煤礦支護技術(shù)及新發(fā)展(文件)
【正文】 地應(yīng)力作用、支護選型不合理，初期的松動破壞范圍大，可能導(dǎo)致第二階段不明顯，或幾乎沒有穩(wěn)定變形階段；事實上第二階段的相對穩(wěn)定在很大程度上取決于第一階段的支護及圍巖所能保持的承載性能。③圍巖不僅是傳遞和產(chǎn)生載荷的介質(zhì)，同時能夠與各種在其內(nèi)部加固或在其外部支撐的支護結(jié)構(gòu)相互作用，形成統(tǒng)一的承載體，控制并允許圍巖有限制的變形。開挖與支護方式、支護時機的不同組合導(dǎo)致的圍巖變形和破壞應(yīng)該是不同的。由此分階段動態(tài)加固軟巖巷道的巷道維護思想，它包括如下幾個基本點：1)隨巷道開挖圍巖的賦存狀態(tài)是動態(tài)變化的，是圍巖強度不斷降低的平衡過程；在這個過程中巷道圍巖總能保持一定的自穩(wěn)能力，但隨其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部約束的變化而消漲；2)巷道圍巖變形和破壞表現(xiàn)為明顯的階段性特征，各階段的力學(xué)性能和強度變化規(guī)律各不相同，動態(tài)監(jiān)測巷道圍巖的變形和強度弱化過程，針對性地采取加固補強措施，才可能最經(jīng)濟地維護軟巖巷道的穩(wěn)定。實踐和理論都表明錨注聯(lián)合支護技術(shù)具有較大的優(yōu)越性，是支護技術(shù)的發(fā)展方向之一。 巷道圍巖深部范圍(～)破壞程度衰減較快，裂隙張開度較小，可注性差，錨桿端頭錨固區(qū)選擇在此區(qū)比較可靠，能夠保證并維持錨固力；3）即錨和注的時機在客觀上是不統(tǒng)一，采用一體化錨注時給施工操作帶來困難。支護選型應(yīng)考慮下列條件： a．直接作用于周邊淺部圍巖，針對破壞特點、強度弱化的原因及時有效地采取加固措施；b．在巷道圍巖的變形過程中維護，在不同階段分別采取“護”、“讓”、“支”、 “限”技術(shù)，以適應(yīng)圍巖的變形特征，并最大限度地利用圍巖的自承能力，實現(xiàn)圍巖穩(wěn)定；c．主動加固并直接改善圍巖破裂體力學(xué)性能，以最大限度地提高圍巖的承載能力，促使圍巖形成整體結(jié)構(gòu)。該項技術(shù)讓壓分三步進行：1)簡單釋放，僅噴薄層保證安全；2)利用錨噴支護的柔性變形使圍巖在有效約束下讓壓；通過滯后注漿加固圍巖并強化錨噴支護，在高阻狀態(tài)下進一步讓壓；3)通過加固幫角控制底鼓，底板一般不作特殊處理，允許圍巖在大變形時繼續(xù)調(diào)整圍巖應(yīng)力。4)巷道從使用期間維護困難已發(fā)展到掘進期間維護困難，未投入使用就報廢的巷道增多，現(xiàn)有的支護手段不能適應(yīng)深井巷道的變形5)深部巷道頂板冒頂頻率增加，安全狀況變壞。1)支護強度的進一步提高超高強錨桿、高強錨索2)加固范圍的進一步加大調(diào)動更廣泛的圍巖參與支護，對機具的新要求 3)支護結(jié)構(gòu)的進一步創(chuàng)新大連中智工程材料制造有限公司。上行開采大范圍轉(zhuǎn)移圍巖應(yīng)力的思路，關(guān)鍵層理論揭示了層狀巖體在大范圍開采后形成結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象，深部大范圍地下采礦活動也使得水平應(yīng)力的傳遞變得不再連續(xù)，掌握大范圍開采過程中應(yīng)力場的變化規(guī)律，特別是有效阻斷水平應(yīng)力的應(yīng)力調(diào)整規(guī)律，可以大大改善巷道的維護狀況。同一礦井中相近賦存條件的軟巖或煤層巷道對采深變化很敏感，原來在淺部能夠使用的技術(shù)到深部支護效果很差，2)巷道持續(xù)變形，流變已成為深井巷道變形的主要特征。a．及時噴層：隨掘巷巖面暴露，噴薄層柔性混凝土及時封閉巖面，允許掘進初期的劇烈變形，以 “護”、“讓”為主；破碎條件下可在頂板加打幾根錨桿護頂，保證安全；b．適時錨噴：在圍巖變形趨緩時，采用錨噴支護或錨噴網(wǎng)支護，以“支”、“限”為主，提供較高的支護阻力，限制圍巖變形；c．滯后注漿：針對圍巖發(fā)生一定變形量以后的破裂狀態(tài)，采用滯后注漿技術(shù)，將粘結(jié)材料壓入宏觀裂隙，使趨于惡化的圍巖條件得到加固，同時強化原錨噴支護，可實現(xiàn)長期維護。采用錨注一體化支護技術(shù)在時機、工序等方面要求嚴格，只有在專業(yè)技術(shù)人員指導(dǎo)下進行，才能保證質(zhì)量。但仍存在一些技術(shù)上的問題需要注意：1）軟巖巷道注漿加固主要采用兩種方式：1)在其它支護的基礎(chǔ)上，單獨鉆孔注漿加固。目前，軟巖巷道的支護理論和技術(shù)更多地是僅從支護前的巷道工程地質(zhì)條件出發(fā)，采用靜態(tài)的觀點分析問題，很少從巷道維護的全過程出發(fā)，也很少考慮開挖后圍巖對支護的動態(tài)力學(xué)響應(yīng)，并從圍巖穩(wěn)定性能的變動規(guī)律上分析，因而很多軟巖巷道穩(wěn)定性問題解決的不夠理想。2)巷道圍巖與支護的相互作用是一個非線性動態(tài)響應(yīng)過程 不同應(yīng)力路徑下巖體強度特性的研究揭示出巖體的變形破壞與其內(nèi)在結(jié)構(gòu)和所處的應(yīng)力環(huán)境密切相關(guān)，由于應(yīng)力路徑不同，導(dǎo)致的巖體變形破壞過程也不同。在軟巖巷道圍巖控制理論和技術(shù)研究中，如下幾點已得到廣泛的認可： 1)支護與圍巖關(guān)系的對立統(tǒng)一①支護圍巖關(guān)系是對立統(tǒng)一的，支護特性曲線應(yīng)于軟巖變形特性曲線匹配，但是目前任何一種單一的支護方式都不能滿足圍巖變形的要求，客觀上要求通過綜合治理聯(lián)合支護來維持軟巖穩(wěn)定。2)二次應(yīng)力場初步形成，破裂范圍趨向穩(wěn)定的穩(wěn)定變形階段，圍巖變形速度基本保持一致，位移量表現(xiàn)為緩慢增長。1)先進的預(yù)應(yīng)力支護理論指導(dǎo)，是本質(zhì)安全的理論保障2)控制離層的系統(tǒng)動態(tài)設(shè)計方法，是本質(zhì)安全的設(shè)計保障3)一整套新型高性能預(yù)拉力支護手段，是本質(zhì)安全的產(chǎn)品保證體系4)圍繞錨桿受力狀態(tài)和頂板離層開展的礦壓監(jiān)測，是本質(zhì)安全
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