井巷道圍巖變形特性與支護(hù)設(shè)計(jì)研究

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1、深井巷道圍巖變形特性與支護(hù)設(shè)計(jì)研究技術(shù)研究總結(jié)報(bào)告（摘要）191立項(xiàng)背景與目的1.1國內(nèi)外相關(guān)科學(xué)研究發(fā)展現(xiàn)狀、存在問題及發(fā)展趨勢(shì)煤礦深井巷道支護(hù)是世界礦業(yè)和巖石力學(xué)的難題之一，也是目前國內(nèi)外急于解決的工程問題。關(guān)于深井開采和巷道支護(hù)問題一直受到同行學(xué)者們的關(guān)注，何滿朝教授進(jìn)行了深部開采巖石力學(xué)問題研究，劉波等進(jìn)行了深部礦井錨拉支架設(shè)計(jì)理論及應(yīng)用研究，孫曉明等進(jìn)行了深部軟巖巷道錨網(wǎng)索藕合支護(hù)非線設(shè)計(jì)方法研究和深部松軟破碎煤層巷道錨網(wǎng)索支護(hù)技術(shù)研究，景海河等進(jìn)行了深部巷道構(gòu)造應(yīng)力作用下巖爆過程的數(shù)值模擬，劉富道等進(jìn)行了深井采場(chǎng)復(fù)

2、合破碎頂板控制技術(shù)研究與應(yīng)用，谷守生等發(fā)表了深井軟巖穿層巷道支護(hù)與施工技術(shù)論文，成云海等開展了深井軟巖大斷面峒室的設(shè)計(jì)與應(yīng)用工作，呂淵等開展了深井軟巖大巷深孔爆破卸壓機(jī)理及工程應(yīng)用，王襄禹等進(jìn)行了深井軟巖返修巷道綜合支護(hù)技術(shù)研究，石偉等進(jìn)行了深井軟巖巷道圍巖二次支護(hù)新技術(shù)研究，王懷新等進(jìn)行了深井主要巷道支護(hù)方式的研究與應(yīng)用等等。國內(nèi)外科研工作者從開始的基礎(chǔ)研究到利用各種研究工具和方法，并把計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件運(yùn)用到采礦工程中以后，對(duì)礦山壓力和圍巖控制技術(shù)注入了更多的新鮮血液，使人們更加深入詳細(xì)地了解制約煤礦生產(chǎn)癥結(jié)所在。在巷道圍巖變

3、形機(jī)理、巷道圍巖分類及穩(wěn)定性方面，巷道開挖前后圍巖應(yīng)力變化特點(diǎn)及規(guī)律，采動(dòng)影響期間，巷道圍巖變化機(jī)理以及在卸壓控制巷道圍巖變形方面都做了大量的研究，并把內(nèi)容研究得更加深入，更加細(xì)致化了。目前，雖然已經(jīng)取得了不少的可喜成果，但隨著開采深度的日益加深，這些成果還不能有效的解決深部巷道圍巖變形的控制、支架設(shè)計(jì)方法及其安全可靠經(jīng)濟(jì)等問題。1.2立項(xiàng)目的及科學(xué)意義我國有60%19以上的煤炭資源埋在800m以下，目前，我國煤礦開采的深度平均在以每年8～12米的速度增加，東部礦井正以每年10～25m的速度發(fā)展，以淮南礦區(qū)為例：謝橋煤礦的開采

4、深度已經(jīng)超過700米，新建的顧橋、丁集等礦井第一開采水平就在800m以上、謝一礦望峰崗井的開采深度達(dá)到了1000m、朱集礦、顧橋礦南區(qū)、謝橋礦深部井、潘一礦深部井井筒深度都超過了1000m。隨著開采深度的增加，地質(zhì)條件越來越復(fù)雜，越來越顯現(xiàn)出軟巖的特征。盡管巷道支護(hù)在通過近年開展廣泛的研究，已取得了十分可喜的成果。但是軟巖巷道的有效支護(hù)仍然是煤礦巷道支護(hù)的薄弱環(huán)節(jié)，也是目前國內(nèi)外尚未很好解決的技術(shù)難題，因而引起了眾多科研單位和生產(chǎn)部門的普遍關(guān)注。尋求解決高應(yīng)力軟巖巷道支護(hù)問題的合理方法和有效途徑，從某種程度上說，是解決深部礦山

5、工程的關(guān)鍵技術(shù)難題，是煤礦生產(chǎn)建設(shè)發(fā)展的迫切需要。本項(xiàng)目針對(duì)淮南礦區(qū)的工程、地質(zhì)條件，深入開展淮南礦區(qū)深部巷道圍巖變形特性與優(yōu)化支護(hù)技術(shù)研究，具有十分重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義，對(duì)推動(dòng)淮南礦區(qū)乃至全國深部巷道支護(hù)技術(shù)的發(fā)展將起到積極的作用。2任務(wù)來源本課題的任務(wù)來源是淮南礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司項(xiàng)目：“深井巷道圍巖變形特性與支護(hù)設(shè)計(jì)研究”。我國有60%以上的煤炭資源埋在800m以下，目前，我國煤礦開采的深度平均在以每年8～12米的速度增加，東部礦井正以每年10～25m的速度發(fā)展，以淮南礦區(qū)為例：謝橋煤礦的開采深度已經(jīng)超過700米，新

6、建的顧橋、丁集等礦井第一開采水平就在800m以上、謝一礦望峰崗井的開采深度達(dá)到了1000m、朱集礦、顧橋礦南區(qū)、謝橋礦深部井、潘一礦深部井井筒深度都超過了1000m。于是淮南礦業(yè)集團(tuán)發(fā)展過程不可避免的遇到了深井巷道圍巖變形特性及其支護(hù)問題，這些問題能否得到很好解決，將影響企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和深埋煤炭開采技術(shù)的革新。淮南礦業(yè)集團(tuán)作為國家大型企業(yè)，具有豐富的實(shí)踐條件和經(jīng)驗(yàn)，然而缺乏系統(tǒng)的理論研究的能力和條件；而安徽理工大學(xué)大學(xué)擁有悠久的煤炭理論和技術(shù)研究的歷史，在凍結(jié)法鑿井、巷道支護(hù)技術(shù)等方面具有國內(nèi)領(lǐng)先水平。這次淮南礦業(yè)集團(tuán)和安徽

7、理工大學(xué)的合作，可以推動(dòng)我國高等學(xué)校與大型企業(yè)開展科技與人才培養(yǎng)合作，全面提升產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的范圍、力度和層次，在創(chuàng)新人才培養(yǎng)、聯(lián)合研究開發(fā)方面也將提到很好的示范作用。19充分發(fā)揮高等學(xué)校在國家技術(shù)創(chuàng)新體系中的重要作用，為國家經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)，并推動(dòng)高等學(xué)校向高水平研究型大學(xué)和世界一流大學(xué)邁進(jìn)的步伐。知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，突出的特點(diǎn)是知識(shí)創(chuàng)新，知識(shí)創(chuàng)新是經(jīng)濟(jì)增長的核心動(dòng)力，是靠知識(shí)智力與智慧進(jìn)行創(chuàng)造創(chuàng)新、發(fā)明的有獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專利產(chǎn)品主導(dǎo)一切。企業(yè)具有創(chuàng)新意識(shí)、有專利產(chǎn)品生產(chǎn)，企業(yè)才能生存發(fā)展，否則企業(yè)必將衰落。高校是培養(yǎng)創(chuàng)

8、造創(chuàng)新能力素質(zhì)育人的園地，企業(yè)非常需要高新技術(shù)人才；許多研究型、教學(xué)型大學(xué)，可以幫助企業(yè)解決許多技術(shù)難題，提高產(chǎn)品質(zhì)量，研發(fā)專利產(chǎn)品等。企業(yè)可以利用這些技術(shù)和智力投資獲得豐厚的經(jīng)濟(jì)效益，校企在這兩方面完全能夠做到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，為對(duì)方工作而使自己獲得豐厚的回報(bào)，可以實(shí)現(xiàn)生態(tài)、互救，