极软岩巷道耦合支护技术研究

极软岩巷道具有高地压、难支护和持续变形破坏的工程特征，实践表明，现有支护难以控制。通过对围岩变形破坏机理分析研究，提出一次支护围岩“卸压”与二次支护围岩“增强”的耦合控制准则及设计参数，经工业性试验，矿压监测表明，控制了围岩的强烈变形、保证了巷道的稳定，具有显著的技术经济效益。     

深部软岩巷道“大让压-强支护”支护技术

在对某矿-900 m水平轨道大巷进行矿压观察及围岩变形监测的基础上,结合巷道弹塑性区变形力学分析,揭示了该类型巷道采用二次支护的控制机理,进一步通过数值计算得到了巷道围岩变形量与支护强度的关系。结合现场工业试验,提出了"大让压-强支护"刚柔结合支护技术:一次支护锚网索联合支护让压,二次支护全封闭金属支架+围岩壁后注浆加固。现场巷道围岩变形监测表明,该支护技术对典型深部软岩巷道变形破坏有较好的控制效果。     

深埋破碎围岩巷道破坏机理及控制

针对大埋深高矿压破碎围岩巷道支护困难问题，以郭屯煤矿13_下14工作面轨道巷为例，通过理论分析和现场实践相结合的方法，分析了深埋情况下巷道围岩破坏因素及特征，针对现场实际提出了“一次支护让压+二次支护补强”的综合支护对策。现场试验与矿压观测结果均表明，该支护方案通过改善破碎围岩力学特性，大大增强了围岩稳定性，有效控制了巷道顶底板和两帮围岩变形，保障了回采巷道安全。     

锚喷柔性让压支护技术应用与实践

针对滕东生建煤矿大埋深裂隙发育围岩巷道支护问题,分析了巷道变形破坏特征及其原因,进而指出了原有支护体系的不足,提出了针对性的柔性让压支护技术措施,即先采用锚网喷一次支护,充分利用岩体自身的承载能力,允许围岩适度变形,实现有控制让压,待围岩压力适当释放、变形稳定后再进行二次支护。经现场实践证明,这种支护方式对于大埋深裂隙发育围岩巷道支护效果良好,可以有效控制巷道的变形破坏。     

复杂软弱岩层大巷的稳定性与支护方式研究

复杂软弱岩层大巷具有变形量大、难支护、围岩持续变形破坏的工程特征,实践表明,现有支护难以控制。通过对不同支护方式的数值分析,提出了全封闭支架+全断面松动卸压以及二次锚杆支护的支护方式,数值分析结果表明,新支护方式下应力集中程度减小,高应力区向围岩深部转移,有效控制了围岩的剧烈变形。现场试验证明,新支护方式通过适度让压和锚杆支护强化围岩的作用,充分发挥了锚杆与围岩的整体力学效应,使围岩变形达到稳定的时间明显缩短,保证了巷道的稳定,具有显著的技术经济效益。     

深井高应力软岩巷道让均压加固技术研究

深井高应力软岩巷道支护难度较大,传统的支护方式难以控制围岩稳定。针对云驾岭矿深井轨道巷变形破坏特征及地质条件,通过理论分析,提出了巷道让均压支护理念,即通过让压环实现全断面锚杆、锚索受力均衡,设计了一次锚网索让均压支护和二次注浆加固的综合支护方案。现场工业性试验表明,拱形巷道拱肩部锚杆、锚索让压环首先让压变形,随后向顶部转移;锚杆让压极值为15t,锚索让压极值为18t。结果表明南翼轨道巷变形破坏得到了有效的控制。     

高应力软岩巷道围岩变形机理及支护技术研究

针对赵固二矿深部高应力软岩巷道围岩变形量大、支护体破坏严重和巷道多次维修的难题,采用实验室测试、理论分析和现场实测的方法,研究了高应力软岩巷道围岩变形机理。研究表明:巷道开挖后短时间内围岩较完整,在高应力、风化和水化共同作用下,巷道浅部围岩力学性质发生了变化,强度迅速降低,围岩变形急剧增加;当支护阻力达到在一定范围时,可有效抑制围岩变形,超过此范围不断增加支护阻力,不能改变围岩的塑性区范围和围岩变形量。提出了以锚网喷一次支护,并预留520mm让压量,工钢棚二次支护为技术核心的围岩控制方案。现场实践表明:该方案对赵固二矿高应力软岩巷道围岩变形的控制效果较好。     

软岩巷道“让压-支护”围岩控制技术与应用

为了得到软岩巷道合理的二次支护时机,以及在工程上易于实现、经济上合理的二次支护强度,通过理论分析得出了控制围岩变形所需支护强度随围岩变形量的增大而减小的关系,提出了"让压—支护"支护理念。结合现场具体地质条件,采用数值模拟确定了不同让压条件下保持巷道围岩稳定所需的最小支护强度,得出让压140mm后施加0.2MPa的支护强度,可使围岩变形控制在工程允许范围内,该支护强度工程上容易实现且经济上也更为合理;并在邢东矿-980m水平主副暗一联巷进行试验,一次支护采用锚杆+锚索联合支护让压,二次支护采用全封闭多边形工字钢支架+围岩注浆加固,同时对试验巷道进行了围岩变形监测,监测数据表明该支护技术能较好地控制围岩变形。     

近断层采动巷道变形破坏机制与控制技术研究

针对红岭煤矿近断层采动巷道(15141上巷)掘进期间围岩非对称变形破坏与支护结构失效严重等现象,对其变形破坏机制与控制技术进行了数值模拟与工程应用研究。结果表明,断层附近的非对称采动应力场、巷道关键部位的剪切滑移破坏以及煤岩体碎胀变形是造成该类巷道非对称大变形和支护失效的主要原因。利用非对称耦合支护原理和让压锚杆工作原理,提出了该类巷道围岩控制技术,即采用高强让压锚杆、锚索以及注浆加固对关键部位进行加强支护,控制关键部位的剪切滑移破坏、提高其承载能力,减弱围岩关键部位产生的差异性变形,促使支护结构均匀承载,从而实现控制巷道非对称大变形的目的。工程实践表明:采用高强让压锚杆、锚索与注浆加固的非对称支护技术后,巷道变形量与非对称性得到有效控制,巷道围岩稳定性大幅提高。     

大断面厚顶煤巷道围岩控制技术研究

分析了大断面厚顶煤巷道围岩难支护的原因为围岩破坏不确定性强、围岩变形破坏严重。通过理论分析、数值模拟研究了煤巷的破坏特征,提出采用具有“柔性”的锚杆和具有“刚性”的锚索联合支护技术,并运用数值模拟对支护方案的主要参数进行了研究。结合生产地质条件确定了煤巷的支护方案,现场实践表明该支护技术能有效控制大断面煤巷变形,支护效果较好。