多煤层重复采动穿层大巷围岩变形特征及 修复加固技术研究

为探讨多煤层重复采动穿层巷道围岩变形破碎严重、锚固结构易失效等难题,以发耳煤矿+980m轨道大巷为研究背景,通过围岩组分分析、现场电视探测和数值计算确定了影响+980m轨道大巷围岩变形严重的主要因素。基于此提出了"支护弱结构部位加强支护"的不均匀加固技术,通过Phase软件模拟合理的大巷修复加固方案并提出"锚杆+锚索+钢筋梯+金属网+注浆"联合支护技术控制巷道围岩变形。现场监测结果表明:与未修复加固段巷道相比,修复加固段巷道在40 d监测期间顶板、底板及两帮变形量仅为22,21,17 mm,巷道围岩裂隙基本被浆液充填,巷道围岩变形基本得到控制。     

长锚固与卸压协同控制在深部强采动巷道的控制效果研究北大核心

针对深部强采动巷道围岩变形严重问题,以建新矿4203回风巷为工程背景,采用FLAC;数值模拟软件模拟了巷道在受掘进扰动及二次回采扰动时分别采用"短锚杆+长锚索"、"长锚杆+短锚索"、"长锚杆+短锚索+卸压"3种方案后巷道的应力分布规律和巷道围岩的变形规律。结果表明:加长锚杆长度可有效降低顶板变形量,卸压可有效改善巷道围岩应力坏境。并在4203回风巷设置了试验段,证明了长锚固和卸压协同控制对巷道变形量的控制和应力环境的改善具有明显效果。     

马兰矿南翼大巷注浆加固返修控制技术研究

针对南翼大巷在原"U型钢支护"、"砌碹支护"方式下围岩变形严重问题,在围岩破坏变形窥视基础上,对巷道变形破坏的特点和原因进行分析,最终提出采用"锚注+U型钢可缩性金属支架联合支护及关键部位锚杆加强支护"的巷道整修方案,通过工业性试验,有效控制了巷道围岩变形,支护效果良好。     

深部大变形巷道围岩稳定性控制方法研究

针对深部高应力巷道围岩大变形难以控制的问题,采用Kastner等相关理论,研究了支护阻力对深部高应力巷道围岩变形的影响,揭示了其变形难以控制的力学本质,提出了巷道围岩稳定性控制新的支护理念。深部高应力巷道围岩大变形主要来自于两部分:1巷道周边浅部破碎围岩的扩容与剪胀等非连续性变形;2高应力致使巷道围岩产生的以塑性变形为主的连续性变形。研究表明:目前的支护水平对巷道围岩的连续性变形影响十分有限,总是存在一部分变形量无法控制,即深部巷道围岩存在"给定变形"。为实现巷道围岩稳定控制,降低支护成本,巷道围岩支护理念应由变形控制向稳定控制转变,确保巷道围岩均匀、协调变形,消除冒顶与片帮等不安全隐患,增强巷道围岩整体性与稳定性。因此,对于深部高应力巷道围岩稳定性控制,可在巷道掘进时预留一定的变形空间以容纳围岩部分"给定变形",支护结构应具有一定的连续性变形能力,又能持续提供较高的支护阻力,以维持巷道围岩的完整性与稳定性,保障巷道围岩的均匀、协调变形。工程实践结果表明:考虑预留变形并采用"可接长锚杆+刚性长螺纹钢锚杆+锚网+W钢带+喷射混凝土"综合控制技术为主,并辅以可接长锚杆强化顶板支护方案可较好控制巷道围岩的稳定性,保障了巷道服务期间的安全使用。     

大跨度矩形巷道变形破坏机制及其控制技术

针对大跨度矩形巷道的大变形与破坏问题,以漳村煤矿+480 m水平行人大巷Ⅰ段为例,通过现场调查和理论分析研究了巷道变形破坏机理,研究发现该巷道工程地质条件差、巷道围岩所处应力水平高、设计支护形式不能适应围岩变形要求、施工管理不到位是导致该巷道变形和破坏程度严重的主要原因。结合巷道变形破坏机制,借助于工程类比、数值模拟计算等方法得到了返修巷道的锚固参数,对+480 m水平行人大巷Ⅰ段试验段巷道提出了以"整体加固+局部补强"为核心的"注浆+锚网索喷+底板锚索"的联合支护方式。应用表明:经过60 d监测,巷道两帮收敛量最大值仅为84 mm,顶底板移近量最大值仅为125 mm,围岩变形处于稳定状态,保证了巷道的正常使用。     

马脊梁矿综放工作面临空巷道围岩变形特征及控制

以马脊梁矿8103工作面临空巷道5103巷道为研究对象,采用FLAC数值模拟、现场实测、现场实证等方法,对综放工作面临空巷道围岩变形特征及控制进行研究,分析了5103巷道变形特征,并提出相应的控制方案。研究结果表明:8103工作面回采过程中,5103巷道围岩变形严重,顶底板移近量最大达到1.5m,两帮移近量最大0.8m,影响范围为超前50m,严重区域为超前30m范围;提出"APR+PRS"的临空巷道围岩控制方案;通过周期来压步距、支架工作阻力、巷道表面位移监测验证"APR+PRS"临空巷道围岩控制方案的有效性,采取方案后工作面来压步距显著减小、支架工作阻力在8000~9000k N所占比例下降9.76%、顶底板移近量减少42%、两帮移近量减少40%、巷道变形严重区域由超前30m变为超前15m;"APR+PRS"巷道围岩控制方案有效地控制了临空巷道的围岩变形。     

砌碹巷道壁后注浆加固技术研究

针对某矿砌碹巷道壁后围岩松散、巷道变形严重的问题,根据巷道的实际情况,决定采取"注浆+锚杆+锚索"的支护方案。通过计算确定了高水材料注浆压力和注浆管间排距,并模拟分析了不同间排距锚杆锚索对巷道围岩稳定性的影响。得出了锚杆间排距为850 mm×850 mm,锚索间排距为1.8 m时,支护效果最优。通过150 d的变形量观测,巷道变形情况得到了控制。     

综放面沿空掘巷锚网索联合支护参数优化

针对金庄煤矿5202综放面回风巷沿空掘巷变形严重的问题,根据理论计算确定了支护参数,并采用FLAC~(3D)数值模型分析巷道在"不布置卸压巷道+原设计支护"和"布置卸压巷+现设计支护"下两种方案围岩应力变化及巷道围岩变形。分析表明,将锚杆长度由2.6 m增长到2.8 m,实体帮玻璃锚杆换成螺纹钢锚杆,锚索长度由8.3 m变为7.5 m,增设卸压巷道后沿空巷道的变形量得到有效控制。     

松软围岩支护技术在告成煤矿的应用

告成煤矿 110 m大巷围岩松软,巷道变形严重,通过对巷道围岩破坏机理的分析,确定了一套36U型钢+壁后注浆+结构补偿支护技术,实践表明,该技术有效解决了松软围岩巷道变形难题.     

高应力厚硬顶板巷道支护优化与应用

为解决耿村矿高应力厚顶板回采巷道变形严重与维护难的问题,采用现场调查的方法研究了巷道围岩变形特征,采用理论分析的方法分析了巷道围岩变形的原因,提出了符合该矿高应力厚顶板巷道的“高预应力锚网喷+注浆+U型钢支架”的支护方案。高预应力锚网喷维护浅部围岩稳定并调动深部围岩承载能力,注浆封闭巷道围岩裂隙并增强巷道围岩整体稳定性,U型钢支架提高支护的承载能力。实践表明,优化方案对高应力厚顶板巷道围岩控制效果良好,保证了巷道的正常使用。     

千米深部软岩巷道让压支护技术试验

某矿六采区-1 287 m水平辅助进风巷在巷道施工过程中出现巷道片帮、喷体开裂、底鼓以及锚索破断等现象,巷道围岩变形严重。结合现场矿压观测,分析了该矿典型的深部巷道围岩变形机理及特征,提出"一次适度让压支护+二次锚注和锚索补强加固"的支护技术方案。在试验段巷道采用围岩变形观测和钻孔探视仪对注浆加固后围岩裂隙发育情况进行支护效果检验,结果表明该支护方案能有效地控制软岩巷道围岩变形。     

高应力软岩条件下巷道支护失稳机理及稳定性控制分析

针对玉溪煤矿中央辅运大巷出现的严重变形破坏问题,采用了"锚网索+U型钢闭合环+底板注浆"联合支护方案。从现场勘查情况来看,新返修支护方案实现了对巷道围岩变形的有效控制。     

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。     

岳城煤矿15~#煤大巷注浆加固技术应用

针对岳城煤矿15~#煤东轨道大巷顶底板变形严重、持续性底鼓等问题,采用了"巷道喷浆+巷帮底板注浆+两帮锚索补强"的综合支护方案,巷道顶底最大移近量为169 mm,两帮移近量最大为141 mm,巷道围岩保持了很好的完整性。     

松软破碎围岩回采巷道支护技术研究

针对松软破碎围岩回采巷道中存在的大变形及支护困难等问题,开展了理论分析和工程实践的研究工作。首先从理论上阐述了岩浆活动及水的长期作用是引起回采巷道围岩弱化的主要原因;其次提出了相应的支护对策,对于巷道围岩以顶板变形为主的区域,采用"锚网带+锚索梁+工字钢棚"的耦合支护方式;对于巷道围岩以顶板和右帮(岩浆岩冲断条带一侧)变形为主的区域,首先将断面优化为圆弧拱形,然后采用"锚网带+锚索梁+喷浆+中心点柱"的耦合支护方式。支护参数优化后的回采巷道矿压观测结果表明:矩形巷道区域顶板下沉量不超过237mm,巷道右帮横向变形量不超过161mm;圆弧拱形巷道区域顶板下沉量不超过172mm,巷道右帮横向变形量不超过163mm。     

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。     

糯东煤矿副平硐返修段围岩控制技术

糯东煤矿副平硐原支护方式采用U型钢支护，但局部区域由于地质条件复杂，围岩强度低，没有达到预期的支护效果，支架扭曲变形，巷道围岩破碎、变形严重。针对糯东煤矿副平硐出现的支护问题，采用钻孔窥视仪，对副平硐严重变形段进行钻孔窥视，测定围岩松动圈范围。根据钻孔窥视结果，结合工程类比法，确定副平硐严重变形段返修支护方案为锚杆支护+金属网+U型钢联合支护+喷射混凝土支护。巷道矿压监测结果表明，巷道围岩得到了有效控制，巷道断面能够满足矿井实际安全生产需求。     

深部高应力软岩巷道支护及返修控制措施探析

以赵固二矿121302工作面运输巷道为研究对象,对巷道出现的变形破坏问题进行了分析,得出巷道出现较为严重变形破坏的主要原因为巷道所处地段的地应力较高、泥岩和煤层的整体强度偏低、围岩出现明显的劣化和偏应力作用、采动影响较为明显以及围岩表现出明显的流变效应等。结合巷道所处地段情况,设计采用了"支护+改性+卸压"的协同耦合支护方案,返修支护取得了较好的支护效果,保证了巷道的使用效果,为类似条件的巷道支护方案确定提供了借鉴。     

三软煤层巷道围岩变形机理及支护优化技术研究

为了解决15101工作面三软煤层巷道围岩变形破坏的问题,在确定巷道顶底板环境的基础上,对三软煤层巷道围岩侧向支承应力分布及变形机理进行了分析。研究表明:三软煤层巷道侧向应力呈现出应力峰值位置远离煤壁、应力最大值降低、侧向支承应力影响范围扩大等特点,巷道发生变形主要是由于力源集中区应力传递导致帮部剪切滑移破坏和底板挤压夹持破坏;建立了巷道围岩受力力学模型,理论分析了巷道围岩在横向变形和纵向变形的应力表达式,得出巷道变形受到巷道支护强度、底板支承能力、煤体应力传递衰减系数和底板剪切滑移等因素的影响。最后,提出了"控制顶板、加固两帮、强化底板和固定滑移"的巷道围岩控制原则,采取"长预应力锚索+帮部加密锚杆+底板注浆"的综合支护方式对巷道围岩进行了支护优化设计,确保了三软煤层巷道的安全稳定。     

巴鲁巴铜矿中央运输巷道变形机理及支护优化研究

中色卢安夏巴鲁巴矿580 m水平中央有轨运输巷道在矿山复产初始围岩夸冒严重,第一次返修使用钢拱架对巷道进行了支护,但无法阻止巷道的不断变形。对巷道变形的机理进行研究,认为巷道围岩存在应力集中现象,并且穿过稳定性较差的矿岩接触带,围岩承载能力低,而支护强度不足,围岩中存在易水化、易膨胀的岩石及裂隙充填物,这些因素促使巷道发生变形。结合巷道变形的原因以及现场实际情况,确定使用"钢拱架+预应力注浆锚索"的联合支护方式,对巷道进行二次修复,使巷道变形得到控制。实践结果表明,采用联合支护后,巷道变形得到有效控制。研究成果为类似条件下巷道围岩治理提供很好的借鉴和参考依据。