动压软岩巷道围岩破坏机理及强化技术研究

针对曹村煤矿500水平大巷动压影响剧烈、变形破坏严重的问题,采用理论分析、数值模拟及现场实测等方法,分析了软岩大巷破坏的关键诱因,研究了动压影响下围岩的变形破坏机理。研究结果表明:动压打破围岩原应力平衡并增幅围岩主应力,导致弹塑性区分界面岩体强度-应力耦合失衡,分界面向岩体内部转移,围岩破坏范围增大、承载强度弱化。针对性地提出了动压软岩巷道围岩控制理念及强化方案,矿压观测表明,强化方案应用后围岩变形量及变形速度均大幅降低,动压影响期间的巷道变形明显得到控制。     

跨采运输大巷动压显现规律研究

随着矿井开采强度的不断增大和煤矿井田开采深度的日益增加,动压影响加剧,巷道围岩表现出明显的软岩特性,底鼓严重,围岩难以控制.针对徐州矿区坨城煤矿复杂的地质条件、工作面分布及施工状况,制定了-750 m轨道运输大巷动压显现观测方案,并对其进行了矿压监测,分析22107综放面开采对运输大巷变形破坏的影响,总结出该功压大巷的矿压显现规律,进而综合评价巷道支护现状,改善支护参数,为后期的巷道的修复提供依据.     

动压影响巷道加固技术研究

为解决采面动压影响巷道围岩变形量过大问题,以山西某矿5采区运输大巷围岩控制为研究对象,分析了邻近采面采动动压对巷道围岩的影响,认为围岩本身承载能力差、采面动压影响及原支护强度不足是导致巷道围岩变形量过大的主要原因。提出了以"围岩加固+加强支护"为核心的动压巷道围岩控制措施,通过注浆提高围岩承载能力及完整性、增加围岩支护强度,并利用巷道顶板上覆承载力较强的岩层控制围岩变形,顶板、巷帮及底板最大变形量分别在49、45、27 mm以内,有效地控制了围岩变形。     

跨采工作面底板岩巷矿压显现规律及围岩控制研究

工作面跨采时,运输大巷受到一次甚至多次采动压力影响,变形破坏严重。为确保在受采动影响时巷道变形保持在可控范围内,必须根据巷道破坏特点对其进行预加固,并实时进行矿压观测,总结巷道的变形机理和破坏规律,找出适合不同岩性特点的跨采巷道岩柱宽度,为以后跨采巷道施工设计提供理论依据。     

近距离煤层采动影响下采区大巷围岩控制技术研究

为解决3#煤层胶带大巷在现有支护方式下巷道围岩变形量大的问题,通过对胶带大巷进行具体分析,决定采用采场远距离及关键层钻孔爆破卸压技术,结合动压巷道的控制技术的原理对巷道修复方案进行具体设计,并对支护后的巷道进行矿压监测,结果表明:修复方案实施后,顶底板的最大移近量为449mm,两帮最大移近量为130mm,保证了巷道围岩的稳定。     

强烈动压影响巷道再造承载拱控制原理与试验研究

针对强烈动压造成巷道大变形、强破坏的技术难题,以贵州湾田煤矿1433车场为工程实例,从工程布局上分析巷道矿压显现特征,得出强烈采动影响和支护设计不合理是造成巷道围岩强破坏的主要原因。针对原支护中存在的技术缺陷,提出再造承载拱的巷道支护理念,并以普氏理论为基础对再造承载拱的厚度进行理论计算,得出巷道有效注浆范围为7.91 m,注浆加固后实施高强锚索支护,能在巷道围岩浅部形成一个稳定的承载结构,锚注加固区域之外的破碎区吸收巷道上部工作面采动应力,极大地降低对再造承载拱的破坏,有效保证巷道围岩稳定。工程实践表明:注浆后强烈动压造成的破碎围岩得到有效固结,有利于锚索预应力的扩散,高强预应力锚索支护后围岩的整体承载能力得到极大增强,巷道围岩变形量明显减小,表明再造承载拱加高预应力锚索支护方案对动压影响下巷道围岩控制有较好的效果。     

锚注支护机理及其在临涣矿大巷修复中的应用

采用锚注支护技术对临涣矿运输大巷进行修复,得出了锚注支护既可以使巷道围岩形成可靠的承载结构,提高工程岩体本身的稳定性,又可以在巷道受动压影响时,控制围岩的过度变形,防止围岩失稳破坏,解决动压巷道支护等结论.     

锚注支护机理及其在临涣矿大巷修复中的应用

采用锚注支护技术对临涣矿运输大巷进行修复，得出了锚注支护既可以使巷道围岩形成可靠的承载结构，提高工程岩体本身的稳定性，又可以在巷道受动压影响时，控制围岩的过度变形，防止围岩失稳破坏，解决动压巷道支护等结论。     

二次动压巷道变形机理与控制技术研究

为有效解决五阳煤矿瓦斯抽采巷受开挖及采动影响变形较大的难题,现场分析了3#煤层裂隙发育特征及围岩物理性质,同时采用UDEC4.0软件模拟研究了该动压巷道变形机理及破坏特征,并对巷道顶底板变形率、两帮变形率及断面闭合率进行了系统性统计,最终确定底鼓是引起巷道破坏变形的最主要原因。在原有支护的基础上,优化了支护参数,提出了采用两帮加固+底板高预应力管缝式让压锚杆补强的巷道支护形式,并对支护效果进行了数值分析。现场试验结果表明：在采用该优化方案后,巷道顶板及两帮移近量分别降低了58.5%和60.7%,巷道底板最大相对移近量为198 mm,是加固前的34.2%,有效控制了该动压巷道受二次动压影响下围岩的破坏变形,为矿山高瓦斯治理及安全高效回采奠定了基础。     

高应力动压巷道注浆加固技术研究

为确保高应力动压巷道的安全使用,本文以胡底煤业辅运大巷为背景,结合受回采动压影响后辅运大巷变形、破坏特征及地应力测试结果钻孔窥视结果,提出高压注浆+强力锚索加固综合治理方案。通过对比分析,采用高压注浆配合注浆强力锚索支护后,巷道围岩变形明显减小,两帮位移量、底鼓量、顶板下沉量最大值分别下降81.7%、72%、36.1%,有效控制住围岩变形,保障了动压巷道围岩稳定,为类似巷道围岩条件的治理提供了实例参考。     

软岩井巷矿压显现规律

在对老鹰山煤矿受采动影响的1550东大巷矿压观测数据进行统计分析、基本掌握巷道变形和破坏规律的基础上,对引起巷道破坏的主要原因进行探讨,并提出了改善井巷维护条件的相应措施。     

回采动压巷道一体化防治技术研究与应用

基于余吾煤业东翼采区上山煤层大巷群受采场动压影响破坏严重等问题,提出了锚—喷—注一体化强化围岩结构、控制巷道围岩稳定性的思路,并采用COMSOL有限元数值模拟研究了浆液扩散规律,提出采用水灰比为1.5∶1的超细水泥浆液对巷道围岩进行分层次耦合注浆加固。现场工业试验表明:锚—喷—注一体化强化技术能够很好地控制回采动压影响煤层大巷群围岩的稳定性。研究结果对类似条件下的工程具有一定理论和工程意义。     

近间距跨采大巷综合维护技术研究与应用

介绍三河口矿业有限责任公司在3<,上>2316综采工作面跨采两条大巷前期,针对跨采大巷层间距不同,通过数字模拟跨采巷道受围岩载荷、动压显现及加固后采动影响的变化,提出巷道锚喷、锚注、综合等加固方案,使巷道围岩提高了支护强度,实施效果显著,确保了工作面开采的顺利进行.     

祁南煤矿工作面跨大巷回采水力压裂切顶卸压技术研究

淮北矿业股份有限公司祁南煤矿东翼轨道运输大巷位于313工作面的底板砂岩层中,在工作面接近和跨大巷回采的过程中,大巷受工作面采动的影响,易于造成大巷支护失效、围岩变形严重。虽然采取了巷道围岩注浆加固和锚杆补强的技术措施,但巷道变形控制依然没有明显的效果。为了减小动压影响下的大巷变形,对东翼轨道运输大巷顶板砂岩层实施水力压裂,提前切断采动应力的传播路径,将采动高应力转移至大巷围岩的深部,起到了显著的控制效果。     

临涣矿二水平大巷跨采条件下锚网索支护效果分析

针对临涣煤矿二水平大巷受到Ⅱ728工作面采动的实际情况,为了弄清该条件下锚网索支护巷道的围岩变形规律及验证锚网索的支护效果,通过顶板离层、表面位移、深部位移以及锚杆锚索受力状态实测分析,总结了该动压大巷的矿压显现规律。     

骑跨采动压巷道围岩稳定性数值模拟研究

当煤层工作面推进方向与底板岩石大巷走向一致时,大巷围岩将长期受上部煤层回采时的采动影响.相对于其它跨采巷道,骑跨采巷道围岩的应力与变形相对较复杂.借助弹塑性理论,运用岩土数值模拟软件FLAC3D,分析骑跨采巷道围岩的应力、变形、塑性区分布的一般特征.可为骑跨采动压巷道的修复及加固设计提供理论依据.     

极薄煤层跨采下伏大巷变形破坏规律研究

针对极薄煤层跨采下伏大巷变形破坏问题,采用地质雷达测定巷道松动圈和三维激光扫描仪监测巷道变形的研究方法,研究了大巷跨采条件下的松动圈大小及巷道变形规律。监测结果表明:大巷的剧烈变形并未发生在相应的工作面周围,而是落后工作面数十米的位置,其变形形式为巷道底板整体上鼓,最高达到287.4 mm;巷道两肩及巷顶未发生明显下沉破坏。大巷破坏原因为:受采动影响,大巷上覆岩层破坏导致大巷上部工作面采空区积水沿裂隙流入大巷周围,大巷围岩受水浸泡变软膨胀,同时,上部工作面的开挖使得巷道垂直方向应力获得释放,导致大巷底板向上抬升。鉴于跨采影响下导致巷道变形较大,对于类似情况建议将U型钢可伸缩支架的排距从1 m减小为0.8 m。     

软岩井巷矿压显现规律

在对老鹰山煤矿受采动影响的1550东大巷矿压观测数据进行统计分析、基本掌握巷道变形和破坏规律的基础上，对引起巷道破坏的主要原因进行探讨，并提出了改善井巷维护条件的相应措施。     

联合支护技术在动压影响下的软岩大巷中的应用

通过对裴沟矿-300水平东大巷受动压影响下巷道破坏机理的分析,结合支护的理论,采用架棚、锚索、注浆、底板锚索联合支护技术,成功地完成了对在动压影响下的软岩大巷的支护施工。     

动压巷道水力压裂切顶卸压技术研究与应用

针对晋城矿区动压巷道多、服务周期长、服务期间受多次强烈采动影响等特点带来的围岩控制难题,以王坡煤矿典型动压巷道为工程背景,通过现场地应力与围岩强度实测,分析了复用巷道围岩变形破坏的原因,通过分析诱发巷道围岩变形的主要力源,揭示了水力压裂切顶卸压维护复用巷道围岩稳定的作用机理。利用理论计算确定了合理压裂层位高度及相关参数,制定了水力压裂卸压技术方案,并成功应用于井下试验。现场应用效果表明,水力压裂卸压技术有效缩短了工作面悬顶、降低周期来压步距,同时减小来压时动压系数;显著降低了支架所受顶板压力。压裂段巷道顶板移近量减少了55.7%,采动影响范围明显减小,水力压裂能够极大减小复用巷道围岩的收敛量与收敛速度的同时在远场上形成了应力缓冲区,缓解了复用巷道的高应力状态,起到了良好的卸压效果,维护了巷道围岩的相对稳定。