深部全煤巷道锚网耦合支护技术应用研究

支护体与围岩在刚度、强度和结构上的不耦合是影响全煤巷道围岩稳定性的主要原因．为解决这一问题,采用新型的锚网索支护方案对支护参数和支护过程进行优化．计算机模拟结果显示,巷道实施耦合支护方案后,应力集中程度减小,高应力区向深部围岩转移,支护系统可靠性明显增强．优化后的支护方案运用于现场,巷道围岩达到稳定的时间较优化前明显缩短．理论和实践表明,深部全煤巷道通过强化支护和适度让压,充分发挥锚网围岩整体力学效应,可以达到巷道稳定的目的．     

第三系软岩巷道变形破坏特性及耦合控制对策研究

本文分析了我国第三系软岩巷道变形破坏特性,对锚网索-双层桁架支护技术在柳海矿的成功实践进行了深入研究。现场调查结果显示,柳海矿第三系软岩巷道破坏范围广、返修率高、破坏形式复杂且呈现非线性大变形现象。通过综合分析本区的高应力节理化强膨胀复合型变形力学机制,提出锚网索-双层桁架耦合支护体系,即充分利用桁架全方位立体耦合受力特性,结合锚网索从时间和空间上控制围岩非线性大变形,使巷道围岩受力更加均衡合理。锚索可以调动深部坚硬围岩强度,而双层桁架以其强度高、整体性强、协同均匀性好和立体化接触受力特性承载围岩流变荷载并相互传递,使巷道深部围岩高应力能够得到有效转化。工程实践表明,该技术得到成功运用,保证了巷道底板稳定性。     

深井大断面切眼稳定性控制技术研究

针对张小楼煤矿深部大断面切眼围岩变形大、支护体破坏严重问题,通过现场调研和分析,认为在埋深大、高地应力、围岩裂隙发育等条件的影响下,原支护不能适应围岩大变形的特点,巷道关键部位出现破坏,进而削弱支护系统的整体功能。针对这一问题,采用软岩耦合支护思想,对切眼采用锚网-围岩以及锚索-关键部位的耦合支护方式,实现了支护体与围岩在强度、刚度和结构上的耦合,从而达到控制切眼稳定的目的。通过现场实践检测,表明耦合支护对深部高应力大断面巷道能够起到较好的支护效果。     

深部大断面煤巷支护失效分析及控制对策

为解决深部大断面煤巷高应力、支护体易失效问题,对锚网索时空耦合支护进行数值模拟与工程应用研究。以东滩煤矿1306运输巷为背景,通过现场矿压监测,发现支护体与围岩在强度、刚度、结构上耦合效果差是造成支护失效的主要原因。结合支护失效机制,提出及时支护和滞后支护的锚网索耦合支护方式,及时支护采用锚杆高强度高预紧力柔性支护,滞后支护采用锚索高强度高预紧力刚性支护,确定了锚索滞后支护距离为30 m。现场监测发现锚网索耦合支护不仅能够提高支护质量,还能将围岩变形量控制在允许范围内,保证围岩稳定。     

深部巷道围岩锚网耦合支护技术

通过介绍巷道围岩与锚网索耦合支护技术,得到在深部复合顶板煤层巷道实现耦合支护的基本特征在于巷道围岩与支护体在变形量、强度、刚度及结构上的耦合。通过在平煤十矿戊9-21210风巷施工200 m的监测结果发现,巷道实施围岩与锚网耦合支护方式后,巷道顶板、两帮和底鼓均属于正常变形量,实现了一次成巷。     

深部低预紧力支护软岩巷道破坏机理和支护对策

在传统低预紧力锚杆支护下,受限于施工机具和工艺等因素,锚杆预紧力只能达到3~5t,造成深部软岩巷道变形大、难支护。本文以兴安矿四水平空车线巷道为研究对象,分析了传统锚网索支护条件下巷道的变形破坏现象和特征,采用FLAC3D再现了在原低预紧力支护条件下巷道变形和破坏过程,得出了空车线巷道的破坏机理,即较低的预紧力无法限制围岩的变形,支护体随围岩整体移动,进而造成巷道失稳破坏,提出了基于高预紧力的锚网索耦合支护对策,现场应用取得了良好的效果。     

深部高应力软岩巷道支护技术研究

浅部传统支护强度难以满足深部巷道高应力要求。本文分析了薛村矿三水平变电所深部软岩巷道围岩变形破坏特征及影响因素,运用FLAC3D软件模拟了传统锚网索支护与锚网索喷+注浆加固支护两种支护方式。巷道围岩收敛变形监测表明,运用锚网索喷与注浆加固相结合的支护方式能够有效控制深部软岩巷道围岩收敛变形。     

深部托顶煤巷道支护技术研究

针对新矿集团新巨龙煤矿-800 m水平托顶煤巷道围岩变形破坏严重的问题,通过现场调研,得出了该类巷道变形破坏特征,顶板变形破坏明显高于两帮。基于数值模拟,探讨了托顶煤巷道围岩的塑性破坏范围,提出了高强度锚网索联合支护,确定了支护参数,并将锚网索联合支护应用于现场,取得了较好支护效果,为此类托顶煤巷道的支护设计提供了借鉴。     

软弱特厚煤层大断面巷道支护技术研究

该文在分析大断面煤巷围岩变形基础上,数值模拟分析了锚网索支护效果,现场工业性试验结果表明,高强稳定型锚网索耦合支护技术能够有效控制巷道围岩变形。     

组合锚注支护技术在赵固一矿深部大断面巷道中的应用

针对深部大断面巷道受高应力作用及支护方式等因素影响,极易出现巷道围岩变形快、变化量大、维护管理困难等问题,分析巷道围岩破坏变形原因,把锚网索支护技术与巷道注浆加固技术进行有效结合,提出注浆组合锚网索联合支护技术方案,利用中空锚杆锚索用作注浆管,对岩层注浆后,浆液会在岩层扩散区域内进行均匀扩散,使锚杆锚索与围岩共同组成一个支护圈,形成共同承压作用,提高围岩的整体性和完整性,增强其自身强度和自承能力,确保巷道的长久支护稳定。通过现场应用实践结果表明,巷道围岩顶底板移近量和两帮变形量比原普通支护方式减小了50%～70%,巷道破坏变形情况得到有效控制。     

破碎围岩巷道锚网索喷注耦合支护技术的研究与应用

深部软岩巷道具有非线性大变形特征,单一的支护方式难以控制。锚网喷注支护是具有锚网喷支护与注浆加固共同作用的一种耦合主动支护方式,可以改变围岩力学参数,提高围岩强度。文章结合鹤岗矿业集团兴安矿四水平中央石门返修的工程实践,分析了锚网喷注支护的工程特点。经理论分析和工程应用表明,锚网喷注支护显著提高了围岩的强度和承载能力,有效地控制了深部软岩巷道变形问题,是一种有效控制深部软岩巷道变形的支护形式。     

深井软岩巷道强力一次性支护技术研究及应用

为解决14040工作面下顺槽底抽巷深井软岩巷道围岩变形显著问题,针对巷道地质条件及原支护变形情况,分析了巷道变形原因,研究了深井软岩巷道变形控制机理,同时根据巷道条件提出了强力一次性支护技术,通过数值模拟研究了围岩控制效果,并进行现场观测验证了支护技术的围岩控制效果.研究结果表明:原支护围岩控制效果不佳的根本原因是泥岩...     

高应力极软破碎岩层巷道高强度耦合支护技术研究

从控制围岩集中应力转移和缩小围岩破碎区范围出发,分析了牛马司矿业公司水井头煤矿-300 m东大巷的变形破坏特征,得出该巷道围岩失稳机制,指出原支护方式的主动让压、支护强度低是导致巷道剧烈变形的主要原因。通过现场测试和数值模拟,提出了采用高强度锚杆、强力锚索、注浆加固围岩的高阻让压和高强度支护技术,根据现场监测数据和耦合支护原理,确定了合理的各支护环节的支护时间:U型钢支护在锚杆支护32 h后进行;注浆支护在Ｕ型钢支护10 d后进行。     

超大断面硐室围岩变形破坏机理及控制

针对断面面积近100 m2的大采高支架换装硐室,采用现场观测、数值模拟等方法分析其变形破坏机理:硐室断面增大致使围岩破碎区、塑性区增大,超大断面硐室塑性区半径达到普通断面硐室的2.2倍;断面增大引起掘进扰动应力增高,而锚杆加固厚度小、初期支护阻力小致使软弱围岩严重变形破坏。针对支架换装硐室0~2.5 m的破碎区、2.5~8.0 m的塑性区,提出了分区耦合支护围岩稳定控制原理:硐室围岩由浅至深破坏程度逐渐减小,达到稳定所需支护强度逐渐减小,采用高强高预紧力"锚杆、注浆锚索、锚索"支护及"分区注浆加固"技术,可形成针对破碎区、塑性区和弹性区的3个相互联系的承载圈,从而满足各个分区支护强度需要,实现支护结构和围岩共同承载,保证围岩稳定。     

复杂软弱岩层大巷的稳定性与支护方式研究

复杂软弱岩层大巷具有变形量大、难支护、围岩持续变形破坏的工程特征,实践表明,现有支护难以控制。通过对不同支护方式的数值分析,提出了全封闭支架+全断面松动卸压以及二次锚杆支护的支护方式,数值分析结果表明,新支护方式下应力集中程度减小,高应力区向围岩深部转移,有效控制了围岩的剧烈变形。现场试验证明,新支护方式通过适度让压和锚杆支护强化围岩的作用,充分发挥了锚杆与围岩的整体力学效应,使围岩变形达到稳定的时间明显缩短,保证了巷道的稳定,具有显著的技术经济效益。     

沿空留巷无煤柱开采技术在屯兰矿的应用与研究

针对屯兰矿生产条件和围岩特点,分析沿空巷道顶板岩层运动特点及对沿空巷道围岩的影响,提出了沿空巷道锚梁网联合支护方案和充填体内钢筋网加固方法,增加沿空巷道围岩和充填体强度,实践证明沿空巷道变形满足生产要求。     

软岩巷道高强锚杆辅助锚注支护机理及应用

基于软岩巷道变形破坏规律,对高强锚杆辅助锚注支护加固机理进行了研究分析．采用有限差分软件FLAC^2D,对深部软岩巷道使用普通锚喷支护、高强锚杆支护和高强锚杆辅助锚注支护前后围岩变形破坏规律进行了数值模拟,对锚注支护前后围岩的位移及塑性区的变化情况进行了系统分析,并与现场实测结果进行了对比．结果表明,锚注支护利用锚杆与注浆相结合的方法,显著提高了围岩的强度和承载能力,极大地提高了软岩巷道的支护效果,扩大了锚杆的使用范围,能有效控制软岩巷道的围岩变形,具有显著的经济效益．     

高应力深部巷道围岩变形特征与控制技术研究

分析了高应力深部巷道围岩变形特征与控制技术,采用FLAC^3D数值模拟软件,分析了巷道垂直位移变化规律以及围岩塑性区扩展规律;依据高应力深部巷道围岩变形特征,设计了以锚注为主要支护方式的耦合支护体系,并对改良后的支护方式进行了验证。研究得出,采用锚注和高强度预应力锚杆耦合支护方案,巷道围岩变形得到了有效控制。     

沿空留巷巷内支护技术研究与应用

针对沿空留巷围岩变形大、变形不匀均、维护效果差等状况,以沁新矿沿空留巷为工程背景,采用数值模拟分析了巷内支护与围岩变形、应力分布的关系,揭示了沿空留巷巷内支护机理：采用高阻让压支护,提高沿空留巷围岩承载能力和抗变形能力,适应沿空留巷阶段性围岩大变形与应力调整。开发了沿空留巷巷内支护技术：① 基本支护：采用高预紧力、高强度、大延伸率锚杆与锚索支护,提高围岩承载能力、适应围岩大变形;② 加强支护：回采工作面后方一定范围内的沿空留巷采用高阻让压的单体液压支柱加强顶、底板支护,即在采空区顶板破断和沿空留巷围岩应力调整的剧烈阶段,通过单体液压支柱有效支撑顶底板、减小顶板回转、下沉和巷道底臌,保持沿空留巷围岩稳定;③ 沿空留巷围岩变形稳定后撤除作为加强支护的单体液压支柱。