软岩巷道支护ppt课件.ppt

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1、软岩巷道支护简介目录1软岩分类及特征2国内外软岩巷道支护的发展与现状3软岩巷道支护特点及围岩控制原理4软岩巷道支护方式及各种支护方法5对新奥法的认识软岩巷道工程是软岩工程的一个主要组成部分。我国许多煤矿巷道布置在松软围岩中，而松软围岩具有强度低、膨胀性和流变形严重等特点，影响着矿井的安全生产和经济效益，随着煤炭工业的发展，开采深度的日益增大，目前在全国有许多矿井存在严峻的软岩巷道支护技术问题。由于软岩巷道工程所处的复杂工程地质条件，其支护问题一直是困扰我国煤炭生产的一个主要问题，同时这也是采矿界和煤炭生产企业关注和研究的主要对

2、象。选择合理的支护方式不仅对煤炭生产的安全至关重要，而且对提高煤炭企业的经济效益也有着很大的影响。引言软岩仅是地质岩体中一部分，但却是地质介质中极为复杂的部分。按照软岩自然特征、物理化学特性。以及在上程力的作用下产生显著变形的机理作为分类的主要依据，软岩分为五类:即低强度软岩、膨胀性软岩、高应力软岩、节理化软岩和复合型软岩。软岩有别于硬岩而独具的特性有以下几点：1）可塑性，由于软岩胶结程度差，结构疏松，孔隙率高，强度低，粘土矿物亲水性强，在工程力和水的作用下矿物质分子结构发生变化，吸附水分子形成水化膜，从而使岩石具有极大的吸塑

3、性，岩石强度急剧降低，在无控制条件下失去自身支承能力。2）膨胀性，软岩在水作用下产生体积膨胀现象。3）崩解性，软岩在物理、化学、力学、因素都作用下发生鳞片状解体4）流变性，有韧性的软岩受力发生流变，其过程与时间密切相关的特性5）易扰动性，由于软岩的内部结构特点，软岩对抗外界环境扰动的能力极差，对施工震动、吸水膨胀、软化泥化、暴露风化等影响极为敏感。1软岩分类及特征2国内外软岩巷道支护的发展与现状在50、60年代，我国煤矿平均开采深度基本在300m以下，一般采用砌暄加固就可使巷道保持稳定70年代吸收了国外新奥法施工经验，锚喷支护

4、在软岩巷道中得到了很好的应用，并出现了锚喷网与料石谴联合支护及条带谴支护等方式。80年代大力发展了全封闭可缩性支架及锚喷网联合支护方式，并采用锚喷支护方式与大型钢筋混凝土弧板联合支护，此外还出现了各种适合软岩支护的新型锚杆、柔性喷层等。90年代以来，采用锚喷支护与注浆锚杆注浆加固围岩相结合，以及注浆加固与可缩性支架相结合，加强底角支护等，取得了较好的技术经济效果，且在矿压理论和支扩理论方面都取得了较大进步。国内软岩巷道支护技术发展德国、英国、法国、波兰等西欧国家直至80年代巷道支护仍以金属支架为主，在浅部巷道支护中金属支架用量

5、约占支护总量的70%左右，并取得良好的支护效果。20世纪90年代初，美国、澳大利亚等国大力发展高预应力高强锚杆支护技术；美国、澳大利亚在近十年的煤矿深部井采中，一直以锚喷支护为主体进行联合支护，深部不稳定围岩一般采用锚喷网、组合锚杆(喷网)、高强超长锚杆(喷网)等支护形式，对于深部极不稳定围岩主要采用组合锚杆析架与锚索支护、锚喷网与锚索联合支护等形式。目前，西欧大多数国家各类型的锚杆支护、锚索支护及联合支护约占软岩巷道支护总量的90%；俄罗斯顿巴斯地区深部巷道以支撑能力大的ACrl、ACrZ以及AK新型锚杆，其支撑能力为190

6、一330kN，同时可用高强度托板钢带，形成锚网带联合支护137一l，取得了良好的支护效果和经济效益；德国主要矿井开采进入深部岩层，深部软岩巷道支护主要采用锚杆、锚索、注浆和封闭型的钢构混凝土衬砌组成的多重高强联合支护，支护效果显著，但导致其开采支护成本昂贵。2国内外软岩巷道支护的发展与现状国外软岩巷道支护技术发展2国内外软岩巷道支护的发展与现状国内软岩巷道支护理论发展陈宗基院士在20世纪60年代从大量工程实践中总结出《岩性转化理论》于学馥等人提出了《轴变论理论》和《开挖系统控制理论》。何满潮教授提出了《软岩工程力学支护理论》何

7、满潮教授提出了《关键部位耦合组合支护理论》方祖烈教授提出了《主次承载区支护理论》由董方庭教授等人提出的《围岩松动圈理论》以郑雨天教授、孙钧教授和朱效嘉教授为代表的学者在联合支护的基础上提出了《锚喷—弧板支护理论》冯豫、郑雨天、陆家梁、朱效嘉等人在总结新奥法支护的基础上，提出了《联合支护技术》2国内外软岩巷道支护的发展与现状国外软岩巷道支护理论发展散体压力理论，代表：太沙基（K.Terzaghi）和普氏（M.M.Протодъякοнов）理论奥地利学者Rabeewciz在20世纪60年代提出了《新奥法理论》20世纪70年代，萨

8、拉蒙（M.D.Salamon）等又提出了《能量支护理论》数值计算方法，如有限元、有限差分、边界元，离散元，代表软件：ANSYS、ADINA、UDEC、FLAC20世纪初发展的巷道支护理论——古典压力理论，代表有：海姆（A.Haim）、朗金（W.J.M.Rankine）和金尼克