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。     

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。     

煤矿巷道底鼓机理及控制数值研究

以柳林矿3103盘区运输大巷800 m处巷道底鼓为研究对象,分析了引起巷道底鼓的影响因素,提出了巷道底鼓分类,建立了底鼓量计算数学模型。利用FLAC~(3D)数值模拟方法,对比分析了巷道原支护、底板开挖卸压槽及底板开槽与锚索联合支护情况下巷道底鼓情况,结果表明采用底板开挖卸压槽和锚索联合支护可以较好地控制巷道底鼓。     

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。     

软岩巷道底鼓治理及支护对策研究

某矿主采煤层为8煤,底板为铝质泥岩,属软岩底板,见水易膨胀造成巷道底鼓。轨道大巷竣工后底鼓剧烈,最大底鼓量达500 mm,严重影响巷道的正常使用。通过采用底角锚杆+反底拱联合支护技术进行处理,取得了良好效果,为治理软岩巷道底鼓探索出了一条有效途径。     

高侧压软岩巷道破坏机理及控制技术研究

为揭示高侧压软岩巷道底鼓和侧鼓的机理,以陕西某铜矿为工程背景,从岩体性质、地应力分布、巷道形状和支护条件等方面进行了理论分析和FLAC3D数值分析。结果表明:巷道底鼓和侧鼓的根本原因是围岩软弱破碎和水平地压大,顶板矢跨比为0.33、底板矢跨比为0.2、侧帮矢跨比为0.09时对控制巷道变形最为有利;与直墙平底三心拱相比,马蹄形巷道顶板下沉量下降为6.8%,底鼓量下降为20.7%,侧鼓量下降为10.7%;与不耦合支护相比,耦合支护使巷道底鼓量降低34.1%,侧鼓量降低41.4%;与底板不支护相比,底板支护底鼓量降低20.4%,侧鼓量降低15.5%。在优化巷道形状的基础上,采用"喷锚网+全断面钢架+架后袋装充填圈"的联合支护方式,顶底板移近量为14.5 mm,两帮移近量为32 mm,能够保证巷道稳定。     

红旗二矿主斜井巷压治理技术研究

红旗二矿主斜井巷道自开掘以来,巷道两帮变形较大,U钢棚腿发生严重弯曲变形,局部地段底鼓现象严重,最大处底鼓量达到700 mm以上,导致巷道断面严重缩小,影响了矿井正常生产。通过地质资料分析和现场观察,认为主要由底板水、巷道底板岩层强度低且底板无支护、支护结构失稳和壁后处理不当等四个方面的原因造成。针对以上原因分析,提出了固结、强化松软部位围岩,底板加固控制底鼓,重点部位主动支护与被动支护结合,严重地段采用"注浆+锚网索+金属支架"联合支护的方式。通过采用上述联合支护方式,经近两年的实践,红旗二矿主斜井巷道基本趋于稳定状态。     

基于反底拱锚固梁控制技术的巷道底板支护研究

为了解决巷道底板底鼓现象,采用反底拱锚固梁控制技术,研究了巷道底板支护,根据研究区地应力场的测试结果,对巷道底板支护方案及参数进行了设计,然后对巷道底板进行反底拱锚固梁控制,首先对巷道底板进行注浆加固,然后在底板中施工锚索、锚杆+反拱支护。研究表明,采用反底拱锚固梁控制技术,可以有效控制巷道底板的变形。研究为深井底鼓的控制提供了技术支持。     

不同底板支护方式下深部巷道底鼓控制技术研究

为了研究不同底板支护方式下深部巷道底鼓控制技术,理论分析了巷道底板控制技术,然后采用FLAC^3D模拟软件,模拟分析了3种不同底板支护方式下深部巷道底鼓控制技术,采用反底拱锚固梁+锚索技术和U型钢全封闭支架技术,巷道底板变形量分别减少了80%和81%,巷道底板塑性区范围得到控制,在底板形成了一圈具有自承能力的“承载圈层”。研究为深部巷道底鼓的控制提供了技术支持。     

岳城煤矿15煤大巷底鼓机理分析及控制技术研究

针对岳城煤矿15煤底板软岩巷道底鼓严重的问题，采用实验室实验、数值模拟和现场监测等方法，研究了巷道底板矿物成分及蠕变特性对底板变形破坏的影响，揭示了15煤巷道底鼓机理，并提出了加固支护对策。研究结果表明，底板泥岩中矿物成分占比分别为黏土矿物高岭石约80%、石英约17%,为高岭石型泥岩。利用FLAC^3D数值模拟软件中的Burgers-Mohr蠕变本构模型，模拟分析了巷道底鼓量与巷道跨度、底板泥岩厚度、顶底板强度之间的关系。随着巷道底板泥岩层厚度的增加，底鼓量呈现出先增加后减小的趋势，当底板泥岩厚度约为10 m时，巷道底鼓量达到最大值；随着巷道跨度的加大，巷道最大底鼓量呈现出负指数增长趋势，且最大垂直变形量出现在巷道中轴线处。同时，巷道硬顶软底的特殊地质条件对巷道底鼓起到了重要作用。据此，提出了“降低巷道跨度+让压起底+底板加固”的控制技术，确定起底时间为掘进后90 d,底板加固采用“底角锚杆+底板锚索+反拱梁+混凝土封闭底板”的联合控制方案，并进行了现场工业性试验，取得了较好的实践效果。     

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。     

弧形反底拱棚联合锚注支护控制底鼓技术研究

秦源煤业有限公司北翼520轨道石门底板为含有大量黏土类矿物的泥岩层,由于底板遇水膨胀,原有支护方式不合理,导致巷道底鼓严重。通过对底鼓机理的分析,提出了采用弧形反底拱棚联合锚注支护控制底鼓的方法,工程实践表明巷道底鼓得到了有效控制。     

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。     

膨胀性软岩巷道底鼓防治技术探讨

膨胀性软岩巷道底鼓防治是软岩巷道支护中的一项技术难题。陕西彬长矿区大佛寺矿402采区水仓底板为铝质泥岩,支护困难,在对巷道底板破坏机理进行分析的基础上,提出了底角锚杆+钢筋混凝土反拱支护方案,在大佛寺矿实践中取得了良好的支护效果,为膨胀性软岩巷道底鼓防治提供了宝贵的经验。     

红阳三矿深部回采巷道底鼓控制技术研究

文章以红阳三矿西一708工作面运输斜巷为研究对象,从工程地质和采掘条件方面分析了红阳三矿深部回采巷道发生底鼓的原因,研究采用"锚杆锚索联合支护顶板和两帮+底角锚杆和底板锚杆加固底板"对巷道顶板、两帮、底板进行同时加固,提高了巷道围岩体强度和自身承载能力,有效地控制底鼓的发生。     

高水平应力巷道底鼓特性及其控制技术研究

基于受采掘工程的影响,巷道两帮的岩体和顶底板会产生相应的变形并向巷道内产生位移,使得巷道底板向上隆起底鼓。为解决巷道底鼓,对无支护、底锚支护和切槽底锚联合支护三种方案进行模拟和对比分析,结果找到解决这一问题最有效的方法。     

深部巷道底鼓原因及治理技术研究

为了对深部巷道底鼓进行治理,分析了研究区原岩应力,得出了研究区最大主应力方向大致为东向西分布,研究了巷道底鼓原因,主要有最小水平主应力的影响、巷道底板泥岩等软弱层的影响、巷道底板和底角缺少有效支护、相邻巷道掘进的动压影响和围岩蠕变变形。然后采用反底拱+大直径锚索束+深浅孔注浆技术,使巷道底板得到了有效的控制,减少了底板变形。研究为类似工程条件的巷道底鼓的治理提供了技术支持。     

山寨煤矿高应力巷道底板动态控制方法

为了研究山寨煤矿高应力巷道底板底鼓动态控制方法，对高应力巷道底鼓机理进行分析，建立了高应力作用下巷道底板力学模型，提出了大直径钻孔和多级联合支护底板卸压防治措施及关键参数。现场试验和微震监测结果表明，大直径钻孔底板卸压和多级联合支护有效缓解了底板冲击，保证了巷道开挖的安全高效。     

常村矿厚煤层巷道底鼓控制技术应用

为解决常村矿厚煤层2206运输平巷底鼓问题:首先,对巷道进行底鼓变形分析,计算得出底板破坏深度为1.55 m,确定底鼓类型为中部局部鼓起,求解出底鼓量为525 mm;其次,对巷道底鼓采取整体控制原则,为选择合理的支护方案,采用数值模拟方法对比3种支护方案,确定了"原支护加强方案+底脚锚杆+注浆加固"支护方案。经现场观测,巷道底鼓量最大值为120 mm,顶板下沉量为75 mm,两帮内移量为94 mm,整体而言,巷道底鼓控制效果明显,整体支护效果良好。     

大采高软岩巷道底鼓机理及控制技术研究

针对晋煤集团赵庄煤矿3#煤层回采巷道出现严重底鼓情况,通过对围岩破坏机理和影响巷道底鼓的各种因素的分析,确定巷道底鼓主要是由巷道围岩应力大和支护不合理造成的;随后提出顶板和两帮采用锚网索加强支护,底板采用锚注技术或锚注+卸压槽联合支护2种方案。通过FLAC~(3D)软件数值模拟巷道塑性区和位移场的变化情况,分析了底锚杆、卸压槽分别对巷道围岩的影响。