煤礦支護技術(shù)及新發(fā)展-資料下載頁
2025-08-23 09:04本頁面
【正文】 圍巖()破壞嚴重，相對變形量大，應(yīng)在保持自穩(wěn)能力或不松動情況下允許其充分變形，是有效注漿加固的主要區(qū)域，錨桿錨固點選在此區(qū)可靠性相對較差，易隨巷道變形而破壞，錨固力較低；2） 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） 錨桿支護一般要求及時，而只有巷道圍巖經(jīng)歷一段變形后，注漿固結(jié)區(qū)才能形成，才具備注漿的條件。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。通俗地說，較深部圍巖適宜作錨固位置，且應(yīng)按圍巖穩(wěn)定性的要求及時安裝；淺部圍巖適宜注漿加固，但應(yīng)在圍巖經(jīng)歷一定程度的變形破壞后，裂隙比較發(fā)育時實施。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。優(yōu)良的巷道支護應(yīng)針對圍巖破壞和強度弱化原因采用分階段加固：1)隨掘巷及時封閉圍巖并補償徑向阻力；2)隨巷道初期圍巖劇烈變形，淺部圍巖的破壞主要是應(yīng)力調(diào)整過程中產(chǎn)生的剪應(yīng)力，在這個動態(tài)的調(diào)整過程中，提供橫穿結(jié)構(gòu)面的巖塊、區(qū)域間的剪切阻力，阻止破壞的發(fā)生，適時提高圍巖的剪切強度；3)破裂圈形成以后，圍巖處于低側(cè)限約束下的破裂狀態(tài)，宏觀裂隙大量產(chǎn)生，幫角等剪切破壞區(qū)裂隙發(fā)育，承載結(jié)構(gòu)大大弱化，巖塊多為點線接觸，強度全面降低，此階段需全面提高圍巖強度，主要是削弱宏觀裂隙的不利影響，改善結(jié)構(gòu)面(主要是破裂面)的力學性能，使其整體穩(wěn)定性能大幅度提高，促使承載結(jié)構(gòu)的形成和穩(wěn)定。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)。由此形成分階段支護(或分步加固)技術(shù)：及時噴層、適時錨噴、滯后注漿。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。噴錨注分階段支護在把握圍巖結(jié)構(gòu)和變形破壞特征的基礎(chǔ)上，揭示出錨固和注漿加固參與巷道圍巖變形的時機和本質(zhì)作用，發(fā)展了錨注支護技術(shù)，使錨桿支護與圍巖滯后注漿更有機地結(jié)合起來，從而提高了支護系統(tǒng)的可靠性和支護效果。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。3．深井高應(yīng)力巷道的支護問題初探1)采深對軟巖巷道、煤層巷道影響強烈。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。3)采煤工作面開采加劇了巷道圍巖變形，采深愈大，影響程度愈強烈。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。 支護對策探討 應(yīng)力場的調(diào)整1)區(qū)域應(yīng)力場的調(diào)整深部巷道布置、開采部署和最終形成的開采邊界條件對巷道穩(wěn)定性影響很大，由此產(chǎn)生的巷道變形差異很大。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。2)微觀應(yīng)力場的改善高應(yīng)力巷道的卸壓技術(shù)一直是控制該類巷道礦壓顯現(xiàn)的一個重要方向，前蘇聯(lián)提出藥壺爆破卸壓技術(shù)，但應(yīng)用難度很大，常常導(dǎo)致圍巖的進一步破壞和支護狀況的惡化；80年代以來的國內(nèi)外支護實踐表明，通過增加型鋼規(guī)格的棚式支護是沒有出路的，同期快速發(fā)展的樹脂錨桿則顯示了巨大的生命力，并成為美、澳等先進采礦國家的主要支護形式，可以預(yù)計深井高應(yīng)力巷道支護只能通過發(fā)展錨桿類支護來解決。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
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