采礦技術(shù)新發(fā)展ppt課件-文庫吧資料
2025-01-10 23:33本頁面
【正文】 到 4~5 MPa。 66 沿空留巷力學(xué)模型 上區(qū)段回采后，基本頂沿傾斜方向破斷，在工作面端頭形成“ 三角塊大結(jié)構(gòu) ” ，該結(jié)構(gòu)構(gòu)成沿空留巷、沿空掘巷的上部邊界，對沿空巷道穩(wěn)定性產(chǎn)生重要影響。 （ 2）老頂破斷過程中應(yīng)達(dá)到切頂阻力，切斷采空區(qū)側(cè)老頂。足夠的支護(hù)強(qiáng)度切落足夠高度的頂板巖層，使更上位巖層得到采空區(qū)冒落矸石的支撐；適量的可縮量滿足上覆巖層的旋轉(zhuǎn)下沉，防止在頂板巖層旋轉(zhuǎn)下沉?xí)r巷旁支護(hù)體被破壞。 ? 錨桿支護(hù)與巷旁支護(hù)共同作用，實(shí)現(xiàn)切頂，同時，錨桿支護(hù)強(qiáng)化圍巖強(qiáng)度、提高圍巖承載能力，錨固體形成自穩(wěn)巖層結(jié)構(gòu)，是較為理想的支護(hù)方式。 ? 膏體材料充填沿空留巷在我國處于試驗(yàn)時期，優(yōu)點(diǎn)是處理了矸石，缺點(diǎn)是充填工藝較復(fù)雜、設(shè)備投資較大。 ? 傳統(tǒng)的巷旁支護(hù)如矸石帶、密集支柱、木垛等普遍存在增阻速度慢、支承能力小、壓縮變形量大、密閉性能差、勞動強(qiáng)度大，力學(xué)性能與沿空留巷圍巖變形不相適應(yīng)等缺點(diǎn)，不利于沿空留巷維護(hù)和防止采空區(qū)漏風(fēng)、煤層自燃，沿空留巷效果不好，適用于薄及部分中厚煤層。 過去我國巷內(nèi)使用被動金屬支架，加以煤礦經(jīng)濟(jì)困難，沿空留巷發(fā)展緩慢。 當(dāng)水灰比 :1時 ， ZKD強(qiáng)度 ~；水泥漿淅水率 65%， 強(qiáng)度 4MPa；固結(jié)體塑性好 ， 高水條件下微膨脹；空氣中易風(fēng)化失水 （ 注入巖體 、 水中 、或密封 ， 防風(fēng)化 ） （ 2） ZKD高水速凝材料 機(jī)理：硫鋁酸鹽水泥熟料、石灰、石膏、若干種添加劑水化生成鈣礬石 51 水泥漿液和高水材料的性質(zhì)與水灰比的關(guān)系 52 單軸條件下固結(jié)體試塊變形曲線 53 不同圍壓條件下固結(jié)體應(yīng)力應(yīng)變曲線 1． 2． 3． 4． 5－分別代表圍壓為 、 、 、 、 54 1）圍巖松軟破碎、隨掘隨冒時使用； 2）超前迎頭鉆孔注漿； 3）地應(yīng)力特別大時難以注入。 49 注漿材料 （ 1）材料類別 化學(xué)類：丙烯酰胺類、聚氨脂類 水泥類：單液水泥漿；水泥、水玻璃雙液漿； ZKD高水速凝材料（雙液或單液） 注漿加固圍巖 50 )OH32C a S O3OAlC a O3( 2432 ??? 結(jié)晶水體積比占 %，再吸附大量水，水體積比達(dá)到 90 %（重量比 :1）。 6） 在圍巖受采動影響穩(wěn)定后再掘巷道 。 5） 避免在煤柱上 、 下方布置巷道 。 3） 采用無煤柱開采 ， 必須留煤柱時在保證煤柱穩(wěn)定的條件盡可能小 。 45 巷道布置 采動引起的應(yīng)力重新分布 已采區(qū)及其兩側(cè)煤柱的應(yīng)力分布 Ⅰ －－冒落帶； Ⅱ －裂隙帶； Ⅲ －彎曲下沉帶； A－原始應(yīng)力區(qū)； B B2－應(yīng)力增高區(qū)、 C－應(yīng)力降低區(qū)； D－應(yīng)力穩(wěn)定區(qū) 46 留區(qū)段煤柱時回采空間垂直應(yīng)力等值線分布 47 煤體與采空區(qū)交界處底板垂直應(yīng)力等值線分布 γ－上覆巖層容重； H－埋藏深度： φ－底板巖石應(yīng)力升高區(qū)的擴(kuò)展影響角； Z－被跨巷道與上部回采煤層間的法線距； X被跨巷道與上部回采煤柱邊緣的水平距 48 巷道布置的原則 1） 空間上盡量避免支承壓力的強(qiáng)烈影響 、 疊加影響和多次影響；時間上盡量縮短支承壓力影響時間 。 44 巷道布置 從巷道圍巖穩(wěn)定角度來談布置 。 ? 錨固區(qū)外部附近有離層盡可加長錨桿加以控制。 錨桿長度 ? 錨桿長度決定加固錨固區(qū)范圍；圍巖條件困難、復(fù)雜，錨固區(qū)需要加大，則需加長錨桿。 提高 ?t ，可使 C、 ?、 C*、 ?* 提高；它們的提高，使? ?1*顯著增強(qiáng)；發(fā)展高（超高）強(qiáng)度錨桿，才能提高 ?t 和保持圍巖的穩(wěn)定。 ? 錨桿間排距盡可能加大，以節(jié)省材料，加快掘進(jìn)速度。 ? 單桿錨桿桿體破斷載荷必須與錨桿錨固力、托盤強(qiáng)度、螺母強(qiáng)度協(xié)調(diào)一致。 預(yù) 緊 扳 手 錨桿支護(hù)強(qiáng)度 ? 由單根錨桿破斷載荷和支護(hù)密度決定。 ? 正常條件下的初錨力：由鉆機(jī)性能、風(fēng)壓、施工質(zhì)量決定，爭取 ≥20 kN。 ? 及時錨固 500010000 10000200000280000 7000012000060000400001200000100008000040000800001200008000060000600007000040000 600006000040000600008000080000 8 0 00 020000200004000070000 6 0 0 0 070000 60 00 06000010000 2 00 0 0 4 0 0 0 0 4 0 0 0 0 2 0 0 0 0 2 0 0 0 0 200001000000 100005000 50000 50005000 50 0010000 5000 5 00 0 500050000500050000 5 0 0 0 50 005000000000Y XZF r a m e 0 0 1 ? 2 8 N o v 2 0 0 6 ? F L A C 3 D t o T e c p l o t 1 0 5000 2 00 05000050000 5 0 0 0020000 30000 10000500010000500010000 10 00 0 0 5000 5 0 005 00 0 5 00 002000200002000200000000000Y XZF r a m e 0 0 1 ? 2 8 N o v 2 0 0 6 ? F L A C 3 D t o T e c p l o t 1 0預(yù)應(yīng)力 10kN 預(yù)應(yīng)力 80kN 在高預(yù)應(yīng)力下，錨桿支護(hù)產(chǎn)生的附加應(yīng)力場形成的壓應(yīng)力區(qū)范圍廣，有效壓應(yīng)力區(qū)幾乎覆蓋了整個頂板，錨桿的主動支護(hù)作用得到充分發(fā)揮。 ? 足夠的錨桿支護(hù)強(qiáng)度。 隨著錨桿支護(hù)強(qiáng)度的提高 ， 錨固體強(qiáng)度強(qiáng)化到一定程度 ， 巷道圍巖就能夠保持穩(wěn)定 。 ?t —— 錨桿支護(hù)強(qiáng)度， MPa 提高支護(hù)強(qiáng)度 ?t ，可使 C、 ?、 C*、 ?* 提高；它們的提高，使 ? ?1*顯著增強(qiáng)。 34 圖 錨固體應(yīng)力應(yīng)變曲線圖 注：曲線上數(shù)字為錨桿支護(hù)強(qiáng)度 σt（ MPa） 錨固體強(qiáng)度隨錨桿支護(hù)強(qiáng)度 σt 的提高而得到強(qiáng)化，達(dá)到一定程度就可保持圍巖穩(wěn)定。 不同錨桿支護(hù)強(qiáng)度下錨固體破壞前的 C、 ? 值 錨桿支護(hù)強(qiáng)度 ?t / MPa 0 等效內(nèi)聚力
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