黄金矿山井下支护研究及探讨.pptxVIP

建设科学支护决策体系促进矿山安全、经济效益同步增长;;;一、为什么要支护和如何支护的问题 人工开挖的巷道空间，破坏了原有的岩体应力平衡，在达到新的应力平衡过程中，在地应力的作用下，巷道处于被周边岩体的挤压之中，在构造、地下水等因素的影响下，围岩发生破坏的可能性是随时存在的。 顶板下沉，冒顶； 两帮收敛位移，片帮； 底臌。 ;一、为什么要支护和如何支护的问题 岩性差、岩体强度低 软岩 破碎岩体 ;一、为什么要支护???如何支护的问题 高地应力 相邻工程影响 采动影响 ;一、为什么要支护和如何支护的问题 支护不及时 、支护与围岩之间缝隙大（不密贴） 支护强度、刚度低 ;一、为什么要支护和如何支护的问题 支护方式的分类 按支护位置——表面支护和内部支护 按支护性质——主动支护与被动支护 按支护原理——刚性支护与柔性支护 按支护功能——临时支护与永久支护 按支护时间——一次支护与二次支护 按支护组成——联合支护和单一支护 ;一、为什么要支护和如何支护的问题 巷道支护设计方法现状 地下工程支护理论仍然是一个没有很好解决的问题。现代地压理论借助于连续介质力学方法和理论，局限在岩体的破坏前的力学规律研究。由于还缺乏数学、力学工具，材料破坏或材料为不连续介质，方程难以推导、求解也很困难。 目前常用的支护设计方法 工程类比法 （1）直接类比法（经验法）：一般以巷道围岩强度、围岩完整性、巷道埋深、断面尺寸等因素与已建工程类比，由此确定支护类型和参数（矿山生产实际较多应用）； （2）间接类比法：依据技术规范，按巷道围岩分类及其它有关参数确定。（最常用方法）。 ;一、为什么要支护和如何支护的问题 理论计算法 （1）解析法：用数学方法，借助固体力学通过计算可以取得闭合解的方法。 （2）数值模拟法（再现）：通常包括有限元、有限差分法、边界元、离散元、DDA、流形元等。 信息反馈法 充分利用施工过程中的各项信息，对设计和施工进行动态调整及控制，进而保证工程施工质量及安全的施工方法。信息采集、处理、反馈、修正设计。 综合研究方法 上述各种方法综合应用，近现代大型岩土工程均是采取多种方法综合运用。 ;一、为什么要支护和如何支护的问题 支护的经济问题 按现行定额估算：常用的小断面巷道喷射100毫米厚的混凝土，造价约为1800元；混凝土砌碹250mm厚，造价为3000元；钢筋混凝土造价为3700元；锚喷支护造价为2300元；锚网喷支护造价为2650元；钢拱架支护（支架用20号工字钢，间距0.5ｍ，背板采用钢管，间距0.4ｍ）5800元；超锚钢拱架支护造价6800元；复杂联合支护? ;;二、岩体质量分级——如何支护的基础;二、岩体质量分级——如何支护的基础 岩块：从地壳岩层中切取出来的小块体，通常是指岩石材料。 弱面：层理、节理、断层等。 岩体：指岩石工程周围较大范围内的自然地质体。 岩体= 岩块（岩石材料） + 弱面（层理、节理、断层）。 岩石：不分岩块与岩体时的泛称。 ;二、岩体质量分级——如何支护的基础 岩体与一般建筑材料的特性差异 建筑材料 岩体 复杂、理论计算与模拟的困难性 ;二、岩体质量分级——如何支护的基础 普氏系数分类法 普罗托奇亚可夫于1926年提出： 共划分为10级15种。 提出以 f值 计算围岩压力的公式。形成了为坑道施工、设计服务的一整套理论和方法。而且表达形式简单，使用非常方便。因此1954年至1972年这一阶段，我国铁道、水电、冶金、煤炭、机械、建工、军工等部门都采用了普氏分类。 存在问题：这一分类主要考虑的是岩石强度（单轴抗压强度），对岩体的完整性、岩体结构特征等对围岩稳定有决定影响的因素，在分类中没有表达出来，因此不能正确地评价围岩的稳定性。 ;二、岩体质量分级——如何支护的基础 岩芯质量指标 Rock quality designation index --RQD 美国伊利诺斯大学狄勒（Deere）在1964年形成该标准。 RQD是一修正的岩芯取出率，仅考虑长度大于100mm的完整岩芯。 ;二、岩体质量分级——如何支护的基础 RQD指标在美国及欧洲有广泛应用，它是评估岩芯质量的简单、费用省并能再现的方法。尽管其本身并不是岩体的充分描述，但该指标仍然作为分类参数，在隧道工程中用作选择隧道支护时的参考，发现非常有用。 今天，RQD被用作钻孔岩芯记录的标准参数，并成为两类主要岩体分类系统的基本元素：RMR系统和Q系统。 尽管RQD是一简易的花费不多的标准，但由于它并不考虑不连续面的刚