巷道支护技术与设计原理摘要:本文针对破碎软岩回采巷道支护问题进行研究,从理论上分析支护技术机理以及支护技术的设计原则。
对软岩回采巷道变形的影响因素进行分析,实施支护过程中要结合矿区的地质构造和岩层分布情况决定具体选用何种支护方式。
支护的出发点是充分发挥围岩巷道的自承能力,采用多种支护技术的结合能够增强支护效果,提高围岩巷道的承载能力和抗压能力,增强围岩的完整性。
关键词:软岩;回采巷道;支护;设计早在20世纪50年代,软岩问题就已经被提出。
目前我国有30多个煤矿出现软岩问题,软岩巷道的围岩控制已经成为影响煤矿生产的关键。
事实上我国对软岩问题非常重视,1958年便开始对软岩巷道支护系统进行研究。
并在“六五”、“七五”、“八五”期间陆续成为国家重点攻关项目[1]。
几十年来,在工程技术人员不断创新、认真总结过程中形成了较为成熟的软岩支护技术体系。
但是随着煤炭在不断开采过程中,开采条件和开采难度不断增加,部分矿区出现巷道围岩变形、高应力环境以及持续流变的软岩特性。
这些问题的存在直接影响着煤炭开采工作的安全实施。
因此,针对各个矿区的地质条件、围岩应力等具体情况选择合理的支护方式。
探索正确的软岩变形机理和围岩控制理论,对矿区的高效高产具有重要的理论意义。
1 软岩回采巷道变形因素和破坏形式软岩巷道发生变形后稳定性较差且难以控制,其影响因素是多方面的。
涉及到到力学性质、环境因素、工程质量、应力作用等多方面。
第一,软岩回采巷道两帮由煤组成,相比巷道顶部和底部岩层煤层的强度较低。
巷道顶部和底部岩层多为砂质泥岩、泥岩或其他复合型岩层构成。
其中最主要的矿物从成分是粘土,因此岩层多呈弱面发育,力学强度较低。
第二,巷道开掘后,巷道环境发生变化,岩层中的裂隙水和静水压对软岩层有侵蚀作用。
软岩产生物理化学反应后膨胀、湿化,围岩的承载能力自然受到影响。
软岩巷道变形后周围环境的不断变化影响稳定性[2]。
第三,施工过程中支护设计的不合理,施工管理不健全,用水管理较差等因素也会影响巷道不稳。
破碎松软岩层地段巷道掘进施工工艺探究

破碎松软岩层地段巷道掘进施工工艺探究破碎松软岩层地段掘进是地下工程建设中常见的一种难点问题,在地下矿井、隧道等工程项目中都非常常见。
破碎松软岩层不仅切削性差,同时还存在大量的微小裂缝和空洞等爆炸隐患,施工难度较大。
本文将探究一种适用于破碎松软岩层地段巷道掘进的施工工艺。
1. 工艺特点本工艺采用将岩石变形为切削能量为主的方式,通过机械力量使其形成较强的挤压力和摩擦力,从而实现控制巷道形变和稳定性的目的。
2. 工艺步骤(1)清理工作面首先需要进行清理工作面,包括清除旧巷道残留部分、清理地面杂物等,确保工作面干净整洁。
(2)锚喷施工在清理完工作面后,需要进行锚喷施工,加固巷道墙壁和破碎松软层,增加工作面的稳定性。
(3)主体巷道掘进在施工进行到主体巷道掘进阶段时,首先需要根据设计要求确定巷道断面大小,并结合地质情况和松散层的经验参数,选择适合的施工工艺。
本文中推荐采用动态止水剂加固工艺进行主体巷道掘进,即在巷道围岩中注入动态止水剂,增加围岩的硬度和稳定性。
(4)辅助设备操作在巷道掘进过程中,需要配备一系列辅助设备,如通风设备、排水设备、智能掘进机器人等,以保证施工的高效性和安全性。
(5)收尾工作经过层层施工后,需要进行收尾工作,如巷道支撑、地面处理、通风设备检修等,保证巷道的安全和稳定。
3. 结论破碎松软岩层地段巷道掘进施工工艺是一项较为复杂和困难的工作,需要深入研究和探索。
本工艺采用将岩石变形为切削能量为主的方式,加固巷道墙壁和破碎松软层,在主体巷道掘进阶段中采用动态止水剂加固工艺进行控制巷道形变和稳定性。
通过操作智能掘进机器人等辅助设备,可以有效提高施工效率和安全性。
浅谈深部破碎岩层巷道支护技术研究
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浅谈深部破碎岩层巷道支护技术的研究【摘要】在我国目前的深部破碎岩层巷道支护中,还存在着许多的比较困难的问题,根据这些问题,本文研究了深部围岩耦合支护机理;对深部破碎岩层巷道围岩的一次支护和二次支护后所产生的力学作用分别进行了分析,根据调查和分析研究数据提出了高效的深部破碎围岩巷道支护方案。
【关键词】岩层巷道支护;深部;技术研究正文:开挖了深部岩体后,应力会集中在巷道围岩中,同时巷道围岩会因深部高地应力作用而发生破坏。
深部岩体的基本行为特征、组织结构和工程响应会因深部岩石“三高一扰动”这种比较复杂的情况而产生彻底的变化。
虽然有很多相关学者对于深部破碎岩层巷道支护技术进行了研究,同时也取得了不小的成就,但因深部破碎岩层巷道十分的复杂,对于深部破碎岩层巷道支护技术还要持续的进行研究。
1.深部破碎岩层巷道支护的问题据多次实验显示,巷道周围通常会有一定深度的“破碎圈”,原因是因为深部巷道围岩的影响,深部破碎岩层巷道支护中的施工难度加大、无法达到施工效果等问题,都是因深部巷道周围的破碎围岩而导致的,所以对于这种巷道,深部巷道应加强研究,从而将相应的支护控制技术完全的控制下来。
1.1深部巷道围岩的条件根据某巷道的研究发现,典型的软岩巷道的巷道围岩不仅有高地应力作用、强风化蚀变的特性,还有松散、膨胀、薄层状、碎裂等重要特征。
1.2深部破碎岩层巷道支护中的问题因深部巷道埋藏的比较深,巷道围岩无时无刻都处于高应力的状态,目前的支护材料基本无法实现一次性支护控制巷道围岩产生变形。
在大部分的巷道中,所支护围岩能够施加的围岩压力都小于支护材料极限破坏强度,对于围岩变形的控制,一般都能够利用一次支护来是实现。
深部巷道的构成阶段有不变形阶段、一次支护变形阶段、二次支护变形阶段这三种,而对巷道施加使其变形的压力大于一次支护后支护材料的临界破坏强度,所以大部分的深部巷道都需要进行到二次支护变形阶段。
虽然对于深部巷道的一次支护不足以将围岩的变形完全控制起来,但围岩整体的承载性能会在进行了一次支护后产生很大的改变,同时围岩的特性曲线也会随之发生变化。
软岩大断面巷道支护技术研究
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软岩大断面巷道支护技术研究【摘要】通过阐述软岩的特性和软岩巷道支护技术,结合具体实例,新河矿软岩大断面巷道采用锚网喷+绑钢筋喷射混凝土的支护方案,然后通过现场试验,该支护技术取得了良好的效益,不仅使支护强度超过了原设计强度。
同时节约了施工经费、加快了支护速度、缩短了工期,赢得了宝贵的时间。
【关键词】高应力;破碎带;大断面;锚喷引言20世纪60年代到现在,国内外专家、学者提出的软岩定义多达几十种,但总的可分为以下三种:(1)描述性定义:①陆家梁认为松软岩层系指松散、软弱的岩层。
它是相对于坚硬岩层而言的。
松软岩层由于成岩的时间短、结构疏松、胶结程度差,故自身强度很低;②郑雨天、王明恕等认为软岩是软弱、破碎、松散、膨胀、流变、强风化蚀变及高应力的岩体之总称;③朱效嘉教授认为松软、破碎、膨胀及风化等岩层称为松软岩层,简称软岩。
(2)工程定义:①中国矿业大学董方庭教授提出,松动圈厚度大于1.5m的围岩,称为软岩;②中国矿业大学鹿守敏教授指出,围岩松动圈大于1.5m,并且用常规支护不能适应的围岩称为软岩;③松钦岩层是指“难支护的围岩”或“多次支护,需要重复翻修的围岩”。
(3)指标化定义:①isrm(国际岩石力学学会,1990~1993)定义:软岩定义为单轴抗压强度(σc)在0.5~25mpa之间的岩石;②g.russo(1994)定义:软岩指单轴抗压强度小于17mpa的岩石;③抗压强度小于20mpa的岩层称为软岩。
因此可以总结出软岩具有以下的属性:岩石强度低,单向抗压强度一般都在15~30mpa以下;大多属粘聚力很弱的泥质胶结,因此,在外力作用下,岩石总是沿胶结物破坏;结构面发育;岩石的空隙率大,通常都在15%以上;含水率高,一般都在5%~10%以上;吸水膨胀性强;软化系数大等。
1、软岩支护理论与技术研究1.1新奥法新奥法在国际上简称为natm,我国在20世纪70年代引入,并且在铁路、水电、煤炭等工程领域得到推广应用。
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采用主斜坡道 一 竖井 的开拓方式 , 目前正在基建阶
段 。主斜坡 道在 开凿 过程 中 , 随着工 程延 伸 , 主斜 在 坡 道掘 深部 首采 中 段联 络 道 时 , 由于 受 断 层 等 地 质 构造影 响 , 段巷 道 , 该 岩层 节 理 裂 隙 极 为 发 育 , 横 纵
张建沛 , 刘武 团
( 北 矿 冶 研 究 院 矿 山 工程 研 究 所 , 肃 西 甘 白银 700 ) 3 9 0
摘
要: 根据石硐沟银多金属矿深部 开采时主斜 坡道 掘进遇 松软破碎 带时 的支护情况 , 过对 围岩物理 力学 特性 通
研究 , 及原有管棚钢架支 护破 坏机理分析 , 出了适 用 于该 矿的钢 管帷幕法 前探支 护 +3 U型钢 +壁后 注浆 的支 提 6
c iv d hee . Ke o d :d e n n ;e p n in;o t o k; e il u p r g o t g y W r s e p mi i g x a so s f r c f x b e s p o r u i l t n
1 引 言
矿产资源是经济发展和社会进步的重要物质保 障, 随着我 国经济的迅猛发展 , 对矿产资源需求也在 逐 年增 加 , 这也使 得 对 资源 的开 采 开 始从 浅 部 向深 部过渡。开采深度 的增加 , 使得施工井巷工程时遇 到 复杂 地 质条 件 的概 率 增 大 , 对 松 软 岩层 如何 支 而
rc o k,a d f i r c a im n lsso r i a ie r o t e fa u p  ̄ ,s p o i g p a fse lp p u a n fo t n al e me h n s a ay i foi n lp p o fse l r me s p o u g u p r n l n o te i e c r i r n t t
护 的 问题 也 日趋 突 出 , 其 是 在 开 拓 过 程 中 出现 大 尤
2 工 程 地 质 条 件分 析
2 1 工 程概况 .
石 硐沟银 多金 属矿 位 于祁连 造 山带西 段 石硐 沟
一
带 , 起疏 勒 山 , 起 石 硐 山 , 区有 简 易 道 路 通 东 西 矿
鱼 儿红 牧场 , 经鱼 儿红 乡有 乡级公 路 通玉 门市 。
矿 区分 两期 建设 , 一期 工程 于 20 0 8年 开始 建 设 并 已投 产 , 拓 方式 采 用 平 硐 溜 井 。二 期 深 部 工 程 开
断层松软破碎带时 , 采用正常 的施工方式 和传统 的
锚 网喷 +工字 钢钢 架管 棚联 合支 护 已不 பைடு நூலகம்满足 安全 生 产要 求 , 如何 对 松 软 破碎 带 软 岩 巷 道 采取 有效 的
交错相 互 切割 , 成 了许 多弱 面 , 层之 间不 连 续 面 形 岩 容易发 生离 层 , 道 围岩稳 固性 极差 , 原设 计 支护 巷 按
关 键 问题 , 探索 有 效 的支 护 方 式 势 在必 行 。本 文就 结 合石 硐 沟银 多金 属矿 深部 开采 时 主斜坡 道掘 进遇 松 软破 碎 带 的支护 情 况 , 过 对 围岩 物 理 力 学特 性 通
Z HANG Ja — e , I — a in p i L U Wu t n u
( otw sIstt o nn N r et ntue fMiig& Meaug , a i 3 90, hn ) h i tlry B i n7 0 0 C ia l y
Ab t e :Ac o d n h u p s n i a in i i a o g i e p mi ig wh n s f a d b o e o k wa n o n sa t c r i g t te s p o i g s u t n man r mp b 6n d e n n e o t n r k n r c se c u — o t o n t r d i h d n g u sl e oy tl c d p st ,t r u h su y o h s a n c a ia r p r e f t e s r u d n e e n S i o g o i r p lme al e o i v i s h o g t d f p y i la d me h n c lp o e t s o u r n ig c i h o
第3 4卷第 4期
21 0 2年 8月
甘
肃
冶
金
Vo . 4 N . 13 o 4 Au . 2 2 g , 01
GANS U M E TALLURGY
文 章编号 :6 246 【0 2 0 -050 17 - 12 1 )40 2 -3 4
破 碎 带 软 岩 大 断 面 巷 道 支 护 技 术 研 究
护方案 , 并进行 了现场实践 , 取得 了预期效果 。 关键词 : 深部开采 ; 膨胀 ; 软岩 ; 柔性支护 ; 壁后注浆
中 图 分 类 号 :D 5 T 33 文献标识码 : A
Re e r h o r e S c i n Ro d y S p r i g Te hn l g s a c n La g e to a wa u po tn c o o y i o e l t o tRo k n Br k n Bet wih S f c
s p  ̄ t nei us u po o 6 up o un lng pl s p  ̄ f 3 U—ha d se l nd g o tng Fil p a ie s o d ha x c e rs ls s pe te a r u i . ed rct h we t te pe t d e ut we e - c r a