围岩松动圈与巷道支护

本文根据围岩状态和现场实际分析论述了巷道支护的主要对象是围岩松动圈形成过程中所产生的碎胀变形力，给出了巷道支护围岩松动圈分类表，依据围岩类别分别阐述了锚喷支护机理。     

深部巷道围岩松动圈稳定控制理论与技术进展

围岩松动圈支护理论是在研究巷道围岩物理和力学状态的过程中发展起来的一种实用性岩层控制理论,近30年来在围岩松动圈支护对象与围岩分类、大松动圈围岩控制理论与技术、松动圈测试技术等方面取得长足的进步,深部巷道围岩控制的核心是确定支护对象并形成支护-围岩稳定结构,围岩的破裂膨胀及破裂后块体非连续变形构成的形变压力是巷道支护的对象。巷道围岩松动圈分类是建立围岩稳定性评价方法的核心内容,旨在正确评价围岩的支护难易程度、确定主要支护对象、优化支护参数和提出合理的施工工艺,为此形成深部大松动圈围岩综合指标分类法。深部巷道松动圈支护技术开发出被动支护、主动支护、改性加固技术、应力转移技术、联合支护等5大类围岩控制技术;形成以锚杆(索)为主体支护的多种支护方式并存的巷道支护体系,解决了大量巷道支护难题。巷道围岩松动圈厚度值可通过理论分析、相似材料模型试验、数值模拟、现场实测及智能预测方法获得;开展深部巷道围岩松动圈现场实测,可在理论与试验方面不作任何假设,能得到准确可靠的数据。探讨分析围岩松动圈测试与深部巷道大松动圈围岩支护中存在的技术难题及应对措施,可为深部巷道支护设计研究提供借鉴思路。     

围岩松动圈与巷道支护

本文根据围岩状态和现状实际分析论述了巷道支护的主要对象是围岩松圈形成过程中所产生的碎胀变形力，给出了巷道支护围岩松动圈分类表，依据围岩类别分别了锚喷支护机理。     

围岩松动圈支护理论在煤巷支护设计中的应用

根据围岩松动圈支护理论,在屯兰矿12501运输巷道内应用PHD-2型松动圈测试仪进行围岩松动圈范围测试,确定松动圈厚度值LP并进行松动圈分类。由测试结果可知,巷道围岩松动圈厚度在1.3~1.5m之间,属于中松动圈Ⅲ类一般围岩,应按照悬吊理论设计支护参数,从而确定适用于巷道地质条件的支护方案。通过对支护方案进行现场试验并监测巷道表面位移量,证明巷道变形量小,顶底板最大移近量小于26mm,两帮最大移近量小于36mm,围岩保持稳定。这表明根据围岩松动圈理论设计巷道支护方式及参数是合理可靠的,为屯兰矿巷道支护设计提供了技术参考。     

大松动圈软岩煤巷复合支护技术

针对软岩煤巷受采动影响产生的围岩变形和破坏问题,基于软岩工程力学支护和围岩松动圈理论,探测了巷道围岩松动破坏情况,通过数值模拟和现场观测得出巷道围岩破坏原因,并针对性的提出了以"主被动结合支护"为主体、辅以局部耦合强化的复合支护方案。结果表明:实测结果显示矿井回采巷道属于典型大松动圈;通过采用深锚配合宽钢带支护加强主动支护能力、合理优化煤柱尺寸提高巷道围岩自承能力,并辅以关键部位耦合强化支护的复合支护方式,可实现多种支护方式分区协同承载、整体强化的效果。     

深井围岩分类及支护设计

根据围岩松动圈巷道支护理论，对梁北煤矿深井车场巷道围岩松动圈进行实测，在对该矿围岩进行分类的基础上，提出了不同岩性巷道的支护方案和支护参数。     

断层带软弱围岩变形特征及支护优化研究

断层附近软弱围岩变形特征的研究对于巷道支护优化和防止围岩大变形具有重要意义。本文以河南城郊煤矿为工程背景，对二水平西翼轨道大巷在掘进过程中断层带围岩表面位移、顶板离层、围岩松动圈分布进行了现场监测。结果表明:在巷道掘进卸压作用持续影响下，断层构造应力逐渐减弱，巷道变形速度随着掘进面的推进先增大后减小，断层带内巷道变形的主要作用力来自断层构造应力；深部围岩受断层构造的影响较大，裂隙较为发育，顶板处于不稳定状态，浅部围岩由于巷道开掘卸压离层量较小。断层附近松动圈受断层构造作用较大，围岩顶板出现大松动圈。本文结合地质条件和现场监测结果提出了U形钢与锚网索相互配合的支护优化方案。     

深井巷道围岩松动圈现场测试及支护方案优化

巷道开挖后围岩应力重新分布，当应力大于煤岩体的极限应力时，巷道周边一定范围的煤岩体就会发生变形破坏，围岩将破碎产生裂隙进而形成松动圈。松动圈的大小与围岩强度、原岩应力大小、巷道断面、巷道掘进与支护等多种因素有关。在分析探地雷达松动圈探测机理的基础上，对轨道顺槽巷道不同断面位置进行了围岩松动圈探测，巷道围岩松动圈范围在1.1~1.6 m，并根据测试结果对巷道的支护方案进行了优化。     

松动圈支护理论在榆家梁矿锚杆设计中的应用

松动圈是围岩收敛变形的主要原因,其厚度既包括影响围岩稳定性的诸多因素,又反映出诸多因素的相互作用结果,是一个综合性的分类指标。以松动圈分类结果为依据的巷道支护设计,理论基础较坚实,现场运用效果显著。     

深埋煤矿岩石巷道围岩变形FLAC分析

采用钻孔内窥仪完成了围岩松动圈分布规律现场测试,基于松动圈理论给出了文家坡1#运输岩石巷道支护设计,建立了巷道围岩稳定性评价FLAC计算模型,完成了巷道围岩变形规律FLAC预测分析,制定了围岩变形现场监测方案。     

断续节理方位对巷道稳定性的影响

采用模型试验，研究了不同节理方位的断续节理岩体中巷道围岩破裂区的产生与扩展机理，分析了围岩破坏和碎胀变形的发展规律.研究表明：随着应力的增大，围岩破裂区历经初始阶段、发展阶段与稳定阶段；不同的节理方位，巷道两帮位移的大小不同，具有节理临空面的巷道上帮位移大于下帮；围岩收敛速率的每一次突然增大，意味着巷道围岩产生一次剧烈的破坏，因此必须及时地加强支护；当节理角度在30～75°时，节理方位对岩体强度的影响较大，并且影响最大的角度在60°左右，此时围岩的强度最低，稳定性最差；相比节理岩体，完整岩体的变形量小、稳定性更好.     

松散破碎围岩变形控制与支护优化分析

针对松散破碎巷道变形大、支护困难等特点,结合江西中林矿井的具体情况,研究了松散破碎围岩的变形机理和支护方式。分析了锚注、U型钢可缩性支架、锚杆、锚喷4种基本支护方式的作用机理,提出了针对松散破碎围岩的锚索网注主动支护加U型钢联合支护方案和技术措施。实践表明:为维持松散破碎围岩的稳定性,首先必须优化和改善围岩的力学性能和受力状态,将原有被动让压支护改为主动支护,然后综合利用多种支护方式对松散破碎围岩巷道进行加强支护,才能改变松散破碎围岩巷道频繁失稳和经常返修的状态。     

Determination of rational support parameters of bolting and shotcreting with wire mesh in soft roadway

Introduction The maintenance of the soft rock roadway is one of main factors that affect the high-production and high-efficiency of mine. The difficult reasons in main-taining this kind of roadway are the large deformation, unstable deformation and different deformation mechanism from other surrounding rock. Because the rock pressure behavior of soft rock engineering and its corresponding control measures are related with rock deformation, so supporting theories and control meth-ods based on t…     

基于地质雷达的矽卡岩型铜铁矿巷道松动圈研究

测量巷道松动圈有助于提高巷道支护设计的针对性和有效性。但对于矽卡岩型金属矿床,常由于变质作用的差异,导致矽卡岩物理力学性质空间变异大、强度低、遇水膨胀,给矽卡岩巷道松动圈的测量带 来了很大困难。针对矽卡岩型金属矿床井下巷道松动圈测量存在的问题,以太平矿业矽卡岩型铜铁矿床为例,介绍了采用地质雷达探测巷道围岩松动圈的研究成果,分析了巷道围岩松动圈的分布特征,讨论了不同岩 石类型对地质雷达探测巷道松动圈的影响。研究表明：太平矿业井下巷道围岩复杂多变,松动圈厚度差异很大,破碎大理岩巷道松动圈主要在1.75 m范围内,而蚀变闪长岩巷道和矽卡岩巷道松动圈分布宽泛,分别在 1.25~3.25 m和1.75~3.50 m范围内变化;巷道断面尺寸越大,松动圈范围越大;地质雷达探测的精度取决于松动圈内围岩和外部塑性区围岩之间介电常数的差异,围岩性质越差,地质雷达图像显示的巷道松动圈边界 越不明显;在锚网喷支护巷道中,金属网片对雷达的电磁波有屏蔽作用,当网片网度较小时,会影响地质雷达的探测结果。上述地质雷达测量巷道围岩松动圈的相关分析成果可为同类地质条件的矿山提供借鉴。     

半煤岩巷道控制爆破及围岩控制技术

通过分析东保卫煤矿半煤岩巷道围岩破碎原因,针对掘进施工爆破震动破坏大以及支护形式不合理的问题,依据东保卫煤矿半煤岩巷道围岩特性,提出了半煤岩巷道控制爆破掘进及围岩＂锚带喷＂控制技术。对煤岩中爆破孔的参数以及对装药量进行改进,满足爆破掘进的同时又减小了爆破对围岩的震动,使围岩扰动半径控制在0.3 m以内;在控制爆破后,通过减少锚杆支护密度,增加两帮喷浆工序,降低了支护成本,减轻了工人劳动强度,半煤岩回采巷道掘进效率提高40%。     

深部软岩巷道的锚注加固技术研究

处于松散软岩层中的北翼皮带巷,其顶板为泥岩,遇水易膨胀,导致巷道变形严重,支护困难。采用地质雷达实测了东大煤矿北翼皮带顺槽的松动圈大小,分析预测了松动圈的发展。研究使用锚注加固技术进行相关的支护处理,并经过一段时间的观察,取得了明显的效果。     

深井高应力破碎软岩巷道过断层支护技术研究

针对深部软岩破碎巷道遇断层后,巷道围岩变形量增大、易造成顶板垮落、底鼓变形破坏剧烈等问题,对高应力软岩巷道过断层支护机理进行了研究。通过采用数值模拟与现场实践相结合的方法,确定“金属网、U型钢拱支架、喷浆、注浆和锚索”的综合支护方式。应用结果表明,巷道顶底板和两帮的变形量大大减小,有效控制了深部高应力破碎软岩巷道的大变形和底鼓,保证了巷道围岩稳定。     

深部巷道底鼓对围岩稳定性的影响

结合新汶矿务局孙村矿深部破碎围岩开拓巷道实际,在对巷道底鼓机理研究的基础上,利用有限差分软件FLAC2D对底板加固前后顶底板移近量、围岩塑性区、拉应力区发展状况进行了数值模拟和分析。现场观测结果表明,对于深部工程软岩支护问题,在控制顶板和两帮的同时,更需要注重底板的加固,这样才能保证深部巷道围岩整体的稳定性。     

深部复杂软岩巷道围岩破坏分析

针对石嘴山一矿深井软岩巷道锚网喷支护中存在的问题,以岩石物理及力学特性实验为基础,现场破坏情况为依据,从地质条件、围岩性质、支护结构、施工管理等方面分析了巷道围岩变形、破坏的原因,提出了控制围岩稳定性建议,对巷道支护实践有一定的参考价值。     

钻孔成像方法在巷道围岩松动圈测试中的应用研究

准确确定巷道围岩松动圈的大小对于选择合理的巷道支护方式与支护参数具有重要意义。鉴于目前使用的松动圈测试方法均存在一定的不足,对钻孔成像测试法进行了研究。应用该方法测定了鲁西煤矿3下109工作面轨道运输巷的松动圈大小,确定了巷道围岩的类别,并进行了支护设计,支护效果良好。最后运用计算机数值模拟法模拟了围岩松动圈范围,模拟结果与钻孔成像的现场实测结果吻合。