大断面软岩巷道支护失效机理及优化设计

针对当前店坪煤矿-900 m水平大断面软岩轨道大巷采用传统锚网索喷联合支护不能奏效的问题,分析了该巷道支护失效的机理,并对巷道支护方案进行了优化设计。通过数值模拟和现场应用表明:采用"锚杆+锚索+金属网+喷浆+注浆"联合支护方案可以有效控制巷道的大变形和垮冒,经过180 d的监测,巷道顶底板移近量最大值为193 mm,两帮移近量最大值为118 mm,监测后期巷道变形趋于稳定。     

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。     

层状松软厚矿床大断面回采巷道锚杆-锚索联合支护研究

为满足层状松软厚矿床大断面回采巷道的安全和稳定性要求,基于极限平衡理论和弹塑性理论,对新疆某矿I1采区7#层状特种厚矿床大断面回采巷道锚杆锚索联合支护问题进行研究。根据目前现场锚索施工的最佳长度,设计确定了回采巷道在矿床中的合理位置,配合现场常用的支护材料,优化了锚杆锚索联合支护的支护参数,为矿山的设计施工和生产管理提供了参考依据。     

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。     

深井软岩巷道全断面支护技术研究

深井软岩巷道支护是目前矿压界的支护难题之一。文章依据现场工程实践,通过设计有效的支护方案并优化巷道支护参数。全断面采用以注浆锚杆与注浆锚索为主的锚注联合支护,并施加以底板反底拱,及时监测矿压变化规律。结果表明,注浆锚杆与锚索在深井软岩巷道围岩中可以起到良好的支护控制效果,巷道反底拱也能够有效控制深部巷道底鼓。     

破碎顶板大断面煤层巷道支护技术研究

针对东沟煤矿2202工作面运输巷原"锚杆+锚索+钢筋梯子梁+锚网"联合支护不能有效提高巷道破碎顶板下位岩层的刚度,支护效果不明显等问题,分析了巷道变形破坏特征及原因,通过现场观测、块体力学分析和FLAC3D模拟计算等手段对支护控制技术进行系统研究,提出采用"锚网索+注浆锚杆"的联合支护方式,提高了岩体结构面的黏结力,改善了破碎围岩的力学特性,有效解决了破碎顶板大断面煤层巷道大变形的问题,可为类似地质工程条件支护技术提供参考。     

深部软岩巷道围岩支护技术研究

为有效解决深部软岩巷道围岩控制问题,针对信湖煤矿回风石门埋深大、应力高、围岩强度低的特点,在分析了信湖煤矿回风石门的围岩赋存条件、变形破坏特征以及原有支护方案已难以维持现掘巷道稳定的条件下,通过理论计算得到信湖煤矿回风石门围岩塑性区范围,从而提出了控制巷道围岩的基本理念：采用小承载体控制围岩破碎区的扩大,采用大承载体限制围岩塑性区的发展,2个承载结构共同维持巷道稳定,进而提出采用“混凝土喷射+注浆锚杆/锚索+普通锚杆/锚索”联合支护方案对新掘巷道进行支护,并结合FLAC^3D数值模拟及现场工业性试验对“混凝土喷射+注浆锚杆/锚索+普通锚杆/锚索”联合支护方案的合理性及可靠性进行验证。结果表明：信湖煤矿回风石门新掘巷道经“混凝土喷射+注浆锚杆/锚索+普通锚杆/锚索”联合支护方案支护后围岩表面变形趋于平稳,巷道顶板最大下沉量仅为36 mm,两帮移近量为67 mm,支护体与巷道围岩形成了稳定的复合承载结构,联合支护方案能够保持巷道的长期稳定,该联合支护方案可为其他类似深部软岩巷道支护提供一定参考。     

破碎围岩下大断面运输巷过空巷支护技术

以马兰矿南一下组煤轨道下山与910水平大巷交叉点的支护为例,通过支护理论和现场实践相结合的方法,得出解决破碎围岩下大断面运输巷过空巷的施工方法。现场应用效果表明:采用"预注浆+预制混凝土梁+锚杆、锚索+可缩性工字钢棚"联合支护的方法,可有效解决破碎围岩下大断面运输巷过空巷施工、维护等难题,效果显著。对该类巷道的支护具有较好的指导意义。     

大断面巷道联合支护顶板控制及效果分析

以河曲磁窑沟矿巷道顶板控制为背景,通过对冒顶高度的理论分析和数值模拟计算,结合现场情况和施工经验,确定了"预应力锚杆+钢筋网+预应力锚索"联合支护方案;运用数值模拟软件FLAC3D,对锚杆、锚索联合支护引起的附加应力场进行了分析,对锚杆、锚索各自预应力大小进行了优化设计;通过监测支护后锚索拉力和巷道顶板位移,对支护效果进行了评价分析。实践表明"预应力锚杆+钢筋网+预应力锚索"联合支护有效控制了巷道顶板离层变形,取得了良好的支护效果。     

深埋大断面半煤回采巷道围岩控制技术研究

在分析阳煤五矿赵家分区深埋大断面半煤回采巷道变形严重、支护失效原因的基础上,提出了将矩形断面顶角改为微拱形、调整锚杆参数以及施加底角锚索的方案,并利用FLAC3D数值模拟技术对新旧方案进行模拟分析,优化围岩控制措施,验证了支护方案的可行性。现场工业性试验表明:深埋大断面条件下,开挖顶角微拱形巷道后,先进行喷浆防风化再进行锚杆锚索+底角锚索的联合支护,可有效改善围岩受力情况,控制围岩变形,充分发挥锚杆锚索的支护作用,达到矿井安全高效生产的要求。     

锚杆锚索支护在厚煤层大断面切眼中的应用

针对铺龙湾煤矿4102综放工作面切眼实况,依据锚杆锚索支护原理,制定了合理的巷道支护方案及参数,并对实施效果进行检测分析,证实“锚杆+锚索+金属网”联合支护方式在大断面综采切眼软质(不坚固)围岩巷道一次成巷中的应用是可行的.     

梧桐庄煤矿轨道大巷非线性大变形支护技术分析

针对梧桐庄煤矿轨道大巷非线性大变形的情况,经过勘测分析,认为导致轨道大巷出现非线性大变形的主要原因为支护选择锚杆、锚索长度较短、水体侵蚀作用、巷道支护形式。结合深部高应力软岩巷道围岩控制理论,制定了预应力锚杆+锚索+高强度钢筋网进行一次支护,注浆+U型钢支架进行二次支护的巷道围岩支护技术,通过Flac3d与现场监测相结合的方法对支护方案的有效性进行了验证,结果表明,支护方案有效的控制了轨道大巷的稳定。     

郭村矿破碎软岩巷道修复支护技术

结合郭村矿破碎围岩12061底板抽放巷岩层特点及巷道变形情况,对原支护修复巷道持续变形的原因和机理进行了分析。提出去掉U型钢被动式支护方式,采用"高强锚网索+顶帮底角注浆加固"为主的修复支护技术,对锚网索支护参数和工艺进行了优化,使用高强度护表构件(大托盘、高强度钢筋梯)和底角锚索,对锚杆和锚索施加高预紧力,优化注浆参数和工艺等。现场表明,该巷道修复支护技术有效控制了底抽巷的持续变形。     

近距离下伏煤层回采巷道稳定性控制技术研究

针对近距离煤层回采巷道稳定性控制问题,采用理论分析、数值模拟与现场监测相结合的研究方法,分析了下伏煤层回采巷道顶板破断类型,优化了巷道支护参数,提出了锚杆+注浆锚索联合支护的巷道稳定性控制方法.研究结果表明:底板岩层最大破坏深度为12.15 m,属于裂隙破断类型,需要对顶板裂隙区加强支护,当锚杆间排距为750 mm×7...     

综放工作面回风巷锚网索联合支护技术优化

裕泰煤业15104综放工作面回风巷两帮为实体煤、顶板为含夹层的软弱顶板,采用锚网与锚索联合支护,支护参数不合理,巷道掘进过程中受相邻工作面回采影响,动压显现强烈,加之巷道断面较大,出现严重煤壁片帮、顶板下沉的情况。通过分析巷道围岩稳定性,对原支护参数进行优化,提出顶板采用短锚索+加强锚索支护,帮部采用锚杆+加强锚索支护。现场应用实践表明,锚杆、锚索受力稳定,巷道围岩变形量和顶板离层量均控制在合理范围内,对条件类似的综放工作面软弱顶板巷道控制有一定借鉴意义。     

超高软岩巷道强力支护设计研究

以古书院矿西三盘区水仓超高软岩巷道为研究对象,应用高强度、高刚度、高可靠性与低支护密度的"三高一低"的现代锚杆支护设计理念,对巷道支护材料、支护参数进行合理选择。通过采用高预应力锚杆锚索、注浆、喷浆联合支护方式,达到了有效控制巷道围岩变形、提高围岩完整性和稳定性的目的。     

特大断面开切眼二次掘进合理支护参数

对竹林山煤矿1408工作面特大断面开切眼的支护机理进行了分析,提出了采用二次掘进的施工方式以及"锚杆+金属网+钢带+锚索+单体柱"的支护方式。运用工程类比设计了具体的巷道支护参数,并对支护参数进行了理论验算。现场的顶板离层监测结果表明,设计的特大断面开切眼支护方案能够有效控制巷道围岩变形,确保巷道围岩处于稳定状态。     

深部软岩大断面巷道大变形控制技术研究

深部软岩大断面巷道的变形控制一直是煤矿开采中的一个难题。为解决深部软岩大断面巷道大变形的问题,以神木大柳塔东川矿业南一石门为工程实例,通过现场监测及声波试验研究了巷道的变形破坏特点和破坏范围。基于原支护方案及分析成果,提出了“锚杆+注浆锚索+钢筋网+喷射混凝土+注浆管”的优化支护方案,数值模拟得出,采用优化支护方案相比原支护方案围岩塑性区破坏范围减小了约65%,验证了该方案的可行性。同时在新掘巷道进行了现场试验,巷道顶底板最大移近量为122 mm,两帮最大收敛量为115 mm,双孔声波法测试结果可得注浆浆液有效填充了巷道围岩裂缝,提高巷道围岩强度,实现了对巷道的稳定性控制,取得了良好的支护效果。     

强采动大断面煤层巷道破坏特征及协同控制技术

为了解决强采动大断面煤层巷道围岩控制难题,以王庄煤矿9107工作面回采巷道为研究对象,采用现场调查、理论分析和数值计算方法,对回风顺槽变形破坏特征和矿压显现规律分析,揭示强采动大断面煤层巷道围岩失稳机理,提出回采巷道顶板锚杆-锚索、巷帮强力锚杆的协同支护机理和方式,提出优化支护方式、参数,得到回采巷道围岩控制技术.工程实践表明:采用锚杆-锚索耦合支护结构,有效地解决了大断面破碎回采巷道的控制问题.     

大断面浅埋巷道围岩控制技术研究

针对王庄煤矿大断面浅埋巷道的赋存条件,通过对顶板的受力计算,分析了此类巷道的变形特点,提出了巷道支护参数,并对巷道进行了矿压观测。结果表明:采用锚杆+锚索+金属网+钢筋梯子梁的联合支护方式,可以增强围岩的刚性和整体性能,有效控制围岩的稳定。