煤矿巷道支护理论与技术及应用.ppt

*********三、煤矿巷道支护成套技术地质力学测点分布三、煤矿巷道支护成套技术得出煤矿井下地应力分布规律地应力与埋深的关系侧压比与埋深的关系主应力随深度增加而增大，但存在明显离散主应力受地质构造、煤岩体强度与刚度等因素影响明显三、煤矿巷道支护成套技术估算地应力的公式平均水平应力与垂直应力比值随埋深变化k-平均水平主应力与垂直主应力比值H-埋藏深度，m三、煤矿巷道支护成套技术得出煤岩体强度分布规律顶板抗压强度分布-宁煤煤层抗压强度分布-淮南三、煤矿巷道支护成套技术巷道支护设计过程—动态信息设计确定合理的初始支护设计信息反馈与修正设计巷道围岩地质力学评估建立数值模型，多支护方案比较井下监测与数据分析三、煤矿巷道支护成套技术巷道支护初始设计地质力学参数建立数值模型采动应力场计算巷道围岩应力变形分析确定支护方案三、煤矿巷道支护成套技术锚杆支护材料与构件的组成锚杆支护构件锚杆杆体及附件锚固剂护表构件(钢带、金属网)锚索三、煤矿巷道支护成套技术复杂困难巷道对支护材料的要求井下锚杆支护构件杆体不仅强度高，且延伸率大、冲击韧性高有利于锚杆预应力与工作阻力扩散的护表构件各构件力学性能匹配可操作性经济性三、煤矿巷道支护成套技术强力锚杆强力锚杆杆体超高强度、高延伸率、高冲击韧性锚杆，解决了锚杆破断难题。三、煤矿巷道支护成套技术树脂药卷树脂锚固剂固化快，及时施加预应力固化时间可调高粘结力、高变性模量W型钢带钢带W型钢带M型钢带钢梁三、煤矿巷道支护成套技术强力锚索（发明专利）1×19结构锚索及断面1×19结构，断面更加合理拉断载荷显著提高，最大900kN延伸率提高1倍三、煤矿巷道支护成套技术系列化学注浆材料实验室试块井下加固块体钻孔观测的加固效果聚氨酯加固与堵水材料聚氨酯—水玻璃复合材料脲醛树脂加固材料不饱和聚酯加固材料配套注浆工艺三、煤矿巷道支护成套技术为满足高预应力锚杆施工要求，开发了系列预应力设备大扭矩预紧扳手风动扳手：265-880Nm液压扳手：340-1600Nm扭矩倍增器与单体锚杆钻机配套扭矩放大倍数6倍，最大扭矩800N.m三、煤矿巷道支护成套技术为克服大扭矩下锚杆扭转屈服、损伤，发明了相关设备预应力锚杆抗扭转增矩扳手(发明专利)预应力锚杆液压张拉器(发明专利)设计出消除锚杆扭转应力的扳手结构解决锚杆扭转屈服、高预应力施加难题类似张拉锚索张拉锚杆获得稳定预紧力，150kN锚杆安装只受拉，受力状态最好锚杆抗扭转增矩扳手结构岩层W钢带锚杆托板螺母球垫减摩垫三、煤矿巷道支护成套技术巷道支护实施于井下后，必须进行矿压监测，评价支护效果，修改设计，确保安全矿压监测内容支护体应力围岩位移采动应力表面位移顶板离层深部位移锚杆受力锚索受力煤柱应力支承压力三、煤矿巷道支护成套技术综合矿压监测系统汇报提纲四、应用实例与效果研究成果已推广应用于全国各大煤矿区解决了5类复杂困难巷道支护难题深部高地应力巷道沿空巷道极软岩巷道破碎围岩巷道强烈动压影响巷道四、应用实例与效果应用实例1新汶超千米深井巷道巷道埋深最大水平主应力1150m34.6MPa四、应用实例与效果应用实例2淮南深井软岩沿空留巷巷道埋深煤层强度700m12MPa顶板37MPa四、应用实例与效果应用实例3平庄极软岩巷道煤层强度9MPa顶板抗压强度5-15MPa四、应用实例与效果应用实例4潞安强烈动压影响巷道与邻近采煤工作面对掘，掘进、二次动压影响四、应用实例与效果为煤矿提供了首选的、安全高效的巷道支护技术，显著提升了围岩控制理论与技术水平煤矿巷道锚杆支护率1990年15%，2013年75%，有些矿区90-100%为煤矿高效、安全生产，煤炭产量大幅提高提供了有力保障汇报提纲五、展望进一步加强井下巷道地质力学环境测试与分析进一步研究井下应力场分布规律，地质力学参数间的关系；原岩、采动与支护应力场的关系更深入研究困难巷道变形、破坏机理及支护理论极软岩、极破碎围岩、强烈底鼓、极深、冲击地压巷道等支护问题还没有解决…，需继续不断的研究与试验谢谢！“实用矿山压力理论与实践”学术研讨会******“实用矿山压力理论与实践”学术研讨会煤矿巷道支护理论与技术康红普煤炭科学研究总院开采设计研究分院汇报提纲一、前言我国煤矿90%是井工开采井工开