主动支护

摘要： 干河煤矿+80水平三采区皮带巷上部赋存坚硬岩层,围岩压力较大;针对坚硬顶板条件,拟定以强主动支护为主的对策,即采用锚网索喷联合支护技术;应用表明,该巷道围岩变形量不大,验证了该支护技术安全可靠。

摘要： 隧道钻爆法机械化修建方法是以全工序高效率大型机械配套为基础,用以解决复杂山区长大山岭隧道安全、优质、高效及经济等施工问题的一种技术方法。文章从隧道设计角度论述了钻爆法机械化修建面临的掌子面安全控制与洞身段变形控制两大关键挑战,并总结了以机械化全断面全地质型施工技术、掌子面稳定性评价方法、掌子面超前主动支护技术、掌子面超前支护“定量化”精准设计技术、低预应力锚杆主动支护技术、早高强喷混凝土主动支护技术、初期支护快速成环封闭技术、围岩形变压力计算方法等为核心的隧道钻爆法机械化修建设计关键技术,为推广应用隧道钻爆法机械化修建方法提供技术支撑。

摘要： 为解决长大山岭隧道钻爆法机械化安全、快速、高质量施工所面临的技术问题,依托郑万铁路湖北段隧道工程,采用“科研先行、试验验证、推广应用”的工作方法,开展隧道大型机械化修建技术研究与现场试验。结合国内外调研情况及工程实践,得出如下结论:1)隧道机械化修建方法是对传统方法的系统性改变;2)Ⅳ、Ⅴ级围岩传统多台阶法、被动支护、围岩压力“分担比”理论与机械化大断面法不相适应;3)机械化大断面法施工的核心要点是“快挖、快支、主动支、快封闭”;4)隧道结构设计采用规范中基于松散压力的围岩压力计算方法与实际存在差异,可采用形变压力计算方法;5)对于采用机械化大断面法施工的隧道,掌子面超前主动支护体系与洞身主动支护体系是确保隧道掌子面附近围岩稳定的关键。

摘要： 随着我国铁路隧道的大规模建设,大量超深埋隧道在高地应场条件下的岩爆效应将成为铁路建设中的关键技术难题。为判别、预防岩爆的发生,提出不同等级岩爆防控措施,通过调研国内相关专家的研究成果及国内外典型岩爆隧道建设的相关研究成果,结合实际工程经验,分析岩爆发生条件、高应力状态下岩爆发生机理、岩爆的预测、岩爆防治措施及作用机理,总结隧道发生岩爆的特征规律,提出高应力状态下不同等级岩爆的防控措施。分析结果表明,施工过程中岩爆的防治,应采取以微震监测为主的综合超前地质预报方法,隧道支护应采用主动支护和被动防护相结合方式,主动支护主要有预应力锚杆、超前应力释放、拱部超前支护、优化施工工法等措施,被动防护主要有高强钢纤维喷射混凝土、钢拱架、消能防护网等措施,岩爆防治技术的关键在于,快速恢复围岩原始三轴应力状态,同时采用少人化、无人化的大型机械化施工,相关研究成果已纳入高原铁路岩爆隧道设计原则。

摘要： 为解决断层构造区巷道易出现灾变性失稳现象,以正中煤业1201-2运输巷揭露的Fj10、Fj11断层区为工程背景,遵循断层构造区加强支护思路和原则,具体包括断层构造区注浆强化思路、高预紧力及时强主动支护原则和支护材料匹配原则,设计了断层构造区加强支护技术参数,并应用于现场,实现了正中煤业1201-2运输巷断层构造区的稳定控制。

摘要： 目前高能地质环境隧道支护结构的设计仍是隧道领域一大难题,主要包括高地应力软岩与高地应力硬岩支护结构设计问题,而支护结构设计的合理与否是保证隧道稳定性的关键,加之高原铁路高能地质环境隧道段占比较大,故需对高能地质环境隧道设计问题进行深入研究。首先在现有研究成果基础上,对我国铁路隧道设计理论及设计方法进行了系统性总结,并对高能地质环境下隧道的研究进行分析。针对高地应力软岩隧道修建技术难题,提出高地应力软岩隧道变形主动控制设计理念,并以掌子面为界限,提出掌子面超前变形控制及洞身收敛变形控制的全变形控制设计原则;通过理论分析,利用空腔球模型,基于Mohr-Coulomb准则,推导建立深埋隧道掌子面挤出变形解析解,提出高地应力软岩隧道超前支护(掌子面注浆、掌子面锚杆)设计方法;同时,采用弹性力学、塑性增量理论与有限差分原理,考虑软岩非线性变形与强度特性的力学参数变化模型,推导出考虑软岩非线性变形与强度特性的围岩应力、位移有限差分解析解;并基于收敛约束法,建立洞身支护结构设计方法;其次,针对高地应力硬岩隧道设计施工难题,从能量释放角度推导岩爆隧道的冲击荷载计算方法,组合松散荷载,给出岩爆隧道的荷载计算模型及支护结构设计方法。最后,论述大型机械化配套施工、支护结构高质量施作技术是保证隧道稳定性的前提,规划建设过程中应予以重视。研究成果旨在为高原铁路高能环境隧道超前支护设计及洞身支护设计提供理论基础,以期进一步提升我国高能地质环境隧道变形(岩爆)主动控制技术水平。

摘要： 晋华宫矿12-2^(#)层307盘区2712巷基本顶赋存11.34 m厚的灰白色粗砂岩,其岩层赋存稳定,承载能力较好。基于此,提出了巨厚坚硬顶板下巷道主动支护思路,包括:(1)充分发挥巨厚坚硬顶板岩层的承载性能;(2)高强度、高刚度、高预紧力以及高锚固性能的主动支护原则;(3)在构造区域支护参数及时优化调整。在巨厚坚硬顶板下巷道主动支护技术应用后,实现了2712巷的稳定控制。

摘要： 以山西某矿31107综放工作面切眼支护为工程背景,针对切眼顶板岩层承载能力不强及顶煤软弱问题,提出综合使用"锚网梁+锚索梁+桁架锚索"及单体支柱对围岩进行支护,并进行工程应用。经现场应用后表明,切眼顶板、巷帮变形量分别控制在32 mm、15 mm以内,取得较好围岩支护效果。该研究成果可为矿井大断面切眼支护提供经验积累,并为其他矿井类似情况下切眼围岩支护提供经验借鉴。

摘要： 为了保证综采工作面大尺寸回采设备的安装,需要掘进大断面的切眼巷道,然而大断面切眼如何快速成巷、稳固支护,始终是难以解决的问题。为此提出了迈步掘进一次性成巷的施工工艺,即对于6100mm宽的巷道而言,第一次施工宽度4000mm巷道,施工一个班后,迈步至第二次施工剩余的2100mm宽度,往复交替循环,避免了二次扩帮与安装的交叉作业,节省了时间。采用锚杆(索)上钢带、钢筋网支护的主动支护参数,有效控制了围岩变形,顶板下沉量最大为130mm,两帮移近量最大为164mm。现场掘进过程中,从未发生过安全事故,该技术的使用提高了掘进效率,保障了安全。

摘要： 为避免过破碎带时发生拱部大变形、地面坍塌等问题,设计以预应力锚杆-分部台阶法为核心的过破碎带开挖支护体系,通过构建数值模型与中空注浆锚杆-CD法进行对比,并开展现场应用进行实践验证。研究结果表明:1)预应力锚杆-分部台阶法施工方案对围岩变形的控制效果优异,从模拟结果来看,围岩在拱顶沉降量、水平方向位移、开挖扰动范围均具有显著优势,在拱部贯通后,分部台阶法与CD法最终变形量分别稳定在6.8 mm和11.5 mm。2)从主动支护现场监测结果来看,拱顶的沉降量主要集中在(1)导洞开挖期间,演化过程可划分为加速、发展与稳定3个阶段。3)格栅钢架应力以受压为主,拱顶应力值大于拱腰、拱脚,最大达90 MPa;锚杆轴力随隧道的开挖经历了预应力损失、波动及保持稳定3个演化阶段,在稳定后变化量不超过0.1 kN/d。

摘要： 贵州开磷集团920m排废平硐是用沙坝矿排废系统之一,排废平硐巷道全长2.972km,该巷道通过多种岩层及破碎带地段,岩石硬度系数为4～6,稳定性较差,易风化.根据巷道所在岩层的不同性质,采用主动支护与被动支护相结合的支护方式,经过1a零10个月施工完成了排废平硐巷道掘进与支护,成效显著,可供类似矿山参考.

摘要： 贵州开磷集团用沙坝矿井下运输斜井、运输大巷及分层巷道在掘进中一般穿过白云岩、红页岩时常出现破碎带、断层及溶洞.对此,采用主动支护和被动支护相结合的支护技术,顺利通过了破碎带、断层及溶洞区域,做到安全生产,保证了矿区的正常开拓,为生产单位创造了良好的安全条件与较大的经济效益,也为相应的矿山巷道支护工程提供了良好的经验.

摘要： 针对潘一矿东井1252(1)工作面轨顺底板巷需承受近距离工作面强动压影响的问题,在现场调研的基础上,分析了巷道围岩破坏特征，阐述了高地压、初始支护强度低、受近距离工作面回采带来的强动压影响是影响1252(1)轨道顺槽底板巷围岩稳定性的主要因素。根据采取针对性加固措施，分区段对强动压影响下1252(1)轨道顺槽底板巷进行修复加固，有效的控制了巷道围岩的变形，巷道断面满足了1252(1)工作面Y型通风的风量需求。1252(1)工作面采动对其底板巷超前影响距离约为120～180m、剧烈影响范围为工作面采后30～250m。

摘要： 针对潘一矿东井1252(1)工作面轨顺底板巷需承受近距离工作面强动压影响的问题,在现场调研的基础上,分析了巷道围岩破坏特征，阐述了高地压、初始支护强度低、受近距离工作面回采带来的强动压影响是影响1252(1)轨道顺槽底板巷围岩稳定性的主要因素。根据采取针对性加固措施，分区段对强动压影响下1252(1)轨道顺槽底板巷进行修复加固，有效的控制了巷道围岩的变形，巷道断面满足了1252(1)工作面Y型通风的风量需求。1252(1)工作面采动对其底板巷超前影响距离约为120～180m、剧烈影响范围为工作面采后30～250m。

摘要： 针对潘一矿东井1252(1)工作面轨顺底板巷需承受近距离工作面强动压影响的问题,在现场调研的基础上,分析了巷道围岩破坏特征，阐述了高地压、初始支护强度低、受近距离工作面回采带来的强动压影响是影响1252(1)轨道顺槽底板巷围岩稳定性的主要因素。根据采取针对性加固措施，分区段对强动压影响下1252(1)轨道顺槽底板巷进行修复加固，有效的控制了巷道围岩的变形，巷道断面满足了1252(1)工作面Y型通风的风量需求。1252(1)工作面采动对其底板巷超前影响距离约为120～180m、剧烈影响范围为工作面采后30～250m。

摘要： 针对潘一矿东井1252(1)工作面轨顺底板巷需承受近距离工作面强动压影响的问题,在现场调研的基础上,分析了巷道围岩破坏特征，阐述了高地压、初始支护强度低、受近距离工作面回采带来的强动压影响是影响1252(1)轨道顺槽底板巷围岩稳定性的主要因素。根据采取针对性加固措施，分区段对强动压影响下1252(1)轨道顺槽底板巷进行修复加固，有效的控制了巷道围岩的变形，巷道断面满足了1252(1)工作面Y型通风的风量需求。1252(1)工作面采动对其底板巷超前影响距离约为120～180m、剧烈影响范围为工作面采后30～250m。

摘要： 半煤岩普掘巷道普遍采用(π)形钢吊环式前探梁作临时支护配合传统绕绳式耙装机出矸,该配套工艺落后,安全度低、工序繁琐、工时占用时间长严重制约掘进综合单进的提升；翟镇煤矿研究应用装煤机、移动支架新配套模式,通过试验应用减少工人进入空顶区作业的概率,淘汰被动的吊环式前探梁临时支护,实现普掘工作面锚支一体化,促进了普掘装备的本质安全.

摘要： 半煤岩普掘巷道普遍采用(π)形钢吊环式前探梁作临时支护配合传统绕绳式耙装机出矸,该配套工艺落后,安全度低、工序繁琐、工时占用时间长严重制约掘进综合单进的提升；翟镇煤矿研究应用装煤机、移动支架新配套模式,通过试验应用减少工人进入空顶区作业的概率,淘汰被动的吊环式前探梁临时支护,实现普掘工作面锚支一体化,促进了普掘装备的本质安全.

摘要： 半煤岩普掘巷道普遍采用(π)形钢吊环式前探梁作临时支护配合传统绕绳式耙装机出矸,该配套工艺落后,安全度低、工序繁琐、工时占用时间长严重制约掘进综合单进的提升；翟镇煤矿研究应用装煤机、移动支架新配套模式,通过试验应用减少工人进入空顶区作业的概率,淘汰被动的吊环式前探梁临时支护,实现普掘工作面锚支一体化,促进了普掘装备的本质安全.

摘要： 半煤岩普掘巷道普遍采用(π)形钢吊环式前探梁作临时支护配合传统绕绳式耙装机出矸,该配套工艺落后,安全度低、工序繁琐、工时占用时间长严重制约掘进综合单进的提升；翟镇煤矿研究应用装煤机、移动支架新配套模式,通过试验应用减少工人进入空顶区作业的概率,淘汰被动的吊环式前探梁临时支护,实现普掘工作面锚支一体化,促进了普掘装备的本质安全.

摘要： 本发明公开了一种用于地层支护的地下硐室主动可控让压支护系统及方法，其中，支护方法包括：(1)对地下硐室进行地应力工况的应力变形分析，确定开挖硐室后的初始变形数据；(2)确定压力拱厚度、张拉型压力拱锚杆的锚点位置以及对应锚点的位移量Dpoint；(3)当Dinit超过400mm时，确定张拉型让压锚杆的总让压量Dyield、长度、间距以及预张拉力；(4)施作径向张拉型让压锚杆及其纵横联合钢带，并施作锚喷支护层，形成压力拱锚喷支护系统；(5)确定并施作全断面张拉型长系统锚杆，并施作系统锚喷支护层，形成全断面系统锚喷支护系统。利用本发明，可以提高围岩的自承力，减少围岩变形，提高稳定性同时减少开挖量和混凝土支护方量。

摘要： 本发明涉及巷道围岩支护技术领域，尤其涉及一种支护结构及钢拱架的主动永久支护装置。该支护结构包括U形支护槽以及设置在所述U形支护槽中的可变形柔膜，所述可变形柔膜为具有中空腔室的柔性密封体，所述可变形柔膜设有注浆口，所述注浆口与所述中空腔室相连通。本发明提供的支护结构及钢拱架的主动永久支护装置，能够在钢拱架与围岩之间形成全贴合、具有挤压力的填充体，使得钢拱架受力更加均匀，实现对巷道的主动、及时支护，同时提高了巷道支护的速度。

摘要： 本发明公开了一种主动强化支护与主动卸压防治冲击地压的方法，A、采用综合指数法评价冲击倾向性等级：利用综合指数法确定区域为一般危险区及中等危险区；B、采用钻屑法即时预测冲击危险区域及确定卸压钻孔参数：确定一般危险区及中等危险区的钻孔参数；C、根据不同冲击危险性等级，确定大直径卸压钻孔的布置方式后进行钻孔：D、通过巷道支护系统形成“煤壁‑锚杆‑注浆封孔”的强化支护系统：E、监测强化支护系统的卸压效果：直至达到所需的卸压防冲的效果，同时满足强化支护的性能。本发明在巷道掘进过程中，既能够达到卸压防治冲击地压的效果，又能增强煤壁的完整性，从而起到主动强化支护与主动卸压防治冲击地压的目的。

摘要： 本实用新型涉及巷道围岩支护技术领域，尤其涉及一种支护结构及钢拱架的主动永久支护装置。该支护结构包括U形支护槽以及设置在所述U形支护槽中的可变形柔膜，所述可变形柔膜为具有中空腔室的柔性密封体，所述可变形柔膜设有注浆口，所述注浆口与所述中空腔室相连通。本实用新型提供的支护结构及钢拱架的主动永久支护装置，能够在钢拱架与围岩之间形成全贴合、具有挤压力的填充体，使得钢拱架受力更加均匀，实现对巷道的主动、及时支护，同时提高了巷道支护的速度。

摘要： 本发明涉及交通、水利及矿山等工程技术领域，提供了一种以主动支护为理念的隧道防岩爆支护方法，包括以下步骤：在待支护隧道的设置有第一混凝土层的壁面上开设钻孔；在钻孔内设置涨壳式预应力锚杆，并控制涨壳式预应力锚杆，使其对隧道壁施加径向力，以进行主动支护；在第一混凝土层上设置钢筋网；在钢筋网的表面喷射第二混凝土层，以使得第二混凝土层将钢筋网覆盖于第一混凝土层上。该方法能够有效防止岩爆的发生和降低隧道支护施工过程安全事故的发生概率。本发明还提供了一种以上述方法建立的以主动支护为理念的隧道防岩爆支护系统，其能够有效防止岩爆的发生和降低隧道支护施工过程安全事故的发生概率。

摘要： 本发明属于隧道支护技术领域，具体涉及一种适用于硬岩隧道的NPR锚杆主动支护方法；隧道采用三台阶法开挖，第一台阶、第二台阶与第三台阶中均采用主动支护方法进行支护，主动支护方法包括以下步骤：步骤1，先开挖台阶，临时支护掌子面；步骤2，在开挖部分的表面喷射混凝土；步骤3，在开挖面拱顶或边墙上确定NPR锚杆的打设位置，钻孔并清孔；步骤4，在钻孔中锚固NPR锚杆；步骤5，在开挖面拱顶或边墙铺设柔性网，并将处于同一环向面上的NPR锚杆的端部上安装钢带；步骤6，在NPR锚杆的端部放置锚杆托板并安装锚具。本发明的主动支护方法，取消格栅钢架，提升施工速率，减少支护成本。而且能够提高施工效率，缩短工期。

摘要： 本发明公开了一种TBM隧道局部破碎围岩预应力锚杆与U型钢联合初期主动支护体系，包括多个U型钢拱架，用于贴于围岩局部破碎区域内侧壁设置，且沿隧道的走向间隔排布，直至跨越整个围岩局部破碎区域；各各根U型钢底板上沿其长度方向间隔开设有多个U型孔，各U型孔均为长条状；各U型钢拱架环向上跨越破碎区，用于支撑局部破碎围岩，承载围岩的松散压力；U型钢拱架用于与预应力锚杆相配合，预应力锚杆，为多根，各末端均用于由隧道外侧打入并穿过围岩破碎区，并安装于所在位置处的U型孔内。该支护体系利用预应力锚杆与U型钢拱架结合方式对隧道围岩进行主动支护，锚杆穿过U型钢打入围岩并与U型钢相连接共同作用，支护体系整体性更好。

摘要： 本发明公开了一种沿空留巷动压区加强主动支护方法及监测支护效果的顶板离层无损监测装置，在工作面前方沿空留巷20m的超前支护段提前增加超大直径锚索与原支护中的锚索位置搭配，形成主动叠加支护结构，既能保证沿空留巷采动影响超前支护区域的巷道顶板不垮落，作业区域安全，又能节约超前支护区工人劳动强度，提高巷道利用空间，保障智能回采工作面高效安全回采。巷道顶板离层无损监测装置及方法，采用无损监测的方法，将应力波监测接收器紧贴顶板岩石，用撞击杆撞击顶板，在顶板产生的应力波，根据两次接收到的应力波的时间差，以及应力波的波速计算顶板离层的距离，监测装置方便、智能，可以重复使用，不用在顶板进行打钻孔。

摘要： 本发明公开了一种基坑主动支护装置，包括两组围檩、设置在围檩上的圈梁以及设置在两组圈梁之间的支撑组件；支撑组件包括支撑柱、设置在支撑柱顶部端头且与圈梁连接的调节支承以及设置在支撑柱底部端头且与圈梁连接的固定支承，通过调节支承带动围檩以圈梁为支点对基坑变形处进行顶紧支护；其结构可靠，易拆除、水平支撑或者竖向支撑都可用，使用范围广，造价低，操作便捷，通过围檩、圈梁、支撑组件来实现主动支护，保证对基坑侧壁的适应性实时支护，支护效果好。

摘要： 本发明公开了一种高原铁路高地应力硬岩隧道主动支护设计方法，包括以下步骤：S1：确定硬岩隧道的支护类型，并根据支护类型确定硬岩隧道的冲击载荷；S2：根据硬岩隧道的冲击载荷进行安全系数验算；S3：根据安全系数验算结果，完成硬岩隧道主动支护设计。本发明针对高地应力硬岩隧道设计施工难题，从能量释放角度推导了岩爆隧道的冲击荷载计算方法，组合松散荷载，给出岩爆隧道的荷载计算模型及支护结构设计方法，设计方法所给出的岩爆隧道支护参数能满足隧道规范最小安全系数的要求，使隧道结构处于安全状态，并具有一定的安全储备。