關(guān)于軟巖支護(hù)技術(shù)畢業(yè)論文

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>　?。?），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>　　（2），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>　　（2），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>　　（1），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>　　（1），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>　?。?），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>　?。?），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>　?。?），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>　?。?），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??；</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>　　（1），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>　　ⅳ、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>　　（1），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>　　（1），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>　　（1），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>　　（1），承載性能：抗拉強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、系統(tǒng)強(qiáng)度；</p><p>　?。?），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>　　（2），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>　?。?），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>　　（3），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>　　（2），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>　　（4），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、>　　（5），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>　　（6），聯(lián)合加固：</b></p><p>　?。?），卸壓技術(shù)：切縫、鉆孔、爆破、掘卸壓巷等人工卸壓法；</p><p><b>　　（8），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?。簲U(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;　?。?），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、>　　（2），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>　　（3），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>　?。?），應(yīng)力：兩側(cè)擠壓；</p><p>　　深部主要是應(yīng)力底鼓：</p><p>　?。?），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;　　（3），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>　　（2），煤巖的沖擊傾向性；</p><p>　　（3），頂板巖層結(jié)構(gòu)的影響，頂板越硬越易發(fā)生；</p><p>　　（4），地址構(gòu)造：斷層和向斜軸部大（背斜小）；</p><p>　　（5），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>　　（1），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>　　（1），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>　?。?），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>　?。?），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>　?。?），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>　　（2），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>　　（2），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>　?。?），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>　　（3），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)—螺紋拉力小（2t）、尾部規(guī)定不小于8t、桿體不小于8t拉力；扭矩小。</p><

94、p>　　（2），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>　　（一），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>　　（４），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?，結(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>　　（三），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>　?。ㄒ唬瑖鷰r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>　　??；時(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>　　（5），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>　　（2），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>　　（4），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>　?。?），錨桿—形成組合拱；</p><p>　　（3），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??；限制破壞能量。</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>　　（3），減少輔助作業(yè)時(shí)間。</p><p&g