深部软岩底鼓巷道锚注联合支护技术

为了解决煤矿深部软岩巷道底鼓难以控制的难题,提出了有效控制深部软岩巷道底鼓的注浆锚杆、锚索锚注联合支护方案。根据金龙煤矿南采区轨道上山锚注联合支护实际支护效果,提出了反悬复合拱式底板注浆结构,并分析了结构体的稳定性。结果表明：巷道锚注后,两帮平均移近量仅为35.5 mm;平均底鼓量仅为45.5 mm;顶板基本无下沉。锚注联合支护技术能提高深部软岩巷道岩体强度、改善围岩力学性能和结构、提高围岩的整体承载能力,从而有效地控制了深部软岩巷道底鼓。     

软岩巷道支护方案优化与底鼓防治技术研究

根据红庙煤矿巷道底鼓形式,提出了5种方案对底板进行加固支护。采用底板反拱+注浆+底锚杆联合支护方式巷道的底板变形量仅为21.5mm,底鼓显现得到了控制。     

软岩大变形巷道底鼓控制技术研究

为了研究软岩大变形巷道底板底鼓合理控制方法,通过分析顾桥煤矿-780 m水平南翼轨道大巷现场围岩变形破坏情况及破坏机理,确定采用"锚网索+帮部注浆+反底拱"联合加固支护方案。利用FLAC3D软件进行了数值模拟,对比分析了加固支护前后巷道围岩的受力与变形特征及塑性区分布情况。现场监测结果表明:拱顶最大下沉量为39 mm,最大底鼓量70 mm,两帮最大移近量为55 mm,有效控制了巷道底板以及硐室的围岩变形,为巷道的安全生产使用创造了条件。     

亭南煤矿东翼轨道大巷底鼓力学机制及控制技术

为解决亭南煤矿东翼轨道大巷底鼓问题,采用现场调查、围岩物化成分分析、吸水软化试验和数值分析等方法,研究了亭南煤矿软岩巷道底鼓特征、影响因素和变形力学机制。结果表明:底鼓主要是由于巷道底板岩层岩性软弱膨胀性强,底板在无支护状态下成为巷道变形和应力释放的主要空间,巷道底角软岩在两帮应力传递作用下产生剪切塑性大变形,向底板中部挤压形成底鼓。提出了底板隔水、加固、控制变形的治理原则,采用混凝土反底拱+金属焊接网+底角管缝式锚杆的支护形式,对底板进行加固。通过现场监测和数值分析,表明新支护能够改善底板围岩受力状态,切断底角剪切滑移变形,有效控制巷道底鼓变形。     

基于内外承载结构的软岩巷道底鼓治理技术研究

软岩巷道的支护是矿井建设中需重点解决的问题。文章建立了圆形巷道内、外承载结构相互作用的分析模型,提出内外承载结构联合支护研究思路。根据内外承载结构联合支护理论,对巷道底板进行加固,提出了底板锚杆支护、底板注浆与锚杆联合支护、底板反拱+锚杆联合支护和底板反拱+注浆+锚杆联合支护4种方案。采用底板反拱+注浆+底锚杆联合支护方式巷道的底板变形量最小,仅为21.5 mm,底鼓显现得到了控制,但支护成本高。考虑到巷道变形和支护成本,建议采用底板反拱+锚杆支护方式对底板进行加固。     

深部软岩煤巷底鼓控制技术

为解决胡家河煤矿井底水仓底鼓变形严重的问题,通过室内物理相似材料模拟试验,得出了围岩应力高、底板岩性差以及底板未采取支护是导致巷道底鼓严重的因素。基于塑性圈理论及提高底板强度和整体支护结构体稳定性角度出发,采用锚网喷砌碹＋反底拱＋底锚杆＋钢筋网综合支护技术控制巷道底鼓变形。巷道表面位移观测结果表明：采用该综合支护技术后,巷道两帮累计移近量不超过10 mm,顶底累计移近量不超过12 mm,有效地解决了井底水仓的底鼓问题     

下伏开采软岩巷道底鼓机理与控制技术

综合运用现场实测、数值模拟与工程实践等手段,分析了磴槽煤矿下伏煤层开采软岩巷道围岩的变形破坏特点,揭示了下伏开采软岩巷道底鼓机理:下伏煤层采动使巷道底板成为碎裂结构,并致使巷道两帮产生收敛变形挤压底板;破碎的巷道底板在地应力和集中应力共同作用下向巷道内移动,形成底鼓。提出了由预留变形量、初次高性能锚网喷支护、锚注二次加固、底角高性能锚固与注浆加固组成的底鼓控制技术。工程应用效果表明,所提出的底鼓控制技术有效地控制了巷道底鼓,保证了巷道围岩和支护结构的稳定,可为其他下伏开采软岩巷道的支护设计与底鼓控制提供理论依据和实践参考。     

深井软岩巷道全断面支护技术研究

深井软岩巷道支护是目前矿压界的支护难题之一。文章依据现场工程实践,通过设计有效的支护方案并优化巷道支护参数。全断面采用以注浆锚杆与注浆锚索为主的锚注联合支护,并施加以底板反底拱,及时监测矿压变化规律。结果表明,注浆锚杆与锚索在深井软岩巷道围岩中可以起到良好的支护控制效果,巷道反底拱也能够有效控制深部巷道底鼓。     

基于FLAC仿真计算的巷道底鼓预控技术"

采用FLAC模拟分析的方法,对某矿红土层中巷道采用底拱和反底拱2种不同支护方式下围岩力学行为进行了研究,系统分析了不同支护方式下围岩应力、位移及塑性区的变化情况。研究结果表明:采用反底拱进行硐室支护后,硐室底鼓量为50 mm,顶板监测点下沉量为50 mm,均为采用底拱支护技术的1/9左右;底板的垂直流变速度为8.64 mm/d,为采用底拱支护技术的1/3;最大应力明显降低。反底拱支护显著提高了围岩的强度和承载能力,有效地控制了软岩巷道的底板变形膨胀。     

煤矿深部软岩巷道反底拱支护技术

新安煤矿+535 m轨道石门在掘进期间底鼓明显,底鼓速度在900 mm/月以上。经多次卧底修护,仍不能满足矿井基本建设需要。通过分析新安煤矿井下巷道底鼓的基本形式及影响因素,提出了采用打设底板锚杆与浇灌钢筋混凝土反底拱联合加固技术防治破碎软岩巷道底鼓的方法,通过对试验段进行巷道位移观测,巷道平均底鼓量为97 mm,对底板浇灌反底拱前后巷道变形情况进行了对比,有效解决了矿井深部极软岩巷道底鼓治理难题。     

预应力注浆锚索技术在软岩巷道底臌治理中的应用

底臌是巷道破坏的主要形式,复杂软岩巷道支护的重点在于巷道的底板。针对平庄煤业集团公司六家煤矿北翼运输大巷松软、破碎、复杂围岩条件的巷道底臌难以控制的问题,提出了化学注浆与底板全长预应力锚索联合支护的方案,研发全长预应力锚索、双液风动注浆泵、底板锚索专用钻机等软岩巷道全长预应力底板锚索与注浆加固的成套支护技术,充分发挥了锚索支护的主动性及整体效能,取代传统的金属底梁和砼反拱治理底臌方法,实现一次支护就能有效控制围岩变形与破坏,避免巷道的二次支护和返修。该项技术是软岩困难巷道防治底臌技术的突破,为矿井高效安全生产提供了可靠的技术手段。     

大断面软岩巷道底鼓控制技术研究

某矿51采区运输下山掘进过程中受软弱易风化泥岩影响,由于底板未采取控底措施,底鼓量90 d后达900 mm,亟需对其展开控底技术研究。针对实际工况从巷道围岩性质、原岩应力、地质构造和支护形式四个方面对底鼓的影响作了分析。数值模拟结果表明:底板治理不仅能进一步缩小塑性区发育范围,还能有效促使残余变形能在支护承载结构周围及深部围岩中较为均匀分布,有利于支护承载结构的稳定。提出了采用全断面锚注和混凝土反拱联合支护方法控制软岩巷道底板变形破坏的思路,并提出了支护方案,现场工业性试验结果表明:巷道支护效果良好,巷道围岩变形得到有效控制。     

软岩巷道底鼓锚注加固机理及数值模拟

针对内蒙新上海一号煤矿112052工作面胶带顺槽底板底鼓变形迅速(平均500 mm/月),严重影响矿井安全生产及标准化施工这一现象,通过现场岩样矿物成分分析及室内力学试验,对软岩底鼓变形机理进行了分析;并结合FLAC3D数值模拟和现场矿压监测,对软岩底板预应力锚索束联合注浆加固方案进行了论证研究;结果表明:预应力锚索束联合注浆支护能减小围岩塑性区范围,有效控制软岩巷道底鼓变形,保证巷道安全生产和标准化施工。     

综放工作面回风巷底鼓机理与治理技术

为了有效解决常村矿回采巷道底鼓问题,通过分析巷道围岩变形机理及破坏特征,提出了钻孔卸压和钻孔卸压+混凝土反拱+底板锚杆联合支护2种优化方案。现采用FLAC3D软件进行数值模拟,并分析比较了模拟塑性区、位移场的变化情况,对2种优化方案的支护效果进行验证。现场实测数据表明:在采用钻孔卸压+混凝土反拱+底板锚杆联合支护方案后,最大底鼓量为146 mm,仅为原有最大底鼓量的23%,因此达到了控制围岩变形和治理巷道底鼓的效果。     

反悬拱锚注支护在软岩巷道底鼓整修中应用

针对陶二矿南采区轨道上山底鼓严重的问题,基于巷道围岩变形破坏机理,结合该矿井地质条件及支护条件,分析得出了地应力大、岩层扩容变形、巷道两帮移近挤压是导致该巷道底鼓的主要原因,提出采用注浆锚杆和注浆锚索所构成的反向悬吊组合拱对巷道底板进行加固,并在南采区轨道上山进行了支护试验。结果表明：整修后巷道底鼓量小于200 mm、变形速率降至1.7mm/d,满足生产使用要求,反悬拱锚注支护技术可以有效地控制巷道底鼓。     

近距离承压水巷道底鼓控制技术研究

针对任楼煤矿中六运输大巷过F2-1断层破碎带承压水巷道底板支护难题,采用预留巷道变形量+超前注浆+锚网索喷永久支护+反底拱加强支护+底板滞后注浆联合支护方案控制底板围岩变形。现场工程实践表明,底板最大位移量为58 mm,无明显涌水现象,围岩承载性能得到极大提高,底板围岩变形得到有效控制。     

马头门底鼓机理及防治技术研究

根据麦垛山煤矿副立井马头门围岩地质条件及巷道开挖支护后的围岩变形破坏情况,对其围岩力学性质特征进行了分析研究,揭露了巷道支护中存在的问题。根据马头门巷道底板的变形特征,分析认为造成底鼓的主要原因为底板岩层遇水强度弱化,并在受两帮挤压作用下,底板岩层弯曲变形,进而导致底鼓。基于巷道底鼓机理及原因,综合采取施工反底拱,打底板锚杆和底角锚索以及底板围岩注浆加固的防治技术措施对底板变形破坏进行控制;现场试验表明,该措施条件下底板变形得到了有效控制。     

底板注浆及帮角锚杆加固技术控制巷道底鼓研究

为解决棋盘井煤矿9~#煤层回采巷道底鼓给矿井生产安全带来的不便。通过现场调查、理论分析、数值模拟、摩尔应力圆理论综合分析巷道底鼓机理,找出造成巷道底鼓的原因,确定巷道底鼓类型。提出底板注浆帮角锚杆加固+底板表面浇筑混凝土的方案。利用FLAC~(3D)模拟对比底鼓控制支护技术与底板未支护条件下的在位移量、塑性区、巷道围岩应力状态方面改善明显。通过工程实践监测,此方法控制底鼓成效显著,能有效地减小底板鼓起和巷道变形。     

深部软岩巷道底鼓机理与治理试验研究

为研究深部软岩巷道强烈底鼓发生机理及治理方法,以邯矿集团陶二煤矿扩大区南大巷底鼓问题为背景,分析了南大巷强烈底鼓特征及影响因素,提出了巷道底板锚索束+底板深浅注浆的治理方案,通过巷道原支护和底鼓治理方案相似模拟试验,对比分析了两方案在底板破坏和围岩应力分布特征。结果表明:高应力、岩石遇水膨胀、支护结构不合理等因素综合作用导致巷道发生强烈底鼓;浅部注浆使底板破碎岩体相互黏结形成整体,深部注浆填充深部裂隙岩体孔隙,锚索束将浅部注浆岩体和深部注浆岩体锚固在一起限制底板变形。现场底鼓治理试验表明:巷道底板变形在38~48 mm之间,治理后30 d巷道趋于稳定。该底鼓治理技术适用于深部大断面、永久巷道(硐室)底板加固。     

高应力软岩斜巷底鼓机理及全断面注浆技术

为了控制巷道围岩稳定性,提出巷道全断面注浆锚固技术。通过理论研究、数值模拟与工程实践,分析巷道底鼓破坏机理并确定最佳支护方案。研究表明:高应力软岩倾斜巷道底鼓是由于帮部岩层滑移后释放内部弹性势能,造成巷道底板岩层弹、塑性势能大量积聚,采用拱形巷道断面及全断面注浆方式,有效控制了巷道底鼓的持续增长,巷道顶板及两帮围岩大变形也得以全面控制,保证了巷道围岩的稳定性。