動壓、軟巖巷道圍巖控制技術(shù)
動壓、軟巖巷道圍巖控制技術(shù)
簡介:動壓、軟巖巷道包括軟巖、深井、高構(gòu)造應(yīng)力、沿空、全煤、復(fù)合頂板、強烈底鼓等巷道,是條件復(fù)雜、維護(hù)困難的巷道。控制此類巷道的圍巖變形,保持其穩(wěn)定性,必須針對該類巷道的具體條件,采用某一特定的或綜合的技術(shù)加以治理。提出了新的礦壓理論和控制技術(shù),并成功地應(yīng)用到現(xiàn)場極難維護(hù)的巷道中,經(jīng)濟(jì)社會效益顯著。科技成果獲省、部級以上獎勵32項,其中國家發(fā)明三、四等獎各1項、國家科技進(jìn)步三等獎1項、國家“八五”科技攻關(guān)重大科技成果獎1項、省部級科技進(jìn)步特等獎2項、一等獎2項、二等獎10項、三等獎12項、四等獎2項。獲國家專利14項。
主要技術(shù)要點:影響巷道圍巖穩(wěn)定性的主要因素有三:圍巖強度、巖體應(yīng)力、支護(hù)技術(shù);這也是巷道圍巖控制的三個基本途徑,即:強化或者保持圍巖強度,減小巖體應(yīng)力,經(jīng)濟(jì)有效地進(jìn)行巷道支護(hù)。具體講,主要有以下技術(shù):
(1)錨桿、錨索支護(hù)
l 高強度桿體可伸長錨桿,既控制巷道圍巖變形,又適應(yīng)巷道圍巖變形;
l 高(超高強)錨桿支護(hù)系統(tǒng),必要時與小孔徑錨索聯(lián)合支護(hù),保持錨固區(qū)內(nèi)圍巖的穩(wěn)定,并防止錨固區(qū)外圍巖離層;
l 在錨桿支護(hù)巷道圍巖強度強化理論的指導(dǎo)下,采用以計算機數(shù)值模擬為主的動態(tài)系統(tǒng)設(shè)計方法,合理確定錨桿(及錨索)支護(hù)參數(shù);
l 抓住錨桿支護(hù)的合理支護(hù)強度、較大的初錨力和及時錨固三個關(guān)鍵,有效改善支護(hù)效果。
(2)巷道金屬支架
發(fā)展礦工鋼可縮性支架和U型鋼可縮性支架架型,改進(jìn)連接件結(jié)構(gòu),確定剛性支架和可縮性支架的使用條件和范圍,提高支架支護(hù)強度。
(3)通過加固巷道幫、角(以底角為主)的理論和具體技術(shù),控制兩幫向巷道內(nèi)變形和下沉,顯著減少底鼓量,并防止頂板錨固區(qū)外的離層。
(4)圍巖注漿加固,提高巖體強度,充填裂隙、封閉水源、防止圍巖風(fēng)化
注漿材料除用化學(xué)漿液和水泥漿液外,采用的ZKD高水速凝材料技術(shù)先進(jìn),經(jīng)濟(jì)效益顯著。
合理確定注漿主要參數(shù):注漿位置、注漿有利時機、注漿孔深度及布置、注漿壓力、注漿量等。
(5)合理布置巷道
布置巷道時充分考慮圍巖的穩(wěn)定性和采動引起的應(yīng)力重新分布的影響。從時間上、空間上盡量減少支承壓力的影響。合理確定沿空掘巷護(hù)巷煤柱的尺寸和保持其穩(wěn)定性的技術(shù)措施。
(6)巷道圍巖應(yīng)力轉(zhuǎn)移
目的:減小巷道淺部圍巖應(yīng)力。
上述巷道圍巖控制技術(shù),根據(jù)具體巷道的條件和對圍巖控制的要求,可采用某一項或多項聯(lián)合使用。
應(yīng)用情況:上述圍巖控制技術(shù)已在全國主要礦區(qū)得到廣泛應(yīng)用,如淮北、淮南、徐州、邢臺、兗州、潞安、開灤、棗莊、新汶、平頂山、豐城、淄博等礦務(wù)局以及若干地方礦。
服務(wù)方式:技術(shù)合作、技術(shù)開發(fā)、技術(shù)服務(wù)。