孤岛煤柱下交岔点楔形墙体支护技术研究

为解决煤矿井下大断面交岔点巷道的支护问题，特别是孤岛煤柱下特殊地段交岔点破碎“牛鼻子”楔形墙体围岩稳定性维护难题，结合许疃矿-500水平轨道石门交岔点的工程实例，对大断面交岔点“牛鼻子”楔形墙体的破坏变形特征及原因进行了分析总结。在力学模型理论分析的基础上，提出了楔形墙体岩柱的稳定性是交岔点巷道整体失稳的主控因素，并对交岔点楔形墙体对拉锚索补强作用进行了分析，形成了针对破碎“牛鼻子”楔形墙体的注浆预加固与对拉锚索补强支护的新技术。工程实践表明，该技术对孤岛煤柱下大断面交岔点破碎“牛鼻子”楔形墙体围岩起到了有效的加固和控制变形的作用，提高了交岔点巷道的整体稳定性，发挥了交岔点巷道顶帮底互控效应|交岔点修复70d后变形趋于稳定，两帮位移量小于100mm，顶底板位移量小于85mm。     

铁法大强煤矿深井软岩巷道交岔点的优化设计

大强煤矿一直深受软岩困扰,软岩巷道工程具有大地压、大变形、难支护的特点,尤其是巷道交岔点处断面大,围岩压力相互叠加,巷道支护难度大。优化后的交岔点采用小断面,有效控制了围岩变形,为软岩巷道交岔点设计提供了新的思路。     

巷道交岔点楔形墙体支护技术研究

为解决矿井中等断面巷道交岔点"牛鼻子"楔形墙体支护困难的工程问题,以贵州格目底玉舍煤矿为工程实例,对运输上山与1265运输石门巷道交岔处楔形墙体破坏情况进行力学分析研究,得出了破坏原因,运用钢筋骨架、锚索、锚杆及喷射混凝土封闭围岩技术进行联合支护,结果表明:施工后的"牛鼻子"工程取得良好的支护效果,巷道围岩变形量很小,围岩趋于稳定。     

深井大断面交岔点围岩综合稳固技术

深井大断面交岔点所处环境复杂,受多次施工扰动影响,应力集中程度高,支护难度大。通过调研分析交岔点破坏原因,提出深井大断面交岔点应采用"减垮强支"综合围岩控制技术,能有效地控制交岔点巷道围岩的变形,取得较好的支护效果。     

巷道交岔点锚索U钢梁联合支护的应用研究

基于分析巷道交岔点围岩变形破坏机理,对巷道交岔点支护方案进行了比较分析,提出将锚索U钢梁联合支护应用于巷道交岔点,并对巷道交岔点进行了支护设计。方案实施后,利用十字观测法,对巷道围岩变形进行了观测,顶底板最大移近量为70 mm,两帮最大移近量为61 mm。巷道交岔点成型后,顶板无网片开裂现象,锚索U钢梁联合支护效果较好。     

大断面交岔点顶板变形与加固控制技术研究

针对交岔点断面大，厚复合顶板，顶板淋水大等实际情况，模拟分析了交岔点巷道围岩变形及应力分布特征，得到在交岔点顶板受较大的水平应力，在交岔点岩柱上垂直应力最大．提出对交岔点项板采用化学加固封堵顶板水和锚索补强支护，能充分发挥锚岩支护体的整体承载能力．工程应用表明，对交岔点顶板采用化学加固和锚索补强支护后，有效地控制了交岔点围岩变形，取得了较好的技术效果．     

孤岛煤柱下大断面石门交岔点加固技术研究

为解决孤岛煤柱下大断面交岔点的支护技术难题,针对某矿南大巷轨道石门交岔点的采矿地质条件和变形破坏特征,分析了孤岛煤柱下大断面交岔点失稳破坏的原因,提出了全断面锚注加固、渐变大断面过渡区棚索耦合支护、牛鼻子分岔段双控锚杆索协同支护、底板高强锚网索支护相结合的复合支护方式。实践结果表明,此类复合支护方式可以有效控制孤岛煤柱下大断面交岔点的围岩变形。     

深部大断面交岔点加密锚索和对拉锚杆(索)支护技术

深部大断面交岔点所处环境复杂,受多次掘进影响,应力集中程度高,支护难度大。通过分析交岔点巷道的受力及其破坏形式,探索采用了加密锚索和对拉锚杆(索)支护技术,提高了交岔点巷道的支护强度和围岩整体性,改善了牛鼻子的结构,保证了牛鼻子的减跨和对顶板的支撑作用,有效地控制了交岔点巷道的变形。     

复杂膨胀性围岩条件下交岔点支护技术研究

针对复杂膨胀性围岩条件下交岔点高应力集中区围岩稳定性控制和支护技术难题,通过对交岔点围岩变形表现形式、交岔点围岩变形机理的研究分析,提出了交岔点支护难点及重点。基于围岩控制理论分析,提出了“有限让压的柔性支护+全断面封闭抗压的刚性支护技术”,前期柔性支护采用“高强、高预应力锚杆+锚索+喷浆”联合支护有限度控制围岩变形,允许围岩在可控范围内释放围岩应力|后期通过架设异形支架与支撑架组成的联合支护体并喷射混凝土对交岔点围岩进行全断面封闭抗压支护,有效控制巷道交岔点围岩的变形。确保了交岔点围岩变形的整体可控性、稳定性,达到了预期支护效果。     

极软岩巷道交岔点钢管混凝土支架结构设计与应用

为解决极软岩巷道交岔点支护问题,结合钢管混凝土支架和极软岩巷道围岩的力学特性,分析了钢管混凝土支架控制极软岩巷道变形的机理。对查干淖尔一号井井底车场中3个极软岩巷道交岔点支护问题采用了工程类比法进行分析,结果认为:若能充分发挥钢管混凝土的结构优势,采用"194 mm×10 mm钢管混凝土支架+钢筋网+400 mm厚混凝土喷层"的支护方案可有效控制3个极软岩巷道交岔点的围岩变形。因此,设计了适用于极软岩巷道交岔点的钢管混凝土支架结构形式:极软岩巷道交叉点钢管混凝土支架,采用由支撑架和"C"形异形支架组成的组合结构。提出了查干淖尔煤矿井底车场3个交岔点的支护方案,并进行现场支护试验。现场支护试验证明:巷道交岔点支护2 a后,收敛量小于100 mm,巷道稳定性良好。     

深井大断面交岔点变形机理及稳定性控制研究

为解决夹河煤矿深部大断面3号交岔点难以支护的问题,分析可知3号交岔点变形破坏的主要原因是高地应力、开挖扰动以及支护体和围岩强度与结构的不耦合,据此提出了锚网喷+锚索+底角锚杆+中间岩柱双控锚索的耦合支护技术,现场应用表明:采用锚网索耦合支护技术后3号交岔点顶底板最大移近量为69 mm,两帮最大移近量为45 mm,3号交岔点变形得到了有效控制。     

大断面矩形巷道支护参数设计研究

文章针对坚硬顶板下矩形巷道断面加大后的围岩稳定性控制问题,对未支护过的大断面矩形巷道进行锚杆支护设计,介绍了扁椭圆巷道围岩破坏范围的计算方法,并对大断面矩形巷道的锚杆锚索联合支护进行计算设计,采用数值模拟探究支护后的巷道围岩变形情况,最后对巷道的围岩变形及变形速率进行现场长周期监测。数值模拟结果显示,围岩应力主要集中于顶板左右边角处。巷道围岩最大主应力和水平应力均在锚杆承力范围内。现场监测结果显示,锚杆支护后,围岩顶板最大位移158mm,两帮最大位移61mm。围岩变形相对大断面较小,并在检测周期结束时,围岩几乎不再变形。文章介绍了坚硬顶板大断面巷道锚杆支护计算方法,并通过数值模拟和现场监测验证了支护效果,可对相关巷道断面扩大围岩支护工程提供一定经验。     

平沟煤矿020902车场复杂交岔巷道锚杆支护技术研究

针对平沟煤矿020902盘区车场布置概况,通过FLAC3D数值模拟软件分析该车场巷道群围岩应力分布特征和围岩结构稳定性,分析认为:多条巷道相连接的呈"K+I"型复杂交岔位置是该车场巷道群围岩稳定薄弱部位,交岔点且巷道断面大,各巷间"三角形"围岩体承载结构的稳定性相对较差,其边缘均存在不利于围岩稳定的隐患,应加强对巷道的顶底板和两帮的支护强度,特别加强巷道交岔点位置的围岩帮部支护强度。针对这一位置的围岩稳定性提出锚杆+网+钢架+锚索的围岩控制对策,并通过数值模拟和现场工业试验反馈验证,说明采取该锚杆联合支护方案对"K+I"型复杂交岔巷道围岩控制是有效的,设计支护方案对复杂围岩应力环境下的回采巷道支护是成功的,对矿井的安全生产至关重要。     

复采动压扰动下巷道交岔点围岩力学响应及控制分析

对旧采区进行复采时工作面会多次穿越空巷。过空巷时回采巷道与空巷会形成多个交岔点。交岔点附近回采巷道变形大、交岔点处顶板冒落、两帮破碎是复采回采巷道稳定性的主要问题。圣华煤业现场统计观测表明,在超前支承压力作用下交岔点附近巷道变形严重、空巷冒落次数增加,围岩破碎。建立了交岔点围岩应力分布的力学模型,分析了交岔点处围岩应力分布情况,结合现场实测和相似模拟等综合手段给出了交岔点处煤柱压碎区的范围。分析了交岔点处围岩变形与破坏规律,提出了交岔点跨度的计算方法。现场实测表明设计支护强度能够保证巷道支护安全。     

巷道交岔点稳定性影响因素的数值分析

为了揭示巷道交岔点失稳机理,寻求合理的交岔点支护方式,采用FLAC3D程序对不同交岔点形式、深度、围岩强度、开挖顺序及开挖步距大小等因素进行了数值模拟计算.结果表明:目前煤矿使用的各种形式交岔点的变形和破坏都超过普通巷道,其中十字交岔点的变形和破坏最大;就巷道埋深和围岩强度来说,两者均存在一个临界值,当巷道交岔点埋深超过临界值,及围岩强度低于临界值时,巷道交岔点的变形和破坏将会加剧;十字交岔巷道开挖时,应选用较小的开挖步距,并避免支巷从远处向主巷贯通,及两支巷同时开挖对交岔点造成叠加影响.因此,在埋深一定的情况下,应选择较硬的岩层布置交岔点,通过加固措施提高围岩强度,并选择合适的开挖卸载方式,以提高巷道交岔点的稳定性.     

软岩条件下大断面交岔点施工工艺及支护对策研究

针对传统大断面交岔点施工支护设计方法和施工过程中的不足,通过对工程地质条件和软岩巷道变形破坏的机理进行综合分析,提出了"锚网喷+锚索+反底拱"支护设计方案。实践表明:大断面交岔点施工顺序为先施工小断面导硐,再扩掘至设计大断面;并采用光面爆破、及时支护、施工反底拱地坪形成封闭应力承载拱圈等施工工艺最大限度地发挥了围岩的自承能力,有效控制大断面硐室变形,为矿井的安全高效生产创造了条件。     

大断面T型巷道交岔点围岩失稳控制数值模拟研究

为解决T型巷道交岔点跨度大、围岩控制困难的问题,采用理论分析、数值模拟和现场实测相结合方法,研究T型巷道交岔点围岩破坏特征、控制机理和控制效果。研究发现:巷道交叉三角区域是最易失稳区,破坏形式有顶板冒落和弯曲下沉,影响因素有巷道断面、岩体强度、交叉角度和埋深等;基于加强两巷相交初期三角区域支护原则,提出T型巷道交岔点主巷、支巷和三角区锚网索加强支护技术和参数;数值模拟和现场实测表明锚网索加强支护后,围岩应力值和应力集中程度都明显缓和,巷道位移在可控范围之内,受力环境明显改善,支护形式和参数选择较合理。     

锚索加固技术在特殊地段的应用

以石台煤矿工程实践为例 ,系统地介绍了锚索加固技术在大断面、交岔点、高应力巷道的应用情况 ,具体分析了特殊地段应用锚索加固巷道的支护效果和经济效益 ,并对锚索加固技术提出合理化建议     

富水软岩大断面交岔点巷道失稳控制实践

为了实现富水软岩大断面交岔点巷道的稳定控制,分析了榆树井煤矿富水软岩大断面交岔点巷道掘进失稳的形成及原因,制定了更为经济有效的支护结构和合理的支护参数,采用了关键部位补强支护＋全断面锚注＋U29型钢支架拱部、肩部使用固棚锚索支护＋底板砌筑钢筋混凝土反底拱等复合型全封闭支护手段实现巷道稳定。实践结果表明：此类复合型支护手段可以有效控制富水软岩大断面交岔点巷道的稳定,通过观测,巷道在修复45 d以后已经呈现稳定趋势,巷道收敛变形速率为0.012 mm/d。     

采空区下大跨度交岔点修护加固技术及应用

常村煤矿21150运输巷与腰巷交岔点处于21延深煤柱工作面采空区下,顶板破碎,松动圈大,支护强度低,受相邻工作面回采动压影响,变形严重,无法满足工作面正常生产需要。通过分析研究,提出预注立固安固化围岩,锚网架并焊工字钢棚配合特殊液压抬棚支护。结果显示,该技术使用50~60 d交岔点顶帮变形趋于稳定,顶板下沉量约50 mm,两帮移近量约100 mm,交岔点围岩得到了有效控制。