10-1-难维护巷道围岩变形控制技术.pptVIP

概述 难维护巷道的类型 围岩应力转移的控制原理与技术 巷道围岩注将加固原理与技术 合理的支护方法 工程实例 动压巷道 煤层开采引起的采动应力通常在原岩应力的3~10倍左右，将造成回采巷道、受跨采影响等巷道的严重破坏。 软岩巷道 是指在工程力作用下能产生显著显著的塑性变形和非连续变形的巷道。工程力指作用在巷道围岩的力之和，包括自重应力、残余构造应力、水的作用力，采动影响力及膨胀应力等。 2、描述性定义 (1)原煤炭工业部矿山压力情报中心站、长春煤炭研究所总工程师陆家梁提出，松软岩层系指松散、软弱的岩层。它是相对于坚硬岩层而言的。松软岩层由于成岩的时间短、结构疏松、胶结程度差，故自身强度很低。 (2)原煤炭工业部软岩分站副站长郑雨天等认为，软岩是软弱、破碎、松散、膨胀、流变、强风化蚀变及高应力的岩体之总称。 (3)淮南矿业学院朱效嘉教授提出，松软、破碎、膨胀及风化等岩层称为松软岩层，简称软岩。 (4)1984年12月，在昆明市举行的煤矿矿山压力名词讨论会上提出的定义是，松软岩层是指强度低、孔隙度大、胶结程度差、受构造面切割及风化影响显著或含右大量膨胀性粘土矿物的松、散、软、弱岩层。 总之，按描述性定义，软岩是软弱、破碎、松散、膨胀、流变强、风化和膨胀性岩体的总称。 3、指标化定义 (1)ISRM(国际岩石力学学会，1990，1993）定义：软岩是指单轴抗压强度在0.5～25MPa的一类岩石。 (2)G.Russo(1994)定义：软岩指单相抗压强度小于17MPa的岩石。 4、工程定义 中国矿业大学董方庭教授指出，围岩松动圈大于1.5m，并且用常规支护不能适应的围岩称为软岩。 分析 由此可见，国内外对于软岩的定义尚不能统一，这严重阻碍了软岩的学术交流和研究的深入。为便于工程应用，本研究将采用工程软岩的定义。通过近10年来的工程实践检验，证明了该定义对软岩界定的科学性、可靠性及实用性。 深井巷道 根据我国煤矿的巷道支护技术水平和地质条件，一般将800m作为深部开采的标准，部分软岩矿井的深部开采标准可定为600m或更浅。 顶板冒落 U29钢变形破坏 4、支护形式及支护参数的影响 在一条巷道的位置、层位及断面确定下来以后，巷道的支护好坏关键是支护形式及支护参数的选取，如选取适当，巷道支护效果就好，如选取不当，将事倍功半，有时不但当时支护效果差，而且对以后的整修造成严重困难，九龙矿原来巷道整修中，多数采用木棚或U型支架进行支护，但是时间也长，九龙矿腐蚀性大，木棚腐朽，U型钢支架上的背顶材料也腐烂，巷道顶板得不到支护而离层破坏，造成巷道局部冒顶，而且冒落高度较大，造成无法进行正常的整修，整修难度相当大，甚至影响正常的生产，所以支护形式及支护参数是一条巷道支护好坏的重要因素之一。 为了防治底鼓，巷道底板底角处架设锚杆，锚杆采用直径为20mm的等强螺纹钢锚杆，长度为2400mm，全长树脂锚固，角锚杆在底板上距帮300mm，外倾45°，托板尺寸为200×200mm。 围岩变形机理分析 1、巷道围岩特性的影响 巷道所处岩性好坏直接影响巷道的支护效果，如九龙矿3＃煤顶底板附近为砂质泥岩，强度较低，而且节理较发育，极易破碎失去承载能力，凡是布置在这层岩石中的巷道均遭到严重的破坏，在使用过程中破坏尤为严重，而布置在岩性较好的岩层中的巷道，虽然经过数次采动影响巷道破坏也较轻微。 2、巷道埋藏深度的影响 巷道埋藏深度也是影响巷道支护效果的一个重要因素，在九龙矿一般巷道埋藏深度小于500m时破坏程度较小，而埋藏深度超过500m的巷道破坏程度明显加大，该矿南、北一轨道运输上山的3＃中部车场往上巷道破坏程度较小，而3＃中部车场往下巷道破坏程度严重，特别是2＃中部车场往下，几乎到了无法维持的地步，而九龙矿主要生产巷道均布置在-600m水平，巷道埋深超过700m，矿山压力显现剧烈，巷道破坏特别严重，造成整修频率加大，整修难度加剧。 围岩变形机理分析 3、采动影响 九龙矿回采工作面采动对巷道影响相当大，一般在距工作面130～200m时压力开始显现，在50～130m时显著增大，在0～50m时最大，如15207N工作面在采煤过程中对北二正巷造成的破坏最为严重，而且停采后保留的煤柱对北二正巷外段影响较大，经过多次整修，破坏仍然很严重，影响矿井正常的生产；15226S、15226N工作面在采煤过程中对南二正巷里段造成严重破坏，经过采取加U型钢进行超前支护，大大减小了巷道破坏程度，保证了南二采区的正常生产，而且拆U型钢后经过轻微的整修就可修复破坏巷道，效果特别明显。 围岩变形机理分析 围岩变形机理分析 巷道围岩已发生较大变形，围岩松动范围较大。对这类巷道的整修治理，一方面要刷大巷道断面及时实施浅部围岩锚（杆）壳喷支护，以满足生产使用要求；另一方面要使初次