深部软岩巷道锚注加固支护的关键技术和效果验证
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更新于2024-09-05
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深部软岩巷道锚注支护机理研究与应用针对的是深部岩层施工中遇到的巷道围岩稳定性问题。吕家坨矿-950 m皮带机上山掘进过程中,由于地质条件复杂,硬岩转变为高应力软岩,巷道围岩表现出显著的破碎、流变和挤压,导致严重的底鼓、顶板下沉以及两帮内挤现象。这些问题威胁到巷道的稳定性和矿井的正常运营。
软岩破坏的机理主要包括其在水分作用下的崩解与膨胀。当软岩接触到水分,尤其是深层水分,裂隙会扩大并导致岩石结构的软化,如高岭石和伊利石/蒙脱石混层等易溶于水的矿物质成分加剧了这一过程。这种特性使得软岩在湿润环境下容易发生大规模的破碎,从而引发巷道的快速变形。
为了应对这种挑战,研究者探讨了锚注加固支护的原理。锚注技术通过预先在巷道壁上打孔并插入锚杆,然后注入高强度水泥浆体,以增强围岩的支撑力和粘结性。锚注不仅可以提供初始的刚性支护,防止进一步的破碎,而且注浆材料还能填充裂隙,形成连续的支撑网络,改善应力分布,减少位移,从而实现巷道的稳定。
在吕家坨矿的具体实践中,首先进行了锚网喷支护作为基础,但这还不够,关键在于选择适当的时机进行注浆加固。通过后期的表面收敛观测,即对巷道变形的长期监测,研究人员发现适时的注浆加固可以在前期支护的基础上进一步增强围岩的承载能力,减缓巷道的变形速度,降低位移,从而显著提升巷道的整体稳定性。
总结来说,深部软岩巷道锚注支护机理的研究和应用对于解决这类巷道施工中的复杂问题至关重要,它不仅涉及软岩的物理特性分析,还涵盖了支护技术的选择与实施策略,以及现场监测数据的解读,以确保巷道的安全和高效运行。
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