一种适用于深部软岩巷道的精准靶向锚注控制方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于深部软岩巷道的精准靶向锚注控制方法。在高地应力条件下，巷道围岩呈现具有显著方向性的张拉、剪切破断和持续变形等特性，通过理论和试验研究可以获得并掌握巷道围岩拉伸‑剪切裂隙的空间展布特征，通过采用具有一定目标性、方向性的锚网索支护和注浆加固技术，能够高效地实现巷道支护“对定向破裂的定位控制”，从而实现精准靶向控制。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于深部软岩巷道的精准靶向锚注控制方法
本专利技术涉及矿山
，具体涉及一种适用于深部软岩巷道的精准靶向锚注控制方法。
技术介绍
深部岩体高地应力、高地温、高渗透压现象对深部巷道围岩的长期稳定性带来巨大威胁，造成高地应力软岩大变形、岩爆、冲击地压、突水等剧烈的矿井灾害事故，严重威胁着深部矿井的安全生产；在深部成巷条件下，许多已采用锚-网-索联合支护的大断面煤(岩)层巷道在深部诸多灾变因素的协同影响下依然出现了大变形、破坏甚至严重失稳现象，为巷道的正常使用造成了极大困难和安全隐患。深究这些问题的成因，均是由于对深部岩体变形、破裂机制、锚杆-围岩耦合作用机理尚不清楚，盲目采用经验化、均一化的锚固支护方案所造成的；当前，锚杆支护作为应用最为广泛的支护方法，大多基于普氏理论、悬吊理论和松动圈理论相结合的工程类比法开展支护设计，但是这些现有技术中的支护方法忽略了对于岩体破裂方向、形态以及破裂性质的考虑，仅考虑了宏观碎裂范围。这种支护技术在很多情况下难以满足现场支护要求，易出现大变形、破裂失稳等失效灾变现象。专利
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种适用于深部软岩巷道的精准靶向锚注控制方法，其特征在于，包括以下工艺流程：/n(1)首先，获取目标巷道周围地质条件与开采情况的相关资料；/n(2)对巷道所处应力环境采用孔壁应力解除法进行地应力测试，获得巷道周围的原始地应力和采动应力分布情况，并获得三个主应力方向θ

【技术特征摘要】
1.一种适用于深部软岩巷道的精准靶向锚注控制方法，其特征在于，包括以下工艺流程：
(1)首先，获取目标巷道周围地质条件与开采情况的相关资料；
(2)对巷道所处应力环境采用孔壁应力解除法进行地应力测试，获得巷道周围的原始地应力和采动应力分布情况，并获得三个主应力方向θ1、θ2、θ3及三个主应力值σ1、σ2、σ3，其中：θ1为最大主应力方向，σ1为最大主应力值；
(3)采用原位测量或实验室测量方式，对巷道围岩的岩石力学参数进行测定；
(4)基于上述巷道围岩的岩石力学参数、巷道周围地质条件和开采情况、原始地应力及采动应力分布状态建立FDEM数值模型，通过工作站进行计算，获得巷道周围张拉及剪切裂隙分布图，分析并预测软岩巷道周围可能存在的张拉裂隙和剪切裂隙的发育性质、长度与方向等重要特征参数；
(5)通过钻孔窥视的方法验证破断裂隙位置及分布是否与预测一致：探测并绘制巷道围岩内实际破断裂隙分布图，并与数值模拟或预测结果进行反复对照，揭示其真实机理并作出判断；
(6)进行取芯裂隙性质验证；
(7)鉴定完毕后，即获得软岩巷道围岩内拉剪裂隙分布特征及性质状态，并绘图；
(8)设计或改进支护方案；
(9)通过对浅部巷道围岩采用锚注支护精准控制后，浅部巷道围岩形成稳定的精准锚固圈层；采用锚索或锚索束将精准控制后的浅部圈层悬吊于深部稳定岩层，以减小围岩整体位移；
(10)基于对软岩巷道围岩拉剪破裂发育位置的确定，分别对其进行靶向注浆加固补强，对浅部破裂区进行靶向注浆加固补强时，应控制合适的注浆压力；
(11)通过上述工艺流程的实施，整体实现了对软岩巷道围岩的精准靶向控制；
(12)加强巷道围岩变形、围岩应力以及支护体受力状态的实时监测并进行及时补强。


2.根据权利要求1所述的一种适用于深部软岩巷道的精准靶向锚注控制方法，其特征在于：所述巷道周围地质条件和开采情况资料包括巷道周围的主要岩性、地质构造和工作面开采情况，所述地质构造包括断层、褶皱、陷落柱，所述开采情况包括已经开采和正在开采情况。


3.根据权利要求1所述的一种适用于深部软岩巷道的精准靶向锚注控制方法，其特征在于：所述力学参数包括弹性模量Ed、抗拉强度σt、抗压强度σc、抗剪强度τ、内聚力C、内摩擦角Φ。


4.根据权利要求1所述的一种适用于深部软岩巷道的精准靶向锚注控制方法，其特征在于：所述钻孔窥视的方法为采用ZXZ20A矿用钻孔窥视仪进行裂隙分布探测验证，在矩形或拱形巷道顶部、...

【专利技术属性】
技术研发人员：洛锋，李盟，吴东涛，郭钇君，续培东，刁杨龙，
申请(专利权)人：河北工程大学，
类型：发明
国别省市：河北;13