2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡(jiǎn)介

1、<p><b>  關(guān)于軟巖支護(hù)技術(shù)</b></p><p><b>  前言</b></p><p>  巷道支護(hù)是井工開采工程的核心,是一切安全生產(chǎn)和效益的基礎(chǔ),隨著開采條件的日益惡化,采深的迅速增加,支護(hù)對(duì)井工開采的制約作用日趨明顯,先進(jìn)采礦方法能否實(shí)現(xiàn),在很大程度上取決于巷道支護(hù)狀況和有效斷面能否得到保證。</p>

2、<p>  深井巷道圍巖強(qiáng)化支護(hù)技術(shù)體系及實(shí)踐</p><p>  深部高應(yīng)力巷道:常規(guī)支護(hù)不能滿足要求的一類巷道。</p><p>  采用傳統(tǒng)的架棚支護(hù)、錨桿支護(hù)都不能有效維護(hù)巷道。</p><p>  以德國(guó)為代表采用U型鋼可縮性支架、壁后充填、預(yù)留變形量架棚支護(hù)的方式,也不能有效維護(hù)巷道。</p><p>  常常在掘進(jìn)時(shí)

3、就需要多次臥底、返修。</p><p>  為此:出路在于發(fā)展新型錨桿類支護(hù)綜合治理比較樂觀,目前遇到的大部分問題可以得到解決或改善。</p><p>  如:德國(guó)向我國(guó)輸入U(xiǎn)型鋼可縮性支架、壁后充填技術(shù),在德國(guó)使用范圍400-600米深,可是在我國(guó)達(dá)到400米深度就解決不了我國(guó)的問題。</p><p><b>  深部支護(hù)問題:</b><

4、;/p><p>  相當(dāng)一部分埋深達(dá)到800-1000米的深井巷道支護(hù)難度不大,可以采用常規(guī)的支護(hù)技術(shù)解決,因此深井巷道支護(hù)并不都屬于復(fù)雜困難支護(hù)巷道,我們關(guān)心的焦點(diǎn)是深部難支護(hù)巷道稱為深部支護(hù)問題。</p><p>  它通常是指主要由于巷道埋藏深度導(dǎo)致的圍巖較高的水平應(yīng)力,使相對(duì)軟弱的巖體發(fā)生大范圍破壞,并產(chǎn)生大變型的一類工程支護(hù)問題。</p><p><b&

5、gt;  復(fù)雜困難條件:</b></p><p>  由于地層運(yùn)動(dòng)和成巖過程產(chǎn)生的強(qiáng)構(gòu)造應(yīng)力集中區(qū),水平應(yīng)力通常較大;這類構(gòu)造區(qū)域內(nèi)巷道變形有自身規(guī)律,其中頂板支護(hù)的安全可靠性要求較高。</p><p>  膨脹性巖體、泥質(zhì)巖體遇水泥化等條件,由于物理化學(xué)原因?qū)е碌膸r體力學(xué)承載性能的衰減、巖體的變形等。</p><p>  由于開采造成的次生應(yīng)力集中區(qū)產(chǎn)

6、生的巷道支護(hù)問題。</p><p>  深井軟巖成為支護(hù)重點(diǎn):</p><p>  深部高應(yīng)力巷道的兩個(gè)顯著特點(diǎn):</p><p> ?。?),原始應(yīng)力水平相對(duì)圍巖強(qiáng)度高。</p><p>  (2),采動(dòng)附加應(yīng)力更趨強(qiáng)烈、圍巖破碎區(qū)范圍進(jìn)一步加大,不易形成結(jié)構(gòu)效應(yīng)。</p><p>  2,時(shí)間效應(yīng)強(qiáng)烈、變形速度快,

7、不易長(zhǎng)期維護(hù):</p><p> ?。?),第一類,圍巖軟弱型、即軟巖巷道;</p><p> ?。?),第二類,采動(dòng)影響型、即動(dòng)壓巷道;</p><p> ?。?),第三類,深井高應(yīng)力型、即深井巷道;</p><p>  五,巷道大變形、難以支護(hù)原因:</p><p>  圍巖松軟破碎:?jiǎn)屋S抗壓強(qiáng)度﹤10-20MPa

8、;</p><p>  高應(yīng)力:(1),深井(自重應(yīng)力)</p><p> ?。?),采動(dòng)應(yīng)力(原巖應(yīng)力的3-6倍);</p><p><b> ?。?),構(gòu)造應(yīng)力;</b></p><p>  3,松散破碎+高應(yīng)力。</p><p>  六,我們能開展的工作:</p><p&

9、gt;  巷道頂板失穩(wěn)機(jī)理及安全控制強(qiáng)化支護(hù)與結(jié)構(gòu)讓壓的協(xié)調(diào)支護(hù)理論,動(dòng)態(tài)分步加固穩(wěn)定淺部圍巖的支護(hù)理論。</p><p><b>  圍巖應(yīng)力場(chǎng)的控制:</b></p><p> ?。?),結(jié)合采礦活動(dòng)、開展大范圍宏觀應(yīng)力場(chǎng)調(diào)整的規(guī)律性研究,形成巷道圍巖的應(yīng)力轉(zhuǎn)移(特別是水平應(yīng)力)機(jī)理,近距離煤層群的開采順序、開采布局;</p><p>  

10、(2),巷道淺部細(xì)觀應(yīng)力場(chǎng)的卸壓機(jī)理,迎頭超前鉆孔卸壓、幫底部位的鉆孔掘巷卸壓、多條煤巷(主輔)的同時(shí)掘進(jìn);</p><p>  3,技術(shù)手段的創(chuàng)新,高預(yù)應(yīng)力、超長(zhǎng)錨固、超高強(qiáng)度的新型抗剪錨桿,滯后注漿加固。</p><p>  目的:形成圍巖強(qiáng)化控制技術(shù)體系。</p><p>  4,錨桿支護(hù)的概念:</p><p> ?。?),巷道采用以

11、錨桿支護(hù)為基礎(chǔ)的支護(hù),其他錨索、鉆孔注漿等支護(hù)和錨桿組合起來,在不同時(shí)機(jī),以不同方式實(shí)施的,其作用并不能分出主次,也不能強(qiáng)調(diào)各種支護(hù)手段的次要作用;</p><p> ?。?),這類支護(hù)最本質(zhì)特點(diǎn):是從巖體內(nèi)部、通過人為手段對(duì)巖體本身的力學(xué)特性和承載性能改善或提高的工程技術(shù),和從外部接觸,在巖體發(fā)生變形后約束巖體的框式支護(hù)有本質(zhì)的區(qū)別,是更高一級(jí)的支護(hù)技術(shù)。</p><p>  5,錨桿支

12、護(hù)使用要求:</p><p>  (1),400米以上,傳統(tǒng)支護(hù)基本能滿足要求;</p><p> ?。?),600米以下,傳統(tǒng)支護(hù)不能滿足要求;</p><p>  (3),年開采深度延深10米;</p><p> ?。?),必須發(fā)展新型支護(hù)技術(shù),解決深井高地應(yīng)力支護(hù)問題。</p><p><b>  七,

13、強(qiáng)化支護(hù)理論:</b></p><p><b>  強(qiáng)化錨桿支護(hù)性能:</b></p><p> ?。?),提高錨桿力學(xué)性能,改善錨桿結(jié)構(gòu);</p><p>  (2),改善錨桿承載性能,便于施加高預(yù)緊力并改善錨桿增荷性能,形成有效的初始支護(hù)強(qiáng)度,實(shí)現(xiàn)高阻讓壓約束圍巖變形,防止圍巖破壞;</p><p>  

14、(3),初始支護(hù)強(qiáng)度;</p><p><b>  2,圍巖強(qiáng)度強(qiáng)化:</b></p><p> ?。?),圍巖強(qiáng)度的提高;</p><p> ?。?),破碎巖體的破裂過程控制;</p><p>  (3),優(yōu)化圍巖的應(yīng)力環(huán)境,優(yōu)化圍巖淺部應(yīng)力環(huán)境,處使圍巖有2向應(yīng)力狀態(tài)向3向應(yīng)力狀態(tài)轉(zhuǎn)化;</p><

15、;p>  如:錨桿:1.4米→3.6米;</p><p>  錨桿直徑:∮16→∮20→∮22mm;</p><p>  拉力:3t→10t;</p><p>  巷道周邊圍巖破壞是不能阻斷的,破裂巖體破裂2-3米之后再繼續(xù)破裂。</p><p><b>  強(qiáng)化支護(hù)圍巖結(jié)構(gòu):</b></p><

16、;p> ?。?),頂板的安全控制:</p><p> ?。?),弱化區(qū)的補(bǔ)強(qiáng),針對(duì)層狀巖體不均衡產(chǎn)生的弱化區(qū)(含弱面或軟弱夾層、幫角巖體破壞區(qū)、軟弱煤體、開放的底版等)補(bǔ)強(qiáng);</p><p> ?。?),關(guān)鍵承載區(qū)的加強(qiáng):促成支護(hù)圍巖整體承載結(jié)構(gòu)的形成或強(qiáng)化,以多層次的聯(lián)合支護(hù)來實(shí)現(xiàn):支護(hù)體和圍巖間的主動(dòng)和動(dòng)態(tài)的相互作用。</p><p>  深部開采誘發(fā)的工

17、程災(zāi)害</p><p>  巷道圍巖變形量增大,深部巷道圍巖變形表現(xiàn)為如下特征:</p><p>  巷道變形速度快、變形量大、巷道圍巖變形范圍大;</p><p>  巖性對(duì)巷道變形的影響更加明顯,采深對(duì)軟巖巷道、煤層巷道的影響尤為顯著;</p><p>  巷道維護(hù)難度增大,廢棄巷道數(shù)量增加;</p><p>  

18、巷道持續(xù)變形、流變成為深部巷道變形的主要特征;</p><p>  采深增加、開采對(duì)巷道變形的影響越大、影響程度也越激烈;</p><p>  多數(shù)留設(shè)的巷道保護(hù)煤柱達(dá)不到保護(hù)巷道的目的,對(duì)巷道維護(hù)十分不利;</p><p>  巷道對(duì)支架的工作性能要求更高、必須提高支架初撐力、工作阻力和可縮量;</p><p>  巷道布置、開采順序和開采

19、邊界對(duì)巷道維護(hù)影響增大。如:德國(guó)魯耳礦區(qū)在1100米以下開采,巷道寬6米、煤層厚 19 米,底版在24小時(shí)內(nèi)鼓起0.8米、煤層移出0.5米。</p><p>  采場(chǎng)礦壓顯現(xiàn)劇烈:我國(guó)煤礦生產(chǎn)實(shí)踐表明、采深對(duì)采場(chǎng)支護(hù)方面的影響不十分明顯,而煤壁片幫,端面冒落帶高度卻隨采深的增加而明顯增大。</p><p>  采場(chǎng)和巷道中巖爆危險(xiǎn)性增加:</p><p> 

20、 由原始沉積作用和后期構(gòu)造作用的含煤巖系的非連續(xù)性和非均質(zhì)性,隨著煤炭采深的增加引起的覆巖自重壓力的增大和構(gòu)造應(yīng)力的增強(qiáng),表現(xiàn)為圍巖發(fā)生劇烈變形,巷道和采場(chǎng)失穩(wěn),并易發(fā)生破壞性的沖擊地壓,給巷道支護(hù)和頂板管理帶來許多困難。</p><p>  如:深部開采與淺部區(qū)別“三高”和時(shí)間效應(yīng):</p><p>  地應(yīng)力(自重應(yīng)力﹥約18MPa);</p><p>  地溫

21、高(一般30-40℃、個(gè)別達(dá)到52℃)</p><p>  滲透壓高(﹥約7MPa);</p><p><b>  較強(qiáng)的時(shí)間效應(yīng);</b></p><p><b>  瓦斯涌出量增大;</b></p><p>  地溫升高、作業(yè)環(huán)境惡化;</p><p><b>

22、  突水事故趨于嚴(yán)重;</b></p><p><b>  井筒破裂加??;</b></p><p>  煤自然發(fā)火、礦井火災(zāi)加劇;</p><p>  如:水平應(yīng)力: h≥1000米時(shí)、水平應(yīng)力/垂直應(yīng)力=0.5-2.0;</p><p>  h≤1000米時(shí)、水平應(yīng)力/垂直應(yīng)力=1.5-5.0;</p

23、><p>  在深部開采條件下,水平應(yīng)力與垂直應(yīng)力之比趨于集中,并逐漸減小</p><p><b>  3-5t/㎡</b></p><p>  巖石強(qiáng)度變化:隨深度增加有所提高。</p><p><b>  巖石變形性質(zhì):</b></p><p> ?。?),巖石的脆性→延性轉(zhuǎn)

24、化性質(zhì):</p><p>  巖石在淺部表現(xiàn)脆性、在深部則很可能轉(zhuǎn)化為延性(DUCTILE),在實(shí)驗(yàn)中巖石的這種性質(zhì)是隨著圍壓的升高而發(fā)生的,往往存在一個(gè)“脆性-韌性轉(zhuǎn)化臨界圍壓”,對(duì)應(yīng)到工程中實(shí)際上是臨界深度;</p><p>  脆性力學(xué)響應(yīng)→韌性行為力學(xué)響應(yīng)。</p><p> ?。?),巖石的剪脹或擴(kuò)容現(xiàn)象不明顯;實(shí)驗(yàn)研究表明:在低壓下(相當(dāng)于淺部開采)、巖

25、石往往全在低于峰值強(qiáng)度時(shí),由于內(nèi)部微裂紋張開,而產(chǎn)生的擴(kuò)容現(xiàn)象;但在高圍壓下,巖石的這種擴(kuò)容現(xiàn)象不明顯,甚至完全消失。</p><p><b>  如:巖石破壞特征:</b></p><p>  序號(hào) 淺部開采條件下→ 深部開采條件下</p><p>  1,脆性能或斷裂韌度控制的破壞→側(cè)向應(yīng)力控制的斷裂生長(zhǎng)

26、破壞;</p><p>  2,動(dòng)態(tài)破壞 →準(zhǔn)靜態(tài)破壞</p><p>  加載破壞,側(cè)向(卸載)破壞—巖爆</p><p>  體現(xiàn)在:巷道失穩(wěn)、頂板破壞,巖層移動(dòng)機(jī)理等問題。</p><p>  第三節(jié),深部軟巖巷道支護(hù)理論與技術(shù)問題</p><p><b>  一.變形

27、特征:</b></p><p>  圍巖軟、強(qiáng)度低、具有膨脹性;</p><p>  深度大、應(yīng)力水平高;</p><p><b>  動(dòng)載荷作用;</b></p><p>  大變形、大地壓、難支護(hù);</p><p><b>  二,變形機(jī)理:</b></

28、p><p><b>  擠壓流動(dòng)變形機(jī)理;</b></p><p><b>  饒曲褶皺變形機(jī)理;</b></p><p><b>  剪切錯(cuò)動(dòng)變形機(jī)理;</b></p><p><b>  遇水膨脹變形機(jī)理。</b></p><p>

29、  每10年延伸100-250米的速度發(fā)展。</p><p>  第五節(jié),煤礦巷道層狀頂班的安全控制理論</p><p>  一,與其它巖土工程相比、煤礦頂班控制及巷道支護(hù)更困難:</p><p><b>  圍巖賦存不均質(zhì);</b></p><p><b>  圍巖條件變化平繁;</b></

30、p><p>  圍巖強(qiáng)度低,圍巖松散、單軸抗壓強(qiáng)度低;</p><p>  原巖應(yīng)力大:埋藏深、原巖應(yīng)力大、地質(zhì)構(gòu)造產(chǎn)生的附加水平應(yīng)力強(qiáng)烈。動(dòng)壓影響強(qiáng)烈、受強(qiáng)烈的采動(dòng)影響、應(yīng)力提高3-5倍;</p><p>  動(dòng)壓影響強(qiáng)烈、受強(qiáng)烈的采動(dòng)影響、應(yīng)力提高3-5倍;</p><p>  存在大量特殊的安全技術(shù)問題,瓦斯、煤塵、媒體自然發(fā)火、地下水、構(gòu)

31、造等災(zāi)害嚴(yán)重。</p><p>  二,煤礦頂扳類別及劃分:</p><p>  煤礦ⅳ、ⅴ類頂板煤巷控制技術(shù)屬于國(guó)際性的難題;</p><p>  國(guó)內(nèi)外ⅰ、ⅱ、ⅲ類頂板控制已經(jīng)成熟;</p><p> ?、?、ⅴ類頂板(及易離層破碎型)控制難度極大;</p><p>  三,首先研究煤層頂板賦存特征及與技術(shù)難點(diǎn):&l

32、t;/p><p>  頂板4-6米范圍內(nèi),通常沒有堅(jiān)硬巖層,這一依賴堅(jiān)硬巖層的頂板控制思想受到限制;</p><p>  通常巷道只能采用棚式支護(hù)形式,但高密度重型金屬支架的強(qiáng)度根本不能滿足ⅳ、ⅴ類巷道強(qiáng)烈的礦壓顯現(xiàn);</p><p>  國(guó)內(nèi)外一致認(rèn)為,隨采深增加,煤礦地下開采只有發(fā)展錨桿支護(hù)。</p><p>  四,頂板失穩(wěn)規(guī)律:復(fù)雜條件煤

33、巷使用錨桿支護(hù)存在問題:</p><p><b>  錨桿使用密度大:</b></p><p> ?。?),變形量大:1000-2000mm以上;</p><p> ?。?),采動(dòng)狀態(tài)下變形失效;</p><p>  2,不能有效的控制頂板離層,惡性冒頂事故時(shí)有發(fā)生:</p><p> ?。?),

34、冒頂率:萬分之3-5;</p><p> ?。?),事故率:五萬-十萬分之一;</p><p> ?。?),金屬支架類被使用抬頭。五,冒頂原因:</p><p>  1,松散變型持續(xù)發(fā)展;</p><p>  錨桿支護(hù)承載狀態(tài)不好、工作載荷低;</p><p>  (1),實(shí)際載荷分三種情況;</p>

35、<p>  A,安裝時(shí)、沒有初錨力;</p><p><b>  B,</b></p><p><b>  C,</b></p><p>  大變形后錨固力衰減,錨固失效,端錨時(shí)在圍巖變形量達(dá)到100mm時(shí)即開始失效,全長(zhǎng)錨固時(shí)錨桿的可靠性隨大大提高、但圍巖變形達(dá)到200-300mm時(shí),錨固力也開始降低了;達(dá)到5

36、00mm時(shí)、既完全喪失;</p><p>  四周的不協(xié)調(diào)變形,結(jié)構(gòu)性失穩(wěn)。</p><p><b>  冒頂類別劃分:</b></p><p><b>  通過….</b></p><p> ?。?),松散型垮落、垮落范圍一般在0.5-1.5米內(nèi),負(fù)荷15-25kg/㎡,承載能力、安裝質(zhì)量更重要/

37、載荷提高!2,擠壓型垮落、在水平應(yīng)力和自重應(yīng)力…</p><p> ?。?),錨固區(qū)內(nèi)離層..</p><p> ?。?),錨固區(qū)外離層..</p><p><b>  A,錨固層厚度.</b></p><p><b>  B,</b></p><p><b> 

38、 頂板離層控制理論:</b></p><p>  首先對(duì)頂板賦存結(jié)構(gòu)開展精密探測(cè):</p><p> ?。?),巖層鉆孔探測(cè)儀:如:0.5米處頂板裂縫,1.18米處頂板離層。</p><p> ?。?),光導(dǎo)纖維鉆孔窺視儀;(設(shè)計(jì)、監(jiān)察、施工應(yīng)分開)。</p><p><b>  2,對(duì)頂板..</b><

39、;/p><p>  頂板安全控制基本原理:</p><p>  控制圍巖弱化區(qū)發(fā)展,消除松散變形,提供的高漲拉力不僅完全克服了松動(dòng),并將該部巖體和更上部擠壓在一起,阻止圍巖進(jìn)一步松動(dòng),消除巖體松散變形;</p><p>  改善錨桿受力狀況,提高錨桿支護(hù)效能:</p><p>  消除水平應(yīng)力對(duì)頂板破壞,,,,穩(wěn)定頂板的契型錨固結(jié)構(gòu)。</p

40、><p>  第六節(jié),巷道圍巖應(yīng)力優(yōu)化與轉(zhuǎn)移技術(shù)</p><p>  主要內(nèi)容:控制巷道圍巖穩(wěn)定三要素:</p><p><b>  巖性;</b></p><p><b>  圍巖應(yīng)力;</b></p><p><b>  支護(hù);</b></p>

41、;<p>  區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)調(diào)整:深部巷道布置、開采部署和最終形成的開采邊界條件對(duì)巷道穩(wěn)定性影響大,由此產(chǎn)生的巷道變形差異很大。</p><p>  上行開采大范圍轉(zhuǎn)移圍巖應(yīng)力的思路(夾盤80米);</p><p>  深部下行開采,---微觀應(yīng)力場(chǎng)改善—卸壓技術(shù)是將巷道-----</p><p>  巷道圍巖應(yīng)力的轉(zhuǎn)移理論:由解放瓦斯發(fā)展到壓力轉(zhuǎn)移:&l

42、t;/p><p>  頂板掘巷的應(yīng)力轉(zhuǎn)移原理;</p><p>  底版掘巷的應(yīng)力轉(zhuǎn)移原理;</p><p>  底版松動(dòng)爆破:在巷道底板中布置鉆孔;</p><p>  拉應(yīng)力,剪應(yīng)力,壓應(yīng)力。</p><p>  三,煤巷高強(qiáng)預(yù)應(yīng)利支護(hù)技術(shù):</p><p>  低強(qiáng)度低初錨力的錨桿支護(hù)階段;&

43、lt;/p><p>  高強(qiáng)度低初錨力的錨桿支護(hù)階段;</p><p>  高強(qiáng)度高預(yù)拉力的錨桿支護(hù)階段;</p><p>  如:托盤—12*200*200mm ,(15-20)*200*200mm</p><p>  傳統(tǒng)的機(jī)械式點(diǎn)錨固→高強(qiáng)樹脂錨固;</p><p>  機(jī)械點(diǎn)錨固:5-8t拉力;</p&g

44、t;<p>  錨固支護(hù)發(fā)展方向:安全、快速、高效;</p><p>  四,高強(qiáng)度、高預(yù)應(yīng)力支護(hù)思想的提出:(2高2低)</p><p>  1,高性能(預(yù))拉力錨桿:</p><p> ?。?),承載性能:抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、系統(tǒng)強(qiáng)度;</p><p>  (2),錨固性能:三徑匹配;</p><p>

45、;  鉆頭 錨桿 藥卷</p><p>  ∮28mm ∮20mm ∮25mm</p><p><b> ?。?),預(yù)拉力;</b></p><p> ?。?),承載性能理論支護(hù)強(qiáng)度:</p><p>  a,普通錨桿﹤340MPa</p><p>  b,3

46、40MPa≤高強(qiáng)錨桿≤600MPa;</p><p>  c,超高強(qiáng)錨桿≥600 MPa;</p><p>  五,高性能(預(yù)緊力)錨桿特征:</p><p>  錨桿桿體表面結(jié)構(gòu)優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)高粘低阻;</p><p>  桿體強(qiáng)度和延伸率符合要求;</p><p>  外端羅紋部采用無強(qiáng)度損失或增強(qiáng)加工新工藝;<

47、/p><p>  增加減摩和調(diào)節(jié)錨桿外端受力附件;</p><p><b>  快速機(jī)械安裝結(jié)構(gòu);</b></p><p>  六,深井軟巖巷道施工過程控制技術(shù):</p><p>  基本思想:大斷面預(yù)留空間強(qiáng)化支護(hù)、分步加固過程控制;</p><p>  目標(biāo):礦壓顯現(xiàn):階段性變形、階段性破壞;&l

48、t;/p><p>  錨桿發(fā)展方向2.5→3.5米</p><p>  錨索發(fā)展方向3.5→4.5米</p><p>  第七節(jié),煤礦深部巷道錨桿支護(hù)理論與技術(shù)研究新發(fā)展</p><p>  一,深部巷道支護(hù)面臨問題:</p><p>  煤炭開采由淺向深部發(fā)展是客觀必然規(guī)律;</p><p>  

49、我國(guó)煤炭開采深度以8-12m/年速度增加,東部礦井10-25m/年;</p><p>  國(guó)有重點(diǎn)煤礦、開采深度超600m達(dá)117處,超1000米達(dá)10余處,1300m最深;</p><p>  預(yù)計(jì)20年內(nèi)最深達(dá)到1000-1500m。</p><p>  二,深部巷道環(huán)境與巖體變形特征:</p><p>  深部巷道環(huán)境(三高一擾動(dòng))特點(diǎn)

50、:</p><p> ?。?),三高一擾動(dòng):應(yīng)力、地溫、巖溶水壓,開采擾動(dòng);</p><p> ?。?),高地應(yīng)力:應(yīng)力明顯增大、構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)復(fù)雜;</p><p> ?。?),高地溫:越深地溫越高;</p><p>  (4),高巖溶水壓:隨地應(yīng)力增加、巖溶水壓升高,突水嚴(yán)重;</p><p> ?。?),開采擾動(dòng):高

51、地應(yīng)力下、采動(dòng)影響強(qiáng)烈。</p><p>  2,深部巷道圍巖變形特征:</p><p> ?。?),脆-朔性轉(zhuǎn)化;</p><p> ?。?),流變特性:較強(qiáng)的時(shí)間效應(yīng);</p><p> ?。?),擴(kuò)容特性:在大偏應(yīng)力作用下、巖石內(nèi)部節(jié)理、裂隙、裂紋張開,出現(xiàn)新裂紋導(dǎo)致巖石體積增大,擴(kuò)容膨脹;</p><p>  

52、(4),巷道變形時(shí)間效應(yīng):圍巖變形量大、有明顯的時(shí)間效應(yīng),初期來壓快、變形顯著,不采取有效支護(hù)措施,及易發(fā)生冒頂、片幫,即使圍巖變形穩(wěn)定后,圍巖還以一定的速度長(zhǎng)期處于流變狀態(tài)。</p><p> ?。?),巷道變形空間效應(yīng):巷道底…</p><p> ?。?),巷道變形易受擾動(dòng)性:施工工藝等因素有關(guān);</p><p> ?。?),巷道變形-沖擊性。</p>

53、;<p><b>  三,聯(lián)合支護(hù)理論:</b></p><p>  1,對(duì)深部巷道:先柔后鋼、先讓后抗、柔讓適度、穩(wěn)定支護(hù),但 --受到挑戰(zhàn);</p><p>  2,二次支護(hù)理論:一次支護(hù)在保證圍巖穩(wěn)定的條件下允許有一定的變形,釋放壓力,在合適時(shí)間進(jìn)行二次支護(hù),保證巷道長(zhǎng)期穩(wěn)定;</p><p>  3,提出多種高地壓巷道圍

54、巖控制技術(shù):</p><p><b> ?。?),錨噴支護(hù);</b></p><p> ?。?),U型棚子可縮性支架(不封閉和封閉式);</p><p><b> ?。?),注漿加固;</b></p><p> ?。?),錨桿錨噴支護(hù):性能優(yōu)越比較適合深部巷道支護(hù);</p><p

55、> ?。?),U型棚子可縮性支架:幾何參數(shù)、型鋼搭接后易于收縮、支架合理、使用正確。</p><p><b> ?。?),聯(lián)合加固:</b></p><p>  (7),卸壓技術(shù):切縫、鉆孔、爆破、掘卸壓巷等人工卸壓法;</p><p><b> ?。?),高強(qiáng)度….</b></p><p>

56、  四,深部巷道錨桿支護(hù)作用機(jī)理認(rèn)識(shí):</p><p>  1,錨桿可提高錨固區(qū)煤巖體強(qiáng)度、彈性模量、凝聚力和內(nèi)摩擦角等力學(xué)參數(shù):</p><p>  產(chǎn)生次生承載層:頂錨桿形成板,頂錨索把板固定在穩(wěn)定層,防止巖層滑動(dòng)。</p><p>  2,擴(kuò)容穩(wěn)定理論:錨桿打在穩(wěn)定巖層,錨桿未打在穩(wěn)定巖層形成次生承載圈、由錨索托在原位置,鋼帶組合錨桿;</p>

57、<p>  錨桿:很強(qiáng)抗拉能力、不允許破壞;圍巖本身支護(hù)體最強(qiáng),其它支護(hù)不能比;∮20高強(qiáng)左旋強(qiáng)力錨桿(適應(yīng)不了)19.6t;</p><p>  ∮22----20t以上;</p><p>  ∮25-----40t符合應(yīng)用;W剛帶3---5m;</p><p>  錨索:∮15.4→∮16.7→∮加大;</p><p>  預(yù)應(yīng)

58、力:(設(shè)計(jì)3t不確定)由3t→8t;與錨固劑有關(guān)(端頭錨固、加長(zhǎng)錨固、全長(zhǎng)錨固);</p><p>  錨固力:15t以上;</p><p>  錨桿:17%延伸率;</p><p>  預(yù)應(yīng)力小:擴(kuò)容就大(彈性→朔性);</p><p>  圍巖變形、錨桿有2種可能:斷或下沉;</p><p>  預(yù)應(yīng)力錨桿:沒有錨

59、固劑段起作用,可能此錨固屬端頭錨固,使有效支護(hù)為無錨固劑段起作用;</p><p>  端頭凝固時(shí)間:讓錨桿有效支護(hù)范圍擴(kuò)大;</p><p>  2.4米錨桿、2.3米鉆孔、1.3米有效支護(hù);</p><p>  預(yù)緊力必須加大之后,桿體存在聯(lián)系(單個(gè)錨桿預(yù)緊力越大,控制面積越大),讓錨桿組合起作用,必須加大預(yù)緊力;沒有預(yù)緊力的錨桿是不起作用的。</p>

60、;<p>  頂板巖層:錯(cuò)動(dòng)、扭動(dòng);</p><p>  測(cè)出來的預(yù)緊力是受壓不是受拉;剛帶是控制錨桿未起作用的三角區(qū),起組合作用;為什么有的錨桿支護(hù)是被動(dòng)支護(hù)錨桿,取決于預(yù)緊力。</p><p><b>  3,錨桿材料:</b></p><p> ?。?),機(jī)具:100nM---120nM怎樣實(shí)現(xiàn)400Nm(8t力);需錨桿臺(tái)

61、車、大扭距扳手、力具倍生器;機(jī)具有待于開發(fā);</p><p>  先讓后支→不讓(增加預(yù)緊力);增大預(yù)緊力,增大錨桿有效長(zhǎng)度,減小密度。</p><p>  作用:改變發(fā)生朔性變形和破壞煤巖體力學(xué)性質(zhì),提高其屈服后強(qiáng)度。</p><p>  4,提高錨桿支護(hù)強(qiáng)度途徑:</p><p> ?。?),錨桿施加較大預(yù)緊力,并通過托盤、鋼帶等構(gòu)件實(shí)現(xiàn)

62、預(yù)緊力擴(kuò)散;</p><p> ?。?),是采用加長(zhǎng)錨固式全長(zhǎng)錨固、使桿體對(duì)圍巖離層錯(cuò)動(dòng)非常敏感、能及時(shí)抑制離動(dòng)錯(cuò)動(dòng);</p><p>  〔3〕,特別是錨桿預(yù)應(yīng)力在支護(hù)系統(tǒng)中起關(guān)鍵作用。</p><p>  5,確定支護(hù)參數(shù)原則:</p><p> ?。?),高應(yīng)力、全長(zhǎng)錨固(桿體屬膠載荷30-50%);</p><p&

63、gt;  (2),預(yù)應(yīng)力擴(kuò)散、增大擴(kuò)展構(gòu)件的鋼度強(qiáng)度;</p><p> ?。?),組合支護(hù)、錨桿、錨索匹配,保證支護(hù)整體性能;</p><p> ?。?),臨界支護(hù)強(qiáng)度鋼度概念不能低于臨界值;</p><p>  6,巷道圍巖地質(zhì)力學(xué)測(cè)試:</p><p>  (1),巷道圍巖特性三要素:強(qiáng)度、應(yīng)力、結(jié)構(gòu);</p><p

64、> ?。?),地質(zhì)力學(xué)測(cè)試的重要性、必要性:深部巷道最大特點(diǎn)巷道埋藏深增加,地應(yīng)力高、構(gòu)造應(yīng)力復(fù)雜、圍巖強(qiáng)度和變形特征發(fā)生明顯變化,在深部礦井進(jìn)行地質(zhì)力學(xué)參數(shù)測(cè)試;</p><p> ?。?),主要測(cè)試內(nèi)容:</p><p>  a,地應(yīng)力測(cè)量:水壓致裂法、水壓裂鉆孔;</p><p>  b, 圍巖強(qiáng)度測(cè)試;</p><p><

65、b>  動(dòng)態(tài)信息統(tǒng)計(jì)法:</b></p><p>  A,地質(zhì)力學(xué)評(píng)估法;</p><p><b>  B,初始設(shè)計(jì);</b></p><p>  C,井下監(jiān)測(cè)和信息反饋;</p><p><b>  D,修正初始設(shè)計(jì);</b></p><p>  E,日常

66、檢測(cè)、頂板。</p><p>  6,錨桿:三高一低(強(qiáng)度、預(yù)應(yīng)力、可靠性;低支護(hù)密度);</p><p>  錨固劑:高粘結(jié)力、低黏度、快速固化樹脂錨固劑;</p><p> ?。?),樹脂錨固劑專用樹脂;</p><p><b> ?。?),高粘結(jié)力;</b></p><p> ?。?),低黏

67、度是滿足要求。</p><p><b>  7,底鼓問題∶</b></p><p> ?。?),巖性:泥巖(遇水);</p><p>  (2),應(yīng)力:兩側(cè)擠壓;</p><p>  深部主要是應(yīng)力底鼓:</p><p>  (1),兩幫控制住了,底鼓也控制住了。</p><p

68、><b> ?。?),拉槽卸壓;</b></p><p> ?。?),靠?jī)蓭痛蛏羁?如:2003年,用鉆具打底孔、注水泥漿(把粉頂出來),之后使用高強(qiáng)錨桿。</p><p>  第八節(jié),煤礦沖擊礦壓災(zāi)害及其控制技術(shù)</p><p>  注:(1),煤炭資源高效與綠色開采系統(tǒng);(2),矸石井下處理技術(shù);</p><p&g

69、t; ?。?),煤炭地下導(dǎo)控氣化技術(shù);探水開采技術(shù);</p><p>  一,沖擊地壓∶26%煤礦有,隨深度增加而增加;沖擊對(duì)人體損害時(shí)撞擊和震動(dòng)。</p><p>  1,人體在垂直方向承受的加速度比水平方向的大;</p><p>  2,震動(dòng)加速度使人體撞擊受傷;進(jìn)入沖擊礦壓區(qū)、要求站立休息、休息時(shí)間長(zhǎng)到無沖擊地壓區(qū)。</p><p> 

70、 3,沖擊地壓對(duì)將造成類似于地震那樣災(zāi)害;如波蘭在(1),沖擊地壓,(2),三下采煤,(3),瓦斯抽放系統(tǒng)等三方面處于領(lǐng)先地位,但在對(duì)沖擊地壓也沒有控制住。</p><p>  4,破壞:(1),對(duì)井下破壞;〔2〕,對(duì)井下工作人員;(3),對(duì)地面損壞、破壞;</p><p><b>  5,特點(diǎn):</b></p><p>  (1),突發(fā)性是持

71、續(xù)時(shí)間短;A,將煤巖拋向空間;B,突發(fā)性時(shí)間短10幾毫秒;C,難預(yù)測(cè)準(zhǔn)確,(地點(diǎn)、時(shí)間); </p><p> ?。?),震動(dòng)性強(qiáng)烈;</p><p> ?。?),破壞性:發(fā)生頻率巷道72.6%;工作面27.4%;殘采區(qū)停采下線89%;</p><p><b> ?。?),復(fù)雜性;</b></p><p><b&g

72、t;  6,影響因素:</b></p><p> ?。?),開采深度400米以上;</p><p> ?。?),煤巖的沖擊傾向性;</p><p> ?。?),頂板巖層結(jié)構(gòu)的影響,頂板越硬越易發(fā)生;</p><p> ?。?),地址構(gòu)造:斷層和向斜軸部大(背斜?。?lt;/p><p> ?。?),應(yīng)力集中區(qū)影

73、響,開采技術(shù)條件的影響;</p><p>  注:沖擊礦壓地區(qū):3-5米煤柱或50米以上煤柱,從設(shè)計(jì)上消除高應(yīng)力區(qū);</p><p><b>  7,沖擊礦壓分為:</b></p><p> ?。?),由采礦活動(dòng)引起的采礦型沖擊礦壓;</p><p> ?。?),由構(gòu)造活動(dòng)引起的構(gòu)造型沖擊礦壓;</p>&

74、lt;p>  A,壓力型(煤柱)沖擊礦壓:由于巷道周圍煤巖體中的壓力由亞穩(wěn)態(tài)增加至極限值,其聚集的能量突然釋放。(90%)能解決;</p><p>  B,沖擊型(頂板)沖擊礦壓:由于煤層頂?shù)装搴駧r層突然破斷或位移引起的,它與震動(dòng)脈沖地點(diǎn)有關(guān),在某種程度上、構(gòu)造型沖擊礦壓也可看作為沖擊型;(70%能 預(yù)測(cè));治理辦法:卸壓。</p><p>  預(yù)測(cè)難度大:(1),頂板在那斷裂,可利

75、用微波;</p><p> ?。?),不知那里是最弱點(diǎn);</p><p> ?。?),治理比較難(監(jiān)測(cè)和治理難);</p><p>  二,煤巖沖擊破壞機(jī)理:</p><p>  強(qiáng)度準(zhǔn)則是媒體破壞;</p><p><b>  釋放速度快;</b></p><p><

76、;b>  煤巖體集中能量;</b></p><p>  預(yù)測(cè)準(zhǔn)則:根據(jù)彈朔性模型,當(dāng)煤巖體上所受的應(yīng)力超過了其強(qiáng)度極限或者…</p><p><b>  4,卸壓技術(shù):</b></p><p> ?。?),時(shí)間上從早期綜合分析預(yù)測(cè)到即時(shí)預(yù)測(cè);</p><p> ?。?),空間上從區(qū)域預(yù)測(cè)到局部點(diǎn)預(yù)測(cè);&

77、lt;/p><p> ?。?),逐級(jí)排除和確認(rèn)沖擊礦壓危險(xiǎn);</p><p> ?。ňC合指數(shù):而即時(shí)預(yù)測(cè)則采用電磁輻射、微震和鉆屑等方法。)</p><p>  煤柱—局部;頂板---區(qū)域;點(diǎn)預(yù)測(cè)—鉆屑法;</p><p>  微震法:記錄采礦震動(dòng)能量,確定和分析震動(dòng)方向,對(duì)珍震中進(jìn)行定位(設(shè)多個(gè)點(diǎn))。</p><p> 

78、 當(dāng)?shù)V井某個(gè)區(qū)域監(jiān)測(cè)到礦震釋放的能量大于發(fā)生沖擊礦壓的所需最小能量時(shí),則該區(qū)域的當(dāng)前時(shí)間內(nèi)有可能發(fā)生。頂板有運(yùn)動(dòng)就有震動(dòng),強(qiáng)度弱化;</p><p><b>  5,沖擊危險(xiǎn)預(yù)測(cè):</b></p><p>  (1),微震活動(dòng)的頻度和能量—頻率;傳播速度,應(yīng)力大就高、應(yīng)力小就低,根據(jù)速度和速度梯度預(yù)測(cè);</p><p>  (2),即時(shí)與局部預(yù)

79、測(cè)的電磁輻射法:</p><p>  電磁輻射法:是根據(jù)煤巖變形破裂過程中發(fā)出的電磁輻射進(jìn)行沖擊礦壓檢監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào);距離20米,巖石流變、突變;</p><p><b>  優(yōu)點(diǎn):頻閉辦法;</b></p><p>  缺點(diǎn):距離短、電氣設(shè)備干擾;</p><p> ?。?),即時(shí)與點(diǎn)預(yù)測(cè)的鉆屑法:∮42—50mm鉆孔,根據(jù)

80、排粉量及變化規(guī)律確定----監(jiān)測(cè)時(shí)有沖擊危險(xiǎn)。</p><p>  分級(jí)預(yù)測(cè),有針對(duì)性:綜合分析法,模擬法;</p><p>  區(qū)域預(yù)測(cè)→局部預(yù)測(cè)→點(diǎn)預(yù)測(cè)</p><p><b>  早期綜合預(yù)測(cè);</b></p><p>  B,即時(shí)預(yù)測(cè):區(qū)域預(yù)測(cè)→局部預(yù)測(cè)→點(diǎn)預(yù)測(cè)</p><p><b

81、>  C,逐級(jí)排除;</b></p><p>  6,沖擊礦壓強(qiáng)度弱化減沖:</p><p> ?。?),降低煤巖體強(qiáng)度極限和沖擊強(qiáng)度;</p><p><b>  (2),降低應(yīng)力;</b></p><p> ?。?),降低強(qiáng)度;能量的積聚。</p><p>  注:控制巷道沖

82、擊的強(qiáng)弱強(qiáng)結(jié)構(gòu);強(qiáng)弱強(qiáng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn):防沖抗震巷道;強(qiáng)弱強(qiáng)結(jié)構(gòu)變形特征:小大小。</p><p>  A,外強(qiáng)結(jié)構(gòu)—沖擊傳遞區(qū)的大結(jié)構(gòu);</p><p>  B,中間弱結(jié)構(gòu)---消除吸能區(qū);</p><p>  C,內(nèi)強(qiáng)結(jié)構(gòu)----支護(hù)保護(hù)區(qū)小結(jié)構(gòu);</p><p><b>  7,控制沖擊對(duì)策:</b></p>

83、<p> ?。?),減小外界震源動(dòng)載荷;</p><p> ?。?),合理設(shè)置結(jié)構(gòu);開采煤層群時(shí),優(yōu)先開采上解放層(頂板垮落)和五沖擊危險(xiǎn)源;劃分采區(qū)時(shí)、避免形成煤柱區(qū);采區(qū)或盤區(qū)的采面應(yīng)朝一個(gè)方向推進(jìn),避免相反開采</p><p> ?。?),提高支護(hù)強(qiáng)度;</p><p><b>  8,卸壓:</b></p>&

84、lt;p> ?。?),卸壓爆破破壞煤巖體:鉆孔深度5----15米(∮95、∮145、∮200mm)</p><p> ?。?),卸壓煤層注水:效果不如爆破;但也可以結(jié)合起來,120Mp可破裂頂板巖石;</p><p> ?。?),蓄能防沖支架;</p><p>  第九節(jié),我國(guó)煤礦巷道錨桿支護(hù)配套機(jī)具及材料</p><p>  一,前

85、言:7665型鑿巖機(jī)---氣腿式。</p><p>  二,錨桿鉆機(jī)的發(fā)展與現(xiàn)狀</p><p>  1,錨桿鉆機(jī)發(fā)展歷程:</p><p> ?。?),MGJ---1型錨桿鉆機(jī);</p><p> ?。?),齒輪式氣動(dòng)馬達(dá)頂板錨桿鉆機(jī)95%以上再用;</p><p>  (3),柱塞式氣動(dòng)馬達(dá)頂板錨桿鉆機(jī)(我國(guó)少,在

86、美國(guó)、澳大利亞用的多)。</p><p>  氣動(dòng)錨桿鉆機(jī)適應(yīng)性強(qiáng),在動(dòng)力變化大的條件下工作:</p><p>  優(yōu)點(diǎn):1,鉆孔速度快,適應(yīng)鉆裝作業(yè);</p><p>  2,動(dòng)力單一,重量輕,操作簡(jiǎn)單;</p><p>  缺點(diǎn):與液壓、電動(dòng)錨桿鉆機(jī)相比如下</p><p>  1,噪音大、(79%)油污污染大;&

87、lt;/p><p>  2,效率低(20%)耗能大(為液壓鉆機(jī)3—4倍、電動(dòng)鉆機(jī)9—10倍)</p><p>  3,對(duì)動(dòng)力源要求高;</p><p>  4,勞動(dòng)保護(hù)要求高(國(guó)外嚴(yán)格控制使用氣動(dòng),而美國(guó)全部使用液壓)</p><p>  外國(guó)使用移動(dòng)壓風(fēng)機(jī)(而我們損耗40%以上),澳大利亞0.6以上,中國(guó)0.5以上;</p>&l

88、t;p>  氣動(dòng)錨桿鉆機(jī)與風(fēng)的壓力有關(guān)系(氣壓的變化對(duì)扭矩影響大)。</p><p><b>  外國(guó):能耗、健康。</b></p><p>  2,液壓錨桿鉆機(jī):?jiǎn)误w式液壓錨桿鉆機(jī)---頂板堅(jiān)硬時(shí)易于使用;</p><p><b>  優(yōu)點(diǎn):鉆進(jìn)速度快;</b></p><p>  缺點(diǎn):(

89、1),泵站重量重(不能低于250kg)、移動(dòng)不便、(t<70°), </p><p>  三倍使用油量保持降溫。</p><p> ?。?),效率低、封閉容易老化;</p><p> ?。?),對(duì)油液清潔度的要求較高(油要定期更換3—6月,因溫度高,使油中的成分變質(zhì))。</p><p><b>  3,鉆機(jī)選型:<

90、/b></p><p>  4,氣動(dòng)錨桿鉆機(jī)幾種轉(zhuǎn)矩概念及作用的說明:</p><p> ?。?),額定轉(zhuǎn)矩---指額定風(fēng)壓、額定轉(zhuǎn)速下的輸出轉(zhuǎn)矩120nm,80nm;</p><p> ?。?),最大負(fù)荷轉(zhuǎn)矩:(克服阻力)鉆機(jī)勻速鉆動(dòng)情況下,輸出的連續(xù)轉(zhuǎn)矩,表示鉆機(jī)克服阻力而不停鉆的能力(n=0時(shí)、轉(zhuǎn)矩最大)。</p><p> ?。?/p>

91、3),靜力失速轉(zhuǎn)矩:表示鉆機(jī)在負(fù)荷作用下,失速后繼續(xù)輸出的轉(zhuǎn)矩,表示鉆機(jī)零部件抵抗最大靜態(tài)負(fù)荷能力.</p><p>  (4),動(dòng)力啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩:表示鉆機(jī)轉(zhuǎn)矩負(fù)荷是以阻止其回轉(zhuǎn)時(shí)輸出軸傳遞的峰值轉(zhuǎn)矩,表示鉆機(jī)卡鉆后恢復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)的能力。</p><p> ?。?),動(dòng)力失速轉(zhuǎn)矩:對(duì)鉆機(jī)施加負(fù)荷,當(dāng)氣馬達(dá)失速后輸出軸傳遞的峰值轉(zhuǎn)矩,表示鉆機(jī)以連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)至轉(zhuǎn)速為零時(shí)傳遞轉(zhuǎn)矩的能力,攪拌安裝錨桿。<

92、/p><p>  三,混凝土噴漿機(jī):干式→潮式→濕式(在隧道中大量使用)。</p><p>  外國(guó):禁止使用干式,潮式;</p><p>  轉(zhuǎn)子式:1,上出料:</p><p>  2,下出料:優(yōu)點(diǎn)—阻力小、速度快;缺點(diǎn)—回彈量(30—50%)</p><p>  內(nèi)腔改為橡膠的—潮噴(水灰比0.3以上)。</p

93、><p><b>  四,材料:</b></p><p>  1,鉆頭:普通硬質(zhì)合金鉆頭,金剛石復(fù)合片鉆頭;</p><p><b>  2,鉆桿:</b></p><p>  (1),玻璃鋼錨桿:缺點(diǎn)—螺紋拉力?。?t)、尾部規(guī)定不小于8t、桿體不小于8t拉力;扭矩小。</p><

94、p> ?。?),全螺紋錨桿(可用于高瓦斯礦井):扭矩60—90nm(1/3-1/4)</p><p>  鋼材。拉力:18-22t。300kN—破斷拉力;</p><p>  ∮28mm要求屈服力大于300kN,破斷力達(dá)到400kN以上,</p><p>  同時(shí)延伸率大于15%(破斷前的延伸長(zhǎng)度)。</p><p>  (3),樹脂錨

95、固劑:低粘度、高強(qiáng)度,針對(duì)目前樹脂錨固劑攪拌力矩大,研制于低粘度、降低攪拌力,有利于全長(zhǎng)錨固劑的推廣;</p><p>  如:美國(guó):間排距1.0—1.3,深度0.8米;</p><p>  強(qiáng)力鋼帶W或M:原來3-5米,現(xiàn)在4-5米</p><p><b> ?。?),強(qiáng)力錨索:</b></p><p>  注:大扭矩

96、的錨桿鉆機(jī),專用扭矩扳手及扭矩倍增器;強(qiáng)力錨索張拉器(張拉力大于300kN以上)</p><p><b>  五,綜掘機(jī)作業(yè)線:</b></p><p>  巖巷CMJ液壓鉆車→ZMC系列側(cè)卸式裝巖機(jī)(裝煤機(jī))→皮帶轉(zhuǎn)載機(jī)→電機(jī)車、礦車→激光指示儀→PC6U或PCSI型潮式混凝土噴射機(jī)→電雷管、水餃炸藥、200—500發(fā)放炮器;</p><p>

97、;  半煤巖懸臂掘進(jìn)機(jī)→刮板運(yùn)輸機(jī)→皮帶轉(zhuǎn)載機(jī)→電機(jī)車、礦車→激光指示儀→錨桿鉆機(jī)或金屬支架。</p><p>  全斷面掘進(jìn)機(jī)→轉(zhuǎn)載機(jī)→電機(jī)車、礦車→激光指示儀→錨桿鉆機(jī)→潮式混凝土噴射機(jī)。</p><p>  頂板好ICM系列或CM800連續(xù)式采煤機(jī)→無軌膠帶運(yùn)煤車→破碎機(jī)→皮帶運(yùn)輸機(jī)→激光指示儀→錨桿鉆機(jī)(鉆車)。</p><p>  掘錨機(jī)組→刮板運(yùn)輸機(jī)→皮

98、帶轉(zhuǎn)載機(jī)→電機(jī)車、礦車→激光指示儀。</p><p>  注:(1),美國(guó)120萬t/y,共50人,井下每班4-5人,掘頭由1人作業(yè);</p><p>  (2),山東使用4、頂板好,掘錨機(jī)組山東正在使用;</p><p> ?。?),英國(guó)掘進(jìn)機(jī)3000米/月。</p><p><b>  6,炮采炮掘:</b><

99、/p><p>  (1),7665M或ZY24M氣腿鑿巖機(jī)→電動(dòng)耙斗機(jī)或裝巖機(jī)→電機(jī)車、礦車→氣動(dòng)或液壓錨桿鉆機(jī)→激光指示儀→潮式混凝土噴射機(jī)→電雷管、巖石炸藥、100—200發(fā)放炮器(巖巷);</p><p> ?。?),,7665M或ZY24M氣腿鑿巖機(jī)(或煤巷電鉆)→ZMC系列側(cè)卸式裝煤機(jī)或電動(dòng)耙斗式裝巖機(jī)→電機(jī)車、礦車→錨桿鉆機(jī)→激光指示儀→電雷管、乳膠炸藥、100—200發(fā)放炮器(煤

100、巷、半煤巖巷);</p><p>  7,機(jī)載式臨時(shí)支護(hù)裝置(120、160),1—2分鐘就能護(hù)住頂;為此必須機(jī)械化配套。</p><p>  第十節(jié),深部高應(yīng)力巷道支護(hù)設(shè)計(jì)和工程實(shí)踐</p><p> ?。?000—2000米儲(chǔ)量占一半,料石碹可在淺部用\深部不能用)</p><p>  一,巷道支護(hù)變型破壞現(xiàn)象和原因分析:</p&g

101、t;<p> ?。ㄒ唬?,巷道支護(hù)變形破壞現(xiàn)象:頂板下沉,冒頂,兩幫收斂位移。</p><p>  (二),巷道支護(hù)變形破壞原因?。?lt;/p><p><b>  1,地應(yīng)力:</b></p><p> ?。ǎ保?,埋深—垂直應(yīng)力;</p><p><b> ?。ǎ玻瑯?gòu)造應(yīng)力;</b>&l

102、t;/p><p> ?。ǎ常?,采動(dòng)影響(采動(dòng)應(yīng)力達(dá)3—5倍);</p><p> ?。ǎ矗?,巷道群巖影響:</p><p><b> ?。?,巖性:</b></p><p>  (1),巖石強(qiáng)度(與塊體大小有關(guān));</p><p> ?。ǎ玻Y(jié)構(gòu)面強(qiáng)度(弱面、層理、節(jié)理面強(qiáng)度、受地質(zhì)構(gòu)造作用而形成)。

103、</p><p> ?。?),巖體強(qiáng)度,包括結(jié)構(gòu)面巖塊強(qiáng)度。</p><p>  3,巖石非均質(zhì)性與巖石非連續(xù)性:巖石組成部分—結(jié)構(gòu)、致密程度。</p><p> ?。?),細(xì)觀尺度:巖石破壞往往是由結(jié)構(gòu)面發(fā)展形成的脆性破壞;</p><p> ?。?),工程宏觀尺度:</p><p><b>  4,支護(hù):

104、</b></p><p> ?。?),剛性支護(hù)、柔性支護(hù);</p><p> ?。?),主動(dòng)支護(hù)、被動(dòng)支護(hù);</p><p>  注:加固支護(hù)、砌碹支護(hù)、棚式支護(hù)、錨噴(錨索、高強(qiáng)錨桿)、注</p><p>  漿、,單靠剛性支護(hù)不行;單靠一次支護(hù)達(dá)不到預(yù)期目的(多次</p><p>  支護(hù));(1),劇

105、烈期;(2),持續(xù)時(shí)間長(zhǎng);(3),變型量大;單一</p><p>  支護(hù)方式無能力(聯(lián)合)。</p><p> ?。ㄈ?,破壞原因分析對(duì)策:</p><p>  1,卸壓—鉆孔、切槽;</p><p>  2,加固—注漿、錨注;</p><p>  注:圍巖在外力作用下、變型—裂紋—裂縫—破壞;</p>

106、<p>  二,圍巖松動(dòng)圈支護(hù)理論基本觀點(diǎn):</p><p>  (一),圍巖破裂變型過程中所產(chǎn)生的碎脹力是巷道支護(hù)主要對(duì)象;</p><p> ?。ǘ?,巷道支護(hù)圍巖松動(dòng)圈分類表:</p><p>  1,概念:開巷后變化:(1),巷道周邊應(yīng)力集中;(2),強(qiáng)度降低(</p><p>  圍巖應(yīng)力超過強(qiáng)度則巖石破壞、等于為極限極

107、限平衡、小于則穩(wěn)定),</p><p>  結(jié)果出現(xiàn)圍巖松動(dòng)圈:巖石強(qiáng)度低—松動(dòng)圈大,巖石強(qiáng)度高—松動(dòng)圈</p><p>  ?。粫r(shí)間效應(yīng):小松動(dòng)圈3—5天,大松動(dòng)圈1-2月。</p><p>  新奧法:內(nèi)涵就是保護(hù)圍巖、調(diào)動(dòng)和發(fā)揮圍巖自承能力(傳統(tǒng)</p><p>  方法認(rèn)為巷道圍巖是一種載荷、應(yīng)用厚壁混凝土加以支護(hù)松動(dòng)圍巖)。<

108、/p><p> ?。ǎ。?,支護(hù)—圍巖共同作用原理;</p><p> ?。?),柔性支護(hù)觀點(diǎn)、錨噴網(wǎng)綜合支護(hù);</p><p> ?。?),設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測(cè)一條龍作業(yè)方式;優(yōu)點(diǎn)—較好利用巖體力學(xué)特性、充分發(fā)揮;</p><p> ?。?),松動(dòng)圈與巷道尺寸關(guān)系:在4—6米;</p><p> ?。?),松動(dòng)圈與地應(yīng)力關(guān)系:

109、彈性變型→朔性變型→破裂碎脹;</p><p>  圍巖變型量:∑U=U彈+U朔+U破+U水</p><p>  三,松動(dòng)圈巖石分類方法:</p><p>  小f值分類法:無考慮巖石強(qiáng)度f=Pc/10;</p><p>  巖心質(zhì)量指標(biāo)RQD分級(jí)法:RQD=∑L/L×100%;</p><p>  3,松動(dòng)

110、圈厚度是一個(gè)反映巖石強(qiáng)度與地壓綜合作用分類指標(biāo):</p><p>  Lp=f(Po\Ra)</p><p>  四,圍巖松動(dòng)圈研究測(cè)試方法:</p><p>  1,碎脹變型力是主要支護(hù)對(duì)象;</p><p>  2,松動(dòng)圈碎脹變型的試驗(yàn)研究;</p><p>  松動(dòng)圈影響因素的數(shù)值分析;</p>&

111、lt;p>  松動(dòng)圈厚度的工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè);</p><p>  松動(dòng)圈厚度的智能預(yù)測(cè);</p><p>  注:碎脹變型規(guī)律:(1),峰值:5%—15%;峰值后;(2),巖性不同:體積應(yīng)變最大值不同;關(guān)鍵部位對(duì)策。</p><p><b>  松動(dòng)圈測(cè)試方法:</b></p><p>  1,聲波:在不同介質(zhì)中的傳播

112、速度不一樣,破壞后的碎脹變型占總變量的85%。</p><p>  2,電磁波(地址雷達(dá)法),不同界面反射、應(yīng)用廣(價(jià)格貴);</p><p><b>  3,鉆孔攝像法:</b></p><p>  五,圍巖松動(dòng)圈支護(hù)設(shè)計(jì):</p><p><b> ?。ㄒ唬?,錨桿支護(hù):</b></p>

113、;<p>  1,分析法:多用于特殊工程研究或重大工程設(shè)計(jì),如“三峽”。</p><p>  2,工程類比法:最廣泛采用方法、推廣錨桿做出貢獻(xiàn),優(yōu)點(diǎn):設(shè)計(jì)成本低;</p><p>  3,錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)方法:</p><p>  (1),獲得圍巖松動(dòng)圈值;</p><p> ?。?),依據(jù)松動(dòng)圈值確定圍巖類別;</p>

114、<p> ?。?),選定支護(hù)方法;</p><p> ?。?),進(jìn)行支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì);</p><p> ?。?),確定施工關(guān)鍵技術(shù):</p><p>  P=松動(dòng)圈內(nèi)支護(hù)巖石重量.</p><p>  組合拱:是U型棚2—3倍;α—破碎巖體壓力角;</p><p>  B(組合拱厚度)=(L×tg

115、α)/tgα=L(錨桿長(zhǎng)度)-a(錨桿間排距)</p><p>  錨桿間排距:600—800mm;錨桿長(zhǎng)度:1.8—2.2米;多采用全長(zhǎng)錨固錨桿。二次支護(hù):施工時(shí)一次,穩(wěn)定后二次;</p><p>  六,(典型工程實(shí)例)深埋高應(yīng)力碎裂:</p><p><b>  1,研究?jī)?nèi)容:</b></p><p>  三錨支護(hù)

116、—(1),錨注:注漿(提高圍巖本身完整性和強(qiáng)度)</p><p>  (2),錨桿—形成組合拱;</p><p> ?。?),錨索—把組合拱吊在穩(wěn)定巖石中;</p><p>  2,大松動(dòng)圈支護(hù)機(jī)理:提高松動(dòng)圈內(nèi)破碎巖體強(qiáng)度和變型模量,充填壓密裂隙,注漿封閉水源,隔絕空氣;錨索—懸吊作用,減垮。</p><p>  第十一節(jié),中深孔光面爆破&

117、lt;/p><p>  注:馴服老虎—控制爆炸條件;引導(dǎo)能量方向;確定能量大?。幌拗破茐哪芰?。</p><p>  一,中深孔光面爆破:</p><p>  優(yōu)點(diǎn)—(1),加快進(jìn)度;</p><p> ?。?),提高圍巖穩(wěn)定性和成型質(zhì)量;</p><p> ?。?),減少輔助作業(yè)時(shí)間。</p><p&g

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