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1、资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载荣华项目结题报告地点：时间：说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与 义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时 请详细阅读内容编号: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：黑龙江科技学院填报日期：2007年9月21日黑龙江省科技厅印制二OO七年九月目录TOC o 1-5 h z u HYPERLINK l _Toc178321596 1 课题研 究的目的与意义 PAGEREF _Toc178321596 h 1HYPE
2、RLINK l _Toc178321597 2 课题研究的主要目标PAGEREF_Toc178321597 h 1HYPERLINK l _Toc178321598 3 课题研究方式和主要阶段 PAGEREF _Toc178321598 h 1HYPERLINK l _Toc178321599 4 课题研究取得主要成果PAGEREF_Toc178321599 h 3HYPERLINK l _Toc178321600 4.1 理论研究 PAGEREF _Toc178321600 h 3HYPERLINK l _Toc178321601 4.1.1 软岩巷道支护理论PAGEREF_Toc17832
3、1601 h 3HYPERLINK l _Toc178321602 4.1.1.1软岩巷道变形破坏的特点PAGEREF _Toc178321602 h 3HYPERLINK l _Toc178321603 4.1.1.2软岩巷道支护的主要问题PAGEREF _Toc178321603 h 34444444444444HYPERLINK l _Toc178321604 _Toc178321604 h 4HYPERLINK l _Toc178321605 _Toc178321605 h 7HYPERLINK l _Toc178321606 _Toc178321606 h 7HYPERLINK l
4、_Toc178321607 分析 PAGEREF _Toc178321607 h 7HYPERLINK l _Toc178321608 PAGEREF _Toc178321608 h 13HYPERLINK l _Toc178321609 _Toc178321609 h 14HYPERLINK l _Toc178321610 _Toc178321610 h 14HYPERLINK l _Toc178321611 _Toc178321611 h 14HYPERLINK l _Toc178321612 _Toc178321612 h 15HYPERLINK l _Toc178321613 _Toc
5、178321613 h 19HYPERLINK l _Toc178321614 _Toc178321614 h 19HYPERLINK l _Toc178321615 _Toc178321615 h 19HYPERLINK l _Toc178321616.1.1.3软岩巷道支护理论 PAGEREF.1.2软岩巷道支护对策PAGEREF.1.2.1软岩巷道支护对策 PAGEREF.1.2.2锚网索喷联合支护承载机理.1.2.3软岩巷道支护设计方法.2现场及实验研究 PAGEREF.2.1岩石力学实验分析PAGEREF.2.1.1岩石单向抗拉实验 PAGEREF.2.1.2岩石单轴抗压实验 PAG
6、EREF.2.1.3 试验结论PAGEREF.2.2变形监测分析 PAGEREF.2.2.1监测区域简介PAGEREF.2.2.2变形规律及存在问题HYPERLINK l _Toc178321617Toc178321617 h 23HYPERLINK l _Toc178321618Toc178321618 h 24HYPERLINK l _Toc178321619Toc178321619 h 29HYPERLINK l _Toc178321620Toc178321620 h 37HYPERLINK l _Toc178321621Toc178321621 h 37HYPERLINK l _Toc
7、178321622Toc178321622 h 40HYPERLINK l _Toc178321623Toc178321623 h 42HYPERLINK l _Toc178321624Toc178321624 h 54HYPERLINK l _Toc178321625Toc178321625 h 54HYPERLINK l _Toc178321626Toc178321626 h 58HYPERLINK l _Toc178321627Toc178321627 h 58HYPERLINK l _Toc178321628Toc178321628 h 59HYPERLINK l _Toc178321
8、629.2.3软岩性质分析 PAGEREF.2.3.1X射线衍射分析 PAGEREF.2.3.2 SEM扫描电镜分析 PAGEREF.2.4数值模拟分析 PAGEREF.2.4.1 模型建立 PAGEREF.2.4.2 设计方案 PAGEREF.2.4.3 模拟结果 PAGEREF.3方案设计 PAGEREF.3.1支护参数选择 PAGEREF.3.2支护工艺 PAGEREF.3.3材料消耗 PAGEREF.3.4施工要求 PAGEREF4444444444445结论 PAGEREF _Toc178321629 h60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
9、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，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
10、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。国内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
11、常注重锚杆系统及其支 护设计方法的研究，而我国在一个时期内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，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
12、斜井10#C煤层巷道的支护工程设计与施工，借鉴国内外 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
13、非线性支护设计方法并借鉴国内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、研究开发内容：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内外同类 工程施工经验，进行各类软岩巷道支护设计并协助乙方进行施工及现场测试工 作。2、研究开发期限：2005年10月8日至2007年12月31日3、研究开发地点：鸡西矿业集团公司荣华
14、矿区乙方：1、研究开发内容：通过荣华立井岩石段、半煤岩段、全煤段典型巷道、典 型硐室和荣华斜井10#C煤层巷道的支护工程设计指导现场施工，并负责甲方工 程技术人员现场位移、压力等监测的培训，分成四个阶段进行。第一阶段：荣华立井-650米井底车场7#层石门穿层巷道的支护设计与施 工、荣华斜井10#C煤层巷道的支护设计与施工；第二阶段：井底车场典型硐室及采区硐室的支护设计与施工；第三阶段：下一步将要揭露的半煤岩段巷道的支护设计与施工；第四阶段：采区全煤段巷道的支护设计与施工。具体研究内容如下：（1）荣华立井工程地质条件及岩层结构分析，确定合理的巷道设计断面形 式；（2）荣华立井岩体物理力学参数实验
15、研究，包括物理参数、单轴及三轴抗 压强度、抗拉强度等参数的实验研究；（3）代表性煤岩层水理性质研究，包括岩石遇水的崩解实验、吸水软化特 性等研究；（4）代表性煤岩层的遇水膨胀性特性试验研究；（5）代表性煤岩层X 一射线衍射分析，包括煤岩石的微观矿物成份分析、 各种矿物含量分析、膨胀岩石的微观膨胀机制研究等；（6）代表性煤岩层微观扫描电镜分析，研究煤岩层的微观组构特征；（7）荣华立井-650米井底车场7#层石门穿层巷道、井底车场典型硐室及 采区硐室、半煤岩段巷道、荣华斜井10#C煤层巷道围岩变形的力学机制研究；（8）岩石段穿层巷道、井底车场硐室及采区硐室、半煤岩段巷道、荣华斜 井10#C煤层巷道围岩非线性大变形力学有限元分析和支护参数优化设计；（9）荣华
