中空注浆锚索配合FSS化学浆支护在过断层中的应用

介绍了中空注浆锚索的结构、作用机理,以及采用FSS化学浆替代原水泥浆对围岩进行加固技术。巷道在过特殊构造时传统锚网索喷+梯子梁支护不能满足支护要求;巷道顶板出现下沉、锚索被拉断等现象时,通过使用中空注浆锚索配合FSS化学浆对围岩进行加固,可使顶板下沉得到有效控制,巷道加固取得了预期的效果。     

中空注浆锚索在深部软岩巷道支护中的应用

为解决曲江矿西二进风石门巷道拱顶下沉、底部鼓起等变形问题,研究设计了一种新型中空锚索注浆加固方案,通过该方案的实施效果发现:中空锚索注浆可以改变围岩内部松散结构,对围岩起到胶结加固的作用;中空注浆锚索加固技术能够有效控制围岩巷道的变形,保证了围岩巷道的长期稳定性。     

中空注浆锚索在沿空留巷支护中的应用

和传统的注浆锚索相比,中空注浆锚索通过注浆芯管对围岩注浆,并利用锚索锁具预紧,施工工艺方便可靠,实现了锚注一体,提高了锚索的承载力和支护效果。中空注浆锚索应用于山西高河煤矿井下沿空顺槽支护加固中,取得了良好的支护效果,和端锚支护的巷道相比,采动影响后,巷道两帮和顶底板移近量明显减小,顶板深部离层得到了有效控制,节约了用于补强支护的成本。实践证明,中空注浆锚索在动压巷道二次支护中取得较好的效果。     

中空注浆锚索在沿空留巷支护中的应用

文章主要介绍一种新型中空注浆锚索的结构、作用机理以及在煤矿现场的应用情况。和传统的注浆锚索相比,中空注浆锚索通过注浆芯管对围岩注浆,并利用锚索锁具预紧,施工工艺方便可靠,实现了锚注一体,提高了锚索的承载力和支护效果。中空注浆锚索应用于山西高河煤矿井下沿空巷道支护加固中,取得了良好的支护效果,和端锚支护的巷道相比,采动影响后,巷道两帮和顶底板移近量明显减小,顶板深部离层得到了有效控制,节约了用于二次支护和补强支护的成本。     

锚注联合加固支护体系在巷道扩修中的研究与应用

巷道扩修中,中空注浆锚杆及中空注浆锚索组成锚注联合加固支护体系通过优化支护参数、完善施工工艺,能有效地提高围岩的自身强度、改善支护体的支护特性,使围岩承载能力得到显著提高,达到巷道少维护或免维护的目的。     

基于FLAC~(3D)的深部软岩巷道中空注浆锚索加固分析

清水营深部软岩巷道顶板下沉量大,两帮位移大,底鼓严重,需采取新的加固方案。利用FLAC3D数值模拟软件对锚喷支护和中空注浆锚索加固支护2种条件下的围岩变形状态进行对比分析。结果表明,围岩两帮以及顶、底板的位移降低,围岩的大变形失稳现象得到有效控制,采用中空注浆锚索支护方案可行。     

深部破碎围岩条件下立体交叉巷道超前治理技术研究及应用

随着浅部煤炭开采向深部煤炭开采转变,深部高应力环境下掘进工作面立体交叉点附近巷道围岩松散破碎难以支护的工程问题,成为影响巷道快速掘进和后期使用维护的难题,考虑巷道围岩裂隙的存在,采用注浆超前治理+中空注浆锚索锚注一体化支护技术,研究结果得出：破碎岩体中,端头锚固方式容易发生脱黏失效,锚索预紧力达不到设计要求,且无法通过黏锚力控制浅部围岩,随着锚固长度增加,锚固力显著增强,对浅部破碎围岩的控制效果也越好。基于上述研究,提出破碎围岩条件下过揭发巷道注浆超前治理+中空注浆锚索锚注一体化支护技术,经工业性试验,巷道变形得到有效控制。     

采空侧高应力巷道中空锚索注浆加固技术研究

随着矿井开采向深部发展,高应力巷道围岩变形破坏现象严重,巷道返修频繁,严重制约煤矿正常生产作业,带来巨大经济损失。为了解决此问题,中空注浆锚索应运而生,中空锚索注浆加固技术能很大程度上提高围岩强度,减小巷道变形量,提高巷道利用周期。鉴于此,本文通过FLAC3D针对围岩变形破坏特征、注浆加固作用、锚注支护效果等方面进行数值模拟,为采空侧高应力巷道全长锚注支护方案及注浆参数选择提供理论依据。     

高强全锚注支护结构性能与工艺技术应用北大核心

针对高应力、软岩、动压、裂隙节理破碎岩体及其复合型困难条件巷道围岩非连续、非协调大变形控制难题,采用理论分析、室内支护材料力学实验、现场试验的综合研究方法,进行了高强中空注浆锚杆、高强中空注浆锚索结构分析、性能测试及工艺技术应用探索,提出了复杂困难条件巷道高强全锚注一体化控制理念,即通过采用高强中空注浆锚索/锚杆及高强护表构件全锚注支护,最终形成巷道围岩'协同强力护表、叠加内拱、深外拱'多层次、梯次强化支承结构;在平煤一矿回风上山进行了全方位高强耦合控制试验,长期矿压观测表明巷道围岩得到有效控制,真正实现了锚杆索锚注一体化、全长锚固及围岩提质增强。     

近距离下煤层中空注浆锚索注浆前后周边剪应力作用机理

为解决近距离下煤层破碎巷道围岩难以控制的问题,基于理论分析和数值模拟研究中空注浆锚索注浆前后对破碎围岩的控制效果,即注浆前后中空注浆锚索与围岩的周边剪应力作用机理。结果表明：注浆前锚固段符合粘弹性本构模型,剪应力曲线呈现线性增加到非线性下降再到稳定的单峰值,注浆后巷道周围预应力场沿锚索形成一个渐变式的整体,使巷道围岩应力场重新分布,剪应力强度随之降低,应力曲线转变二次线性快速增加到非线性快速下降再到稳定的双峰值曲线,有效提高破碎围岩和软岩巷道的抗剪强度。     

中空注浆锚索技术在朱集西煤矿的应用

针对朱集西煤矿外水仓巷道因围岩较破碎,巷道压力显现明显,造成巷道严重底鼓、顶板下沉、巷道全断面内缩、反复修护的现象,分析巷道破坏特征及原因,简述了中空注浆锚索在外水仓的应用,利用锚索锁具预紧、端头锚固,实现了锚注一体,提高了锚索的承载力和支护效果。通过中空注浆锚索加固后,使巷道两帮和顶底板移近量明显减小,顶板深部离层得到了有效控制,节约了用于二次支护和补强支护的成本。     

高强度预应力注浆锚索在深井软岩巷道修复中的应用

针对潘一矿东井西一11-2采区轨道上山难以支护的问题,在分析该巷道变形破坏影响因素的基础上,结合预应力中空注浆锚索强度高、能实现深部注浆加固的特点,提出了在对原巷道进行刷扩套棚的基础上采用中空注浆锚索进行深孔高强锚注加固。工程实验表明,该加固方案有效地控制了巷道围岩变形,试验取得了良好的支护效果。     

深井巷道高强锚注一体化技术与工艺应用研究

针对深部地层力学环境条件下高应力软岩巷道围岩大变形控制难题,总结分析了深部巷道围岩控制的4种技术途径,提出了深井巷道高强全锚注支护控制理念,通过高强中空注浆锚杆、高强中空注浆锚索对围岩进行大范围高压注浆,实现围岩承载结构的延扩及自承能力的提升。试验表明:高强锚注支护能够充填围岩宏观裂隙、挤压楔固密实围岩孔裂隙,改善围岩力学性能,有效控制了离层向纵深发展。     

高强度等级中空锚索与线性锚索束协同支护技术

中空注浆锚索由于其特殊的中空结构,导致极限承载能力较常用实心锚索降低了30%以上,难以满足深部复杂应力环境巷道的支护要求。研究开发了2060MPa高强度等级中空注浆锚索,经实验室和现场实测,其极限承载能力达到了660kN以上,并指出了其拉力分散型的力学本质。为避免巷道顶板岩层水平移动导致的锚索剪切破坏,提出了高强度等级中空注浆锚索与线性锚索束协同支护技术,阐释了两种支护结构协同支护作用机制。选择顾桥矿1127(1)运输巷巷修工程为背景,开展了高强度等级中空注浆锚索与线性锚索束协同支护技术的现场试验,应用结果表明,该技术能够有效控制深部高地压巷道的围岩大变形,是一种行之有效的巷道加固方式。     

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。     

中空注浆锚索在高压煤巷中的应用

针对紫金煤业高应力软煤岩巷道支护困难的现状,提出了采用锚带网喷+中空注浆锚索联合支护的方案。介绍了中空注浆锚索支护机理、施工工艺,制定了联合支护方案,并在1203面材料巷进行了支护试验。试验结果表明,采用该联合方案能较好地控制巷道围岩变形。     

晋华宫矿12号层301扩区回风巷泥质胶结围岩控制技术

晋华宫矿12号层301扩区回风巷在泥质胶结软岩中掘进,巷道存在围岩变形量大、支护结构容易失效问题。为了确保巷道掘进及使用安全,提出采用锚注技术对围岩进行控制,并进行现场应用。结果表明:①301扩区回风巷围岩变形主要原因是围岩为泥质胶结的砂质泥岩、砂岩,本身强度及承载能力低,容易风化及崩解,从而导致支护结构中锚杆、锚索等失效;②提出采用中空注浆锚杆、中空注浆锚索对围岩进行注浆加固,通过提升围岩与支护结构耦合效果,降低巷道围岩变形量;③在泥质胶结围岩中采用亲泥性泥岩注浆材料不仅可降低注浆成本而且可起到较好的围岩控制效果。现场应用后,巷道顶底板及巷帮变形量分别控制在19、16 mm以内,取得显著应用效果。     

基于FLAC~(3D)的中空注浆锚索数值分析

针对中空注浆锚索出现的受力问题,利用FLAC~(3D)内置的cable结构单元对中空注浆锚索进行模拟拉拔实验,分析中空注浆锚索在全长锚固时锚索在不同拉拔载荷下围岩和锚索的应力位移演化规律以及锚索轴力演化特征。模拟结果表明:在相同拉拔载荷下,中空注浆锚索周围0~0.5 m范围内的围岩,越靠近中空注浆锚索的围岩位移变化量越大;在不同载荷同一位置围岩的位移随着拉力的增加而逐渐增大,围岩位移沿着索体径向方向上总体呈负指数下降,随着拉力逐渐增加,在锚索与锚固剂的连接面处岩体应力由拉应力逐渐变为压应力。当拉拔载荷在400~440 kN时,锚索位移量突然增加,锚索逐渐发生破坏,破坏之前,最大位移量达到250 mm左右,瞬间被拉断后,锚索位移量达到400 mm左右。在不同拉拔载荷下,锚索受力由锚索底部逐渐传递到锚固段,剪切滑移破坏逐渐上升,最终导致锚索发生破断。通过模拟和现场实践表明应用中空注浆锚索支护巷道具有一定实用性。     

基于FLAC^(3D)的中空注浆锚索数值分析北大核心

针对中空注浆锚索出现的受力问题,利用FLAC^(3D)内置的cable结构单元对中空注浆锚索进行模拟拉拔实验,分析中空注浆锚索在全长锚固时锚索在不同拉拔载荷下围岩和锚索的应力位移演化规律以及锚索轴力演化特征。模拟结果表明:在相同拉拔载荷下,中空注浆锚索周围0~0.5 m范围内的围岩,越靠近中空注浆锚索的围岩位移变化量越大;在不同载荷同一位置围岩的位移随着拉力的增加而逐渐增大,围岩位移沿着索体径向方向上总体呈负指数下降,随着拉力逐渐增加,在锚索与锚固剂的连接面处岩体应力由拉应力逐渐变为压应力。当拉拔载荷在400~440 kN时,锚索位移量突然增加,锚索逐渐发生破坏,破坏之前,最大位移量达到250 mm左右,瞬间被拉断后,锚索位移量达到400 mm左右。在不同拉拔载荷下,锚索受力由锚索底部逐渐传递到锚固段,剪切滑移破坏逐渐上升,最终导致锚索发生破断。通过模拟和现场实践表明应用中空注浆锚索支护巷道具有一定实用性。     

注浆锚索在司马矿大变形煤巷中的应用

通过分析研究司马矿二采区猴车巷在采动影响下围岩变形破坏机理,采用中空注浆锚索补强加固巷道顶板的大变形破坏,分析了中空锚索注浆加固机理,设计和实施了支护加固方案,并根据现场矿压观测对支护效果进行了评价,可为类似工程提供经验。