U型钢可缩性支架壁后充填-锚注耦合支护技术研究

对U型钢可缩性支架的稳定性进行了分析,阐述了可缩性支架壁后充填-锚注的科学性,针对西一轨道大巷围岩的变形情况,采用了U型钢可缩性支架壁后充填-锚注耦合支护修复技术。试验结果表明:该技术不仅改善了巷道围岩物理力学特性,提高了围岩自承载能力,而且改善了支架受力条件,使支架通过充填层均匀受力,达到更好的支护效果。     

U型钢支架在软岩动压巷道中的应用

软岩动压巷道稳定性是制约煤矿安全高效发展的关键问题之一,本课题以陈四楼煤矿十五采区行人下山的支护设计为例,通过对软岩动压巷道支护设计进行探讨,采用可缩性U型钢支架配合壁后充填注浆技术,可适应较大的围岩变形和压力变化,有效提高巷道的长期稳定性,对软岩动压巷道的支护具有重要意义。     

高水材料注浆加固在盘区变电所中的应用

针对某煤矿盘区变电所软弱破碎巷道变形破坏严重的问题,采用理论分析和现场实测相结合的方法,分析了盘区变电所围岩变形破坏形式及原因。根据该煤矿一盘区变电所现场实际条件,提出了采用砌碹支护+高水材料壁后充填及注浆加固+锚网索联合支护方案,确定了壁后高水材料充填、高水材料注浆加固及锚网索加强支护的技术参数。变电所表面位移观测结果表明:变电所围岩进行壁后充填、注浆加固及施工锚网索至稳定期间,顶底板最大移近量为25mm,巷道两帮最大移近量为33mm,围岩变形比较小,联合支护技术的应用效果变好。     

联合支护技术在深部大断面巷道的应用

焦煤公司中马村矿39采区泵房埋藏深,巷道高,断面较大,施工困难.巷道一次支护采用锚网喷+锚索支护,但巷道变形严重,无法满足设备安装要求.通过分析巷道破坏原因,二次支护采用了锚网喷+锚索+圆形36U型钢可缩支架+壁后注浆的联合支护方式,取得了良好的支护效果.     

煤矿软岩巷道矿压显现与控制

本文系统地总结了我国煤矿巷道在软岩分类、软岩属性及软岩判定等方面的研究成果 ;并根据软岩巷道的围岩变形规律和压力特点 ,针对煤矿巷道使用及安全等方面的要求 ,论述了煤矿软岩巷道支护的基本原则 ,重点介绍了U型钢金属可缩性支架壁后充填、锚注加固等一些非常规性的 ,但对软岩巷道维护行之有效的支护措施     

深部穿层软岩巷道的复合支护技术

针对矿井深部穿层软岩巷道的支护困难情况,在常村煤矿21延伸中部石门,充分发挥锚网、锚索、喷浆、36U可缩支架、砌碹、注浆加固等支护手段,对不同围岩条件的巷道进行分段支护,提高了支护的强度,保证了支护的合理性和可靠性,取得了良好的效果。     

深部软弱破碎围岩大巷圆形可缩性支架支护技术

陈四楼煤矿-720 m辅助水平回风巷埋深750 m,揭露砂泥岩薄互层达15层,具有典型的深部软弱破碎围岩特性。采用圆形36U型钢封闭形可缩性支架+浅孔壁后充填+深孔围岩注浆加固方式进行支护,巷道变形观测结果表明,该支护方式效果良好,能够满足现场应用需求。     

穿越软岩的深部巷道支护技术

分析矿井深部软岩巷道支护破坏原理，通过巷道围岩自身稳定，采用锚索和锚网喷、外套可缩型U型钢支架，然后进行混凝土砌碹和壁后注浆充填，从而保证了矿井的安全生产。     

动压巷道棚索协调支护技术应用实践

针对普通U型钢支护存在支架强度低、支护围岩相互作用关系差以及不能适应动压巷道复杂应力环境和大变形的现状,提出了以高阻可缩重型U型钢和高强度锚索为主的棚索协调支护技术,具体包括壁后充填注浆改善支护围岩相互关系,薄弱区锚索补强提高支护结构整体稳定性以及锚注加固底板控制底鼓。结合某矿巷道具体地质条件,通过数值模拟研究了不同支护方案对动压巷道围岩变形的控制效果。观测结果表明：顶底板移近量约280 mm,两帮移近量约为260 mm,采用棚索协调支护技术能有效控制巷道围岩变形。     

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。     

矿山裂隙岩体锚注机理及数值模拟研究

通过分析矿山节理裂隙岩体锚固机理,得出节理岩体的剪切强度和最佳锚固角等参数的本构关系。同时结合大型数值模拟软件FLAC3D,分别对节理化岩体双轨巷道未支护和锚注加固时的岩体巷道围岩进行了数值模拟分析。模拟结果表明:锚注加固支护极大增强了节理巷道围岩自身的承载能力,改善了巷道围岩的受力情况,限制了巷道岩体围岩的变形量。     

地下矿山大断面软弱围岩硐室变形机制与支护方法研究

大断面破碎软弱围岩硐室的支护一直是地下矿山开采的难题。基于此,本文以贵州烂泥沟金矿硐室大变形为工程背景,通过现场实测资料、采用理论计算和地质环境分析,揭示了底板和两帮变形机理:巷道在垂直及水平高应力作用下,呈现由两组优势节理组成的菱状空间破裂特征,在采动爆破震动影响下,围岩应力二次分配,使塑性区持续向深部拓展,降低了支护锚固力效果,从而导致围岩变形严重。基于支护理论,本文提出了顶板采用补强锚索+注浆+喷锚网,两帮采用补强树脂锚杆+锚索+壁厚注浆+喷锚网,底板采用反拱+注浆的联合支护方式。现场实测表明,这种联合支护方式与原始支护方式相比,对硐室长期稳定性控制具有良好效果。该研究可为深部复杂地质条件下的巷道变形加固提供借鉴。     

松软破碎巷道围岩注浆加固技术研究

古书院煤矿15号煤1523101巷道围岩松软破碎,巷道围岩变形量大,巷道必须进行维修才能使用。基于巷道地质与生产条件,分析了破碎围岩注浆加固的机理和作用,并进行多方案注浆加固方案模拟。研究了适合破碎围岩巷道注浆加固的合理加固支护方式及参数,在1523101巷进行了工业试验。在试验巷道进行了矿压监测,监测结果表明:巷道顶底板最大移近量为33 mm,两帮最大移近量为22 mm,最大底鼓量为30 mm,巷道变形量总体很小,能够满足巷道的安全使用。试验注浆加固效果显著,高强锚杆支护配合注浆加固联合支护系统是适合受采动影响巷道的安全、有效和经济的支护方式。     

复杂地质构造区域软岩层巷道围岩控制技术研究与应用

以软岩层矿井复杂地质构造区域巷道掘进与围岩控制为工程背景,在对巷道围岩应力环境、岩体强度、围岩内部裂隙发育状况详细测定和围岩可锚性试验的基础上,提出"强力锚杆初始支护+破碎围岩注浆加固+高预应力锚索加强支护"的巷道围岩控制技术。实践表明,强力锚杆支护系统与破碎围岩注浆加固相结合的围岩控制方式,是解决复杂地质构造区域软岩层巷道围岩控制难题的有效途径。     

斜井巷道锚注加固技术研究

以某矿风井巷道围岩松散破坏的维护技术为例,从提高围岩整体结构强度的角度出发,提出了在原支护条件下对被保护巷道进行注浆加固的方案。对锚注工艺的流程、材料设备、施工措施作了详尽的论述,并用数值模拟软件UDEC模拟分析注浆技术的关键因数。研究水泥浆液比例与注浆压力对浆液扩散范围的影响。从现场实践的效果来看,注浆技术的采用提高了浅部岩体的围岩强度,改善了力学性能,从而使巷道在采用锚索支护时,能够显著提高锚索的锚固力,形成有效的承载结构。验证了锚注支护理论。     

破碎煤巷锚注加固技术应用

22212运输联巷掘进区域岩层破碎,围岩控制困难,为了确保巷道使用安全,提出采用注浆加固+注浆锚索支护综合加固支护方案,设计合理的注浆及锚网索支护参数。通过注浆以及锚网索支护,提高围岩自身承载能力,现场取得较好应用效果。     

急倾斜层状岩体巷道顶板膨胀型浆体注浆支护效果研究

为分析急倾斜层状岩体巷道顶板注浆后的支护效果,采用ABAQUS软件分别建立其顶板层理面普通型浆体注浆和膨胀型浆体注浆加固以及未注浆的数值分析模型,对比分析了不同注浆条件下巷道顶板的位移、应力与塑性应变的变化特征。开展了急倾斜层状岩体巷道顶板注浆相似模拟试验,在相似模型中设置了与数值模拟对应的位移与应力监测点,对比分析了普通型浆体注浆和膨胀型浆体注浆后的顶板位移及应力变化特征,并结合相似模拟试验现象分析了膨胀型浆体的注浆加固机理。研究表明：普通型浆体注浆和膨胀型浆体注浆条件下的顶板垂直位移较未注浆分别平均减少了19.7%和30.2%,膨胀型浆体注浆较普通型浆体注浆的垂直应力平均降低了18.4%。相似模拟试验中,巷道顶板位移及内部应力变化规律与数值模拟相吻合,膨胀型浆体注浆后的顶板承载能力和抵抗变形能力更强,加载后较普通型注浆下的顶板位移与应力更小。研究结果进一步表明,膨胀型浆体对于急倾斜层状岩体巷道顶板注浆加固具有良好的支护效果。     

赵庄煤业破碎巷帮锚索锚固力提高技术研究

针对赵庄煤业废弃瓦斯抽放钻孔形成的空洞、小孔径薄浆圈与软煤孔壁摩擦力不足造成锚索锚固力低下、离散度高以及巷帮破碎、锚固力严重不足的问题,设计了巷帮整体注浆加固、全长扩孔孔底加长锚固方案。现场测试10根试验锚索锚固力均达到28MPa以上,巷道两帮和顶板变形量大幅减小,有利于安全使用和采掘衔接。     

下分层动压巷道失稳机理与加固技术

以南凹寺煤矿30104运输巷道为研究对象,采用数值模拟,得到动压影响应力集中系数达到3.57,煤柱完全处于塑性区,引起工字钢变形。因此,针对该类巷道围岩失稳机理,提出运用顶板注浆+水力膨胀锚杆联合支护技术,两帮进行树脂锚杆加强支护技术。实践表明:采用围岩注浆+水力膨胀锚杆联合加固支护新技术,整体加固技术能够有效控制下分层动压影响巷道围岩强烈变形,并取得良好的支护效果。     

基于高强锚注支护技术的巷道稳定性研究

为了对巷道进行有效支护，研究了高强锚注支护对巷道稳定性的研究，分析了高强锚注支护系统，主要是对新型中空注浆锚索、中空注浆锚杆、水泥注浆添加剂以及施工设备的分析。采用FLAC^3D数值模拟软件，分析了不同锚注条件下塑性区、应力分布，并进行了现场试验。研究得出，高强锚注支护能够有效控制巷道围岩。