所属领域:巷道支护

成果简介:

1.成果的基本情况

靖远煤业集团有限责任公司魏家地煤矿和西安科技大学合作，针对高应力动压下大巷反复破坏返修难题，分析巷道反复破坏的原因，得到高应力动压软岩巷道破坏机理，提出合理的维修支护方案，维修的巷道做到安全可靠、经济合理，便于操作与施工，不影响施工进度，减小巷道服务期内变形量、维修次数，降低生产成本。该成果经甘肃省科技厅鉴定为国际先进水平，申请专利1项，发表科技论文10余篇。该成果在靖远煤业集团有限责任公司魏家地煤矿二号石门返修工程的应用，取得了明显的社会经济效益。

2.主要技术特点

(1)采用先进的钻孔内窥仪现场勘察和理论分析结合的手段确定了巷道围岩的松动圈范围，为锚杆、锚索长度的确定提供了重要参考资料。

(2)高应力动压软岩巷道的破坏受到围岩性质、埋深、构造应力、采区矿压显现特性等因素的影响。其破坏机理是：围岩发生大变形，岩体破碎、应力集中明显，时间效应显著，表现为顶板不均匀下沉、水平应力引起的尖顶破坏、两帮收敛严重、底臌等现象。

(3)基于“预留刚隙柔层支护理论”提出了“留设柔垫层让压联合支护理论”。“留设柔垫层让压联合支护理论”将“预留刚隙柔层支护理论”中的刚性支护和围岩之间的空隙充填沙粒或者级配合理的鹅卵石，充分发挥柔性垫层的作用，使得围岩集中压力均布在刚性支护上，减小围岩集中荷载。二次支护分段留社的沉降逢可以有效应对顶板不均匀下沉现象，避免巷道支护沿着巷道轴向整体变形。锚注对提高破碎岩体的强度具有积极作用，锚注可以将锚杆、锚索的点锚变为全长锚固。全断面二次支护对控制两帮收敛严重和底臌频繁发生具有积极作用。

(4)将隧道施工中的“新奥法”原理用于煤矿高应力软岩巷道返修工程中，重视发挥围岩的自承载作用和变形应力监测技术，利用监测信息反馈技术，根据监测数据优化支护参数，提高支护效果，减少支护成本。

(5)将提出的“留设柔垫层让压联合支护理论”成功运用到工程实践，经济效益显著。

3.应用范围

该项成果应用于高应力动压软岩巷道支护工程领域

4.市场需求及经济效益分析

高应力软岩是指在较高应力水平（大于25MPa）条件下才发生显著塑性变形的中高强度的工程岩体。随着煤矿开采深度的增加，许多巷道面临着高应力，支护困难的问题，巷道每年返修，严重影响煤矿生产。根据“留设柔垫层让压联合支护理论”完成的联合支护方案在魏家地煤矿返修工程中的成果运用，使得之前每年返修的巷道10年之内不需要进行返修，创造的直接经济效益达到上亿元，取得了显著的社会经济效益。该成果在上述相似条件地区推广，应用前景广阔。

合作方式:合作开发  技术服务

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