《礦井圍巖控制》課件

礦井圍巖控制歡迎參加《礦井圍巖控制》課程。本課程將深入探討礦井安全和穩(wěn)定性的關鍵技術。課程大綱1緒論2圍巖力學基礎3圍巖失穩(wěn)機理4圍巖支護技術緒論礦業(yè)背景了解礦井開采的基本概念和挑戰(zhàn)。安全重要性強調圍巖控制對礦井安全的關鍵作用。技術發(fā)展介紹圍巖控制技術的最新進展。礦井圍巖控制的重要性1確保生產(chǎn)安全2提高開采效率3延長礦井壽命4降低生產(chǎn)成本礦井圍巖控制的基本任務穩(wěn)定性評估對圍巖進行全面的穩(wěn)定性分析和評估。支護設計制定適合的支護方案和參數(shù)。監(jiān)測預警建立實時監(jiān)測系統(tǒng)，及時預警潛在風險。圍巖控制的主要內(nèi)容1圍巖應力分析研究圍巖的應力分布和變化規(guī)律。2變形監(jiān)測監(jiān)測圍巖的位移和變形情況。3支護設計根據(jù)圍巖特性設計合適的支護方案。4質量控制確保支護工程的施工質量。圍巖力學基礎巖石力學研究巖石的力學性質和行為。結構力學分析圍巖結構的穩(wěn)定性。地質力學研究地質條件對圍巖穩(wěn)定性的影響。圍巖力學基本概念應力圍巖內(nèi)部的力的分布狀態(tài)。應變圍巖在外力作用下的變形程度。強度圍巖抵抗破壞的能力。巖體分類及其力學特征完整巖體具有高強度和穩(wěn)定性，變形小。層狀巖體易發(fā)生層間滑移，需注意層間結合強度。破碎巖體強度低，變形大，需加強支護。圍巖應力與應變狀態(tài)原始應力開挖前的地應力狀態(tài)。誘導應力開挖后的應力重分布。二次應力支護后的新平衡狀態(tài)。巖體破壞理論1最大主應力理論適用于脆性巖石。2莫爾-庫侖理論考慮剪切和正應力的綜合作用。3霍克-布朗準則適用于完整巖體和節(jié)理巖體。圍巖失穩(wěn)機理1應力集中2結構破壞3變形發(fā)展4整體失穩(wěn)圍巖失穩(wěn)原因分析地質因素復雜地質構造、軟弱夾層等。工程因素不合理的開挖方法、支護不當?shù)取－h(huán)境因素地下水、溫度變化等。頂板失穩(wěn)機理梁式破壞適用于層狀巖體。塊體滑移多發(fā)生在傾斜巖層中。拱頂塌落常見于軟弱圍巖。幫助失穩(wěn)機理剪切破壞應力超過巖體強度導致的破壞。張裂破壞巖體內(nèi)部產(chǎn)生張拉應力引起的破壞。擠壓破壞軟弱巖體在高應力下的塑性變形。圍巖支護技術主動支護錨桿、錨索等預應力支護。被動支護鋼架、混凝土襯砌等。組合支護結合多種支護方式。支護材料及其力學特性鋼材高強度，良好的延展性?；炷粮邏嚎s強度，耐久性好。高分子材料輕質、抗腐蝕，適用特殊環(huán)境。支護方法及其適用條件1錨桿支護適用于完整性較好的圍巖。2噴混支護適用于中等強度圍巖。3鋼架支護適用于軟弱破碎圍巖。4聯(lián)合支護復雜地質條件下的綜合支護。支護參數(shù)的確定地質調查了解圍巖特性。力學分析計算支護受力。經(jīng)驗類比參考相似工程?，F(xiàn)場試驗優(yōu)化支護參數(shù)。支護質量檢測錨桿拉拔試驗檢測錨桿的錨固力。超聲波檢測評估混凝土襯砌質量。收斂變形監(jiān)測觀察巷道變形情況。特殊地質條件下的圍巖控制高地應力采用高強度支護。軟弱圍巖加強預加力支護。涌水突水實施防水堵水措施。高地應力條件下的圍巖控制應力釋放采用預裂爆破等方法釋放應力。強力支護使用高強度支護材料和結構。監(jiān)測預警實施實時監(jiān)測，及時預警。軟弱圍巖的支護1加固注漿提高圍巖整體強度。2密集支護增加支護密度。3柔性支護允許一定變形，避免剛性破壞。4分步開挖控制擾動范圍，逐步穩(wěn)定。涌水及突水地段的支護超前探測提前發(fā)現(xiàn)水源。堵水帷幕建立防水屏障。排水系統(tǒng)設置有效排水設施。防水材料使用防水支護材料。案例分析成功案例分析成功控制圍巖的經(jīng)驗。失敗案例總結失敗教訓，避免重復錯誤。創(chuàng)新案例介紹新技術應用的效果。典型礦井圍巖失穩(wěn)案例1某煤礦頂板冒落原因：支護不當。2某金屬礦幫部片幫原因：高應力集中。3某隧道突水事故原因：水文地質勘察不足。圍巖控制措施效果分析數(shù)值模擬利用計算機模擬分析支護效果?，F(xiàn)場監(jiān)測通過儀器實時監(jiān)測圍巖變形。經(jīng)濟評估分析支護措施的成本效益。結論與展望技術進步圍巖控制技術不斷創(chuàng)新，提高了礦井安全性。智能化趨勢人工