动压软岩巷道围岩控制技术.docx
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动压软岩巷道围岩控制技术.docx
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动压软岩巷道围岩控制技术
动压、软岩巷道围岩控制技术
简介:
动压、软岩巷道包括软岩、深井、高构造应力、沿空、全煤、复合顶板、强烈底鼓等巷道,是条件复杂、维护困难的巷道。
控制此类巷道的围岩变形,保持其稳定性,必须针对该类巷道的具体条件,采用某一特定的或综合的技术加以治理。
提出的新的矿压理论和控制技术,并成功地应用到现场极难维护的巷道中,经济社会效益显著科技成果获省、部级以上奖励32项,国家发明三、四等奖各1项,国家科技进步三等奖1项,国家“八五”科技攻关重大科技成果奖1项,省部级科技进步特等奖2项,一等奖2项,二等奖10项,三等奖12项,四等奖2项。
获国家专利14项。
主要技术要点:
影响巷道围岩稳定性的主要因素有三:
围岩强度、岩体应力、支护技术;这也是巷道围岩控制的三个基本途径,即:
强化或者保持围岩强度,减小岩体应力,经济有效地进行巷道支护。
具体讲,主要有以下技术:
(1)锚杆、锚索支护
✧高强度杆体可伸长锚杆,既控制巷道围岩变形,又适应巷道围岩变形;
✧高(超高强)锚杆支护系统,必要时与小孔径锚索联合支护,保持锚固区内围岩的稳定,并防止锚固区外的离层;
✧在锚杆支护巷道围岩强度强化理论的指导下,采用以计算机数值模拟为主的动态系统设计方法,合理确定锚杆(及锚索)支护参数;
✧抓住锚杆支护的合理支护强度、较高的初锚力和及时锚固三个关键,有效改善支护效果。
(2)巷道金属支架
发展矿工钢可缩性支架和U型钢可缩性支架架型,改进连接件结构,确定刚性支架和可缩性支架的使用条件和范围,提高支架支护强度。
(3)通过加固巷道帮、角(以底角为主)的理论和具体技术,控制两帮向巷道内变形和下沉,显著减少底鼓量,并防止顶板锚固区外的离层。
(4)围岩注浆加固,提高岩体强度,充填裂隙、封闭水源、防止围岩风化、
注浆材料除用化学浆液和水泥浆液外,采用的ZKD高水速凝材料技术先进,经济效益显著。
合理确定注浆主要参数:
注浆位置、注浆有利时机、注浆孔深度及布置、注浆压力、注浆量等。
(5)合理布置巷道
布置巷道时充分考虑围岩的稳定性和采动引起的应力重新分布的影响。
从时间上、空间上尽量减少支承压力的影响。
合理确定沿空掘巷护巷煤柱的尺寸和保持其稳定性的技术措施。
(6)巷道围岩卸压
目的:
减小巷道周围围岩应力。
上述巷道围岩控制技术,根据具体巷道的条件和对围岩控制的要求,可采用某一项或多项联合使用。
应用情况:
上述围岩控制技术已在全国主要矿区得到广泛应用,如淮北、淮南、徐州、邢台、兖州、潞安、开滦、枣庄、新汶、平顶山、丰城等以及若干地方矿。
具体情况在其他有关条目中已介绍,此处不再重复。
服务方式:
技术合作、技术开发、技术服务。
本质安全型的煤巷支护新技术
---高强预应力支护技术及应用
1.预应力支护理论
预应力支护思想是在如下成果的基础上提出的:
●充分研究关键层对巷道围岩结构的控制作用
●充分重视水平应力对巷道稳定性的影响
●充分研究高强锚杆对围岩的强化作用及预拉力在顶板形成的结构效应
基本内容:
1)巷道围岩结构受关键层控制。
层状岩体的赋存条件决定了关键层的客观存在性,任何巷道支护问题都存在不受巷道工程影响由关键岩层(块)构成的外层压力拱式结构,实体巷道中该结构是对称的,可能产生位移或变形,但能自稳定。
沿空掘巷时是关键层破断后形成的非对称结构,可能产生回转和下沉,但同样能自稳。
巷道浅部围岩的稳定则必须通过支护来实现,支护的目的是通过强化围岩形成一个能够适应外部结构变形、本身又能够保持一定形状的一种让压结构,这种小结构即柔性梁结构。
2)次生水平应力和自重是导致顶板离层垮冒的主要作用力。
水平应力是客观存在的,且与埋深关系不大。
但水平应力的分布与岩层的刚度相关,主要集中在关键岩层上,而巷道厚层软弱顶板主要是开挖效应导致的次生水平应力,该值的大小与垂向应力大小、集中程度和弱面的滑移效应相关。
3)预拉力的大小对顶板稳定性具有决定性的作用,锚杆参数和预拉力的合理配置可以使锚杆长度之内和锚杆长度之外的上覆顶板岩层都不存在离层破坏,锚杆的作用在于形成预应力承载结构,高强预应力支护技术能够强化围岩,形成预应力柔性梁,保持小结构稳定。
4)支护设计、监测、施工机具及锚杆结构开发,应以实现高预拉力为中心;通过提高锚杆预拉力可以进一步增加锚杆间排距,减少锚杆用量,降低巷道支护成本,为提高巷道掘进速度创造条件。
2.高强预拉力支护体系
2.1高性能(预拉力)锚杆支护
锚杆结构和加工性能如何规范是十分重要的技术问题,普通圆钢锚杆存在的问题:
1)加工简单粗糙;2)附件不规范,整体强度低;3)人工安装,质量不能保证;4)难以实现初锚力,不能形成主动支护;5)使用范围小、安全可靠性差。
针对目前锚杆加工、使用中存在的缺陷和问题,笔者提出高性能锚杆的概念,它是指杆体材质符合高强度、延伸率及锚固要求、附件完整、整体强度和几何尺寸匹配、能够满足钻机连续一体化安装并实现预拉力的新型锚杆。
以高性能锚杆和新型附件组成的锚带网支护在使用中体现出以下技术优势:
1)及时、主动、高阻加固,支护效果明显;2)锚杆钻机连续一体化安装,施工规范,安装质量有保证,安全可靠性高;3)大间排距控制围岩变形,省时省力省钱;4)产品形成系列化能够满足多种条件要求。
目前本课题组直接参与的兖州、淮北、徐州、皖北和淮南课题中,高性能预拉力锚杆已在使用440余万套,安全支护巷道55万米。
2.2小孔径预拉力锚索
小孔径预应力锚索由高强度预应力钢绞线、专用托盘、锁具和锚固剂组成,其中钢绞线内锚固段需安设毛刺和挡环,以满足搅拌树脂和锚固要求,锚索主要在复杂困难条件下用作加强支护。
2.3钢绞线预拉力桁架
钢绞线预应力桁架与锚索支护所用材料和施工机具工艺十分接近,由预应力高强度钢绞线、锁具和锚固剂组成,另需配置专用桁架连接器,施加预拉力的机具和锚索通用。
但作用方式较锚索有很大改进。
因此,钢绞线桁架系统能够解决厚层复合破碎顶板(不稳定层厚累计超过5.0m)、高水平地应力、松散煤层顶板等条件下的支护难题,弥补锚索支护的不足,该种支护方式在大排距(超过两排锚杆)下可以防止顶板垮落,加密排距(小于两排锚杆)可以进一步控制变形。
2.4新型钢带及其配套托盘
钢带是锚杆支护系统的关键部件,它是顶板形成结构的基础。
顶板常用M型钢带是针对W型钢带的缺陷设计的新型钢带,技术特征:
1)刚度大、强度高;2)不容易撕裂;3)容易与围岩密贴;4)断面利用率高、节省钢材、价格低廉
2.5常用的几种组合支护
1)高性能锚杆、钢带和金属网
2)高性能锚杆、钢带、锚索和金属网
3)高性能锚杆、钢带、预拉力桁架和金属网
4)高性能锚杆、预拉力锚索、预拉力桁架和金属网
3.煤巷预拉力支护设计监测方法
3.1煤巷锚杆支护设计新方法
1)将锚杆预拉力的大小作为煤巷锚杆支护的重要参数进行设计;
2)采用三维地质力学模型进行锚杆支护参数设计,可以设计锚杆排距及模拟工作面的采动影响;
3)将巷道顶板是否离层作为判断巷道是否稳定的标准;
4)采用提示式参数输入方式,三维地质力学模型的快速、自动生成。
3.2煤巷锚杆支护监测系统
锚杆支护质量控制:
1)制造质量(产品出厂试验);2)井下施工质量:
锚杆工况的检测、顶板离层的监测、支护效果的评价;3)采用的安全监测技术:
离层仪、锚杆测力计等常规观测仪器、6米可弯曲光导纤维岩层窥视仪、红外线钻孔探测摄像仪。
4.工程应用
高强预拉力支护技术已广泛应用于徐州、淮北、淮南、兖州等矿区,成功地解决了如下各类问题:
1)综采(综放)工作面两道一眼;2)迎综放采动工作面留小煤柱沿空掘巷;3)f值0.2以上的各种散、软、破碎煤体回采巷道;4)不稳定层厚度8~10米以下的各类复合顶板;5)采深在600~1000米的部分深井高地应力巷道。
服务方式:
技术合作、技术开发、技术服务。
巷道围岩卸压技术
简介:
煤矿中巷道维护的主要手段是对巷道进行支护或对围岩进行加固,但在有些情况下,如巷道受动压影响、软岩、深井、高应力等条件下,即使对巷道进行了支护或加固,巷道维护仍很困难。
在此条件下,对巷道进行围岩卸压与加固相结合的手段,是解决这类巷道难题的主要技术途径。
围岩卸压的基本原理是:
在巷道掘进及服务期间,采用某种人工的方法改变巷道围岩的应力分布特征,使巷道周边形成的应力峰值向远离巷道周边的围岩深部转移,使巷道处于应力降低区中,以此达到有效维护巷道的目的。
主要技术及特点:
1)开槽(孔)卸压技术
指在巷道顶板、底板、两帮或全断面开槽(孔),作用有两个:
一是在巷道周边形成一个应力降低区,为巷道稳定创造有利的应力环境;二是开掘的槽(孔)可为围岩的膨胀变形提供一定的变形补偿,以减少巷道围岩的变形量。
槽(孔)的尺寸及开掘位置根据巷道围岩条件及服务时间确定。
2)松动爆破卸压
其原理与开槽(孔)卸压原理相同,松动爆破主要在巷道底板及两底角进行,炮孔位置、炮孔深度及装药量是影响松动爆破卸压效果的主要因素。
辅之以注浆还可以达到有效治理巷道底鼓的效果。
3)巷道一侧或两侧布置卸压巷
当巷道位于工作面采空侧或较大煤柱中时,巷道受高应力影响而产生强烈变形和破坏,此时,如预先在要保护巷道附近开掘一卸压巷,将使高应力集中于远离要保护巷道的围岩深部;同时,高应力产生地围岩大量变形也将被卸压巷吸收,以牺牲卸压巷的变形破坏来保证要保护巷道的围岩稳定。
4)巷道顶部开掘卸压巷硐
即通过在巷道上方开掘卸压巷硐,使巷道围岩应力重新分布,并将巷道周边的集中应力峰值向远离巷道的围岩深部转移,从而在保持巷道周边岩体完整性的前提下使巷道处于应力降低区内,达到减小巷道变形,满足生产要求的效果。
5)巷道底部开掘卸压巷硐
即通过在巷道底板中开掘卸压巷硐,使巷道两帮及底板中的应力重新分布,并将应力峰值向远离巷道的围岩深部转移,可以达到减小或消除巷道底鼓,保证巷道满足生产要求。
6)开采解放层卸压
如果巷道所在煤岩层压力大,巷道难维护,同时在该上部或下部存在其它煤层时,可通过预先开采上部或下部煤层的方法,使巷道所在煤层压力在大范围内得到释放,达到保护巷道的方法。
应用情况:
1)松动爆破卸压技术曾成功应用于开滦赵各庄煤矿。
成功解决了该矿7层煤回采巷道的支护问题(巷道埋深900m),巷道底鼓量较无卸压段减少了61.6%。
2)巷道一侧开掘卸压巷的技术用于平煤集团二矿已17-22092机巷。
解决了近距离煤层(已15、已16和已17煤层的层间距均不大于10m)、高应力(已17-22092机巷位于已15、已16煤层开采后留设的煤柱下方)条件下回采巷道的维护问题。
3)底板松动爆破+注浆加固技术于1996年成功应用于平煤集团六矿戊二绞车房的维护中。
4)巷道底板中开掘卸压巷结合松动爆破的卸压技术于2002年成功应用于蒋庄煤矿南翼皮带机头硐室群的维护中,解决了煤层跨采条件下对硐室底鼓的有效控制问题。
服务方式:
技术合作、技术开发、技术服务。
动压、破碎围岩巷道综合支护技术
概述:
综合支护技术采用高水速凝材料注浆加固、高强锚杆支护等技术提高破碎围岩的强度、整体性、自身承载能力,同时提高破碎围岩中的锚杆锚固力及支护强度,可解决动压、破碎围岩巷道极难维护的问题。
支护机理及特点:
1、注浆固化
高水速凝材料注浆固化可从以下几方面改善破碎围岩结构、提高围岩整体性和力学参数。
(1)注浆固化提高围岩裂隙面的变形刚度和抗剪强度注浆后裂隙面变形刚度和强度等力学性能的改善,提高了岩体抗变形性能和强度,从而提高围岩自身承载能力。
(2)浆液固结体的网络骨架作用高水速凝材料固结体具有良好的韧性和粘结性,固化体发生较大变形时仍具有较大的粘结力,外载主要由强度较大的煤岩体承担,围岩的破坏条件由原来的裂隙弱面强度条件向接近煤岩体强度条件转化。
(3)充填压密及转变围岩破坏机制的作用浆液充填裂隙及对裂隙面的粘结作用,使裂隙端部的集中应力大大削弱或消失,提高巷道围岩强度。
(4)注浆固化提高锚杆锚固力注浆固化提高破碎围岩的可锚性、增加锚杆锚固长度,提高锚杆的锚固力及锚固的可靠性。
(5)注浆固化减小巷道围岩松动圈破碎围岩注浆固化后,松动圈减小,围岩变形量小,巷道维护容易。
(6)注浆固化封闭水源
2、高强锚杆支护
高强锚杆支护提高破碎围岩峰值强度和残余强度,适应巷道围岩较大变形的同时不丧失支护能力,显著改善巷道维护状况,提高巷道支护的安全可靠性。
对动压、高应力等困难条件巷道采用小孔径预应力锚索作加强支护。
应用实例:
高水速凝材料注浆加固、高强锚杆支护技术已广泛应用于潞安、平顶山、徐州等矿区,成功地解决了以下问题:
1)综采(综放)沿空掘巷;2)埋深950m的深井高应力回采巷道及准备巷道;3)近距离煤层群、复合顶板巷道;4)高应力多次返修巷道;5)再生胶结顶板巷道;6)膨胀性泥岩大跨度(开切眼宽度7.2m)开切眼。
1、孤岛综放沿空掘巷锚杆支护
潞安王庄矿煤层厚度平均7m,f值1.5以下,6108综放工作面是孤岛面,巷道沿底板掘进,宽度3.5m、窄煤柱宽度5m,采用高强度锚杆支护,小孔径预应力锚索加强支护,该项目获山西省科技进步二等奖。
2、平顶山十一矿深井高应力巷道支护
巷道埋深950m,水平应力显著,f值0.8以下,煤层厚度平均6.5m,沿顶板掘进,巷道宽度4.5m,采用锚杆、锚索、高水速凝材料注浆加固,有效控制顶板下沉、两帮相对移近。
3、平顶山近距离煤层群、复合顶板巷道支护
平顶山矿务局四矿、八矿,与上层煤间距最小2.5m,f值1.0以下,巷道宽度4.2m,采用锚杆支护,有效控制了巷道围岩变形。
4、高应力多次返修巷道支护
平顶山、徐州矿务局,巷道围岩是遇水膨胀的泥岩、强度小的煤层,多次返修,不能保持稳定,采用高水速凝材料注浆加固、高强度锚杆支护,有效控制了巷道围岩变形。
5、再生胶结顶板巷道支护
徐州韩桥煤矿下分层胶结顶板巷道:
顶板采用锚杆(水力膨胀锚杆、树脂药卷锚固的高强度锚杆)支护、两帮采用A3圆钢锚杆支护,有效控制了巷道围岩变形,与条件相似的运巷(采用U型钢架棚支护)相比,巷道不需返修,支护成本及维护费用节省452元/m。
6、膨胀性泥岩开切眼(宽度7.2m)支护
徐州张双楼煤矿开切眼宽度7.2m,顶板是膨胀性泥岩、厚度4.2m,采用锚杆、锚索支护,有效地控制了顶板离层,巷道维护效果良好。
服务方式:
可以进行技术合作、技术咨询,提供成套注浆设备、材料、锚杆支护材料及机具。
膏体充填不搬村采煤技术
概述:
针对我国华东地区30多亿t村庄压煤,中国矿业大学从“九五”起,便通过“211工程”学科建设项目进行膏体充填不搬村采煤技术的研究与开发。
所谓膏体充填不搬村采煤技术,就是把煤矿就近的煤矸石、粉煤灰、工业炉渣、城市固体废弃物等在地面加工成粒度25mm以内的牙膏状的凝结性膏体浆液,然后用充填泵或自溜通过管道输送到井下,在直接顶主体尚未垮落前及时充填回采工作面后方采空区,形成以膏体充填体、窄煤柱和老顶关键层构成的必要的覆岩支撑体系,既能有效控制地表沉陷在建筑物允许值范围内,又能大幅度提高煤炭资源采出率,实现村庄不搬迁,安全开采建筑物下压煤,保护矿区生态环境。
技术原理与特点:
中国矿业大学已经初步开发出PL、SL两个系列的能够对含粘土高细集料具有很强固结能力的膏体胶结料,这两种胶结料以粉煤灰、高炉水淬矿渣、钢渣、沸腾炉渣、磷矿渣、钛渣等工业活性废渣中的一种或几种为主要原料,加入适量的天然无机矿物及化学激发剂,经过混合、磨制加工制成,使固体废物膏体充填不同于传统的水砂充填技术,具有以下特点:
(1)固体废物制成的膏体充填料浆凝结前不沉淀、不泌水,回采工作面不需要复杂的隔水和泄排水设施,不需要反复充填就能够保证良好的接顶质量。
(2)膏体充填不影响工作面机械化的应用,有条件实现高产高效。
(3)可以应用煤矸石、山砂、河砂、海砂、戈壁砂、磨砂、碎石、块石、废石、粘土、磷石膏、氟石膏、城市固体垃圾、矿山分级尾砂或全尾砂等多种材料的一种或几种混合作骨料,固体废弃物骨料只需要简单的破碎加工。
(4)由于膏体材料浓度高,水用量少,有利于提高充填体的强度,在相同强度要求的条件下,有条件降低价格较贵的胶结材料用量,使用膏体胶结料,一般掺量3%5%,就能够满足不迁村采煤采空区充填的需要,从而能够显著地降低充填材料费用。
(5)膏体材料充填有条件输送颗粒较大的物料(2535mm),降低了材料的加工要求,有利于降低充填成本。
预计经济社会效益:
目前条件下,采用固体废物膏体材料进行间隔条带充填不搬村采煤,与传统的条带开采比较,吨煤增加成本仅1220元/t,可以提高煤炭采出率30%40%,并提供了一条有效的固体废物资源化利用新途径,经济、社会、环保效益明显。
服务方式:
技术合作、技术开发、技术服务。
高产高效开采技术
简介:
近年来,我国一大批高产高效矿井不断跃上新的台阶,尤其是综采放顶煤技术的广泛应用,促进了煤炭资源高产高效开采的发展。
但是,一些影响工作面高产高效生产的技术难题是客观存在的(尤其在一些复杂的地质条件下)。
近十年来,结合我国煤炭资源高产高效开采的现状和发展趋势,通过理论研究和工程实践,在综放开采的工艺参数、围岩控制与监测、顶煤回收率技术、中厚偏薄(1.5~2.5m)煤层的高产高效开采以及房柱式开采的工艺与矿压控制方面取得了一定的成果,研究成果达到国际水平或国内领先水平。
主要技术特点:
1.高产高效综放开采的工艺及参数设计
高产高效放顶煤工作面合理的放煤工艺参数是进一步提高顶煤回收率,提高产量和效益的基础,尤其在煤层赋存条件相对复杂和一些特殊条件下。
其关键技术主要包括:
(1)不同煤层硬度(软、中硬、硬煤)和顶板条件下的合理放煤工艺参数;
(2)不同煤层厚度(较薄厚煤层、厚煤层和特厚煤层)条件下的开采方式和合理放煤工艺参数;
2.提高放顶煤开采的煤炭回收率技术
(1)提高初采期间的顶煤回收率技术;
主要通过以下关键技术的研究,最大限度地提高初采期间的顶煤回收率:
①初采期间煤岩稳定性以及对顶煤回收的影响分析;
②相关技术措施如松动爆破、静力破碎、初放工艺的参数设计、效果监测以及评价。
(2)提高末采期间的顶煤回收率技术,其关键技术包括:
①顶板活动规律分析以及合理停采线的确定;
②末采期间顶板稳定性的评价指标体系以及监测;
③工作面支架撤除工艺。
(3)提高端头区顶煤回收率技术,其关键技术主要包括:
①端头区煤岩的活动规律及其冒放性;
②端头区顶煤的回收工艺。
3.高产高效工作面支架与围岩体系监测控制技术
解决高产高效(综放)工作面因支架与围岩关系不良引起的端面顶煤(板)冒漏以及对工作面生产的影响。
如在松软和中硬煤层条件以及地质条件复杂的情况下,主要包括以下两种监测方式:
(1)工作面在线监测
特点:
监测内容强针对性、信息采集传输与分析实时性、监测结果处理、决策以及意见反馈及时性。
最大限度地实现在工作面生产过程中实时监测。
监测系统:
(如图1所示)
图1监测系统框图
(2)工作面非在线监测
根据矿井和开采工作面的具体实际,采用工作面支架与围岩信息自动采集存储、人工提取、地面计算机分析与处理的监测过程。
图2监测分析结果
4.深井“三软”煤层综放开采工艺与围岩控制技术
(1)应用单位的煤层赋存及支护条件:
煤层埋藏深度:
800m;围岩条件:
属“三软”煤层;煤层厚度:
4.5m;煤层倾角:
26˚;支架额定工作阻力:
2600kN;支护强度:
0.4~0.45Mpa。
(2)关键技术:
①支架与围岩相互作用机制及端面顶板稳定性的理论研究;
②该复杂地质条件下有利于顶煤回收和岩层控制的合理的放煤工艺参数和回采工艺;
③深井、大地压、"三软"煤层条件下的综放开采支护质量与煤岩稳定性监测;
④工作面运输机防滑的有效控制技术;
⑤巷道围岩的变形特征和锚网锚索联合支护控制技术。
软件分析系统及监测分析效果如图2。
5.中厚偏薄(1.5~2.5m)煤层高产高效开采的工艺及保障体系
(1)应用单位的煤层条件:
煤层煤厚0.8~2.6m,平均1.93m,煤层倾角2°~12°,平均6°。
工作面断层发育,两顺槽及切眼在掘进过程中,揭露落差0.2~5.3m的断层49条,均对回采有一定影响。
(2)项目研究的关键技术
①中厚(1.5~2.5m)煤层高产高效工作面工艺
②中厚(1.5~2.5m)煤层高产高效工作面保障系统
●工作面煤层赋存状况的地质预报
●工作面支架位态与支护质量监测
●工作面矿山压力及支架适应性实测研究
●综采面快速过断层技术
6.短壁(房柱式)开采的工艺及参数设计
(1)关键技术
●房柱式开采的采区(盘区)巷道布置设计;
●煤房、煤柱合理尺寸及支护参数确定;
●煤柱回收工艺及采区(盘区)回采顺序;
●房柱式开采的矿压控制及监测。
应用情况:
上述技术成果在“九五”期间和“十五”期间在兖州矿区的南屯、兴隆庄、东滩、济宁二号矿;徐州矿区三河尖、权台、韩桥矿;潞安矿区王庄煤矿、漳村煤矿等进行了应用,取得了良好的技术经济效益。
服务方式:
技术合作、技术开发、技术服务。
高应力极破碎围岩巷道锚注支护成套技术
简介:
针对深井大松动圈极破碎软岩巷道等变形量大,各种支护包括以U型钢为主的可缩性金属支架、砌碹支护、锚喷支护等技术都难以控制的难题,在研究锚注支护机理的基础上,巧妙地将锚杆和注浆技术结合起来,研究开发了内注浆锚杆及成套的锚注支护技术,显著提高了高应力极破碎围岩的自稳能力及松散破碎围岩的锚固性能,从而使围岩变形量得以有效控制,为解决我国高应力极破碎围岩巷道支护难题,开辟了新的途径。
该项技术的相关研究成果先后获得了煤炭部、山东省、安徽省科技进步奖,并于2003年1月获2002年度国家科技进步二等奖。
主要技术特点
目前传统支护体系已不适应大地压的要求。
金属支架成本高,且在大地压下也很难维持稳定;而大直径长锚杆、锚索等支护方式既需专用设备,且大量使用时造成支护成本高。
为此我们提出了以内注浆锚杆为核心组成不同支护方式形成锚注支护体系,来解决不同类型的不稳定巷道支护问题。
这项技术加工容易,工艺简单,成本低,易操作,易推广,巷道支护形式可划分为3个层次:
①各种金属支架、砌喧等被动支护形式;
②以锚喷支护为主的改善巷道围岩力学性能的主动支护形式;
③从根本上改变岩体结构及力学性能的以锚注加固为主的主动支护形式.对于大松动圈软岩动压巷道,只有采用最高层次的支护形式才能保证巷道的稳定。
应用情况:
目前锚注支护技术已在安徽淮北、淮南、山东龙口、兖州、肥城、新汶、江苏徐州、河南平顶山、永夏、河北峰峰、广东曲仁、江西萍乡等二十余个矿区进行了进一步的深入研究和推广应用,从而在锚注支护机理或技术上获得了重要创新和重大突破。
服务方式:
技术合作、技术开发、技术服务。
深井高应力巷道围岩松动圈支护新技术
项目简介:
本成果最大特点是:
“采用理论方法确定巷道支护参数设计”。
与现有巷道支护参数设计及施工技术比较的优势在于:
巧妙的避开了巷道地应力(围岩应力)与围岩(煤)体力学参数难以获得的世界性难题,采用地应力与岩体强度等影响因素共同作用的定量综合指标——松动圈的大小对巷道围岩进行分类、确定支护结构和参数及施工工艺关键技术。
本研究成果曾获得“国家八五重大科技成果”1项,省部级二等奖5项,三等奖多项。
主要技术及特点:
●深井高应力软岩巷道锚喷网支护
●深井综放沿空全煤巷高强锚杆支护技术
●构造复杂区域高应力破碎顶板煤巷“三锚”支护新技术
●深井复合破碎顶板返修煤巷锚注加固技术
●大断面硐室及交岔点锚喷网支护技术
(1)理论方法代替经验方法
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