九龙矿回风巷围岩变形破坏机理及耦合支护技术分析

针对九龙矿回风巷全断面变形破坏严重的问题,根据现场监测与分析,认为围岩性质、巷道埋深大、所受地应力较大、巷道围岩与巷道支护体不耦合、底板未支护是造成回风巷全断面破坏的主要因素。基于耦合支护原则,提出了"预应力锚杆+预应力锚索+W钢带+钢筋网"的耦合支护方案,根据现场监测,有效保证了回风巷稳定。     

"三软"动压巷道二次塑巷与围岩控制研究

依托经坊煤业"三软煤层"3-8052顺槽支护工程实际,采用现场调研的方法对在原有支护形式下的巷道破坏进行了分析,利用现场钻孔窥视的方法,确认了巷道围岩破坏深度。提出了"二次塑巷+锚索网非对称"联合支护方式,对巷道围岩破坏程度进行了现场原位钻孔窥视,在工作面回采期间,对巷道表面位移进行了监测,巷道表面位移处于安全使用范围之内,有效保障了巷道的稳定性。     

三软煤层沿空巷道破坏机制及锚注控制

针对龙口矿区梁家煤矿典型三软地层沿空巷道-4606材料巷围岩控制难题,通过现场监测和试验,分析原支护方案下围岩变形破坏机制。煤层结构复杂,围岩易膨胀、软化,围岩破坏范围大,拱架变形破坏严重,锚杆支护潜力无法有效发挥是巷道变形破坏的主要原因。以锚注支护为核心,实施了U型棚+注浆锚杆+注浆锚索和注浆锚杆+注浆锚索2种联合支护对比试验方案。结果表明：方案实施后,巷道围岩变形量均小于原支护方案37%以上,U型棚+注浆锚杆+注浆锚索联合支护方案中U型棚对围岩的控制作用不明显,注浆锚杆+注浆锚索联合支护完全可以取代传统的U型棚支护。     

基于FLAC~(3D)的煤巷支护技术研究

针对大断面特厚煤层煤巷支护难题,对巷道围岩变形破坏特征进行了研究。采用有限差分软件FLAC~(3D)对巷道围岩垂直应力、巷道围岩塑性变形破坏及巷道围岩垂直方向上的位移变化进行数值模拟,并进行了现场工程验证。提出了"普通锚杆+锚索+钢筋锚网+W钢带"耦合支护方案。     

软弱泥化巷道破坏机理及修复控制技术研究

化乐煤矿1#轨道石门为软岩巷道,巷道开掘后变形破坏严重。通过现场调研、理论分析、巷道围岩组分分析、围岩结构探测,确定底板无支护、围岩遇水软化及原支护强度低是造成巷道失稳破坏的主要原因。针对软弱泥化巷道变形破坏特征,设计采用U29型钢支架+锚网喷+底板锚索+注浆联合支护方式控制围岩变形。对该方案进行现场工业性试验,并进行围岩变形监测。结果表明,石门变形得到有效控制,巷道满足安全生产要求。     

亨健矿回采巷道围岩变形机理及耦合支护技术研究

依据亨健矿2505工作面下巷现场调查和监测,分析了巷道围岩变形破坏特点,研究了变形失稳机理,得出了支护系统与围岩的不耦合是影响巷道围岩稳定性的主要原因。针对此问题,应用耦合支护理论,构建了"锚杆+锚索+钢筋网+W钢带+槽钢"的新型锚网索支护技术,并对支护参数及支护过程进行优化,矿压观测结果表明,该技术达到了维护巷道稳定的目的。     

过断层巷道围岩破坏机制及支护优化

针对某深井煤矿采区泵房及变电所过断层巷道出现的顶板剧烈下沉、两帮内挤严重、底板鼓量大的现象,通过现场调研、数值模拟及现场监测,分析了原有支护方案下过断层巷道围岩变形破坏机制,提出采用高强锚杆+注浆锚索联合支护方案。结果表明:深部高地应力、断层局部应力集中及剪切滑移破坏、支护强度不足等是过断层巷道围岩变形破坏的主因;注浆锚索能够有效控制围岩破碎区范围,联合高强锚杆调动深部围岩形成稳定支撑结构。现场位移监测结果表明,优化支护方案后巷道过断层位置处不连续变形得到了较好的控制,整体变形量大幅度降低,改善了围岩应力水平。     

深井综放沿空掘巷围岩变形破坏机制及控制对策

通过对赵楼煤矿综放沿空掘巷现场调查和变形监测,分析了巷道围岩变形破坏特征,深入揭示了围岩变形破坏机制,认为围岩强度低,地应力高,围岩松动破坏范围大,支护结构及参数不合理,巷道围岩应力环境复杂和断面尺寸大是围岩变形破坏的主要原因。基于强力让压耦合支护和关键部位加强支护的围岩控制原理,提出了顶板锚网带索、纵向钢带+两帮锚网梯索、纵向钢筋梯+窄煤柱帮部锚索加强和喷浆+实体煤帮钻孔卸压的支护对策并进行现场试验。结果表明:掘巷稳定后,巷道围岩控制效果良好;锚杆、锚索受力最大值均在其屈服范围内,并为回采期间留够了充足的余量。研究结果为类似复杂难支护巷道提供了借鉴。     

易破碎动压沿空巷道围岩与煤柱稳定控制技术

为解决易破碎回采巷道围岩和煤柱在工作面采动影响下产生的严重变形破坏问题,采用地质雷达探测回采巷道松动圈范围并分析其破坏原因,利用数值模拟手段研究了不同煤柱宽度下采空区和巷道双重影响下侧向支撑压力的分布状态,并研究了对穿锚索对轴向围岩应力分布状态的影响和对侧向围岩的影响范围,分析了对穿锚索的加固机理,提出了优化煤柱+高强锚杆支护+对穿锚索控制的方案,工程应用现场监测结果显示:顶底板总收敛量为741mm,两帮收敛量为610mm,锚索受力较为稳定,保证了巷道围岩和煤柱的稳定性,能够较好地满足巷道的使用要求。     

高瓦斯动压煤巷变形机理与控制技术

为解决岳城煤矿高瓦斯动压巷道瓦斯抽采后围岩变形大、支护困难的问题,采用现场调查和矿压监测方法,测试了巷道围岩的地质力学参数,深入分析了围岩变形破坏特征与机理,提出高预应力高延伸率锚杆锚索+强力护表构件+补强锚索强帮强顶控制技术,并进行现场应用。矿压监测数据显示:在掘进期间,锚杆与锚索受力比较稳定;巷道在工作面回采期间,两帮最大变形量为249mm,顶底板最大移近量为262mm,满足正常生产要求。应用结果表明:该支护技术明显改善了围岩的应力分布,提高了围岩的整体承载能力,能够有效控制高瓦斯动压巷道围岩的大变形。     

大断面4302回风顺槽支护优化技术研究

针对大断面回风顺槽变形大难以满足生产需求的问题,以三元煤业4302大断面回风顺槽为背景,分析了采动对围岩稳定性的影响,发现存在支护时机不对、仅用W钢带、角锚索布置不对等因素,提出了“锚索+角锚索+钢带+菱形网+钢梁+钢筋梯+组合锚索”的支护对策。工程实践结果表明,优化后的巷道控制效果较好。     

1209工作面回风巷过顶板破碎区联合支护设计

针对1209工作面回风巷掘进施工穿4条正断层、容易发生冒落的情况,设计了锚杆+钢筋托梁+金属网片+顶槽钢锚索+帮锚索+π型钢梁棚+密集穿管作业的联合支护方案,有效控制巷道围岩变形量。     

4106工作面运输顺槽围岩控制技术研究

针对陕西彬长文家坡矿业有限公司4106工作面运输顺槽巷道变形严重问题,设计采用锚杆+金属网/塑钢网+W钢带+锚索联合支护方案。在顺槽内布置2个测站,监测结果表明:巷道围岩顶底板和两帮变形量得到有效控制,支护效果良好。     

注浆加固在高应力软岩巷道修复中的应用研究

鹤煤五矿延深胶带下山位于向斜轴附近,布置在二₁煤层底板中,巷道围岩为砂质泥岩。受地应力、构造应力、采动压力的影响,巷道经过多次维修,围岩极为破碎,曾先后采用锚网喷、强力锚索、高强度网壳、可伸缩U型钢支架等联合支护,也难以控制巷道的强烈变形。经过反复实践,最后采用“双柱腿U36支架+壁后注浆”联合支护方式,支护效果明显改善。     

31采区2#回风巷掘进过断层破碎带支护技术研究

针对31采区2#回风巷掘进揭露F2断层,在断层两侧存在破碎区,巷道围岩整体性较差问题,采用超前管棚支护+喷射混凝土作为临时支护,金属网+锚杆+锚索+π型钢梁联合支护作为永久支护的方案。监测数据表明,改进方案减小了围岩的变形量,使掉矸等不再发生,提高了安全性和工效。     

大断面巷道联合支护围岩稳定性分析

以晋圣亿欣煤业XV1206工作面辅运巷大断面巷道支护设计为背景,通过运用数值模拟和现场实测相结合的方法,对“锚杆+锚索+钢带”联合支护下巷道围岩移近量及破坏情况进行了分析。数值模拟结果表明,当工作面推进80 m后,顶底板围岩移近量稳定在177 mm左右,两帮移近量稳定在129 mm左右;底板破坏严重,与其岩性密切相关,现场应做好水的管控。现场实测顶底板移近量稳定在148.8 mm左右,两帮移近量稳定在134.5 mm左右,与数值模拟结果相近。充分说明“锚杆+锚索+钢带”的联合支护设计对保证XV1206工作面辅运巷围岩稳定性效果显著。     

大断面切巷不稳定围岩联合支护技术应用

为了提高大断面切巷围岩稳定性,保证工作面设备安全快速安装,对8507工作面切巷顶板采取水力造穴卸压技术,对顶板提出"交错叠加式JW型钢带+走向锚索吊棚+架设"井"字型木垛"联合支护措施,对巷帮采取走向交错式锚杆支护,取得显著成效。     

11上401工作面巷道支护方案设计与应用

为控制巷道围岩变形,结合11_上401工作面进风顺槽井下巷道围岩性质等实际条件,提出采用锚杆+锚索+钢筋焊结网的支护方案。实践表明:采用该支护方式在掘进施工完成后20 d内巷道两帮移近量在40 mm左右、顶底板移近量在80 mm左右,20 d以后巷道围岩基本处于稳定状态。     

深井强动压作用巷道强化控制技术研究及应用

煤系地层围岩软弱,在高地压作用下开采深部煤层时,由于埋深大使得巷道的围岩变形严重,巷道的顶板及底鼓量均大于浅埋深巷道,导致深部巷道围岩稳定性控制与支护的难度加大,影响顶帮的稳定从而使得整个巷道失去稳定。通过分析巷道变形破坏机理,根据锚杆索支护理论与注浆加固理论制定了“巷道扩刷+顶帮分区耦合强力支护+底角卸压与加固+底板注浆加固、底板锚索束+喷射钢纤维混凝土+顶板与两帮高压注浆加固”的高强度联合支护方案,确定了支护参数,有效解决了深井强动压大变形巷道的支护问题。通过对现场进行监测,巷道变形量明显减小,巷道变形得到了有效控制。为同类条件下的深井强动压巷道的全断面支护问题提供了新的思路和方法。     

无煤柱沿空掘巷技术在永夏矿区的应用

针对永夏矿区城郊煤矿十四辅助采区轨道巷完全沿空掘进围岩控制问题,分析了无煤柱沿空掘巷在资源采出率、围岩应力环境、施工效率等方面的优越性。通过建立完全沿空掘巷围岩力学模型,较为详细的分析了中厚煤层无煤柱沿空掘巷围岩应力分布规律、上覆岩层的赋存状态,总结了完全沿空掘巷围岩的变形特征,并提出无煤柱完全沿空掘巷围岩控制需要解决的关键问题。有针对性地制定了围岩控制方案,顶板采用“锚网梯+锚索补强”、沿空侧帮部通过“留设薄煤皮+打设29U型钢棚柱”、实体煤侧帮部采用“锚网帯+锚索补强”的联合支护技术方案。现场施工后设置矿压观测站,对无煤柱沿空掘巷围岩控制技术实施效果进行了跟踪监测。观测结果显示,巷道施工后顶板离层量及顶帮变形量较留设煤柱施工大幅减少,验证了技术方案的有效性。