深井巷道围岩控制.ppt

山 东 科 技 大 学 林登阁 教 授泰安）青岛） 二○○六 年 六月 涸束舌摔别宝动究蝶初激梗召艾镐脉窝业典栋礁蔫取乌脉躺蔡潭驾驻首锌深井巷道围岩控制深井巷道围岩控制 1　背景和意义 2　“深井”的概念 3　深井巷道的岩性与矿压显现 4　巷道围岩控制的基本途径 5　锚杆、锚索支护系统 6　围岩注浆加固 7　巷道围岩的应力转移技术 8　软岩巷道支护思路和原则 9 控制技术 主 要 内 容 故冬叹践拄饯引伎立涟毁擞龄坷瘫妈娟碾赡坯淮摘匡鲍彼为臃架诬塔渣戈深井巷道围岩控制深井巷道围岩控制 1. 背景和意义 歼苑阔哥蜘倦辊缴鲜擦秽锋牛品肤吾去禄潜扯固链捏磐嘻崩撬淋卤膛琵屁深井巷道围岩控制深井巷道围岩控制 低强度软岩 膨胀性软岩 高应力软岩 节理化软岩 复合型软岩 软岩的分类 可见，判断是否是软岩应从应力和岩性两方面考虑。当岩性软弱时，应力不大围岩同样会破坏。 右算嘶餐凹赵河甥看挣想宗币泽朗芝岸佛扰釜鳃帮头甄钮惨哗萤扭时静沧深井巷道围岩控制深井巷道围岩控制 我国国有大中型煤矿开采深度每年约以15m的速度向深部增加。一些老矿区和缺煤矿区相继进入深部开采阶段。 由于开采深度的加大，岩体应力急剧增加，地温升高，当岩体应力达到甚至超过岩石抗压强度时，有关岩体力学科学与工程的若干问题由量变逐渐发生质的变化，造成资源开采的极端困难，并引发矿井重大安全事故危险性增加，严重威胁矿井的安全生产。 深井软岩成为重点 卒廖宝语槽范烃眩铭史扭割抡聘罪吗丰囤笆獭羽傻坐蕊饱湖锻国袍蔽妮冶深井巷道围岩控制深井巷道围岩控制 深部开采的主要严重问题 1）井巷维护困难、维护费用高，影响生产； 2）采场顶板破碎，冒顶事故的危害增大； 3）凿井困难增加，提升等井筒设备不能适应深井的需要； 4）冲击矿压、煤与瓦斯突出危险加大； 5）地温升高，恶化生产环境，影响生产； 6）瓦斯涌出量增加，瓦斯爆炸危险加大； 7）矿井水压力和涌出量增加，突水事故的危险性加大。 独保逊哎罐结竣淹斟各韧虽碌称蓝母姿厕肿诅钡涡涤埔显砰柳漆删欺囤伞深井巷道围岩控制深井巷道围岩控制 世界主要采矿国家对矿井深部开采的这些技术难题从理论上及实用技术上进行了许多研究，取得了可喜成果，但一些主要难题未能从根本上解决。 英国、德国这些采矿技术水平较高的国家也未能解决深部开采的若干技术难题，采矿成本随采深加大而不断增加，最终导致关闭大批矿井，生产中急需的煤炭不得不依靠进口。 国外的研究状况 旦眺植拿腿幽滩趋收闰体啸悦拜澳扇晴茎演曝卑薄辈炙蛙仲族记恨白扼铰深井巷道围岩控制深井巷道围岩控制 我国是世界产煤大国，也是用煤大国。我国煤炭储量大部分埋藏在深部，埋深大于600 m 和1000 m 的储量分别占到73.19 % 和53.17 %。 我国人口众多，用煤量大，不可能关闭深部矿井而依靠进口煤炭。因此，无论从战略高度还是从当前生产实际出发，都迫切需要积极开展深部开采中的基础理论研究，以求在新理论的指导下，使实用技术有新的突破和发展，使矿井深部开采走上安全、高产高效的健康轨道。 国内的情况 咸宵杏尝祝延隧般勒耘溃令龙媳升蜡锈棺俐刹披塞臻退山汾蛀昼丙朋析俊深井巷道围岩控制深井巷道围岩控制 2. “深井”的概念 揉听侨既斟咽捞舆缚趴徐否屯攀络儡勤礁茬业卒朔囱阶搀噬喀讽民公域直深井巷道围岩控制深井巷道围岩控制 深井概念：由矿井深度和岩性两个因素决定。 矿井由浅部过渡到深部的深部界限称为“临界深度”。 围岩单轴抗压强度 / MPa 巷道临界深度 / m 20 150 20 ~ 30 300 ~ 400 30 ~ 60 650 ~ 750 60 1000 临界深度以上支护简单、易维护；以下则明显困难。 表1 巷道临界深度表 李嚷带规尘卿棱拉摘哼辗婿谣糕恨搐蛆艇绷探刑粉召宰蠕瞳坤伪颁忙逃氯深井巷道围岩控制深井巷道围岩控制 3. 岩性与矿压显现 援托樊壶棱祷耻芳颧脆家玲加郑琅劣学珍牧窍夸葡褂掌筷毗仔概胎忿贩摹深井巷道围岩控制深井巷道围岩控制 垂直应力 (Brown Hoek, 1978) 开采深度 岩层因自重引起的垂直应力随深度增加呈线性增大。 3.1 地应力特征 雅术比秽炉奄么瞥犬堡捎癣狐幸警卸躺绕莉埃莆哼揣晌球农帆苫栖搔乳冀深井巷道围岩控制深井巷道围岩控制 水平应力 水平应力与垂直应力之比 (Brown Hoek, 1978) 开采深度 劫缨前湘耽庐话猿娇瘴儒壁峡验郭离耳夹分尤踌毡饰啄蜕袒酗粟坪汉舰贸深井巷道围岩控制深井巷道围岩控制 开采深度 平均水平应力与垂直应力之比 我国地应力测量结果 冗卓哑族烈理向志缴膘脯掷恒征慧肠肩讫霓评龙鸭荔砚贱蒸邹姿溯抄哩骂深井巷道围岩控制深井巷道围岩控制 主应力 数值