深井软岩巷道钢管混凝土支架支护研究新进展资料.pptVIP

深井软岩巷道支护设计的方法 1、深井软岩巷道支护设计的五项依据 ① 远场地压：巷道埋深，水平地应力，采掘扰动压力； ②岩石强度： 岩石单轴抗压强度，围岩结构完整性； ③岩石水理性质：粘土矿物含量，吸水软化性，吸水膨胀性，原始含水率； ④巷道变形特征：两邦-顶底板变形大小，变形速率，巷道破坏形态； ⑤围岩荷载P：巷道稳定状态下，围岩作用在支护体上的荷载P—评估。 2、深井软岩巷道应划分为三种类型：中硬、软弱、极软弱 3、深井软岩巷道支护设计的四大要素 ①支护技术：锚索锚杆、围岩注浆、钢管混凝土支架、碹体等；支护参数； ②断面形状：圆形，浅底拱圆形，椭圆形； ③让压方式：巷道周边预留让压缝，支护体让压，让压新技术； ④支护力N ：明确“承压环”支护体的支护力 N ；N 应大于围岩荷载 P。 4.1、软岩巷道支护设计的五项依据 ① 远场地压：巷道埋深，水平地应力，采掘扰动压力； 垂向地应力：巷道埋深成正比； 水平地应力：即构造地应力； 可以井下实测， 如使用：空心包体应力计。 采掘扰动压力：某矿巷道深度450m，岩石强度10～35MPa，原大巷稳定， 后平行大巷相距20m再掘绕道时，大巷扰动变形破坏， 大巷破坏位置，与绕道掘进头对应关系十分清晰。 后来大巷返修，又引起绕道的扰动变形破坏。 ①当围岩应力状态接近岩石强度极限时，扰动会引发岩体的较大变形。 ②扰动载荷是震动波，震源：掘进放炮震动、采场覆岩断裂震动。 ③岩石水理性质：粘土矿物含量，吸水软化性，膨胀性，含水率 ②岩石强度： 岩石单轴抗压强度，围岩结构完整性。 不少深井的井底车场，因为在软岩层位，导致巷道稳定性较差； 大巷、上下山等开拓与准备巷道，选择较坚硬的岩层层位，事半功倍； 深井、软岩巷道支护，依然是煤矿生产中的技术难题； 我国现有约50%的探明煤炭储量埋深大于1000m； 我国煤矿采深正以8-12m/年的速度增加； 国内采深达到1000m的矿井已经有50多处，其中： 山东新汶5处，淄博5处，肥城临沂枣庄等11处； 东北龙煤鸡西等5处； 河北开滦与冀中能源4处； 江苏徐州与大屯7处； 河南平顶山4处； 安徽淮北淮南等6处。 序 言 国外煤矿深井开采状况 德国 ： 最大开采深度达到1500m； 俄罗斯：顿巴斯矿区已有30多个矿井采深大于1350m； 波兰： 开采深度已达1200m； 英国： 开采深度曾达到1100m； 我国典型的软岩矿井 山东龙口、新汶、济宁等矿区； 内蒙古平庄、锡林浩特、鄂尔多斯上海庙等； 辽宁沈阳；吉林舒兰、辽源、梅河；黑龙江鹤岗等； 安徽淮南、淮北、皖北等； 河南义马、郑州煤电、平顶山等 青海大通，贵州六盘水，甘肃平凉等 一 钢管混凝土支架结构与应用 钢管混凝土支架是一种高强度支架 单个支架的承载能力可达200多吨，是U型钢支架的3～4倍。 由空钢管支架，在井下灌注混凝土而成。 钢管混凝土支架一般采用闭合式结构，能有效抑制巷道底鼓。 为深井、软岩巷道支护提供了全新的支架类型。现已应用到20多家矿井。 1.1 钢管混凝土支架整体结构 一般由四节构成，地面分节弯管，井下组装成支架；支架每节之间连接方式：套管连接。 1.2 井下混凝土灌注用混凝土输送泵，每班能灌注15-20架 1.3 支架断面形状 圆形 浅底拱 -- 圆形 马蹄形 椭圆形 1.4 钢管混凝土支架，已推广应用 2 0 多座矿井 开滦钱家营矿： 2008年八采区轨道下山； 鹤岗南山、益新： 2009年鹤岗南山矿； 新汶华丰矿： 埋深1230m，大巷、回风联络巷、变电所水泵房； 平朔井工三矿： 煤层冲刷带软岩巷道中； 峰峰大淑村矿： 大巷的煤柱高应力带； 锡盟查干淖尔： 主斜井，井底车场，巷道交岔点； 沈阳清水矿； 深井软岩巷道； 鹤壁三矿： 变电所水泵房； 长治三元荆宝矿： 集中下山； 淮北矿业集团： 软岩大变形巷道； 山东沂源鲁村矿：井底车场； 内蒙榆树井矿： 采区变电所； 邢台邢东矿，神华宁煤清水营矿，龙口北皂矿，淮南国投新集口孜东矿，甘肃平凉新安矿，内蒙上海庙长城矿，通化八宝矿，等 1 开滦钱家营矿下山巷道 2 鹤