文档介绍：井巷工程
第十章特殊条件下的巷道施工
2017/11/10
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第十章特殊条件下的巷道施工
第一节松软岩层巷道施工
第二节揭开煤与瓦斯突出煤层的施工方法
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第一节松软岩层巷道施工
一、概述
松软岩层本身具有松、散、软、弱四种不同属性。所
谓“松”,系指岩石结构疏松、密度小,孔隙度大的岩层;
“散”,则指岩石胶结程度很差或指未胶结的颗粒状岩层;
“软”是指岩石强度很低,塑性大或粘土矿物质易膨胀的岩
层;“弱”,则指受地质构造的破坏,形成许多弱面,如节
理、片埋、裂隙等破坏了原有的岩体强度,易破碎,易滑
移冒落的不稳定岩层,但其岩石单轴抗压强度还是较高的。
在松软岩层中施工巷道,掘进较容易,维护却极其困
难。
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二、松软岩层巷道施工涉及的几个问题
㈠松软巷道围岩变形和压力特征
⑴围岩变形有明显的时间效应。
⑵围岩变形具有明显的空间效应。
⑶软岩巷道不仅顶板下沉量大和容易冒落,而且底板也强烈鼓起,并常拌有两帮剧烈位移。
⑷围岩变形对应力扰动和环境变化非常敏感。
此外,软岩巷道的自稳时间短。
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图10-1 软岩巷道围岩变形量的组成
其围岩变形量主要有以下三
部分组成(图10-1):
⑴掘巷引起的围岩变形量;
⑵围岩流变引起的变形量;
⑶巷道受各种扰动引起的变
形量。
U0—掘巷引起的变形;
v0t0—巷道流变量;
∑ui—扰动和浸水引起的变形量。
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㈡合理选择巷道位置
除了要避免支承移动压力的影响外,还必须避开采场
上下固定支承压力的影响范围,应把巷道布置在应力降低
区或原岩应力区内为最好。如图10-2所示。
㈢巷道断面形状的选择
㈣破岩方式的选择
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㈤支护方式和支护结构的选择
对于这种特殊的不良地层,其支护结构应有“先柔后刚”的特性,一般需要二次支护。
初始支护应按照围岩与支架共同作用的原理,选用刚度
适宜、具有一定柔性或可缩性支架。它既允许围岩产生一定
量的变形移动,以发挥围岩自承能力,同时又能限制围岩发
生过大的变形移动。可以采用锚喷支护、U形金属可缩性支架等。
二次支护的作用在于进一步提高巷道的稳定性和安全性,
应采用刚度较大的支护结构。可采用锚喷支护,砌碹。在喷射
混凝土中还应增加钢筋网和金属骨架,即构成锚喷网金属骨架
联合支护结构。
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采用料石或混凝土块砌碹作为二次支护时,应选用异形料石或异形混凝土块作为砌体材料,图10-3是舒兰设计采用的异形混凝土块碹;图10-4是前屯煤矿使用的异形料石圆碹。
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