喷锚支护与地压控制.pdf

为篇 蕊 ,刁 立夕谊 “’ 介丁 “ 之 汾公愧 吮火 一「 出 夕气 刀一J 声以 月几 1工r T JJ 才 气气勺 罕坛烽传坛琴牢 写玲 牢气 气军沪牢坛味传蛛怡亡军映 护 才才 奉 1 992 年 6 月 16一18 日在加拿大萨博 伯里劳沦琴大学举 行了国 际岩石支护专题 讨 论会 。 有24 0余人出席了这次会议 , 共中 多数{七表还参加过在此之前举行的加拿大 第1 6 届岩石力学讨论会 。 在向大会提交的 78 篇论文 中 , 涉及锚 汗及 锚 固支护的 占 50以上 , 并侧重于顶 饭支护 。 锚索 支护使采矿方法 发 生 了 重大变 化 。 嗣后 充填的深孔采矿 法是当今位治选 用的采矿 法 。 喷刘混 凝 土支 护喷射混凝 土支护 长明用于 土木建筑工 程 , 6 0 年代引入地下 采掘工程 。 该法能快 速进行支护 , 井且简单 易行 。 早 先 , 喷射混凝土 回弹量大 , 一般达 6 0 以上 , 实际上只有少 量混 凝土 柑 附注 岩面上 。 尤其是 . 喷射混凝土作业 需要经过 良好训练和有经验的 人员来操作 。 由〕 操 作人员不愿承受粉 尘的溅污和 厌烦这种工 作条件 , 因而操作技术也难以提高 , 致使很 难雇用到熟练的操作工人 。 目前 , 这种状 况已经有 了改变 。 其办 法 是 , 改进设备的 设i 一 卜和在混合料 中掺入微 粒二氧化硅烟尘 其中包 括其他添加 剂 。 二氧化 硅具 有早期强化作用 。 更为有 利的 是这种塑尘可从炉膛的烟气 中回收 。 基于 严格的环保规程 , 市场上有这种烟尘出售 。 现在的环保规程规定 , 所有烟气排放前都 要过滤净化 。 二氧化硅的催化作用是山于 其粒度极其微小一 5“m 。 通常在每立 方米混合料中还 要加4 5 60kg 的钢纤维 。 现 有各种不 同形 状的纤维 线形的 、 波纹 形 的 和 钩形的 , 其 长度不 超过 5 。 还曾经实验过 加玻璃纤维 。 上 述这两种材料都是补强剂 , 可显著地增加 喷射混凝土的挠性 , 这在高应 力岩层是非 常需要的 。 现在已经能够实现 遥拄淡射混凝土作 业 , 操作人员免遭回弹喷射混凝土及其伴 随而产生的污浊空气的侵害 。 工作条件的 改善必定 会提高工作质量 , 使其达到施工 质量要求 。 挪威对当今的喷射混凝土支护 技术发 展有较大贡献 。 该国侮年掘进 10 0 多公里隧道 , 他们通常采用纤维做补强剂 和符合施 工 要求的湿法 咬射 , 尽管干 法 有 较强的发展势头 。 理 论上 , 湿法 哎射混凝 土 的生产 效率高于干法 , 回弹量 小1 0 3 0 , 工作面 空气较清洁 。 水力和公路隧道为单一水平通 道 , 施 工时能 灵 活操 作大型设备 , 而 矿山为多水 平坑 道 , 一般断面较小 。 井下喷刘混凝上 需 要小型设备和易于搬运的干料 。 因此 , 干法 似乎更为有利 。 “ 干 ” 喷混凝上实属 误称 。 所谓 “干” , 是 以 一 . r料的形式通 过软管输送 , 在 喷咀或其 附近加水后喷 射 。 “ 湿 ”喷混 凝土 是软管输 达搅拌均匀的湿料 。 为便于软管输送 , 湿 法 喷q于混凝土加的水多于干法 。 锚杆支 护加拿大矿山 一般 采用 “ 刚性 ” 锚 卜 「 。 如果锚杆安装符合际准 , 在其 断裂之前所承受的载荷大 体相当于该锚杆 金属材料的屈服点 。 在达到断裂点之前描 杆将产生滑移 , 但滑移量是无法预计的 。 “可 缩性 ”锚 杆能控制滑 移 。 这种锚 汗 的支撑 作用产生在岩体位移之后 , 目前用 于南非的 兰德矿 山 。 锚杆的汗体在 震 动载 荷作用下可以自山移动 它 不 与岩体枯 下转第 页 DOI 10. 13828 /j. cnki . ckjs. 1992. 35. 007 2 mm7 茨河之间和克里沃罗格铀矿区西部 。 铀矿床 与钠 、 钾交代有关 。 该区由亚碱性 、 中性花岗 岩变质岩和花岗片麻岩组成 。 矿床产于 花岗 片麻岩边缘 。 其分布 , 在构造上受断层和断 裂带控 制 , 岩性上受钠 、 钾 交代作用 , 糜棱岩 和碎 裂岩控制 。 交代过程发生在 1800万年 以前 。 矿石钦铀矿 、 含水含碳沥青铀矿 、 硅酸 铀矿 、 硅钙铀矿 。 最大 的铀矿床是 Sev e r is nh 矿床 , 铀储 量 s0 0 0o t , 位于基洛夫格勒北部 。 Mi e h ur isk 和v atu t i n s k矿床目前正 在开 采 。 该矿床与 钠交代作用有关 。 除了交代矿床外 , 该区还 有少量表生矿床 。 非常规铀矿床类型前苏联铀矿床 还有少量其他类型 含黄铁矿粘土中的磷酸 盐鱼骨碎屑岩矿石 、 含铀黑色页岩 、 第四纪 沉积岩表生 矿床和 下 元 古代沉积岩构造控 制的多金属铀矿床 。 磷酸盐粘土铀矿床 , 铀储量 60 00 0 t , 只 有 特兰斯卡斯伯矿区一 处 , 位于黑 海 西岸 , 基岩为二叠 纪 到侏罗纪 杂岩 , 不 整合地复盖 着白至 纪 到新生代粘土 , 包括 1一2层 含黄 铁矿粘土 , 含磷酸盐鱼骨碎屑 。 主 要含铀载体为 鱼骨 、 鳞 碎屑 , 岩石 由 碳酸盐磷灰石 组成 , 骨架构造裂隙为有 机 物 充填 , 铀 、 碳酸盐 、 硫化物 、 水云母和天青石 含量 随 之增 多 。 与铀共生 的还 有杭 、 礼 、 镜 、 钵和其 池稀有元素 。 显然 , 鱼骨的大量分布 是由火山活动引起的 。 该区内最大含铀鱼骨 矿床铀储量 4 0 0 0 0t 。 含铀 黑色页岩这类矿床的铀 储 量 , 与前寒武纪岩石有关的占 0 . 2 ;与白奎 纪岩层有关的占 1 。 几个矿床赋存于克孜 库姆矿区 , 目前尚未开采 , 分为二组 一组为 铀钒矿化 , 另一组为铀磷矿化 。 表生矿床表生 矿床在克里沃罗格 矿 区有四个产于第四纪沉积岩 , 这类矿床用 原地浸出法开采 。 在切里亚赛斯 克东部的特兰苏拉尔矿 区 , 表生矿床产于含碳砂岩中 , 已采完 。 在奥涅加湖区 , 一个多金属铀矿床产于 元古代砾岩 、 片岩和白云岩中 。 矿化受构造 控制 , 铀与金及铂元素共生 , 铀储量 2O00 t 。 E4 1 9201一19冯福贤 李长山 上接第1 7页 合 , 其岩体载荷的摩擦阻 力则 山锥形锚头 对岩壁的锚 固拉力来平衡 。 岩爆为抑制岩爆 , 加拿大国 际公 司 做了 一些有益的工作 , 即诱发释放岩体应变 能 。 克赖顿镍矿深部开采用水平分层充填 法 。 但是 , 位于 1950 、 2012和207 3m 水平的 顶柱断裂 , 即将垮落 。 当矿 柱的厚度减小到 2 4一3Om时 , 就会发生垮落 。 这种岩石破坏 是猛烈的 , 整个开采区域要关闭数周 , 直至 岩体稳定为 止 。 生命财产处 于危险状态 , 生 产停顿 。 为此 , 该公司有选择地将使用水平分层 充填法的一 个 矿块 改成V CR法盘区来回 采 。 这种改变获得 了令人满意的效果 。 可以 预料 , VR法 适合于克赖顿镍矿的深部开 采 。 成功的关键是宽 6m 、 高4 5 m 和横穿矿 体4 8 m 的切割槽开采 。 尽管在拉槽与盘区开 采期间时有少量岩层位移和岩崩事故发生 , 但是 , 由于拉槽产生应力释放区 , 从而使盘 区开采较为安全 , 提高了生产效率 , 改善了 作业环境 。 研究结果表 明 , 该矿位于 2 0 12m 水平以 下的所有巷道掘进 , 在今后 5年内理所当然 地应该采用应力解除技术 。 在 3 . 7m 进尺的巷道掘进工作面 , 超前 钻进两个附加孔 , 其孔深为常规掘进孔的 2 倍 , 同时爆破 , 使其巷道 迎头区域应力解除 。 不采取这种措施 , 地 震 活动加剧 , 并伴随产 生挤压喷射 , 甚 至岩爆 - 3 一 王文健 学锋 CE0 9208 29