砌碹巷道失稳机理及加固技术研究

为了保证已失稳砌碹巷道的长期使用,采用理论分析和工程实践的研究方法,对其失稳机理及加固技术进行了研究.结果表明:由于受超挖、动压、地下水侵蚀等因素的影响,砌碹巷道容易产生拱顶壁后空洞或拱肩壁后空洞.当空洞发展到一定程度,砌碹结构与围岩的相互作用可使砌碹结构在局部产生大于砌碹抗压强度的弯曲压应力,进而导致砌碹巷道失稳.另外,基于改善砌碹结构受力状况、提高围岩强度和增大支护阻力所提出的壁后充填、围岩注浆和锚杆支护的综合加固技术对失稳砌碹巷道的控制效果良好.     

不同空洞位置条件下砌碹巷道围岩稳定性分析

砌碹支护技术作为一种传统的巷道支护形式在我国部分矿井仍然有着广泛的应用。为进一步深入理解空洞对砌碹巷道围岩稳定控制的作用机制,在总结空洞形成原因的基础上,采用FLAC^3D数值计算软件,以某矿井生产地质条件为背景,系统研究空洞位置对砌碹支护结构和围岩塑性区分布的影响。研究结果表明,空洞的存在会引起砌碹结构出现应力集中,在不均匀荷载的作用下砌碹结构极易出现结构性失稳。     

料石砌碹巷道稳定性研究

研究表明,拱顶易受拉最先破坏,巷道跨度增大时,拱顶传递到两直墙的载荷超过直墙极限承载能力,直墙将先于拱顶受压破坏;影响碹体稳定的因素有巷道的跨度、直墙厚度、料石强度和顶板对碹体载荷分布状态;柳林矿区5#煤层巷道采用砌碹支护时,跨度不宜超过直墙厚度的11.78(遇水时5.86)倍,在顶板应力不平衡时,不宜采用砌碹支护。     

砌碹巷道冒顶机理及控制技术研究

以某矿辅助轨道大巷为工程背景,研究分析了砌碹巷道冒顶失稳机理,主要是：①碹体与帮、顶之间存在空隙,碹体不能及时有效支护围岩;②巷道锚杆支护参数不合理,锚杆、锚索不能有效控制顶板下沉,最终导致巷道发生冒顶事故。针对砌碹巷道冒顶的特征和机理提出冒顶段巷道支护技术：①重新砌碹,应用高水速凝材料对碹体与巷道围岩之间的空隙进行壁后充填;②应用高水速凝材料对破碎围岩进行注浆加固;③应用锚杆、锚索对冒顶段巷道进行加强支护。现场矿压监测结果表明,该技术不仅保证了施工安全,而且提高了围岩整体性和承载能力,有效控制了巷道围岩变形。     

阳泉北头咀初设采区车场碹岔问题

基本条件及情况:阳泉北头咀矿,因通风要求,巷道断石较宽,相对的在采区车场碹岔处断石亦宽,碹岔最宽处为7.24公尺,恐怕砌碹困难,考虑准备改用木棚支架等采区两年后采完,再将巷道砌碹或将碹贫的壁用料石,拱用混凝土,这样是否可以.专家谈话: 若采用木棚,以后须在正式生产时期进行砌萱,这样对生产有影响,甚至可能使生产停顿.巷道用料石砌碹是可以的,只要砌得好,如果砌不好,就用混凝土也不行,阳泉现在5公尺宽料石碹砌的很好,     

砌碹大巷失稳机理与控制技术

为解决多次采动影响下砌碹巷道围岩破碎范围广,变形大,难维护等技术难题。综合采用理论分析、数值模拟、工业性试验的方法,研究分析了端氏煤矿3条砌碹大巷在掘巷、一侧采动、两侧采动后围岩应力分布、塑性区分布及围岩变形破坏特征。提出了采用壁后充填、注浆加固与锚杆索支护相结合的联合控制技术。实践表明,联合控制技术可将巷道围岩变形控制在120 mm以内,有效的解决了多次采动影响下砌碹大巷围岩变形大、难维护的问题。     

砌碹空顶巷道加固效果浅析

砌碹巷道长期受临近采区巷道放炮震动及工作面采空区的压力影响,如碹顶与顶板岩石接触不实,容易形成顶板岩石离层冒落,造成隐患。本文介绍了采用固邦特新型充填加固材料对碹顶内部空洞进行充填、再配合锚网索重新支护,对砌碹老巷道的维修与加固起到了良好效果。     

曲堤煤矿动压砌碹巷道锚注联合加固技术研究

曲堤煤矿所开采煤层为二叠系山西组下部的3#煤层,平均埋深310 m,平均厚5.19 m,采用分层开采方法。胶带上山受多个回采工作面动压影响、大面积采空区造成应力重新分布、保护煤柱集中应力升高,矿井砌碹巷道在临近工作面回采时受到超前支承压力的影响,导致巷道严重变形破坏,影响巷道的正常安全使用。原有的砌碹和架棚支护结构属于被动支护方式,不能适应采动影响带来的应力变化。针对曲堤煤业已失稳的砌碹巷道,开发围岩注浆+锚杆锚索联合支护技术,确保砌碹巷道的长期稳定。研究结果可为同类型矿井开采过程中巷道围岩控制提供借鉴。     

锚网喷U型钢支护技术在巷修中的应用

1 问题提出 米村矿-140m水平运输大巷100m处巷道采用料石砌碹支护,原设计为半圆拱断面,净宽4.6m,净高3.8m.由于受采动影响,使该段巷道碹体支护受到集中应力的作用.碹体砌块接缝中灰浆粘结力被破坏,出现碹壁开裂,直墙鼓出,拱部呈锅底下坠,或平顶破坏现象.现巷道净宽4.0m,净高3.4m,风速较大,影响运输和行人安全.经多方案比较,最终采用锚网喷U型钢支护技术,并取得良好效果.     

砌碹锚注夏合支扩在高压巷道中的实践

根据皖北煤电集团任楼煤矿高应力构造复杂区软岩巷道破坏的实际情况,提出了砌碹、锚注复合支护治理的方案.井下实验表明,采用砌碹、锚注复合支护技术对新掘巷道进行支护,或对已破坏巷道进行修复加固,不仅保持了巷道的稳定,而且取得了显著的技术经济效益.     

砌碹巷道壁后注浆充填支护技术及工程应用

总结了某矿砌碹巷道变形破坏特征,数值模拟分析了砌碹巷道破坏机理,认为改善"支护-围岩"关系,使支护体和围岩形成有效承载体是保持砌碹巷道整体稳定的关键,据此提出了碹体壁后注浆充填的补强支护方案,并结合现场实际确定了采用高水充填材料注浆充填时合理的注浆管布置、注浆压力等参数,最终在工程实践中取得了良好的支护效果。     

长距离泵送混凝土砌碹支护研究

某矿-400 m水平水仓位于地质构造复杂区域内且底板极具亲水膨胀性,在高构造应力、高地应力以及高膨胀应力的作用下,原有普通锚网索喷支护方案无法维持水仓围岩的基本稳定;根据现场地质条件及围岩破坏原因剖析,结合原支护方案的不足,决定对水仓围岩采用全断面钢筋混凝土砌碹支护方案。首次将长距离泵送混凝土技术引进到矿山砌碹支护中,弥补了普通人工砌碹的不足,取得了良好的技术效果与经济效益。研究结果表明：处于软弱膨胀岩层中的水仓,仅通过锚网索喷很难维持巷道的基本稳定;对松动围岩二次注浆加固后,可有效提高围岩的自身承载能力和支护结构的整体性;全断面钢筋混凝土砌碹支护结构,可有效控制巷道的严重底鼓变形。     

主斜井砌碹高水材料注浆充填修复技术

针对庄上煤矿主斜井砌碹体破坏情况,提出了壁后高水材料注浆充填加固与锚杆锚索支护相结合的联合修复技术。工程实践表明:修复后该主斜井砌碹支护体整体性和承载能力得到了显著提高。     

破碎顶板巷道充填加固技术的应用

某矿联络巷承担矿井较重的运输行人任务,受相邻巷道以煤柱支撑压力影响,巷道围岩松软破碎且变形严重,严重影响运输行人安全,为保证安全生产决定对此联巷的两帮、顶板进行注浆加固维护治理,并对联巷砌碹巷道顶部出现的空洞进行充填治理,对联络巷采取注浆加固措施后,效果明显。     

泥岩砌碹巷道破裂冒顶失稳机理与控制技术研究

为解决小港煤矿-265m胶带大巷砌碹开裂、大面积冒顶的工程难题,通过对巷道变形破坏特征的分析,将巷道划分为砌碹开裂段与冒顶段;并对巷道冒顶失稳机理进行了分析研究,提出了围岩锚注+壁后短管注浆+高强预应力让压锚索联合加固支护的修复加固方案。为验证修复加固方案的实际应用效果,运用FLAC3D三维建模软件,对巷道修复加固后的位移场及塑性区分布进行了分析。方案实施后,基本控制了围岩变形,保证了巷道稳定。     

砌碹锚注复合支护在高压巷道中的实践

根据皖北煤电集团任楼煤矿高应力构造复杂区软岩巷道破坏的实际情况,提出了砌碹、锚注复合支护治理的方案。井下实验表明,采用砌碹、锚注复合支护技术对新掘巷道进行支护,或对已破坏巷道进行修复加固,不仅保持了巷道的稳定,而且取得了显著的技术经济效益。     

砌碹巷道粉煤灰壁后充填机理及应用

砌碹巷道破坏的主要原因是由于支护－围岩接触关系不能适应巷道变形特性造成。本文分析了白皎煤矿砌碹巷道失稳机理,并对碹体壁后充填粉煤灰改善“支护－围岩”关系的作用机理进行了分析,最后得到了现场验证。     

毛家庄集中下山破碎大巷修复支护技术

由于受长壁工作面机械化一次采全高所形成的剧烈采场矿压影响,毛家庄矿一采区拱形砌碹支护的集中下山出现明显破坏。为此采用数值模拟分析工作面采动对巷道围岩的应力分布及变形的影响,并提出了巷道修复方案。现场工业实践表明,采用断面锚杆结合金属方格网且锚索加强支护帮部关键区域的修复方案,有效控制了集中下山围岩变形,解决了采动应力下破碎大巷的修复问题。     

砌碹巷道粉煤灰壁后充填机理及应用

砌碹巷道破坏的主要原因是由于支护 -围岩接触关系不能适应巷道变形特性造成。本文分析了白皎煤矿砌碹巷道失稳机理 ,并对碹体壁后充填粉煤灰改善“支护 -围岩”关系的作用机理进行了分析 ,最后得到了现场验证。     

深部开采软岩巷道耦合支护数值模拟研究

煤矿软岩巷道工程支护,尤其是深部高应力软岩巷道支护,一直是矿业工程难点问题之一。为了解决深部煤矿软岩巷道易变形,支护难度大等问题,通过对深部煤矿开采软岩巷道的变形破坏机理的研究结合现场施工情况,借助数值模拟软件FLAC~(3D)模拟巷道无支护以及锚杆锚索锚网砌碹联合支护巷道变形破坏情况,得出在锚杆锚索锚网砌碹联合支护的作用下巷道顶底板以及两帮的变形量明显变小,可以很好地控制软岩巷道的变形。结果表明:锚杆锚索锚网砌碹联合支护对于解决煤矿软岩巷道支护具有良好的效果。