东峡煤矿810水仓软岩大变形控制对策研究

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1、甘肃华亭煤电股份有限公司科技项目建议书项目名称：东峡煤矿810水仓软岩大变形控制对策研究负责单位：华亭煤电股份公司东峡煤矿起止年限：2010.2-2010.12项冃负责人：联系电话：二OO九年十一月东峡煤矿810水仓软岩大变形控制对策研究、国内外概况、水平和发展趋势及专利情况:为控制巷道大变形，国内外近期对软岩的物理、水理、力学性质、巷道变形及底臓力学机制及控制底臓的技术措施开展了大量的研究工作，取得了一大批理论和技术应用成果。1、关于810水仓大变形的主要因索随着煤矿开采深度的不断增加，深部围岩处于软岩状态，施工条件复杂，嗣室支护难度和破坏程度不断增加

2、，810水仓大变形如两帮收缩、底鼓、冒顶等力学现象越来越强烈。影响810水仓大变形的主要因素1）地应力影响。围岩赋存深度大，水仓埋深为590米，属软岩巷道。环境地应力水平高，应力集中程度高且长期受巷道开挖及开采时的强烈扰动，致使其顶板松的圈扩大。2）水理作用影响。由于水仓长期被水浸泡，这样更加恶化了岩体的工程地质条件，降低了构面的强度。由于水仓围岩属强膨胀性软岩，遇水膨胀，导致水仓围岩条件进一步恶化。3）支护措施不当。东峡矿深部水仓支护理论依据不当，仍然沿用传统的浅部线性设计理论，对支护材料的耦合支护机制认识不足。水仓在围岩较为破碎的条件卜支护形式仍然采

3、用单一的锚喷支护,顶板下沉出现活动空间，在重力的作用下，逐渐波及上覆深部岩层,造成大面积顶板离层，下沉量偏大，导致两帮内移，产生严重底鼓。2、水仓大变形控制对策1)一体化耦合控制技术含义深部工程稳定性一体化耦合控制技术是指针对深部工程岩体的非线性力学特性，遵循深部工程稳定性控制原理，采用深部工程大变形力学设计方法，在工程地质力学评估基础上，通过优化围岩结构、提高围岩强度，还通过支护与围岩在强度上、刚度上及结构上的耦合,实现荷载均匀化、支护一体化，从而保证深部巷道工程的整体稳定性。2)一体化耦合控制技术内容深部工程稳定性一体化耦合控制技术内容主要由3个方面

4、构成：①围岩结构优化技术，包括围岩机构锚注优化技术、岩结构超前预加固优化技术、围岩结构空间优化技术等。②耦合支护技术，包括•锚网耦合支护技术、锚网索耦合支护技术、柔层桁架支护技术、钢隙柔层支护技术等。③底板控制技术，包括底角锚杆控制技术、底板注浆加固技术、反底拱支护技术、钢筋混凝土支护技术等。针对东峡矿的特殊工程条件，其稳定性耦合控制技术主要应用圉岩结构注浆优化技术、锚网耦合支护技术、钢筋混凝土支护技术。3)一体化耦合技术控制技术特点由于深部水仓围岩本身具有的巨大变形能，一味采取高强度的支护形式不可能阻止其围岩的变形，从而也就不能达到成功水仓支护的目的。

5、与硬岩不同的是，软岩进入塑性后，本身仍具有较强的承载能力。因此，对于深部水仓來讲，应在不破坏围岩本身承载强度的基础上，充分释放其围岩变形能，实现强度耦合、刚度耦合和结构耦合，再实施支护。二、主要研究内容、目标、技术关键及主要技术经济指标(目标要集体，包括阶段目标和最终目标)。错误！未找到引用源。、主要实验研究内容：东峡煤矿应力软岩810水仓人变形控制对策2、对策试验目标：通过试验，提出东峡煤矿应力软岩深部水仓支护技术，解决东峡煤矿水仓大变形问题。3、技术关键1)、确定合理支护参数；2)、施工机具先进，施工工艺合理。三、主要技术指标：(1)、水仓在使用期内

6、不需返修，维护状况满足生产要求。(2)、水仓的支护及维护费用，降低减少反复维修投入的人力、物力使用。预期主要成果形式及水平本课题对策研究吸取国内外现有深部巷道支护技术的研究成果结合东峡煤矿的具体条件，借助国内外最新研究，在应力软岩水仓中应用试验锚杆支护技术，研究成果使水仓的使用能力大大提高。东峡煤矿处在高速发展阶段，随着煤矿年产量的逐年提高，开采水平不断向深部延拓。木项目的研究，拓展了水仓支护的应用范围，不仅可以解决东峡煤矿水仓支护难题，而且对整个煤炭行业的软岩巷道支护技术发展，都会起到推进和示范作用。五、采用的研究、试验方法和技术路线（包括工艺流程）错

7、误！未找到引用源。、应用一体化耦合控制技术，按照围岩结构优化机理、围岩与支护体耦合机理、底板控制机理进行对策试验研究；错误！未找到引用源。、对支护参数进行优化设计；错误！未找到引用源。、现场技术人员宝贵的施工和管理经验与专业研究单位的先进技术结合，确保本次实验对策研究的先进性和实用性。六、现有技术基础及条件。东峡煤矿是现代化矿井，技术力量雄厚，管理科学。矿领导思想意识超前，重视技术的创新和应用，广大工程技术人员工程经验丰富。在水仓支护设计、施工工艺方面都累积了一定的经验，上述条件为此项目的研究奠定了坚实的基础，通过合作解决810水仓大变形问题。七、地点、

8、试验规模和进度安排试验地点为：810水仓2010年2月中旬：可行性研究论证，地质