砌碹巷道冒顶机理及控制技术研究

以某矿辅助轨道大巷为工程背景,研究分析了砌碹巷道冒顶失稳机理,主要是：①碹体与帮、顶之间存在空隙,碹体不能及时有效支护围岩;②巷道锚杆支护参数不合理,锚杆、锚索不能有效控制顶板下沉,最终导致巷道发生冒顶事故。针对砌碹巷道冒顶的特征和机理提出冒顶段巷道支护技术：①重新砌碹,应用高水速凝材料对碹体与巷道围岩之间的空隙进行壁后充填;②应用高水速凝材料对破碎围岩进行注浆加固;③应用锚杆、锚索对冒顶段巷道进行加强支护。现场矿压监测结果表明,该技术不仅保证了施工安全,而且提高了围岩整体性和承载能力,有效控制了巷道围岩变形。     

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。     

岳南煤业+690 m水平南翼轨道大巷注浆加固技术研究

针对岳南煤业+690 m水平南翼轨道大巷掘进段存在巷道淋水、底鼓以及两帮变形等问题,采用理论分析和现场工业性试验等方法,分析了原轨道大巷砌碹变形情况,提出了注浆加固联合强力锚杆锚索补强支护的综合加固支护方案,有效地改善了围岩的变形情况,保证了行人和材料运输的安全。     

砌碹巷道失稳机理及加固技术研究

为了保证已失稳砌碹巷道的长期使用,采用理论分析和工程实践的研究方法,对其失稳机理及加固技术进行了研究.结果表明:由于受超挖、动压、地下水侵蚀等因素的影响,砌碹巷道容易产生拱顶壁后空洞或拱肩壁后空洞.当空洞发展到一定程度,砌碹结构与围岩的相互作用可使砌碹结构在局部产生大于砌碹抗压强度的弯曲压应力,进而导致砌碹巷道失稳.另外,基于改善砌碹结构受力状况、提高围岩强度和增大支护阻力所提出的壁后充填、围岩注浆和锚杆支护的综合加固技术对失稳砌碹巷道的控制效果良好.     

砌碹大巷失稳机理与控制技术

为解决多次采动影响下砌碹巷道围岩破碎范围广,变形大,难维护等技术难题。综合采用理论分析、数值模拟、工业性试验的方法,研究分析了端氏煤矿3条砌碹大巷在掘巷、一侧采动、两侧采动后围岩应力分布、塑性区分布及围岩变形破坏特征。提出了采用壁后充填、注浆加固与锚杆索支护相结合的联合控制技术。实践表明,联合控制技术可将巷道围岩变形控制在120 mm以内,有效的解决了多次采动影响下砌碹大巷围岩变形大、难维护的问题。     

锚注支护技术在砌碹巷道修复加固中的应用

针对祁南煤矿中央风井车场绕道砌碹巷道的破坏情况 ,对其修复加固采用锚注联合支护的方案。实践表明 ,采用该方案对砌碹巷道进行修复加固 ,不仅保证了巷道的长期稳定 ,而且还取得了显著的经济效益     

砌碹巷道粉煤灰壁后充填机理及应用

砌碹巷道破坏的主要原因是由于支护－围岩接触关系不能适应巷道变形特性造成。本文分析了白皎煤矿砌碹巷道失稳机理,并对碹体壁后充填粉煤灰改善“支护－围岩”关系的作用机理进行了分析,最后得到了现场验证。     

砌碹巷道粉煤灰壁后充填机理及应用

砌碹巷道破坏的主要原因是由于支护 -围岩接触关系不能适应巷道变形特性造成。本文分析了白皎煤矿砌碹巷道失稳机理 ,并对碹体壁后充填粉煤灰改善“支护 -围岩”关系的作用机理进行了分析 ,最后得到了现场验证。     

利用联合支护手段治理副井井壁碹体变形破坏

丰城曲江煤矿副井及马头门碹体变形破坏段位于泥岩、粉砂质泥岩中,利用深孔注浆、预应力锚索及锚注法加固围岩,采用逐歩拆除井壁碹体后重新进行支护的方案修复。使井筒、马头门及其相关巷道围岩固结为一体,增强围岩的整体性和稳定性,取得了预期效果。     

壁后空洞分布对砌碹巷道围岩稳定性影响的数值分析

针对砌碹巷道壁后存在空洞的问题,根据伯方煤矿砌碹巷道壁后空洞窥测结果,利用FLAC3D数值分析软件,研究壁后空洞位置与大小等分布形态对砌碹巷道围岩稳定性的影响规律.结果表明:壁后空洞区域增大出现会增大巷道拱顶区域塑性破坏范围;空洞作用下,最大垂直应力出现在直墙碹体底部,最大水平应力出现在底部电缆沟下方碹体;巷道变形以两帮移近为主.研究成果可为开发砌碹巷道修复技术提供理论依据.     

深井强动压作用巷道强化控制技术研究及应用

煤系地层围岩软弱,在高地压作用下开采深部煤层时,由于埋深大使得巷道的围岩变形严重,巷道的顶板及底鼓量均大于浅埋深巷道,导致深部巷道围岩稳定性控制与支护的难度加大,影响顶帮的稳定从而使得整个巷道失去稳定。通过分析巷道变形破坏机理,根据锚杆索支护理论与注浆加固理论制定了“巷道扩刷+顶帮分区耦合强力支护+底角卸压与加固+底板注浆加固、底板锚索束+喷射钢纤维混凝土+顶板与两帮高压注浆加固”的高强度联合支护方案,确定了支护参数,有效解决了深井强动压大变形巷道的支护问题。通过对现场进行监测,巷道变形量明显减小,巷道变形得到了有效控制。为同类条件下的深井强动压巷道的全断面支护问题提供了新的思路和方法。     

冲击地压矿井综采面过平行空巷支护技术

为解决冲击地压矿井综采面过平行大断面空巷期间顶板不易控制的难题,采用方案对比、理论计算及工业试验相结合的方法,对空巷围岩控制问题进行研究,介绍了易于安装及截割的高强度泵送充填立柱的支护参数设计及应用情况,提出了内部补强支护为基、外部加固支护为主、爆破断顶护巷为辅的综合技术方案。现场应用效果表明:爆破断顶护巷技术能够有效减低悬顶长度,防止顶板大面积来压诱发冲击地压;“内部补强+外部加固”支护技术安全可靠、经济合理,确保了大断面空巷围岩稳定,为工作面安全顺利分段通过平行空巷奠定了基础。     

矿用高强锚索束在重复跨采软岩巷道中的应用

重复跨采作用下软岩巷道变形破坏严重，为解决此类支护难题，以淮北芦岭矿II82运输上山为工程背景，分析围岩地质条件，并对巷道变形破坏特征进行总结，通过岩石力学强度试验、现场钻孔窥视，结合理论分析，分析了巷道失稳的主要原因：围岩自身强度低、围岩流变影响、重复跨采影响、支护方式选择不合理，最后提出“常规锚网喷+浅部围岩注浆强化加固+矿用高强锚索束联合中空注浆锚索支护”控制技术。现场实践表明：试验段巷道在工作面跨采期间顶板、底板、帮部位移量依次为20mm、42mm、25mm，相对于常规支护非试验段巷道降低了43%、60%、57%，实现了巷道围岩的稳定控制。     

魏家地煤矿运输大巷返修支护效果的FLAC模拟分析

以魏家地煤矿运输大巷返修试验段工程为依托,应用FLAC3D数值模拟软件建立与实际支护设计相一致的计算模型,并结合现场监测结果进行分析,得到在"锚网喷+锚注"一次支护基础上进行留设柔垫层让压联合支护方案适应三软煤层变形特征。现场试验表明:返修支护方案是可行的,保证了运输大巷围岩的稳定,满足了魏家地煤矿安全生产的需要。     

复合顶板条件下锚网索喷及注浆加固支护应用

复合顶板条件下的冒顶事故相当严重,且绝大部分属于无显著矿压显现的冒顶事故。为探究复合顶板条件下锚网索喷及注浆加固支护的应用方式,以平煤股份九矿己16-17-22050机巷为试验巷道,采用锚网索喷+注浆加固技术对该巷道破碎顶板进行控制。结合单体锚杆、锚索、喷浆、加固技术和破碎围岩体内部裂隙注浆技术的优势,以及普通预应力锚杆、锚索的悬吊作用,又配合喷浆使其巷道周边煤岩体达成整体的特性对顶板注浆;分析认为,该方法提高了裂隙与煤岩体之间的粘聚力和内摩擦角,增大了岩体内部块体间相对位移的阻力。实践表明,该支护技术能提高顶板、煤帮煤岩体的整体稳定性,一定程度上可有效防止冒顶事故的发生,为矿井安全生产打下坚实基础。     

六盘区煤层大巷注浆加固技术应用

针对长平煤业公司六盘区大巷煤层存在强度低,节理、裂隙发育,沿煤层顶板掘进的大巷断面较大,矿山压力显现,变形位移量大等问题,采用了"巷道喷浆+巷帮顶板注浆+两帮锚索补强"综合加固方案.实践结果表明:巷道顶最大移近量为159 mm,两帮移近量最大为131 mm,重塑了巷道围岩的稳定性,提升了巷道围岩自身承载能力,解决了巷道...     

无煤柱沿空掘巷技术在永夏矿区的应用

针对永夏矿区城郊煤矿十四辅助采区轨道巷完全沿空掘进围岩控制问题,分析了无煤柱沿空掘巷在资源采出率、围岩应力环境、施工效率等方面的优越性。通过建立完全沿空掘巷围岩力学模型,较为详细的分析了中厚煤层无煤柱沿空掘巷围岩应力分布规律、上覆岩层的赋存状态,总结了完全沿空掘巷围岩的变形特征,并提出无煤柱完全沿空掘巷围岩控制需要解决的关键问题。有针对性地制定了围岩控制方案,顶板采用“锚网梯+锚索补强”、沿空侧帮部通过“留设薄煤皮+打设29U型钢棚柱”、实体煤侧帮部采用“锚网帯+锚索补强”的联合支护技术方案。现场施工后设置矿压观测站,对无煤柱沿空掘巷围岩控制技术实施效果进行了跟踪监测。观测结果显示,巷道施工后顶板离层量及顶帮变形量较留设煤柱施工大幅减少,验证了技术方案的有效性。     

白坪矿大断面机头硐室结构强化机理及控制技术

采用理论与数值分析的方法对大断面硐室围岩稳定性进行了分析,反映了巷道断面尺寸的增加对围岩稳定性的影响,确定了大断面硐室支护承载结构薄弱的部位,同时针对这些薄弱部位,基于结构强化的机理,提出了深井大断面硐室结构补强加固技术,并对巷道帮顶与底板结构补强加固的效果进行了模拟分析。     

旗山矿深部断层冒落巷道修复技术研究

旗山矿-1000m水平北翼联络轨道大巷在初期掘进过程中,在断层附近巷道顶板上方出现了一定规模的冒落带.通过对巷道工程地质条件的分析和围岩特性的研究,确定了巷道围岩的类型及其变形力学机制,提出了巷道修复支护技术,在现场应用取得了成功.     

三软煤层底板岩巷变形分析与加固技术

基于料石砌碹拱形支护的三软煤层底板岩巷易发生变形,为有效控制软岩巷道变形量,减少巷道维护次数,通过对米村煤矿-150 m水平水仓硐室围岩物理化学性质分析、地质构造和原支护形式及巷道破坏特征分析,分析了巷道失稳的主要原因,基于巷道围岩松动圈支护理论和软岩工程支护原则,提出了适合于软岩巷道的锚网索＋喷浆壁后注浆＋可缩性U型钢支架的联合加固技术,经连续3个月的巷道变形监测,巷道帮部最大水平位移37 mm,顶底板最大移近量52 mm,此联合加固技术能有效控制软岩巷道变形。