深井高地应力巷道锚杆支护成套技术选编.ppt

深井高地应力巷道 锚杆支护成套技术 ? 煤炭科学研究总院开采研究分院 2007年3月 ;目 录;一、国内深部开采现状;一、国内深部开采现状;一、国内深部开采现状;一、国内深部开采现状; 矿山工程垮落、冒顶发生频率增加 矿井深度增大，围岩应力高于围岩强度，增大围岩的失稳性和支护难度。极易导致顶板垮落，出现事故。 冲击地压与煤岩突出灾害明显加剧 随着矿井深度增大，煤岩体应力加大，冲击地压发生的频率、强度和规模随之增加。 矿压显现强烈，巷道变形量明显增大，给矿山生产系统安全运行带来严重问题; 巷道围岩变形的时间效应。围岩变形量大，有明显的时间性。初期来压快、变形显著，不采取有效支护措施，极易发生冒顶、片帮。即使围岩变形稳定后，围岩还以一定速度长期处于流变状态。 巷道围岩变形的空间效应。巷道来压方向多表现为四周来压。不仅顶板、两帮发生显著变形和破坏，底板也出现强烈变形和破坏，如不对底板采取有效控制措施，则强烈底臌会加剧两帮和顶板的变形和破坏。 ; 巷道围岩变形的易受扰动性。围岩变形对应力的变化非常敏感，受震动、邻近巷道掘进或回采工作面采动影响后，围岩变形和破坏均有明显增加。围岩的稳定性与巷道断面形状、施工工艺等因素都有关系。 巷道围岩变形的冲击性。在有冲击倾向的巷道中，围岩变形有时并不是连续的、逐渐变化的，而是突然剧烈增加，导致断面迅速缩小，具有强烈的冲击性。;新奥法支护理论 煤炭行业结合自身特点，完善和发展了新奥法：采用光面爆破；早强喷射混凝土及时封闭巷道周边，实施密贴支护；采用锚喷支护，主动加固围岩，提高其自承能力，在围岩内形成承载圈；实施二次支护；对破碎围岩实施注浆加固；实施动态设计和动态施工等。 联合支护理论; 对深部巷道，只提高支护刚度难以有效控制围岩变形，要先柔后刚，先让后抗，柔让适度，稳定支护。但随着巷道条件变差，该理论受到挑战，有些巷道采用联合支护并不有效，多次维修，围岩变形一直不能稳定。 二次支护理论 对深部大变形巷道，应实施二次支护。一次支护在保证围岩稳定的条件下允许有一定变形，释放压力；在合适的时间进行二次支护，保持巷道的长期稳定。; 锚杆锚喷支护 锚杆锚喷支护性能优越，比较适合深部巷道支护。但必须选择合理的支护形式与参数，才能取得较好效果。 U型钢可缩性支架 U型钢具有较好的断面形状和几何参数，型钢搭接后易于收缩，支架设计合理，使用正确，能获得较好的力学性能。支架结构分不封闭和封闭。但U型钢支架毕竟是一种被动支护形式，而且支护费用高，施工比较困难。; 注浆加固 注浆将破碎岩体固结，改善围岩结构，提高围岩强度，增加自身承载能力。水泥─水玻璃、高分子材料。注浆加固适于破碎围岩，且与其它支护方法联合使用。 联合支护 两种或两种以上支护方式联合支护。如能充分发挥每种支护方式性能，优势互补，有更好支护效果和更广的适用范围。锚喷+注浆，锚喷+U型钢支架，U型钢支架+注浆，锚喷+注浆+U型钢支架。适用范围广，但费用高，支护形式选择不匹配时，往往造成各个击破。; 卸压技术 将巷道布置在应力降低区，或采取人工卸压措施，使巷道周边的高应力向深部转移，是深部巷道围岩变形控制的另一个途径。 在应力降低区布置巷道是首选方法，人工卸压法（切缝、钻孔、爆破、掘卸压巷等），由于种种原因，目前还没有推广，仅作为一种辅助方法局部采用。 高强度锚杆、锚索支护已得到大面积应用,成为我国煤矿巷道首选的、主要的支护方式。;二、深井巷道支护研究现状  （四） 新汶深部巷道支护状况;二、 深井巷道支护研究现状  （四） 新汶深部巷道支护状况;二、深井巷道支护研究现状  （四） 新汶深部巷道支护状况;二、深井巷道支护研究现状  （四） 新汶深部巷道支护状况;三、深井巷道锚杆支护成套技术内容;三、深井巷道锚杆支护成套技术内容;三、深井巷道锚杆支护成套技术内容（一）深部巷道围岩地质力学测试;三、深井巷道锚杆支护成套技术内容（一）深部巷道围岩地质力学测试;三、深井巷道锚杆支护成套技术内容（一）深部巷道围岩地质力学测试;三、深井巷道锚杆支护成套技术内容（一）深部巷道围岩地质力学测试;三、深井巷道锚杆支护成套技术内容（一）深部巷道围岩地质力学测试;三、深井巷道锚杆支护成套技术内容（一）深部巷道围岩地质力学测试;三、深井巷道锚杆支护成套技术内容（一）深部巷道围岩地质力学测试;三、深井巷道锚杆支护成套技术内容（一）深部巷道围岩地质力学测试;三、深井巷道锚杆支护成套技术内容（一）深部巷道围岩地质力学测试; 以锚杆锚索为基本支护的巷道支护方式已得到大面积应用,成为首选的支护方式（60%）； 超千米深部巷道仍选锚杆支护； 传统二次支护理论（先柔后刚、先