复合型软岩巷道支护技术在大同矿区的应用

以大同煤矿集团某矿二水平井底车场巷道为例,通过对围岩物化分析、力学参数、地应力测试,现场工程地质调查及巷道破坏特征分析,针对该矿软岩巷道围岩变形量大和流变变形显著这两个特点,提出了一次支护采用强力锚网喷、二次支护采用锚注支护是适合该矿岩体特点的合理支护形式,并在该矿西大巷延拓及井底车场巷道、硐室修复中成功应用。     

深井围岩分类及支护设计

根据围岩松动圈巷道支护理论，对梁北煤矿深井车场巷道围岩松动圈进行实测，在对该矿围岩进行分类的基础上，提出了不同岩性巷道的支护方案和支护参数。     

冀家垴风井车场巷道变形破坏分析及支护对策

为解决新元矿冀家垴风井车场巷道的大变形问题,研究了风井车场巷道围岩的性质,系统分析了风井车场巷道的变形破坏模式,提出了优化巷道断面结合钢管混凝土支架+锚杆的复合支护方案,运用FLAC3D对比分析了2种支护方案下的巷道变形破坏特征,并将钢管混凝土支架复合支护方案进行了现场应用。研究结果表明:在原支护方案下顶板下沉量达1 100 mm,两帮收敛量达700 mm,断面收缩率为25%～29%;巷道围岩岩性差、频繁的动力扰动、支护强度低导致了风井车场巷道的大变形;采用钢管混凝土支架复合支护方案后,风井车场巷道围岩控制较好,顶板下沉量为45～55 mm,两帮变形量为25～35 mm,保证了风井车场巷道的正常使用。     

深井围岩分类及支护设计

根据围岩松动圈巷道支护理论 ,对梁北煤矿深井车场巷道围岩松动圈进行实测 ,在对该矿围岩进行分类的基础上 ,提出了不同岩性巷道的支护方案和支护参数。     

基于围岩松动圈测试技术的支护参数设计研究与实践

基于金鼎煤矿井底车场的地质条件及岩石物埋参数,结合软岩松动圈测试结果可知,围岩类别为Ⅲ类围岩,以此确定了井底车场锚杆支护参数。监测结果表明,围岩松动圈能为巷道锚杆支护设计提供可靠的依据,得出合理支护方式,确保支护强度及支护效果;同时为该矿其他类似巷道支护提供了参考。     

玉溪煤矿井底车场巷道返修加固及效果分析

针对玉溪煤矿井底车场开拓巷道掘进支护成形后短时间内变形破坏较大的问题,在分析造成此类问题地质原因的基础上,采用注浆后补打锚索的二次返修加固方案,对出现变形破坏的巷道围岩进行了返修加固,通过表面位移观测和钻孔窥视分析,综合判断返修加固措施较好地控制了巷道围岩的变形,有效地解决了井底车场开拓巷道变形大的支护难题。     

千米深部软岩巷道让压支护技术试验

某矿六采区-1 287 m水平辅助进风巷在巷道施工过程中出现巷道片帮、喷体开裂、底鼓以及锚索破断等现象,巷道围岩变形严重。结合现场矿压观测,分析了该矿典型的深部巷道围岩变形机理及特征,提出"一次适度让压支护+二次锚注和锚索补强加固"的支护技术方案。在试验段巷道采用围岩变形观测和钻孔探视仪对注浆加固后围岩裂隙发育情况进行支护效果检验,结果表明该支护方案能有效地控制软岩巷道围岩变形。     

松软围岩新型支护技术的研究及应用

针对赵家寨煤矿井底车场围岩松软、巷道变形严重问题，通过对巷道围岩破坏机理的分析，确定了一套36U型钢＋壁后、巷底注浆＋结构补偿支护的新型支护技术。分析了巷道围岩破坏机理，介绍了该种新型支护技术及支护效果。     

大断面破碎围岩巷道联合动态支护试验研究

通过巷道现场监测、松动范围探测、底板矿物成分测试等方法,分析了巷道围岩变形破坏的特点。针对该矿高应力极破碎软岩巷道提出了预留大变形量、初期支护采用带大变形组件的锚杆锚索与金属网柔性支护,后期采用先浅后深二次注浆加固支护,最后再对巷道表面喷射混凝土组成的动态联合支护,达到了释放围岩变形能和降低围岩应力、支护结构与被支护的围岩共同承载、形成了联合承载结构的目的,充分发挥了围岩的自身承载能力,有效地解决了顶底板与两帮持续变形最终破坏的难题。     

复杂条件下回采巷道锚网索支护参数优化研究

针对单侯矿动压巷道应力叠加影响的复杂情况,在现场调研的基础上,分析了单侯矿现有支护存在的问题,研究了采动影响下回采巷道围岩变形特点。采用锚网支护加固原理及锚索支护补强原理,对现有支护参数进行了系统优化,提出了该矿锚网索支护设计方案。通过现场实测表明,采用新的支护方案后,巷道围岩变形显著减小,巷道断面的强烈变形得到有效控制。     

Engineering study on roadway support in high－stress composite soft rock

The present study is focused on the roadway support in high-stress composite soft rock. This paper expounds the two main features of roadway in soft rock, i. e., great de-formation of surrounding rock and remarkable theological deformation. Furthermore, on the basis of analyzing physico-chemical component of surrounding rock and the situation of the damaged roadway, the method of adopting strong bolting and shotcreting mesh for the pdma-ry support, bolting and grouting for the secondary support is put forward in light of the on-the-spot investigation of stress tension, mechanical parameter and engineering geology. The ap-plication reveals the method facilitates the continuation of west main roadway and the restora-tion of shaft station and chambers. Consequently, better techno-economic results have been achieved.     

高应力软岩巷道全断面锚注支护数值模拟分析

采用RFPA2D数值模拟方法,分析巷道在无支护、锚网索+钢棚支护和全断面锚注支护3种形式下巷道围岩的变形破坏和裂隙演化过程。对RFPA2D数值模拟过程研究分析表明,采用全断面锚注支护时,在较高应力作用下巷道围岩仍能保持较好的完整性,基本无明显破坏现象,对软岩巷道稳定性的维护具有显著意义。     

深部巷道锚注支护技术应用

锚注支护既加固了围岩,又给锚杆提供了可靠的着力基础,使围岩强度和承载能力得到显著提高,巷道变形量明显降低,锚注支护可以较好地解决深部软岩巷道的支护问题。锚注支护技术的应用解决了高应力软岩巷道的支护问题。根据四水平中央石门返修巷道锚注支护的支护效果可以看出,锚注支护技术适合矿井深部软岩巷道的支护和治理。     

深部冲击地压巷道锚杆支护作用研究与实践

以义马常村煤矿深部冲击地压巷道为工程背景,介绍了深部冲击地压巷道围岩地质力学参数分布特征,分析了冲击地压巷道围岩变形与破坏特征及主要影响因素,揭示出锚杆支护对冲击地压巷道变形的本质作用是保持围岩完整性,在围岩中形成支护应力场,降低应力集中系数,改善巷道围岩应力分布,充分发挥围岩的抗冲击能力。提出冲击地压巷道支护形式选择原则,介绍了高冲击韧性锚杆支护材料力学性能及锚杆支护参数设计方法。针对常村煤矿21220下巷条件,提出以全长预应力锚固、高强度、高冲击韧性锚杆与锚索支护为主,以金属支架为辅的复合支护方式,并进行了井下工业性试验。矿压监测数据表明,该种支护方式与围岩的整体抗冲击能力强,能够有效控制深部冲击地压巷道变形与破坏。在冲击能量影响下,锚杆、锚索受力特征明显不同于普通巷道,呈波浪状或锯齿状变化趋势。     

阳城矿深部复合型软岩大巷破坏机制与支护设计

针对阳城煤矿南翼软岩大巷严重底鼓和断面收缩等非线性流变大变形控制难题,综合采用力学试验、现场测试和理论分析等方法,分析了南翼大巷围岩的地质力学特性和破坏特征;通过建立受二向均布载荷作用下的巷道力学模型,研究揭示了阳城煤矿南翼软岩大巷变形破坏力学机制。结果表明:地应力环境对大巷产生了极为不利的影响;大巷围岩属HJS复合型软岩,节理裂隙发育、松动破坏严重,使得可承载的完整岩层厚度较小是大巷破坏严重的关键因素。基于大巷复杂的破坏机制,提出了以锚注为主体的锚网索喷注联合支护方式,并设计使用了新型的注浆锚索,注浆管+注浆锚索深、浅耦合注浆,取得了良好的现场应用效果,实现了软岩大巷变形的有效控制,为类似巷道工程提供了参考。     

复合顶板回采巷道锚网索联合支护技术

基于复合顶板回采巷道围岩活动特点,采用动态设计方法,对复合顶板回采巷道进行了锚网梁索支护设计,并通过对巷道支护效果进行监测,认为:复合顶板回采巷道中采用锚网梁索联合支护是可行的,但是在采动影响剧烈阶段围岩变形大,需要进一步优化支护参数或进行二次支护,为类似条件下的锚网索支护设计提供了一定的参考。     

软岩巷道锚喷网支护及监测

结合裴沟煤矿井下实际情况 ,介绍了锚、喷、网联合支护在软岩巷道的应用 ,并着重介绍了围岩变形的监测以及取得的良好技术经济效果     

高膨胀松软围岩巷道支护技术

为了解决高膨胀松软围岩巷道顶板变形量大、锚杆脱落失效等问题,利用工程类比分析、数值模拟等方法对高膨胀软岩巷道稳定性影响因素及锚杆支护技术进行了研究。研究结果表明:高膨胀松软岩层强度低,遇水易膨胀软化,是顶板破坏失稳的内因,围岩高集中应力及支护强度不足是外因,可通过优化巷道布置方式、加强支护提高巷道稳定性。研究确定了高膨胀软岩巷道树脂加长锚固锚杆锚索组合支护方案,主要参数为:锚杆间排距800 mm×900 mm,锚杆预紧扭矩不小于400 N·m;锚索间排距1 600 mm×1 800 mm,每排2根,锚索预紧力为200~250kN,并将设计支护方案进行了现场试验,取得了良好的支护效果。     

余吾煤业轨道大巷破碎围岩控制技术

分析了破碎围岩弱面、水蚀、构造应力、大断面等因素对余吾煤业+400 m水平轨道大巷围岩变形破坏的影响,论述了轨道大巷两帮破坏诱发顶板变形的围岩破坏特征,进一步阐述了采用注浆加固减小帮顶围岩塑性区,锚杆支护提高了围岩的自承能力的锚注联合控制技术。矿压观测结果表明,注浆加固围岩弱面后,锚杆锚索初期快速承载,围岩最大表面位移约23 mm,控制效果显著。     

软岩破碎巷道大刚度二次支护稳定原理

从组成岩体的宏观和微观力学性质角度出发，分析了软岩、破碎巷道实施锚网喷二次支护后仍然破坏的原因和影响因素，应用软岩巷道支护理论，提出了一次锚网喷支护和二次料石碹支护的力学模型，分析了各自的力学特点，得出了锚喷网一次支护和大刚度高强度料石碹二次支护的支护方式，破碎、软岩巷道支护稳定原理为：一次支护让压，围岩体受力达到较低变形速率下的力学平衡，充分发挥围岩承载力，大刚度二次支护，减少巷道岩体偏应力，使巷道围岩切向应力相对降低，径向应力相对升高，促进围岩应力向稳定应力状态转化，优化了软岩巷道支护参数.通过在程村矿的软岩、破碎巷道采用二次支护实践，取得了良好的支护效果.