導語:
煤礦巷道支護是一個融合礦壓、監測、岩移、支護、注漿等技術的係統性工程,不僅僅是簡單的支護方案設計,還要涉及到現場施工和配套裝備,更重要的是要具體問題具體03manbetx ,在不同的條件采用不同的支護材料或注漿材料去解決現場的問題。本期轉化果平台推薦的《巷道圍岩控製整體解決方案——巷道全壽命周期圍岩控製技術體係》,緊緊圍繞動壓和軟岩巷道兩大支護技術難點為煤礦用戶提供覆蓋巷道全壽命周期的整體解決方案,建立了一套完善的集“監測診斷—方案設計—現場培訓—效果評價”於一體的“巷道全壽命周期圍岩控製技術體係”,同時根據井下存在的問題,開發了不同係列的支護產品、注漿材料及配套的監測裝備。現場應用效果良好!
隨著我國經濟的快速發展,近年來煤炭資源開發的重心已經向深部和西部轉移。深部開采帶來的強礦壓和西部開采遇到的侏羅係地層軟岩巷道圍岩控製問題目前已成為製約煤礦安全高效生產的最主要因素。
為此,國內好多學者和科研工作者針對動壓巷道和軟岩巷道圍岩控製技術做了大量的研究工作,取得了非常顯著的成果。
泰爍公司依托專業的技術服務和產品研發優勢,緊緊圍繞動壓和軟岩巷道兩大支護技術難點為煤礦用戶提供覆蓋巷道全壽命周期的整體解決方案,建立了一套完善的集“監測診斷—方案設計—現場培訓—效果評價”於一體的“巷道全壽命周期圍岩控製技術體係”,同時根據井下存在的問題,開發了不同係列的支護產品、注漿材料及配套的監測裝備。
一、監測診斷
1.圍岩結構監測
通過鑽孔成像儀對巷道頂底板岩性、圍岩破碎、裂隙、層理等狀況進行精準監測,對現有的支護方式提供評價依據,同時為錨杆支護方案優化設計提供依據;
圖1 鑽孔窺視圍岩結構試驗
2.圍岩應力監測
通過微震監測、地應力和圍岩應力測試等手段,確定巷道掘進及回采期間圍岩破裂位置和層位、圍岩穩定時間和圍岩應力分布狀況,以便在時間和空間上對巷道進行優化布置,可為井下巷道支護提供設計依據。
圖2 微震監測震動位置及震動周期性
圖3 鑽孔應力監測03manbetx 曲線
3.圍岩性質監測
對一些關鍵岩層進行取樣03manbetx ,特別是膨脹性圍岩或節理特別發育的岩層,要進行針對性的控製。
圖4 岩樣2x光能譜03manbetx
4.礦壓顯現規律分析
對井下巷道的礦壓顯現規律進行分析,確定影響巷道圍岩變形的主要因素,掌握巷道在掘進及工作麵回采期間的圍岩運動規律。
圖5 巷道全壽命後期內巷道變形顯現結果
圖6 工作麵回采周期來壓監測結果
5.支護體狀態評價分析
確定支護係統的支護狀態及當前支護效率,從施工及產品配套方麵提出優化思路。
二、方案設計
1.通過對監測診斷的數據分析,確定巷道支護的支護方式及支護參數,設計的主要參數包括如下:
(1)錨杆的預應力;
(2)錨杆的長度;
(3)錨杆的直徑和強度;
(4)托盤的大小及配套強度;
(5)輔助支護;
(6)表麵支護。
2.動壓條件下還要以下設計參數:
(7)限位抗剪設計;
(8)吸能防衝設計;
(9)錨索防脫錨設計;
(10)支護材料防鏽蝕設計。
3.對於返修巷道注漿加固設計包括的主要參數如下:
(11)注漿層位;
(12)注漿壓力;
(13)注漿時機;
(14)注漿材料的選擇。
對表麵風化或膨脹性圍岩還要設計薄噴封閉。
對超前支護圍岩破碎段需要采用化學漿進行注漿加固。
三、現場培訓、建立標準
1.確定產品標準
實驗室產品強度匹配試驗、拉拔試驗井下實際運用匹配試驗(各配件強度、全壽命周期可錨性)、扭矩轉化試驗(各配件外結構及材質)、施工機具與產品匹配分析等產品適應性試驗確定適合煤礦的產品標準。
圖7 確立產品標準井上下試驗
2.施工質量檢驗標準建立與落地
扭矩轉化試驗、拉拔試驗質量檢驗標準實現現場指導等。
圖8 扭矩標準的製定與實現
3.施工工藝的改進關鍵點
施工工藝的安全性、保證施工質量的合理性、簡化工藝高效性。
圖9安全、合理、高效施工工藝
四、效果評價
通過礦壓監測、鑽孔窺視、微震監測係統等確定支護效果的有效性。
圖10 巷道全壽命周期支護係統穩定性評價指標
煤礦巷道支護是一個融合礦壓、監測、岩移、支護、注漿等技術的係統性工程,不僅僅是簡單的支護方案設計,還要涉及到現場施工和配套裝備,更重要的是要具體問題具體分析,在不同的條件采用不同的支護材料或注漿材料去解決現場的問題。要求煤礦領導思想上要重視起來,深刻剖析各自煤礦存在的技術問題,注重現場測試、數據分析,建立一套適合各自煤礦地質條件和采礦條件的支護規範。
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