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晏殊晏几道范文1
关键词 压力管道；检验；技术；研究
中图分类号：TU996 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）19-0047-02
为保证压力管道正常运行，应采用专业的检测技术，切实落实压力管道检测工作，进而掌握压力管道的运行状态，使压力管道更好地为人们的生产生活服务。
1 压力管道常规检验技术
压力管道检验时应按照《在用工业管道定期检验教程》相关条款要求，切实落实检测工作，以确保压力管道的正常运行。
1.1 宏观检验
宏观检验主要检查压力管道的覆盖层、涂层、绝热层以及管道表面的基本情况，检查其是否出现泄漏、偏离等不良现象，它包括直观检查和量具检查。检查时应重点把握以下几点内容。
检查管道内部状况时应使用手电筒沿着管道表面照射，从而及时发现管道表面存在的鼓包、浅坑等缺陷。如果受到其他因素影响不便于直接观察检验，则考虑借助内窥镜或反光镜；检验人员如不确定管道是否出现裂纹时，应首先利用纱布打磨检验位置，然后用蘸有10%浓度的硝酸酒精浸湿，擦拭干净后借助放大镜仔细观察管道表面；如果管道的直径较小且法兰口可以拆除，此时检验人员可将手伸入管道内部，通过触摸检测管道内部是否出现鼓包和凹坑；检验时如发现支撑管道位置出现较多腐蚀物，应先将管道抬离支架再进行检验；对管道支架的健康状况进行检验，尤其应重点其是否出现位移现象等；另外，检验人员利用锤子敲击管壁检查管道附件的固定的牢固程度，并认真辨别发出的声音以判读管道是否存在缺陷，不过当管道内部有压力时不提倡采用该方法进行检验。
1.2 测定压力管道的厚度
为了掌握输送介质腐蚀压力管道的具体状况，推算压力管道的剩余使用寿命，检验时会对压力管道的厚度进行测量。检验时应重点注意以下事项：测量时应综合分析压力管道实际情况，选择多个位置进行测厚。在选择测厚点时通常会结合输送介质的流向和物理性质，选择其容易滞留的位置；测量时如发现压力管道出现异常，以在其周围进行多次检验，以确定异常的范围，必要时可以考虑使用其他辅助手段。
2 压力管道无损检验
压力管道无损检验分为表面无损检验和内部无损检验两部分，下面对其进行介绍。
2.1 表面无损检测
宏观检查不可能检验出压力管道存在的所有缺陷，而采用表面无损检验方法能够检验出压力管道表面存在的不易观察的缺陷。表面无损检验包括渗透检测（PT）和磁粉检测（MT），尤其是MT检测能够很好的检测出压力管道表面或近表面存在的缺陷。当压力管道出现以下情况时应进行表面无损检验：宏观检查时有可疑情况或发现有裂纹的位置；压力管道内表面焊缝位置出现裂纹，其对应的外表面焊接位置；压力管道出现疲劳现象，应重点对应力集中位置或焊接接头进行无损检测；压力管道所处环境腐蚀较为严重等。
2.2 内部无损检验
内部无损检验是针对压力管道工件隐藏的缺陷而进行的检验，例如焊缝位置未融合、夹渣、气孔、裂纹等，包括超声波检测（UT）和射线检测（RT）。如发现压力管道出现下列状况应进行内部无损检验：焊接接头进行过返修；表面检测时发现焊接位置处有裂纹出现；焊接不规范导致咬边和错边比较严重；焊接后接头位置硬度存在异常；临近压缩机或泵进出口位置的焊接接头；压力管道运行出现泄漏等。
3 压力管道理化检验
压力管道运行时有引起管道材质劣化的因素出现，应综合分析压力管道的实际情况，合理选用金相检验、硬度检测、光谱分析以及化学成分分析法，对压力管道做进一步的检验。
3.1 化学成分分析法
采用该种方法检验压力管道的目的在于明确管道化学成分组成，进而确定焊接工艺和要使用的焊接材料，为管道的修补提供参考。对管道化学成分进行分析时应采用刮削法获得样品。刮削位置的选择应结合成分分析法的目的进行选择，如为了验证和确定压力管道材质，在可在管道外表面进行取样；如果检验管道材质性能则应在管道内表面进行取样。另外，为了防止压力管道表面杂质给成分的确定造成影响，取样前应彻底的清理管道表面。
3.2 光谱分析法
如果只是简单的测定管道的材质，而不需要知道管道的组成成分时，则可利用光谱分析法进行检验，以辨别压力管道是不锈钢、低合金钢还是环视碳素钢。
3.3 硬度检测和金相检验
满足表1条件的压力钢管应进行硬度和金相检测。
压力管道介质可引起应力腐蚀或含有湿润的H2S时，应对压力钢管硬度进行检验。另外，金相检验点应选择在应力比较集中的位置以及腐蚀严重的区域。
4 埋地管道的检验
埋地压力管道可能受到土壤的影响容易出现腐蚀现象，但是由于埋地管道的特殊性，即不容易接触到压力管道的腐蚀位置，因此给检验工作带来较大难度。在对埋地压力管道检验时应注意以下内容。
1）利用观察法确定埋地管道泄露的位置，即检验员可观察管道路径上部的土壤颜色变化、地面轮廓变化、有无气味出现等。2）挖掘检查确定压力管道的实际状况。综合分析压力管道的实际情况选择易于开挖的位置，当快接近管道时进行人工开挖。将压力管道外部的包装材料去除，检查管道内部金属情况，如果发现管道被腐蚀则应扩大开挖区域，准确掌握压力管道的损坏程度，从而采取应对措施对其修理或更换处理。3）如果压力管道没有阴极保护则应定期进行试验，试验过程中如果管道中的压力在8 h内下降了5%，应重点检查压力管道的外部情况，最终确定泄露位置和腐蚀程度。
5 总结
压力管道在油气输送方面发挥的作用越来越大，给人们的生产生活带来了较大便利。因此，应定期利用压力管道检测技术对管道的健康状态和运行状况进行检测，以此保证压力管道的正常运行。
参考文献
[1]侯磊，李光辉，殷志忠.压力管道的现场检验控制技术总结[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2013（08）.
[2]蒋宏，胡启良，董训长，张雅娟，郑芬枝.压力管道全面检验技术及其应用[J].石油化工设备，2013（03）.
晏殊晏几道范文2
【关键词】深部；岩石巷道；掘进技术
1、前言
为解决某煤矿的岩巷大断面掘进效率不高，炮眼利用率低，软岩巷道随着开采深度的增加，矿山压力不断增大，围岩条件发生了很大的变化，掘进难度和技术要求越来越高等问题，该煤矿对巷道掘进的一些技术问题作了系统研究。通过现场分析，研究中深孔掏槽控制爆破机理，寻求合理的中深孔爆破技术和优化支护设计，改进生产工艺，实现了大断面岩石巷道的优质快速掘进。
2、岩石巷道机械化高效掘进技术
2.1深部大断面岩巷中深孔控制爆破理论及应用技术
针对中深孔控制爆破技术掏槽参数的选择，通过三维模型模拟实验，研究多孔的中深孔掏槽、单孔爆破漏斗特性及远距离小空孔在掏槽爆破的作用等问题，比较多孔爆破漏斗特性以及多孔爆破与单孔爆破漏斗特性，分析保证掏槽效果、提高炮眼利用率、降低单耗的基本条件。
2.2岩巷的支护设计技术与优化
传统的锚喷支护随着煤矿开采的进一步加深，在深部软岩巷道支护中，这种以抗压为主的方法往往不能有效地控制巷道的变形，也不能满足安全生产的需要。该技术研究结合巷道快速掘进系统工程的需要，探讨并提出了先让后抗的二次支护方案与支护优化设计措施，允许巷道围岩产生一定的变形，促使围岩进一步趋于平衡，以保证巷道使用期间的稳定性和确保工作安全。
2.3岩巷掘进液压凿岩台车及配套装备
目前煤矿岩石巷道施工绝大多数采用风动凿岩机和耙矸机为主要设备的锚喷施工工艺，技术水平较低，掘进效率不高，难以进一步提高进尺水平，改变煤矿掘进中绝大多数采用风动凿岩机和耙矸机为主要设备的施工工艺，解决包括液压凿岩台车、喷浆机、装岩机等设备应用在煤矿岩石巷道掘进的关键技术问题，实现以液压凿岩台车、侧卸式装岩机替代传统的气动凿岩设备。
2.4深部巷道快速掘进技术与工艺
掘进工序按其性质可分为主要工序和辅助工序，如何合理安排各工序施工组织是影响巷道掘进速度的主要因素。分析已有掘进配套装备、爆破、支护、施工技术和施工工艺中存在的问题，找到制约性、根本性的因素，并利用已有的理论知识和研究成果进行可行性分析，进一步改进施工工艺。多数辅助工序占用时间较短，并具有相对的独立性，安排施工时，应尽可能使辅助工序和主要工序平行交叉作业，以提高掘进效率和技术经济指标。
3、取得的研究成果
(1)从研究破碎软岩巷道爆破中涉及到的几种爆破技术基本理论着手，应用爆炸荷载动焦散测试系统进行了透射动焦散实验，应用动光弹研究含结构面岩体的爆炸破裂的发展规律，利用含预制层理的混凝土试件模拟井下现场岩体进行了超动态应变测试，研究了含节理面模型爆生裂纹扩展穿层的一般规律，采用三维模型试验研究了软岩分阶分段掏中深孔爆破机制。爆生裂纹穿过节理时，并不直接沿原方向穿过，而是偏移一段距离后再穿过节理面继续发展。远距离小直径空孔对于提高掏槽效果，降低炸药单耗具有一定作用，其作用大小与爆破介质和炸药单耗有关；多孔同时起爆形成的爆破漏斗与孔距和装药量有关；适当增大炮孔间距能降低炸药单耗，但炮孔利用率也随之降低。
(2)借鉴新奥法，通过FLAC数值模拟和试验研究提出了适用于煤矿软岩巷道二次支护技术措施和设计方案，允许巷道围岩产生一定的变形，促使围岩进一步趋于平衡，有效解决了服务年限长的软岩巷道可靠支护问题，保证支护质量，确保巷道在服务年限内尽量少维修，以保证巷道使用期间的稳定性和确保工作安全，不影响安全生产，在一定程度上提高了掘进速度。解决了煤矿岩石巷道掘进的液压凿岩台车机与侧卸式装岩机存在的使用技术问题，实现了配套的机械化施工组织与施工工艺技术。
(3)针对该煤矿现场条件，研究以钻爆法为主的机械化作业的配套大断面软岩巷道掘进技术，分析现有爆破、支护存在的问题，应用其基本理论，解决了制约巷道高效掘进最为关键的装备、爆破、支护和工艺等技术难题，提高爆破质量，精确地控制巷道成型，减少超欠挖量；提高了巷道的支护质量，降低了材料消耗和维修工作量，减少了巷道的维护费用。应用液压凿岩台车机、侧卸式装岩机配套的机械化施工组织与合理施工工艺技术，采用新的科学劳动组织形式，取得了良好的技术经济效果，主要表现如下：
①采用中深孔控制爆破技术、合理的支护方式和设计方案大大地提高巷道的工程质量，巷道返修率低。
②巷道掘进速度普遍比原有提高30％以上，月进速度达到120m以上，高于同类水平，确保矿井在生产接续中保持高产稳产局面有十分重要的意义。
③大大降低了材料消耗，每米巷道节约成本980.87元。
4、效果分析
4.1技术效果分析
4.1.1提高了深部巷道的工程质量
进一步加强了光面爆破技术的质量管理，采用岩巷中深孔控制爆破技术，提高了巷道的爆破效果，确保巷道的成型质量，有效地严格控制了巷道的超欠挖。对围岩破坏性很小，从而最大限度地保持巷道围岩的自身强度，增强了围岩自承能力。经过对实施新的支护工艺前后的对比，传统的锚喷一次支护存在喷层柔性差，易导致喷体开裂、脱落，不能适应巷道围岩大变形量，而采用锚喷二次支护效果明显优于锚喷一次支护形式，提高了巷道的支护质量，减少了巷道维修工作量和维护费用，使支护围岩形成的承载结构更加稳固，利于巷道安全施工和支护。
4.1.2提高了掘进速度
采用中深孔控制爆破，优化爆破参数，炮眼利用率达95％以上，同时，新的劳动组织形式和支护工艺的实施，使得循环进度大大提高。在没有很多设备投入情况下，掘进速度比以前明显提高，经现场统计，每班循环进度可提高至1.7m以上，日进尺能达到5m左右，最高月进尺达90m以上。
4.2经济效益分析
4.2.1直接经济效益
采用矸石替代传统砂石为喷射混凝土的骨料，实施以凿岩台车、装岩机设备配套的快速施工技术，提高了工程质量和施工速度，降低了材料消耗和维修工作量，使巷道施工的单进、工效提高到一个新水平。巷道快速施工新技术的应用，对缓解该煤矿接续紧张的局面，确保矿井在生产接续中保持高产、稳产具有十分重要的意义。
4.2.2间接经济效益
通过实施快速掘进，使员工工资收入大幅度提高。施工掘进断面22.55m2的巷道，以前正常掘进进尺为2.0m／日，月进60m，实施快速掘进后，日进尺现已达到3m以上，月进尺达到90m以上；快速掘进队减少用人，提高工效。通过实施以凿岩台车、装岩机设备配套施工工艺的快速施工技术，能够实现机械操作，避免工人近距离施工，提高了安全可靠性。
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1种植水稻前的准备工作
1.1土地的筛选
在栽培有机水稻的时候，土地的质地对水稻的成长有着很大的影响，选对了土地，就相当于水稻种植工作已经成功了一半。所以，在选择土地的时候，一定要选择一些离造纸厂、化工厂等污染源较远的土地，同时，还要确保所选择的土地具有较高的肥力，没有受到过严重污染，而且在排水和供水方面畅通无阻，这样，才能保证水稻能够在一个清洁无污染的环境下成长，进而真正成为有机绿色粮食。
1.2品种的选择
除了对土地的要求，水稻本身的品种也是水稻质量的限制条件和决定性因素，因此，有机水稻种子的选择也是水稻种植过程中需要谨慎对待的一个问题。在选择有机水稻的种子的时候，应该尽量选择一些中熟、籽粒饱满、适应性广、无病虫害、抗性强、产量较高的品种，确保种子能够在纯度、发芽率、净度、含水量等方面达到国家一级标准，进而从根本上提高其抗病性与单产量。当然，必要的时候，还应该对所选的种子进行晾晒，通过盐水测试的方法淘汰一些不太饱满的种子，从而留下那些条件较好的种子。
2种植过程中的技术要领
2.1气候的掌握
在进行有机水稻种植的时候，光照强度、气候等因素，都是在种植有机水稻时必须考虑的问题，为了给水稻创造一个适合的环境，应该尽量将温度控制在2350度到2400之间，确保水稻处于一个良好的生长状态。
2.2肥料的掌控
一般情况下，最科学、最环保的做法就是利用腐熟的农家肥为水稻配置营养土，因为这样不仅可以为水稻提供足够的营养成分，还能够减少对环境的污染程度，更为重要的是，这样做还将闲置的、被弃用的农家肥有效的利用了起来，做到了资源的循环利用，是一种及其值得肯定和推广的做法。当然，如果农家肥无法满足化肥使用量，还可以考虑通过秸秆还田技术对土壤进行培肥，具体做法就是将秸秆、稻草等植物打碎拌匀后埋在用于种植水稻的土壤里，这样，就能有效的为水稻提供所需的营养。值得注意的是，在对有机水稻进行施肥的时候，一定要根据水稻的长势情况来提供相应的肥料量，切不可为了追求高产而盲目的过度施肥，使得过量的营养成为阻碍水稻成长的绊脚石。
2.3秧苗的培育
在培育秧苗的时候，一定要控制好插秧的温度和时间，同时还要控制好每个成长阶段秧苗的供水量，当然，提供适量的营养成分也是必不可少的环节，只有将这些环节全都处理好，才能培育出质量上乘的秧苗。
3种植过程中的管理要点
3.1及时进行除草
杂草对水稻的生长有着很大的影响，如果不能及时的铲除水稻田间的杂草，必然会导致原本应该被水稻吸收的营养成分却被杂草吸收了，一旦杂草乘势长起来，就会和水稻抢夺阳光和水分，进而阻碍水稻的生长。因此，在水稻生长过程中，在插秧前三天左右，一定要对萌生的杂草及时的进行人工拔除，保证水稻生长环境的清洁度。
3.2科学的提供水量
在供水方面，一定要做好两个步骤，一个就是适量供水，一个就是及时断水，判断何时应该供水、何时应该断水的标准就是要定期在每天早上观察秧苗的水珠是否达到标准量，如果水珠量达到了50%，就不用浇水了，反之就需要提供水量。在浇水的时候，一定要往复、缓慢的浇水，这样才会达到以水促苗的效果。同样地，如果断水断的及时，也同样会收到以水促苗的效果。一般在有机水稻黄熟期的时候，就是最好的断水的时期，此时，应该及时采取洼地早排，漏水地适当晚排的举措，控制好水稻的供水量。
3.3防治病虫害
目前，对水稻的生长产生极大威胁的病虫害疾病主要有纹枯病、稻瘟病、稻曲病等，为了从根本上摆脱病虫害的困扰，可以采用防虫网育秧的方法，也可以通过选用抗稻瘟品种的方式或者装诱蛾灯的办法加以防治。当然，保持良好的通风也能够有效的减少病害的滋生，也是一种比较有效的减少病虫害伤害的方法。
3.4温度要适宜
要想控制好水稻的温度，就一定要掌握秧苗生长的临界温度，通常，稻根适应的温度为12℃，稻叶为15℃，而秧苗生长适温一般为22～25℃，所以，温度的控制是一项需要技术和耐心的工作，种植者应该稳定好温度，尽量不要出现温度大幅上升和下降的情况。
4结语
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［关键词］软岩巷道；底板注浆加固；围岩控制；矿压显现
引言
软岩巷道围岩强度低、结构弱面发育，甚至具有膨胀、流变特性，主要表现为大变形、大地压、难支护的特点［1－3］。由于软岩巷道所处的复杂工程地质条件以及软岩巷道支护不当而造成巨大的返修量问题，不仅造成很大的经济浪费，而且使整个矿井生产陷于困境，甚至关闭［4］。井下软岩巷道变形具有时间效应、空间效应及易受扰动性等特点，在矿井生产中，软岩巷道支护是较难解决的问题［5］。以山西某煤矿为研究对象，该矿主采煤层顶底板均为泥岩，且西翼轨道巷也布置在泥岩中。由于围岩的力学性能较差，所以巷道极易发生较大变形。其变形特征主要以巷道整体收敛和底鼓为主，且巷道收敛率和底鼓量都较大，巷道必须经多次返修才能使用，直接影响了矿井的正常生产。为解决以上问题，通过对围岩巷道的矿压监测，测试围岩物理成分及力学参数，揭示该矿井典型巷道围岩变形失稳原因，制定了适合该矿的支护方案，取得了较好地支护效果。
1巷道围岩变形特征
西翼轨道巷收敛变形规律如图1所示。该矿主采煤层顶底板均为泥岩，且西翼轨道巷也布置在泥岩中。由于围岩的力学性能较差，所以巷道极易发生较大变形。通过分析图1可知，西翼轨道巷的变形特征主要以底鼓为主，且巷道收敛率和底鼓量都较大，底鼓变形量达到370mm，两帮移近量及顶板下沉量均达到120mm。
2软岩巷道围岩控制工程实践
2.1围岩稳定控制技术方案
根据西翼轨道大巷破坏特征及原因分析，提出巷道围岩稳定控制技术方案为：一次有控卸压高强支护+二次高刚支护+关键部位支护+滞后注浆加固。（1）一次有控卸压高强支护技术：软岩进入塑性区后，本身仍具有较强的承载能力，因此应在不破坏围岩本身承载强度的基础上，充分释放其围岩变形能，先实现强度耦合，再实施高强锚杆（索）、高预紧力支护。（2）二次高刚度支护技术：文献［6］详细描述了该技术。（3）底板加固技术：采用巷道底板深孔锚索注浆加固技术，能够同时利用注浆加固与锚索加固的优点。（4）滞后注浆工艺：耦合支护后，通过观测巷道表面位移、巷道顶板离层检测及巷道围岩深部多点位移等数据，分析巷道围岩应力应变规律，确定合理的注浆时机。注浆采用水泥水玻璃单液浆，水泥采用525#普通硅酸盐水泥，水玻璃浓度为45°Bé，用量为水泥质量的3%~5%，水灰质量比在0.7~1.0。
2.2西翼轨道大巷围岩控制技术参数
2.2.1锚杆（索）支护设计参数根据理论计算和数值模拟计算分析，确定锚杆（索）支护参数如下：顶板及两帮锚杆规格均为准22mm×2600mm，间排距均为750mm×800mm；顶板锚索规格为准18.9mm×7300mm，每排3根，间排距为2000mm×1600mm。
2.2.2底板围岩鼓起治理技术参数底板采用超挖回填深孔锚索注浆加固技术治理底鼓。首先，每排施工3个的浅孔注浆管，其中2个底角孔、1个中间孔。孔深1.5m，孔径42mm，间排距为1400m×2000mm，浅孔注浆管用准25mm、长1m的钢管制作。然后，每排布置2个深孔锚索注浆孔（孔间距2000mm、排距1500mm），孔深7m，孔径60mm。锚索规格为准18.9mm×6300mm，注浆管用准20mm、长5m的钢管制作，注浆管孔口加丝外露混凝土地平50mm。
2.2.3注浆技术参数注浆采用水泥水玻璃单液浆，水泥采用525#普通硅酸盐水泥，水玻璃浓度为45°Bé，用量为水泥质量的3%~5%，水灰质量比在0.7~1.0。
3围岩稳定控制效果分析
通过在西翼轨道大巷采用了“一次有控卸压高强支护+二次高刚支护+关键部位支护+滞后注浆加固”技术方案进行了工程试验，在工业性试验巷道设置了1个变形测试断面，主要测试巷道两帮内挤和顶板下沉量，测试结果如图2所示。测试结果表明，巷道经过一次有控卸压高强支护、二次高刚及关键部位支护及滞后注浆加固后，提高了轨道巷围岩承载的整体性和围岩强度，由被动支护转化为主动支护，有效地控制了巷道顶板下沉、两帮内挤和底鼓，巷道几乎没有发生变形，顶板平均下沉量仅为2mm，两帮平均内挤不到3mm，且巷道已处于稳定状态。变形测试结果说明，支护结构能够满足软岩巷道围岩稳定控制的技术要求。通过对锚网形成的承载结构进行注浆后，锚杆从端头锚固变为全长锚固，所以在锚杆端头安装的液压枕从安装开始（有一定的初始预紧力）到随后的巷道使用过程中，液压枕的读数没有明显的增大，反而略有下降（由于锚杆在一定预紧力作用下，发生少量松弛现象）。
4结论
晏殊晏几道范文5
关键词：隧道工程；层状板岩；锁脚锚管
层状软弱板岩隧道施工中常出现围岩大变形、坍塌等病害［1-4］。层岩隧道初期支护结构加固技术已成为相关学者竞相研究的热点课题。
1工程概述
以某高速公路隧道为研究对象，隧道全长2164m，采用双洞分离式设计，隧道断面为典型三心圆结构，上拱部圆半径为6.05m，道路横坡为2%。隧址区穿越文笔山组及二叠系上统龙潭组地层，出露岩性为灰黑色层化软弱板岩、砂岩及泥岩。围岩整体自稳性较差。山体植被茂密，地表起伏较大，地表水不丰富，地下水为第四系松散孔隙水及基岩裂隙水，施工过程偶见渗漏水，薄层板岩易沿板理面滑塌，隧址区岩层产状多变，并穿越Fm4及Fm7两处断层。
2现场施工病害分析
隧道现场开挖施工过程中，围岩大变形、初期支护结构开裂、钢拱架屈曲现象偶有发生［5-8］。现场围岩自稳性较差，薄层板岩易滑塌，隧道开挖施工后短时间内即形成较大围岩松散压强。初支结构与围岩黏结程度较差，难以形成有效支护。隧道上台阶开挖施工后，拱顶沉降呈快速增长的趋势，施工36d后累计沉降达360.2mm。于断面ZK14+830处进行围岩压强、钢拱架应变、初支混凝土应变测试，图1为现场安装测试仪器图2为断面ZK14+830围岩压强变化曲线。由图2可知，隧道开挖施工后，拱顶、拱腰处围岩压强整体偏大，边墙位置处围岩压强偏小，拱脚围岩压强基本为0。仰拱施作完毕后，各测点压强基本保持稳定，并分别维持在0.83MPa、0.42MPa、0.56MPa、0.11MPa、0.12MPa、0MPa、0MPa。图3为断面ZK14+830钢拱架应变曲线。由图3可知，上台阶开挖施工后，拱顶、拱腰处拱架应变呈快速增加的趋势，施作阶后拱架应变曲线出现收敛拐点，下台阶施工完毕后各测点拱架应变趋于稳定，至仰拱施作完毕拱架各处应变达到稳定状态，各测点应变值依次为4073με、2651με、3026με、213με、1089με、57με、88με。知：2019年3月28日，上台阶开挖施工后，拱顶、拱腰处混凝土应变呈快速增长的趋势，阶开挖施工后，拱顶、拱腰处混凝土应变进一步增长，下台阶施作完毕后，各测点应变曲线出现收敛拐点并趋于稳定，仰拱施作完毕后各测点值依次为2345με、847με、1613με、320με、419με、98με、131με。可见，隧道开挖施工后初期支护结构形变量偏大，超过钢拱架、混凝土允许应变值，施工现场需要采取相关措施处置施工病害。
3加固措施效果规律分析
断面ZK11+240采用锁脚锚管支护（方案1）实施加固，ZK11+260采用锁脚锚管+拱架纵向连接支护（方案2）实施加固。锁脚锚管分别布设于上、中、下台阶拱架两端，与钢拱架通过焊接进行连接，见图5。图6和图7为断面ZK11+240和断面ZK11+260测点围岩压力变化曲线。可知，由于围岩松散压力较大，开挖施工后。拱顶、拱腰位置围岩压力快速增至峰值，边墙、拱脚处压力值整体较小，施作仰拱后各测点压力曲线基本趋于稳定状态。图8为断面ZK14+830、断面ZK11+240和断面ZK11+260测点围岩压力对比。上台阶开挖施工后，加强支护技术方案拱部位置围岩压力高于常规技术。图9和图10是加强支护措施钢拱架应变曲线。相较于常规施工技术，在上台阶开挖施工后拱架应变迅速增至峰值，常规方案应变曲线则是以近抛物线形式快速增至峰值。可见，采用加固技术方案后，拱架纵向连接、锁脚锚管均可对初期支护结构进行良好约束，充分发挥其稳定围岩效果，避免在开挖施工期间支护结构与围岩共同变形问题而造成围岩大变形、支护结构坍塌。图11为断面ZK14+830、断面ZK11+240和断面ZK11+260各测点拱架应变对比。上台阶开挖施工后，常规施工技术拱顶钢拱架应变值为359με，方案1的拱顶钢架应变为4000με，方案2为4302με。由此可见，锁脚锚管加固技术可对初支结构起到明显加固作用，限制初支结构变形，加强支护效果，同时拱部支护结构承受较大围岩压力。相较而言，方案2支护效果更为明显。各工序施作完毕后，围岩与支护结构形成稳定状态。此时，常规技术方案拱顶处拱架应变为4029με，方案1和方案2分别为3739με、2719με。由此可见，锁脚锚管、拱架纵向连接可将支护结构结为整体，在开挖施工初期即可对围岩与初支结构起到明显稳定作用，避免造成围岩大变形。图12和图13为加强支护措施各测点混凝土应变曲线。拱顶、拱腰处混凝土应变值整体偏大，且曲线震荡较剧烈。由此可见，由于添加锁脚锚管，实施拱架纵向连接，上台阶开挖施工后拱部混凝土应变快速增至峰值。常规施工技术混凝土应变则以近抛物线形式增至峰值。加强支护措施可加强初支结构稳定效果。图14为断面ZK14+830、断面ZK11+240和断面ZK11+260各测点混凝土应变对比情况。上台阶开挖施工后，常规施工技术下拱顶混凝土应变值为618με，方案1为1704με，方案2为1394με。上台阶开挖施工后，加强支护技术方案拱部混凝土应变值偏大，说明围岩松散压力得到较好抑制。与此同时，初支结构将承担较大压力，上台阶开挖成为整个施工过程的薄弱环节。二次衬砌结构施作完毕后结构处于稳定状态，此时常规技术拱顶混凝土应变值为2345με，方案1和方案2分别为2657με、2188με。可见，锁脚锚管+拱架纵向连接技术加固效果最为明显。
4结论
①对断面ZK14+830围岩压强、拱架应变、混凝土应变进行试验测试。上台阶开挖施工后，拱顶、拱腰处围岩压强迅速增至峰值1.22MPa、0.74MPa、0.88MPa。至仰拱施作完毕，各测点拱架应变值为4073με、2651με、3026με、213με、1089με、57με、88με。下台阶施作完毕拱顶、拱腰处混凝土应变值为2167με、917με、1411με。②施工现场采用锁脚锚管支护、锁脚锚管+拱架纵向连接支护2种加强支护处治方案。采用加强支护技术方案，沿隧道纵向，通过工字钢纵向连接拱架。沿隧道横断面方向，利用锁脚锚管依次对上、中、下台阶拱架进行连接加固，大幅提高初支结构支护性能，提升围岩及结构承载能力。③上台阶开挖瞬间，围岩变形得到充分抑制。每循环施作完毕后，采用加强支护措施围岩压强、拱架与混凝土应变值小于常规施工技术。锁脚锚管+拱架纵向连接加固效果最为显著。
参考文献：
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晏殊晏几道范文6
关键字：高应力；软岩巷道；支护技术；锚杆
Abstract: The author describes the current situation of supporting technology in high stress and soft rock roadway, analyzes the the deformation characteristics and factors causing the damage of roadway,points out the key problems in roadway supporting, concludes four kinds of bolting technology, at last the main problems of existing bolting technology has been discussed in the paper.
Key words:high stress;soft rock roadway;supporting technology;bolt
中图分类号：C35文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
1.引言
随着浅部资源的日益减少，我国有越来越多的煤矿进入深部开采。井下开采深度的增加，使得高应力巷道不断涌现，在浅部应力状态下表现为硬岩特征的岩石，在深部高应力状态下往往表现为大变形、难支护的软岩特征[1]。矿井深部开采存在“三高与时间效应”，即深部岩体处于地应力高、温度高、渗透压高以及较强的时间效应。深部开采造成巷道变形明显、支护困难，冲击地压、煤与瓦斯突出，以及围岩透水等灾害较严重，这些问题给煤矿生产中的巷道围岩控制增加了难度[2]。开展深部高应力软岩巷道支护技术的研究，对提高掘进速度和安全可靠性，降低支护成本，对矿井的深部开采和岩层控制都具有非常重要的意义[3]。
2.高地应力软岩巷道破坏特征及原因分析
深部高应力软岩巷道支护问题是煤矿开采等地下工程中的一大技术难题，巷道底臌、两帮移近、顶板下沉，导致巷道断面收缩。底板失稳影响到巷道两帮及顶板的稳定，底臌的持续发展造成底板岩石进一步松动破坏，加剧顶板下沉和两帮变形。巷道在高应力作用下其变形破坏特点主要为[4]：（1）围岩变形量大。巷道两帮移近，顶板下沉和底鼓等现象严重。（2）初期变形速率大。原岩应力高，巷道开挖时卸荷快，围岩来压迅速，故高应力巷道初期开挖时变形速率大。（3）变形持续时间长。巷道形成后，围岩在较高应力作用下还会持续变形，大约要数月甚至数年时间，才能进入稳定变形阶段。
高应力软岩巷道破坏的原因一般包括以下几点：
(1)重力应力场压力大。深部开采由于埋深大重力应力高，作用在支护结构上的载荷大，支护结构发生变形，逐渐造成巷道支护结构的破坏。
(2)围岩强度较低。。软岩具有强度小、易破碎、遇水易软化、支护困难等特性,为不坚固岩层。加上环境因素对岩层造成的破坏，开挖后巷道的围岩强度大大降低，巷道稳定性系数远远超过极限值，巷道处于极不稳定状态，势必会出现变形破坏
(3)支护方式与围岩条件不相适应，支护强度不足。选择的支护方式不合适，支护结构的强度不够，无法控制围岩变形。
(4)其他因素。巷道围岩有淋水现象，水的浸蚀会使岩石软化和膨胀，巷道变形急剧增长；不良地质构造的影响，不良地质构造产生的构造应力会增加围岩应力；支护施工不规范，没按设计施工，使支护无法达到预期效果。
3.高应力软岩巷道支护的关键问题
由以上分析可知，此类巷道必须要采用支护阻力高的支护形式。在掘进初期就能有效地控制围岩裂隙进一步发育，并在围岩浅部形成具有较高承载能力的承载结构。
深部高应力软岩巷道的支护是一个时间、空间问题,即在巷道的变形过程中采用合理的支护方式进行适时支护,巷道支护的成功与否与每个支护措施的支护顺序、位置、时间密切相关,每个环节都很重要[5]。
如果要保持巷道顶底板及两帮的稳定性、减少巷道两帮的破坏范围，就必须增加岩体的围压。一方面提高岩体的强度，另一方面使得岩石破坏后保持一个较高的残余强度。
近年来，锚杆支护技术已成为我国深部软岩巷道支护的重要技术之一，其特点是能把深部围岩调动起来和浅部围岩共同作用,控制围岩的稳定性[6]。
锚杆支护能否有效控制软弱围岩的关键是: 一是必须解决锚杆在软弱岩层的锚固力低，及围岩损伤过程中锚固力丧失的问题；二是实现强初锚、急增阻、高锚固力，使锚杆的实际工作特性与岩层的自承特性协调一致，在软弱岩层产生较大变形以前，就充分发挥锚杆的支护阻力和顶板岩层的自承能力，即软弱岩层的原始强度还未损伤前，锚杆就具备足够的锚固力，这时锚固后的岩层结合强度，要比原始强度高得多，以维持岩层的完整性，控制围岩的变形。
4.现有的支护方式
西欧一些国家以新奥法的理论为基础，采用不同断面的矿用型钢设计刚性或可缩性金属支架，来解决困难条件下的巷道支护问题。俄罗斯、波兰、土耳其等一些产煤国家仍在采用各种不同类型的金属支架来处理巷道的支护问题。这些支护方式存在诸多局限性，一是不能从根本上解决困难条件下的巷道支护问题；二是施工复杂、巷道支护破坏后再修复就更为困难；三是巷道支护成本高。美国、澳大利亚、南非等国则主要采用以锚杆为主体的支护体系，包括高强、超高强锚杆、全长锚固锚杆、组合锚杆、锚杆桁架等支护形式，继锚杆之后，又推出了锚索来进一步提高支护材料的强度和锚固着力点的深度[7]。
锚杆支护经过多年的发展，应经成为煤矿巷道支护的重要手段。它技术先进，施工工艺简单，操作方便，便于机械化施工，且锚固力大，安全可靠，成本低廉，巷道利用率高，可大量减少巷道挖掘量，适应高产高效要求。
下面介绍几种目前常用的以锚杆为主体的支护方式。
（1）高强度锚网支护。在高应力下的围岩巷道中，高强度锚网支护是一种主动支护，在围岩变形初期就能够迅速承载，发挥锚杆的支护阻力和顶板岩层的自承能力，维持岩层的完整性，控制巷道围岩的变形。软弱围岩巷道采用高强度锚网支护时，应通过有效加固巷道帮角来实现围岩稳定。由于锚索的结构补偿作用，提高了锚网基本支护形成组合梁或组合拱结构的抗弯能力，从而提高浅部围岩的稳定性。
（2）锚网壳支护。锚网壳支护技术从加强围岩支护强度和提高围岩自身承载能力两方面入手，充分发挥围岩、锚杆、喷射混凝土形成壳体的力学性能，控制围岩变形，实现高应力作用下巷道的长期稳定支护。首先，喷射混凝土与金属网形成了“面壳式支护”，确保巷道表面有足够的强度和刚度；其次，通过锚杆加固围岩，强化围岩，提高了围岩自身承载能力，使围岩变成了支护体，锚固区内围岩形成“壳体式支护”，控制围岩变形，使支护能力大大提高；第三，底板利用自钻锚杆支护及注浆加固，提高了底板支护强度，弥补了开放型支护存在的漏洞，增强了薄弱点。
锚壳支护施工工艺：成巷初次喷射混凝土(喷厚20mm，及时封闭围岩) 打锚杆、初次挂网锚杆预紧二次喷射混凝土(喷厚100mm) 二次挂网,托盘压紧第三次喷射混凝土保护层(喷厚30mm)。喷层结构如图1所示。
图1 锚壳支护剖面图
（3）锚注联合支护。即锚杆+锚索锚注+底板注浆的联合支护方式。采用高强锚杆提高支护强度，采用注浆加固破碎围岩，通过联合支护使围岩形成一个高强度承载整体。锚、注支护将围岩活动剧烈期缩短，锚索与底板注浆有效充填了巷道周围的裂隙，增强了巷道整体的承载能力，能起到较好的支护效果。
锚注联合支护施工工艺：成巷帮锚杆支护底锚杆支护顶板加固帮锚索支护帮注浆孔注浆底注浆孔注浆。
（4）架棚+锚网+密集锚索联合支护。高应力区域底鼓松软煤层条件下的煤层巷道采用高强度锚网、锚索支护，有效增强对巷道围岩的维护，改善了巷道围岩应力的分布状态，使巷道围岩应力向深部扩展。通过对煤帮锚杆+ 网+ 钢架支护，增强了围岩支护整体性，可减少巷道顶、底板及两帮的移近量，有效地控制了围岩变形，解决了单独采用架棚支护因支护强度不够难以有效支护的问题。
对服务时间相对较长的锚网支护巷道，可采用滞后架棚加强支护方式，进一步提高巷道支护强度，使巷道围岩应力和巷道支撑力得以重新达到新的平衡，减缓巷道后期变形，进而有效维持巷道断面，提高巷道支护的安全可靠程度。
5.锚杆（索）支护应解决的问题
目前，锚杆支护中普遍存在着：锚杆（索）预紧力小，预应力扩散效果差，支护系统刚度低，致使锚杆主动支护作用不能充分发挥，不能有效控制围岩离层与破坏的问题。锚杆（索）在安装后施以预紧力，使不同岩层间摩擦作用力增大，同时将锚固范围内的围岩挤紧，形成梁或拱的承载结构，达到提高巷道围岩稳定性的目的；而没有预紧力或预紧力低的锚杆，只有在围岩变形后才开始起加固作用。在锚杆（索）安装后，立即施加足够的预紧力，使围岩由双向应力转为三向应力状态，甚至可使围岩中的拉应力区转变为压应力区；对于岩体受剪面，预应力产生的摩擦力，大大提高了加固体的抗剪性能，避免过早出现张开裂隙，减少围岩的弱化过程，提高了围岩的稳定性。
所以在锚杆（索）支护施工中应严格按设计要求施工，做好检测工作，对于预紧力不足的锚杆（索）应及时重新施加预紧力。
6.结论
（1）高应力软岩巷道由于应力大，围岩条件差，巷道变形大，支护困难，在支护中应采用支护阻力高的支护形式。
（3）采用以锚杆为主体的支护方式必须解决锚杆在软弱岩层的锚固力低，及围岩损伤过程中锚固力丧失的问题，实现强初锚、急增阻、高锚固力，使锚杆的实际工作特性与岩层的自承特性协调一致，在软弱岩层产生较大变形以前，就充分发挥锚杆的支护阻力和顶板岩层的自承能力。
（3）对高应力软岩巷道可选用多种支护形式相结合的联合支护方式，在应力集中部位采取加密锚网，增设锚索或注浆等方式进行加固处理。
参考文献
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