基于锚杆支护作用的高应力软岩巷道控制技术

作者:刘武团[1,2] ;高忠[1,2] ;赵文奇[1,2] ;郭生茂[1,2] ;何良军[1,2] 刊名:中国矿业 上传者:梅祖钧

【摘要】针对某矿高应力软岩条件下交岔口、接触带和沿脉巷道出现围岩变形量大、支护体破坏严重等非线性大变形问题,应用芬纳公式和莫尔强度理论,采用巷道收敛监测和松动圈测试手段,分析和量化了最佳支护时机和支护强度;基于锚杆核心支护机理和耦合支护非线性原理,研究了三类巷道变形力学机制转化过程,提出了"新型锚杆黏结剂+锚网带喷"的柔性桁架耦合支护、"新型螺纹钢高压注浆锚杆加固巷道支护"和"锚网喷"主动支护方案。针对支护方案,研发了一种凝固时间早、早期强度高的新型锚杆黏结剂和一种可形成多层组合拱的新型螺纹钢高压注浆锚杆及其加固巷道支护方法。实践表明:支护方案充分地发挥了锚杆支护作用,有效地控制了巷道严重变形,保障了巷道的稳定性,减少了支护成本。

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第 27卷第 1期 2018年 1月 中 国 矿 业 CHINA MINING MAGAZINE Vo1.27,NO.1 Jan. 2018 基于锚杆支护作用的高应力软岩巷道控制技术 刘武团 ,高 忠h ,赵文奇 。,郭生茂 ,何良军h。 (1.西北矿冶研究院,甘肃 白银 730900; 2.甘肃省深井高效开采与灾变控制工程实验室,甘肃 白银 73O900) 摘 要:针对某矿高应力软岩条件下交岔口、接触带和沿脉巷道出现围岩变形量大、支护体破坏严重 等非线性大变形问题,应用芬纳公式和莫尔强度理论,采用巷道收敛监测和松动圈测试手段,分析和量化 了最佳支护时机和支护强度;基于锚杆核心支护机理和耦合支护非线性原理,研究了三类巷道变形力学机 制转化过程,提出了“新型锚杆黏结剂+锚网带喷”的柔性桁架耦合支护、“新型螺纹钢高压注浆锚杆加 固 巷道支护”和“锚网喷”主动支护方案。针对支护方案,研发了一种凝固时间早 、早期强度高的新型锚杆黏 结剂和一种可形成多层组合拱的新型螺纹钢高压注浆锚杆及其加固巷道支护方法。实践表明:支护方案 充分地发挥了锚杆支护作用 ,有效地控制了巷道严重变形,保障了巷道的稳定性,减少了支护成本。 关 键词:高应力 ;软岩 ;锚杆 ;交 岔口;接触带 ;支 护 中图分 类号 :TD353 文献标识 码 :A 文章编号 :1004—4051(2018)01—0109—06 Research on the roadway control technology of bolt key support in high stressed soft rock LIU Wutuan ,GAO Zhong ,ZHAO Wenqi ,GUO Shengmao ,HE Liangjun ’。 (1. Northwest Research Institute of Mining and Metallurgy,Baiyin 730900,China; 2. Efficient Deep Mining and Disaster Control Engineering Laboratory of Gansu Province,Baiyin 730900,China) Abstract:Aiming at the problems that the deformation of surrounding rock support body were serious in high stressed soft rock,the optimal support time and support strength were analyzed and quantified by using roadway convergence monitoring and broken rock circle measure which were based on the Fenner formula and the Mohr strength theory.Built on the bolt core support mechanism and nonlinear design method of coupling support,the transformation process of three kinds of roadway deformation mechanics mechanism was studied.Three a

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