巷道围岩稳定性及控制技术.ppt

巷道围岩稳定性及控制技术对于煤层巷道而言，采动影响主要有两个方面，即本区段的采动影响和相邻区段的残余采动影响。超前支承压力的分布与工作面老顶运动状态密切相关，井下实测资料表明，直接顶厚度与采高的比值N可以反映老顶的来压强度，即在同样的老顶条件下，N值越大，老顶来压强度越小；反之，老顶来压强度就越大。因此，可以利用N来反映本区段超前支承压力的影响。岩巷围岩稳定性分类指标巷道开挖后,岩体的原岩应力状态被破坏,围岩中应力重新分布在切向应力增大的同时,径向应力不断减小,并在巷道表面处达到极限。这种变化促使围岩向巷道空区变形,围岩本身的裂隙发生扩容和扩展,力学性质随之不断恶化。(如图中红色曲线)在巷道支护原理的指导下，为了安全、经济地维护好巷道，在选择支护型式和参数时应遵循以下原则：金属支架(包括矿用工字钢、U型钢、废钢轨等各种钢材加工的支架)
锚杆及其与其他形式组合的联合支护(包括锚梁、锚网、锚喷，锚注等)
①1945~1950年，机械式锚杆研究与应用；
②1950~1960年，广泛采用机械式锚杆，并开始对锚杆支护进行系统研究；
③1960~1970年，树脂锚杆推出并在矿井得到应用；
④1970~1980年，发明管缝式锚杆、胀管式锚杆并应用，研究新的设计方法，长锚索产生；
⑤1980~1990年，混合锚头锚杆、桁架锚杆、特种锚杆等得到广泛应用，树脂锚固材料得到改进；
⑥1990~2000年，以螺纹钢锚杆为代表的锚杆加之长锚索得到了广泛应用；
⑦2000~至今，以高强、高预应力锚杆及锚索得到了广泛应用。
钢筋(或型钢)混凝土支架
少量的不支护巷道巷道支护理论是巷道支护选择与设计的基础和关键之一，主要解答不同类型巷道支护(加固)的对象、围岩稳定条件、支护(加固)与围岩相互作用的机制、各种支护(加固)技术优化选择设计方法等根本性问题，其正确与否和完善与否直接关系到井巷工程的经济性、可靠性和安全性，所以，长期以来支护理论一直是采矿技术领域研究的一个重点。
煤矿巷道支护经历了木支护、砌碹支护、型钢支护到锚杆支护的漫长发展过程。多年来国内外的工程实践经验表明，锚杆支护是煤矿巷道经济、有效的支护技术。煤矿锚杆支护的发展，使矿井的吨煤成本和巷道的支护成本显著降低，巷道推进速度有了很大的提高，支护质量和安全条件得到了很大的改善。
锚杆支护是一项系统工程，它涉及到设计、施工、支护材料、实测技术手段等各个方面，但是都依赖于对锚杆支护机理有一个正确的认识。国内外学者在煤矿巷道锚杆支护机理方面也做了大量工作，提出了多种支护理论，在实际应用中也解决了不少问题。但是由于煤矿巷道地质条件的复杂性和多变性，导致对锚杆支护作用机理的认识还缺乏全面、系统性，缺乏细化的、深入的试验研究，因而难以在工程中真正得到实际的应用。
因此，深化了对锚杆支护作用本质的认识，进而指导和促进煤矿锚杆支护技术的发展，本课题将锚杆支护作用机理与巷道围岩的变形破坏方式结合起来，在大量理论分析、实验室试验、数值模拟以及井下试验研究成果的基础上，对锚杆支护作用机理作进一步的解释和完善。锚
杆
支
护
理
论