注浆加固技术在十三矿-685 m进风大巷中的应用

针对煤矿开采深度不断向深部延伸,掘进巷道受深部高应力的影响越来越大,巷道围岩整体稳定性差,矿山压力显现越剧烈现象,一般锚网喷加锚索支护无法从根本上控制巷道的变形。总结了平煤股份十三矿-685 m进风大巷注浆加固技术,依据对巷道掘进之后变形监测数据的采集,对巷道变形机理进行分析研究,并对注浆时段进行了合理选择,在对巷道的注浆工艺进行了充分论证的基础上,对巷道进行了注浆。注浆后效果表明:巷道滞后注浆时间段的选择非常重要,巷道在恰当的时间内进行注浆加固施工,能有效控制巷道的变形,巷道注浆后变形量明显减小,岩体的稳定性明显增强,减少了巷道日常维修工作,降低了矿井的生产成本,保障了矿井的安全生产。     

整合煤矿采空区内掘进巷道注浆加固技术

针对整合煤矿宏远煤矿总回风巷掘进通过采空区时巷道支护难的现状,采用在巷道掘进前进行高冒区充填注浆的技术方法,提高破碎矸石整体粘结力进而构成人工顶板,掘进时钻孔超前注浆提高采空区围岩强度.现场实践证明,选用化学注浆加固材料进行注浆加固,片帮、顶板冒落现象明显改善,围岩变形得到了很好控制,两帮移近量为118～ 141 mm,顶底板移近量为123～ 133 mm.     

鄂尔多斯矿区小煤柱沿空掘巷冲击地压机理

以门克庆煤矿11-3106回风巷掘进期间的矿压动力显现为背景,采用理论分析、数值模拟、现场实测等方法,对鄂尔多斯矿区厚硬岩层条件下小煤柱沿空掘巷冲击地压机理进行研究。研究结果表明：由于煤层顶板上方存在较厚硬岩层,当煤体开挖后,顶板岩层依旧具有一定承载能力,使得岩层在滞后一定时间以后才会出现较大形变;巷道顶板运动趋势出现一定的滞后性,通过判断巷道顶板的下沉幅度,明确了下沉最为明显的区域为滞后掘进工作面25～53 m;微震事件集中区域以及巷道顶板的变形量主要集中在滞后掘进工作面20～60 m区域,理论分析计算区域与现场实际相符。此外,基于掘巷期间矿压显现主要影响区域提出相应的卸压、支护措施,保障了现场施工的高效和安全。     

综合防治水技术在综掘煤巷施工中的应用

为解决某矿30902工作面回采巷道掘进期间面临顶板涌出量大问题，提出采用长距离顶板钻孔对巷道顶板含水层进行超前探测及疏排，并针对局部顶板富水区采用中空注浆锚杆进行改造、加固。现场应用后，30902工作面回采巷道可保持20 m/d掘进速度，期间巷道顶板淋水量控制在3 m³/h以内，巷道掘进基本不受顶板淋水影响，取得较好的防治水效果。     

深部大断面巷道围岩注浆加固技术研究与应用

针对深部大断面巷道支护成型后服务期间围岩变形比较严重,巷道顶底板和两帮变形量较大等问题,基于莫尔-库仑准则和力学平衡原理,对巷道围岩注浆改性机理及巷道围岩注浆力学模型进行分析;采用FLAC~(3D)数值模拟方法对比分析了分层掘进、一次见顶见底掘进、注浆加固与未注浆加固,4种交叉支护方法下围岩塑性区、应力场及围岩移近量演化规律。结果表明:注浆加固后巷帮塑性区破坏范围及围岩移近量明显减小,有效控制了巷道围岩变形。定性分析并确定了"分层掘进+滞后高压注浆+强力锚索支护"的矿压控制方案,实际应用结果表明该方法能够有效控制巷道围岩变形,可为深部大断面围岩巷道注浆加固的设计与应用提供借鉴。     

泥化软岩巷道冒顶修复及过断层技术研究

针对1-1201运输顺槽开口段冒顶特点,提出"预埋导水管、注浆管+喷浆封闭+注浆固结+注化学浆充填接顶"的冒顶修复方案,设计采用"超前注浆加固巷道顶板+多循环小进尺掘进+超前管棚+滞后喷浆+注浆补强巷道"过断层掘进支护方案。对1-1201运输顺槽过断层后巷道围岩变形量进行监测,巷道顺利通过断层。     

8804掘进巷道顶板防治水技术实践研究

针对同煤集团四台矿8804掘进工作面巷道顶板的采空区的积水危害,进行了防治水综合技术研究,采用瞬变探测法来对其顶板异常区域进行探测,对异常区域实施注浆堵水措施,实现了8804掘进工作面巷道积水的治理,可以为同类型积水问题的治理提供参考。     

综采动压区沿空掘巷“时-空”关系分析

针对油页岩综采动压区沿空掘巷中面临的支护困难、围岩变形量大等问题,对掘进与回采的“时-空”关系、巷道支护加固方案及修复技术进行研究。基于理论及数值模拟分析,得到巷道围岩变形及应力分布规律,初步确定巷道掘进方案;结合掘进期间的矿压观测结果,确定掘进与回采合理的时空关系。追尾掘进时,巷道合理的滞后距离为136 m,滞后天数不应小于36 d;对头掘进时,巷道进入停采线的距离应小于50 m。根据围岩变形观测情况,对不同地段巷道分别设计了加固及修复方案,加固维修后的巷道能够满足生产要求,对类似条件下巷道掘进具有指导意义。     

中空锚固注浆封堵技术在色连二矿的应用

矿井巷道在掘进过程中需要对顶板和围岩进行支护,而在围岩破碎且有淋水的巷道是锚网喷浆支护的难题,对支护效果影响较大。在锚网喷浆支护之前,通过中空锚固注浆封堵新技术,对顶板出水处注浆充填加固堵水,对部分地段淋水较大部位,可用中空锚杆进行注浆封堵,防止巷道变形。中空锚固注浆封堵新技术在鄂尔多斯色连二矿的成功应用,为锚网喷浆支护创造了良好条件。     

中空注浆锚索在高地应力松软煤巷中的应用研究

高强度中空注浆锚索与高性能锚杆相结合的组合控制技术,能有效控制高地应力松软煤巷等该类巷道出现的巷道失稳问题.某矿3313综放工作面回风平巷在深部掘进时出现围岩变形量大、支护失效等问题,高地应力、围岩性质差和原始锚杆支护参数的不合理是导致巷道失稳的主要因素.针对该巷道特点,采用高预应力锚杆(索)支护条件下围岩适当让压、中空注浆锚索注浆以改善顶板大范围内围岩力学性质等技术,有效控制了围岩塑性区发育、提高了顶板围岩强度并改善了锚杆受力状态.现场工业性试验表明:与前期掘进巷道相比,围岩松动区缩小为1 m左右,顶板、底板及两帮的变形量分别下降了63.6%,53.3%和51.7%,高地应力松软煤巷的围岩变形得到了有效控制.     

立体联合注浆加固技术在动压巷道支护中的研究与应用

为增加开采效率,保证巷道服务年限,结合羊东矿巷道破坏的成因和现状,采用深浅孔联合注浆加固配合锚网喷索支护技术、配合中空锚索注浆施工工艺,并利用“双十字法”观测60 d内巷道表层围岩的收敛性变形情况,应用结果表明,巷道两侧最大位移为80～100mm,支护强度达到预期,提高了巷道整体稳定性,此次实验取得预期支护强度设想。     

千米深井软岩巷道二次支护中的注浆加固效果分析

针对巷道滞后注浆效果难以得到保证的问题,在对注浆效果影响因素分析的基础上,结合巷道注浆的具体参数,利用本质安全YTJ20型钻孔窥视仪电视成像和染色剂跟踪浆液的方法,对朱集煤矿架锚注支护条件下千米深井软岩巷道的滞后注浆效果进行检验.结果表明:巷道滞后注浆的有效加固范围为径向0～2.6 m;在有效的加固范围内外均出现了围岩仍较破碎的区域,有部分大的裂隙和离层中未发现注浆痕迹,这是由巷道注浆孔较浅、注浆间排距过大、注浆滞后巷道掘出时间太长等原因造成的.因此对巷道的注浆参数进行了优化:将浅注浆孔的间排距调整为1.5 m×2.1 m,注浆压力不大于1.5 MPa,注浆的滞后时间控制在巷道掘出后10～20 d;深孔注浆孔深确定为3.0 m,问排距1.5 m×2.1 m,注浆压力不小于2.0 MPa;深浅孔的注浆孔交替布置,深孔注浆滞后浅孔注浆30 d左右.     

破碎顶板巷道围岩支护技术实践

31103运输巷在顶板破碎、松动破坏范围大、围岩承载能力差以及围岩支护参数不合理等多重因素影响下呈现顶板离层量大、支护困难以及围岩变形严重等问题。结合31103运输巷现场条件，提出采用锚网索+注浆+喷浆方式支护，综合使用超前注浆、围岩喷浆、长锚索以及滞后注浆方式实现破碎顶板巷道围岩加固、支护。现场应用后，运输巷顶底板、巷帮变形量分别控制在89 mm、148 mm以内，围岩变形量较小，可满足巷道掘进及后续使用需求。     

巷道滞后注浆加固与滞后时间分析

根据巷道围岩超过强度峰值后的变形是其强度不断降低的平衡过程，分析了滞后注浆巷道稳定技术的原理考虑实现新平衡及其所需的时间提前量，结合巷道变形（或破碎圈）发展规律的经验关系，给出注浆加固巷道稳定技术的滞后时间参数确定方法其结果在经验的最佳滞后时间范围上限，较国外方法有更合理之处     

巷道最佳注浆加固时机的分析研究

对松散破碎以及软弱围岩巷道进行注浆加固巷道围岩时,注浆时机的选择对注浆效果具有很大的影响。有效地进行注浆加固的先决条件是浆液能够在围岩中均匀地流动渗透到一定范围,且注浆后能明显提高围岩强度和整体承载能力。在综合考虑围岩裂隙的发育程度、注浆加固体的强度、所需控制的围岩变形量及注浆工艺等因素的基础上,确定了最佳的注浆时机——滞后15d～25d。     

特厚煤层破碎围岩巷道注浆加固技术应用研究

庞庞塔矿9-301工作面回采初期,轨道巷出现剧烈的矿压显现现象,主要表现为围岩松散破碎,锚杆、锚索失效,设计采用高水速凝材料对9-301轨道巷进行注浆加固,现场应用后矿压监测结果表明,注浆加固后9-301轨道巷在采动影响下,顶板下沉速度最大为73 mm/d,两帮移近速度最大为119 mm/d,顶板下沉量小于400 mm,两帮总相对移近量小于700 mm,巷道变形量能够满足回采期间巷道的正常使用。     

深部巷道锚网喷注协调支护时效性研究

针对深部巷道顶板变形量大，锚杆锚索易破断、失效，不断维修耗工耗时等问题，应用流变元件建立了顶板支护结构的本构模型，结合邢东矿-980水平巷道交叉点顶板变形监测数据，分析研究了锚网喷-锚索-锚注支护体系在不同支护时期的变形规律与特点，得出了联合支护方案中各支护单元的合理支护时机。结果表明：合理选择补强与注浆施工时间，可有效提高围岩稳定性，支护单元的性能得到了充分发挥，并在一定程度上抑制了围岩收敛速度，试验条件下一次支护后10，17~25 d分别为补强支护与注浆加固的合理时间，支护后100 d内顶板下沉量平均减小了23%，注浆15 d进入缓慢收敛阶段，平均变形速率0.51 mm/d。     

地面定向钻注浆技术在掘进巷道过断层中的应用与研究

袁店一井煤矿东翼大巷施工范围内地质构造复杂,掘进巷道过aF1断层为大型断层(∠60°～70°,H=260～310 m),施工时会出现顶板垮落、断层突水等工程及水文地质问题,影响巷道掘进效率,且存在安全隐患。传统掘进巷道过断层技术措施多采用注浆支护复合措施,该技术受多种条件限制,耗费人力物力,且存在安全风险。地面定向钻注浆技术沿巷道顺巷钻进,最大限度揭露巷道围岩地层裂隙及断层破碎带,高压注浆加固巷道围岩裂隙及断层破碎带后,降低支护难度,消除潜在危害,使巷道掘进更加安全高效。     

动压影响破碎围岩巷道注浆加固技术研究

为提高回采巷道围岩控制能力、确保采面回采安全,文章以山西某矿5307运输巷围岩加固为研究对象,针对应力集中、围岩承载能力不强、裂隙发育等原因导致的围岩变形量过大问题,提出采用注浆方式控制围岩变形。运输巷围岩变形以顶板下沉、煤柱帮收敛为主,在对注浆方案优选后,提出顶板采用浅孔、深孔结合注浆,煤柱帮采用深孔注浆方式,注浆浆液以高水充填浆液为主、马丽散为辅,并对注浆方案进行了设计。现场应用后,巷道顶板、巷帮变形量分别为390 mm、675 mm,可满足采面回采需要。     

遇水软化崩解泥岩顶板巷道超前预注浆加固技术

山西某矿10#煤泥岩顶板受上部采空区积水影响,10#+11#煤联合巷道部分在掘时出现顶板淋水崩解、严重冒顶现象。由于围岩的软化破碎和水对锚固的损伤,致使常规支护手段失效,为此在掘进前对巷道顶板围岩进行取芯勘探,若发现围岩有突水软化迹象,则对巷道顶板采取超前预注浆加固。通过对注浆孔布置、注浆参数、注浆工艺等进行理论分析和工业实践,再对堵水效果、围岩物理特性和位移量进行分析对比,结果表明,对遇水软化的泥岩顶板进行超前预注浆加固,可有效地堵截水源,加固泥岩顶板,提高围岩的整体稳定性,保证巷道安全快速掘进。