深部巖巷主動支護及圍巖穩(wěn)定性控制技術(shù)研究論-文庫吧
2024-12-22 13:58 本頁面
【正文】 巷變形失穩(wěn)特征及機理的分析，綜合城郊礦深部巖巷圍巖的整體情況以及南翼軌道大巷圍巖的具體情況，在城郊礦目前現(xiàn)有施工技術(shù)水平的基礎(chǔ)上，提出了城郊礦深部巷道主動支護及圍巖穩(wěn)定性控制對策。 深部巖巷圍巖控 制思路 減小巷道圍巖應(yīng)力 對于煤礦中的高應(yīng)力巷道而言，單純從圍巖性質(zhì)和支護技術(shù)方面采取措施，控制巷道圍巖變形仍然相當困難， 即使有所成效也要 在經(jīng)濟上要付出沉重代價。因此，應(yīng)從巷道圍巖應(yīng)力控制的角度出發(fā)，應(yīng)用巷道圍巖應(yīng)力轉(zhuǎn)移的新技術(shù)，減小巷道圍巖應(yīng)力，其特點在于：充分利用現(xiàn)行的采礦方法或加以改進，或人為構(gòu)建圍巖軟弱區(qū)等措施，將原本集中在巷道淺部圍巖較高應(yīng)力轉(zhuǎn)移到圍巖較深部，減小巷道圍巖應(yīng)力，以實現(xiàn)巷道圍巖的穩(wěn)定。 提高圍巖強度 圍巖強度強化 支護體系中，錨桿的作用主要在 于提高破碎圍巖巷道的圍巖強度，隨錨桿支護強度提高，錨固體極限強度、殘余強度增大，殘余強度增大更為顯著，因此采用高強錨桿支護可顯著提高圍巖的承載能力。 如 圖 1，在一定范圍內(nèi)支護阻力與圍巖變形量呈負指數(shù)關(guān)系，提高支護阻力可大大減少圍巖變形 量， 有利于巷道圍巖穩(wěn)定。 O1234S 變形量P支護載荷 5 1典型的支護圍巖關(guān)系曲線； 2傳統(tǒng)支護特性曲線； 3高強錨桿支護特性曲線； 4“ 三高 ” 錨桿支護特性曲線； 5“ 四高 ” 錨桿支護特性曲線 圖 1 支護阻力與圍巖變形關(guān)系圖 注漿 加固 對于圍巖比較破碎的深部巖巷，采用注漿加固充填圍巖裂隙，可明顯改善圍巖力學參數(shù)，提高錨桿錨固力和巖體強度，并且可以封閉水源、隔絕空氣，保護圍巖免受風化。注漿材料可選用化學類、水泥類、高水速凝材料等。 關(guān)鍵部位補強 通過對兩幫及底角等關(guān)鍵部位的加強支護、注漿加固，提高兩幫及底角破碎區(qū)錨桿錨固力和圍巖的殘余強度，可有效阻止破碎區(qū)圍巖的碎脹變形，對深部圍巖起到支護作用，而且兩幫能夠有效阻止頂板下沉，保持圍巖穩(wěn)定，因此，深部巷道支護的關(guān)鍵為控制兩幫下沉和底角破壞。 深部巖巷圍巖穩(wěn)定性控 制 技術(shù) “ 四高 ” 錨桿支護技術(shù) 所謂的 “四高 ”錨桿技術(shù)指的是以下關(guān)于錨桿四個方面的特性： （ 1）高預拉力：高預拉力又稱高預應(yīng)力、高預緊力，主要是通過給錨桿施加預拉力而提高錨桿對巷道頂板的初撐力，當預拉力提高到一定范圍時，可以有效的減小或者消除錨固范圍內(nèi)的巖層離層，同時在巷道頂板形成梁結(jié)構(gòu)或者在巷道整體表面形成承載殼結(jié)構(gòu)，巷道上方的垂直應(yīng)力將會被轉(zhuǎn)移到巷道兩側(cè)深部巖體中，即維護巷道頂板穩(wěn)定，又可以控制片幫； （ 2）高強度：高預緊螺栓載荷可以大大增加影響 范圍 ，適應(yīng)動態(tài)壓力變形，保證錨桿的高強度，使高 阻讓壓的工作狀態(tài)得以實現(xiàn)，進而有效限制圍巖的變形； （ 3）高剛度：保護表材料性能決定最初的工作負荷，提高強度和剛度的組件將影響圍巖的螺栓載荷的擴散，提高加載速度，并能適應(yīng)強烈動壓的影響，從而達到限制巷道
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