煤礦軟巖巷道支護(hù)技術(shù)交流材料

《煤礦軟巖巷道支護(hù)技術(shù)交流材料》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。

1、煤礦軟巖巷道支護(hù)技術(shù)交流材料陜西煤業(yè)化工集團(tuán)有限責(zé)任公司陜煤化集團(tuán)整合和優(yōu)化集團(tuán)公司內(nèi)部科技板塊，成立科技發(fā)展部，與技術(shù)研究院合署辦公，統(tǒng)一管理和指導(dǎo)集團(tuán)公司科技工作。近年來(lái)，對(duì)陜煤化集團(tuán)下屬煤礦軟巖巷道穩(wěn)定性方面的項(xiàng)目公關(guān)研究主要有以下2項(xiàng)技術(shù)。技術(shù)一：高應(yīng)力區(qū)域大斷面巷道二次聯(lián)合支護(hù)技術(shù)研究與應(yīng)用1．支護(hù)與維護(hù)技術(shù)方面①針對(duì)軟巖巷道成巷及使用期間巷道圍巖將出現(xiàn)的兩種變形問(wèn)題，即在成巷初期以碎脹變形和彈塑性變形為主，巷道受動(dòng)壓影響期間以蠕變流變?yōu)橹?，提出同時(shí)采用松動(dòng)圈理論和流變理論進(jìn)行圍巖失穩(wěn)機(jī)理研究。②提出基于松動(dòng)圈理論的“錨網(wǎng)索噴”初次支護(hù)（見(jiàn)圖1）與基于流變理論的

2、“U型鋼支架”二次大剛度高強(qiáng)度支護(hù)相結(jié)合的聯(lián)合支護(hù)方案（技術(shù)實(shí)驗(yàn)曲線如圖2和圖3所示），實(shí)現(xiàn)了初次支護(hù)充分讓壓并調(diào)動(dòng)圍巖承載力及二次大剛度高強(qiáng)度支護(hù)以保護(hù)高承載位置應(yīng)力狀態(tài)下圍巖體的目的，解決了軟巖巷道的一系列變形問(wèn)題。2．裝備名稱及主要技術(shù)特點(diǎn)方面①通過(guò)分析圍巖變形破壞規(guī)律及錨網(wǎng)索噴支護(hù)失效機(jī)理，針對(duì)軟巖巷道開(kāi)巷后的初期變形和后期持續(xù)不斷的變形問(wèn)題，從理論上提出采用松動(dòng)圈理論和流變理論相結(jié)合的方法來(lái)解決這一問(wèn)題，設(shè)計(jì)了基于松動(dòng)圈理論的“錨網(wǎng)索噴”初次支護(hù)與基于流變理論的“U型鋼支架”二次大剛度高強(qiáng)度支護(hù)相結(jié)合的聯(lián)合支護(hù)方法，充分說(shuō)明了二次大剛度高強(qiáng)度支護(hù)原理及支護(hù)的必要

3、性，并認(rèn)為采用二次大剛度高強(qiáng)度支護(hù)可避免處于高承載位置應(yīng)力狀態(tài)下圍巖體的再次應(yīng)變軟化與蠕變劣化導(dǎo)致圍巖體承載力的降低，減小巷道巖體偏應(yīng)力，促進(jìn)圍巖應(yīng)力向長(zhǎng)期強(qiáng)度和穩(wěn)定的流變應(yīng)力狀態(tài)轉(zhuǎn)化。②基于松動(dòng)圈理論和流變理論設(shè)計(jì)了適合高應(yīng)力區(qū)大斷面軟巖穿層斜巷的二次聯(lián)合支護(hù)方案，實(shí)現(xiàn)了一次讓壓支護(hù)充分讓壓并調(diào)動(dòng)圍巖承載力及二次大剛度高強(qiáng)度支護(hù)對(duì)處于高承載位置應(yīng)力狀態(tài)下的圍巖體的保護(hù)作用。③對(duì)高應(yīng)力軟巖巷道采用二次U型鋼可縮性金屬支架支護(hù)方案進(jìn)行了研究。3．單位巷道支護(hù)和維護(hù)成本高應(yīng)力軟巖巷道“錨網(wǎng)索噴+二次大剛度高強(qiáng)度U型鋼支架”聯(lián)合支護(hù)方法與原錨網(wǎng)索噴支護(hù)方法進(jìn)行對(duì)比，新的支護(hù)方法

4、有效控制巷道圍巖穩(wěn)定，比原有支護(hù)方案節(jié)省8002.0元/m，新的支護(hù)方法具有良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，而且，巷道服務(wù)期限越長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)效益就愈加顯著。通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果分析，“錨網(wǎng)索噴+U型鋼支架”二次聯(lián)合支護(hù)方案比原有支護(hù)方案節(jié)省8002.0元/m，成本大大降低。采用“錨網(wǎng)索噴+二次大剛度高強(qiáng)度U型鋼支架”支護(hù)具有較好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。圖1.基于松動(dòng)圈理論的“錨網(wǎng)索噴”初次支護(hù)(a)方案1(b)方案2(c)方案3圖2.受動(dòng)壓影響軟巖段錨網(wǎng)索噴不同支護(hù)方式巷道表面位移變化(a)方案1(b)方案2(c)方案3圖3.不同支護(hù)方案下受動(dòng)壓影響巷道塑性區(qū)分布范圍及圍巖矢量變化4．工藝流程的復(fù)雜

5、性和可復(fù)制性及實(shí)際應(yīng)用效果二次支護(hù)技術(shù)在一定程度上增加了巷道支護(hù)的初期投資，在實(shí)際應(yīng)用二次聯(lián)合支護(hù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)巷道服務(wù)年限及圍巖條件選擇支護(hù)方式和支護(hù)參數(shù)，并嚴(yán)格控制二次支護(hù)時(shí)間，并在實(shí)踐中不斷總結(jié)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，改進(jìn)和完善支護(hù)方案。本項(xiàng)目研究成果解決了徐家溝煤礦高應(yīng)力軟巖巷道的支護(hù)問(wèn)題，可在類似條件下推廣，具有廣闊的應(yīng)用前景。5．適用條件與國(guó)內(nèi)外同類研究比較，采用二次聯(lián)合支護(hù)的也有報(bào)道，對(duì)高應(yīng)力軟巖大斷面巷道采用過(guò)錨網(wǎng)噴初次支護(hù)、錨索加強(qiáng)支護(hù)、滯后注漿補(bǔ)強(qiáng)的二次聯(lián)合支護(hù)形式，也有采用二次錨網(wǎng)噴加錨注聯(lián)合支護(hù)方式等，都充分利用了工程軟巖進(jìn)入塑性區(qū)以后仍然具有承載力的這種特性，要

6、求支護(hù)結(jié)構(gòu)與圍巖變形相協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)耦合支護(hù)，都取得了一定的效果。本技術(shù)針對(duì)高應(yīng)力大斷面巷道支護(hù)后期變形量大、變形周期短、巷道返修率高的問(wèn)題，在研究選擇圍巖松動(dòng)圈支護(hù)理論基礎(chǔ)上結(jié)合了基于流變模型的大剛度高強(qiáng)度二次支護(hù)理論，確定了“錨網(wǎng)索噴+U型鋼支架”二次聯(lián)合支護(hù)方案，節(jié)約了支護(hù)成本，具有較好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。技術(shù)二：煤礦巷道支護(hù)設(shè)計(jì)軟件開(kāi)發(fā)研究1．支護(hù)與維護(hù)技術(shù)方面井下設(shè)計(jì)人員在巷道支護(hù)設(shè)計(jì)方面多注重規(guī)范和經(jīng)驗(yàn)問(wèn)題，對(duì)于一些特殊的軟巖巷道，依據(jù)規(guī)范和經(jīng)驗(yàn)給出的支護(hù)參數(shù)對(duì)巷道圍巖的控制力度還不夠。盲目設(shè)計(jì)法對(duì)巷道穩(wěn)定性產(chǎn)生許多不合理，對(duì)高效安全生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重影響。工程技術(shù)人員不可

7、能將每條巷道的支護(hù)參數(shù)（如圍巖性質(zhì)、煤巖力學(xué)實(shí)驗(yàn)參數(shù)等）都委托高校院所科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究分析。已有支護(hù)理論直接應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)，設(shè)計(jì)的巷道支護(hù)參數(shù)與實(shí)際不匹配，增加了后續(xù)巷道維護(hù)量。鑒于此，陜煤化研究院煤炭所科研人員開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)出一套“基于多種支護(hù)理論的支護(hù)設(shè)計(jì)軟件”。將各種“復(fù)雜的支護(hù)理論”轉(zhuǎn)化成“算法以圖形用戶界面”的方式展示給現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員，通過(guò)這種類似于“傻瓜相機(jī)”的方式將支護(hù)理論應(yīng)用于支護(hù)實(shí)踐，將理論以最直接的方式服務(wù)于實(shí)踐，具有較強(qiáng)操作性和通用性。2．裝備名稱及主要技術(shù)特點(diǎn)方面本軟件暫時(shí)命名為“一種巷道圍巖支護(hù)決策系統(tǒng)”，其系統(tǒng)