荣华项目结题资料报告材料.doc

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1、编号：鸡西矿业集团荣华立井项目结题报告项目名称：深部高应力软岩巷道复合支护技术研究项目编号：项目承担单位：科技学院填报日期：2007年9月21日省科技厅印制二〇〇七年九月目录1课题研究的目的与意义12课题研究的主要目标13课题研究方式和主要阶段14课题研究取得主要成果34.1理论研究34.1.1软岩巷道支护理论34.1.1.1软岩巷道变形破坏的特点34.1.1.2软岩巷道支护的主要问题34.1.1.3软岩巷道支护理论44.1.2软岩巷道支护对策74.1.2.1软岩巷道支护对策74.1.2.2锚网索喷联合支护承载机理分析74.1.2.3软岩巷道支护设计

2、方法134.2现场及实验研究144.2.1岩石力学实验分析144.2.1.1岩石单向抗拉实验144.2.1.2岩石单轴抗压实验154.2.1.3试验结论194.2.2变形监测分析194.2.2.1监测区域简介194.2.2.2变形规律及存在问题204.2.3软岩性质分析234.2.3.1X射线衍射分析244.2.3.2SEM扫描电镜分析294.2.4数值模拟分析374.2.4.1模型建立374.2.4.2设计方案404.2.4.3模拟结果424.3方案设计544.3.1支护参数选择544.3.2支护工艺584.3.3材料消耗584.3.4施工要求59

3、5结论601课题研究的目的与意义由于我国煤炭赋存条件复杂，绝大多数矿井采用井工开采。巷道作为煤矿井下生产的脉络，每年巷道掘进和维护达千万米，保持其畅通和完好状态对改善井下的劳动条件和作业环境，以及防止巷道顶板事故，保证矿井正常生产和安全生产具有重要意义。锚杆支护作为一种新的巷道支护方式，由于具有支护效果好、支护成本低等特点，而受到世界主要产煤国家的普遍重视，代表了煤矿巷道支护技术的主要发展方向。一些主要产煤国家，如美国、澳大利亚及英国等，锚杆支护已成为主要的支护方式。美国一直采用锚杆支护巷道，锚杆消耗量很大。锚杆种类也比较多，有涨壳式锚杆，树脂锚杆，

4、复合锚杆。组合件有钢带和桁架。具体应用时，根据岩层条件选择不同的支护方式和参数。澳大利亚锚杆支护技术已经形成比较完整的体系，处于国际领先水平。澳大利亚的煤矿巷道几乎全部采用W钢带树脂全长锚固组合锚杆支护技术，尽管其巷道断面比较大，但支护效果非常好。对于复合顶板、破碎顶板，以及巷道交叉点、大断面硐室等难维护的条件，还采用锚索注浆进行补强加固，控制了围岩的强烈变形。英国煤矿通过采用这项技术取得了显著效益。国外在认识到锚杆支护许多优点的同时，也发现了它的一个固有的缺点，即锚杆支护巷道，顶板破坏失稳一般没有明显的预兆，一旦发生冒顶往往是突发性的，且多数情况下

5、规模比较大，因而危害严重。这一问题的存在使得对锚杆系统及其与之配套的锚杆支护设计的准确性、可靠性的要求比传统的支护方式高得多。因此，国外在发展巷道锚杆支护时，非常注重锚杆系统及其支护设计方法的研究，而我国在一个时期在这一方面的研究不够充分，造成了锚杆支护技术的发展水平落后于国外先进水平，从而影响了锚杆支护(特别是煤巷)的发展和应用。目前对于能够实现一次性快速安装的左旋式螺纹钢锚杆系统的研究尚未见有关的文献和资料。因此，在现有技术基础上进行研究、总结提高和完善，尽快研制与开发出新型锚杆系统，这对于提高巷道支护效果、降低支护成本、推动锚杆支护技术的发展，

6、实现矿井高产高效具有重大的意义，从而将会为我国煤矿带来巨大的技术、经济效益。2课题研究的主要目标通过荣华立井-650米井底车场7#层石门穿层巷道、半煤岩段、全煤段典型巷道、典型硐室、荣华斜井10#C煤层巷道的支护工程设计与施工，借鉴国外同类工程施工经验，依据软岩大变形非线性理论和设计方法，结合鸡西荣华立井和荣华斜井采准巷道实际工程地质条件和现场施工条件，研究探索出一套科学、合理、可靠、有效的适合鸡西矿业集团荣华矿区相应地质和施工条件的软岩巷道及硐室的支护体系并推广使用。完成鸡西矿业集团公司荣华立井-650米井底车场7#层石门穿层巷道、半煤岩段、全煤段

7、典型巷道、主要硐室、荣华斜井10#C煤层巷道围岩的变形力学机制、支护设计与施工，各类巷道围岩变形破坏规律与控制等工作。3课题研究方式和主要阶段结合荣华矿区的地层条件和巷道支护技术条件，采用非线性大变形力学理论和软岩非线性支护设计方法并借鉴国外同类工程施工经验，确定鸡西矿业集团荣华立井-650米井底车场7#层石门穿层巷道、半煤岩段、全煤段典型巷道、典型硐室和荣华斜井10#C煤层巷道的合理支护方式。承担如下工作：甲方：1、研究开发容：按照乙方提出的荣华立井-650米井底车场7#层石门穿层巷道、半煤岩段、全煤段典型巷道、典型硐室和荣华斜井10#C煤层巷道的

8、要求，采用非线性大变形力学理论和软岩非线性支护设计方法并借鉴国外同类工程施工经验，进行各类软岩巷道支护设计并