松软泥岩中巷道冒顶区修复加固技术的研究

针对松软泥岩巷道大冒顶事故难治理的特点,提出了采用发泡树脂和锚注相结合的综合治理技术,并对各种支护参数进行了科学设计。工业试验表明,该技术能够有效地控制冒顶区围岩变形,保证巷道的稳定,是处理相似地质条件下冒顶事故的有效方案。     

复杂地质条件下巷道围岩控制技术探讨

保证复杂地质条件下的巷道稳定性是矿山围岩控制的难点,总结发现复杂地质条件下巷道围岩变形有初期来压快、变形大,易发生冒顶、片帮、底鼓等现象,给出了复杂地质条件下巷道支护的一般对策。以西山煤电下属某煤矿复杂地质条件下巷道为例,分析了其变性破坏的原因,并给出了针对性的支护优化措施,取得了良好的支护效果,对类似矿井巷道支护设计具有借鉴意义。     

围岩控制中高强高预应力锚杆支护效果分析

首先分析了高强高预应力锚杆对巷道破碎围岩的加固和支护机理;然后根据某采矿地质条件,通过数值模拟研究不同预应力锚杆对巷道围岩控制效果,优选出该采矿地质条件下的最佳预应力大小;将最佳预应力的支护方案和未施加预应力的支护方案用于试验巷道对比分析。结果表明:该采矿地质条件下的最佳锚杆预应力为50 kN,50 kN的高强高预应力锚杆能够满足该采矿地质条件下巷道破碎围岩的加固和支护要求。     

冒落岩体中工程地质环境再造与巷道施工技术

围岩冒落是地下工程施工的常见现象,对工程施工安全和施工速度带来严重影响。以某海底基岩矿床开采矿山-200 m中段贯通工程发生的围岩冒落为例,介绍了冒落岩体中工程地质环境再造与巷道施工技术。根据开挖空间周围岩体原岩应力状态的变化机理,提出了巷道通过松散破碎带时的永久支护范围计算公式。工程实践表明,对冒落体表面进行喷射混凝土封闭,然后进行注浆加固,实施工程地质环境再造术,能够有效保证巷道施工安全,解决围岩冒落条件下的地下工程施工问题,巷道永久支护结束后的后注浆工艺,能够有效改善巷道围岩的受力状态。     

断层破碎带冒顶巷道支护技术研究

由于断层破碎带围岩破碎程度严重,在掘进过程中,煤矿巷道冒顶事故层出不穷。为保证巷道施工和使用过程中的围岩稳定和顶板安全,文章结合暖泉煤矿10101工作面巷道冒顶事故实际情况,分析了断层破碎带的的冒顶范围,提出了有针对性的处理方案。为了解决破碎垮塌问题,提出利用高水材料注浆充填破碎区,使得冒顶区域的破碎围岩与周围岩体粘结成整体,恢复其承载力;为了解决掘进及使用过程中的安全,提出管棚超前结合U型钢支护技术加固冒顶段,共同发挥作用。工程施工后,对加固后的工作面进行监测,未出现二次冒顶事故,验证了此加固方法的合理性。     

钢管桩固结注浆支护处理平巷冒顶塌方技术

针对马坑矿业2#胶带措施斜井平巷车场冒顶塌方，采用地质无缝钢管钻进基岩作临时支护管棚，另加注浆固结支护，有效地控制了围岩变形冒落，冒顶塌方地段顺利安全通过，证明此施工方案是处理冒顶塌方的有效技术之一。     

深井高应力软岩巷道的支护实践

通过对白集煤矿深部巷道围岩的破坏规律与岩性分析,根据巷道支护原理,提出巷道围岩卸压后采用锚网索喷支护+注浆加固进行二次支护,有效地控制了复杂地质条件下深井巷道的围岩变形,为矿井的安全生产创造了条件。     

近距离煤层掘进面冒顶防治技术探讨

针对某煤业公司煤层顶板较软、水文地质条件复杂及近距离煤层下煤层顶板破碎等因素,巷道支护困难,易发生冒顶。通过生产实践,探索设计出一套预防煤巷掘进巷道冒顶事故的事前预防和事后处理工艺技术,为今后复杂煤层地质环境条件下,煤巷掘进工作面的冒顶预防及处理提供了重要技术支持。     

糯东煤矿软岩巷道破坏原因分析及支护对策

软弱围岩巷道变形机理复杂，单一支护手段往往很难对巷道围岩变形进行有效控制。针对软岩巷道围岩支护困难的问题，以糯东煤矿副平硐为工程背景，对巷道破坏原因进行分析，指出了原有支护方案的不合理之处，并对单一支护手段的作用原理进行了分析。结合糯东煤矿的工程地质条件，提出了锚网索、可伸缩U型钢联合加强支护的方案，并对支护参数进行优化。实践表明:该支护方案能够适应软岩变形，支护效果良好，为本矿其他相似工程地质条件下的巷道支护提供了借鉴。     

“锚索喷注”联合支护在孤岛工作面的应用

介绍了王庄煤矿某孤岛工作面巷道顶板地质状况,并根据该巷道围岩赋存状态复杂、顶板松散破碎、构造应力复杂的特点,提出了锚索喷注联合支护方案。试验表明采用锚索喷注联合支护方案对复杂地质状况的巷道加固,控制巷道围岩变形、保持围岩稳定效果显著。     

铜坑矿92~#矿体裂隙矿岩巷道支护研究

铜坑矿92#矿体矿岩节理裂隙发育,导致采场巷道易发生顶板掉块、离层冒落。锚网支护易出现锚网破裂、锚杆失效等现象。对矿岩地质结构特征及物理力学性质进行了调研与测定,总结了导致采场巷道顶板发生各种破坏类型的影响因素。结合矿山巷道支护实践经验,设计推荐锚网喷联合支护方式对采场巷道顶板进行支护,并通过具有代表性的巷道顶板支护的工业试验证明了锚网喷联合支护效果理想,最后得出锚网喷联合支护方式适用于裂隙矿岩巷道的支护。     

煤层巷道冒顶机理与预警方法

顶板灾害是我国煤矿各类灾害中发生频率最高和死亡人数最多的灾害,当前绝大多数顶板灾害事故发生在巷道,尤其是受采动影响的煤层巷道。在分析巷道冒顶事故与围岩体环境之间关系基础上,将煤层巷道冒顶分为围岩主导型和应力主导型两大类型,揭示了裂隙危岩坠落、松散岩体冒落、弱黏结复合顶板垮落、大变形巷道蝶叶型冒顶等煤层巷道冒顶的机理与成因;在此基础上,提出了巷道冒顶隐患分阶段多层次的全时预警方法与机制,即设计阶段的冒顶隐患远期风险评价、巷道掘进施工阶段的随钻预估、服务周期内的长时临界预警,开发了岩层结构随钻探测仪、顶板多点位移监控器、锚杆锚索工况监测报警仪等用于长时和临界预警的仪器设备,形成的煤层巷道冒顶机理和预警方法与仪器设备将为顶板事故预报预防提供理论支撑和技术保障。     

复杂地质条件厚大磷矿体采空区顶板联合支护方法

白竹磷矿是国内罕见的厚大缓倾斜磷矿体,矿层最大厚度接近25 m。结合白竹磷矿复杂地质条件,特别是顶板结构破碎、节理发育等特点,在该矿首次采用适用于空顶高、暴露面积大缓倾斜厚大磷矿体采空区处理的锚杆-锚网-锚索综合加固技术。在实际应用过程中,首先在矿层顶部Ph3平巷进行切顶,切顶采用SandvikDD310-40凿岩台车凿孔装药爆破,然后采取顶板分类管理技术进行顶板分级,最后针对顶板结构分级情况采用相对应的锚杆、锚网护顶护帮,再用锚索加固顶板。经过多年试验,探索出了一套适用于复杂地质条件下磷矿顶板管理的方法。     

过断层破碎带条件下岩巷掘进超前支护技术

在巷道掘进过程中,随着开采深度的增加,巷道矿压显现加剧,地质条件异常化,加之掘进工作面缺乏有效的临时支护手段和设备,使巷道顶板事故呈上升趋势。文章针对潘北矿东翼-490m放水大巷过DF13断层破碎带巷道顶板压力大、岩石裂隙发育,易导致冒顶或抽冒情况,对巷道支护技术进行了综合分析和设计,采用了超前综合支护技术。与传统的过断层支护方式相比较,该支护不仅安全快捷,而且经济效益和社会效益明显,具有极大的扩广和借鉴意义。     

某铁矿破碎岩体巷道支护参数优化设计

某铁矿围岩破碎,出矿巷道和分段运输巷道容易发生顶板掉块、冒落,加之采矿生产影响,巷道支护结构容易发生失效。应用松动圈支护理论,针对破碎岩体支护设计参数进行优化,推荐采用锚网喷联合支护方式,通过选取代表性巷道进行工业试验,证明优化支护参数后,支护方式适用于破碎岩体,支护效果得到了显著提高。     

巷道顶板蝶叶塑性区穿透致冒机理与控制方法

针对高偏应力环境下层状顶板巷道冒顶事故频发、支护困难等问题,采用理论分析、数值模拟、现场探测和现场工程试验等综合研究方法,揭示了层状顶板巷道蝶叶塑性区的分布规律,阐明了蝶叶塑性区穿透分布致使巷道冒顶的力学机制,结果表明：蝶叶塑性区具有隔层穿透发育的特征,未发生塑性破坏岩层的存在不能阻断蝶叶塑性区在软弱岩层形成;顶板蝶叶塑性区穿透分布伴有强烈的变形压力,使软弱岩层塑性区下位未发生塑性破坏岩层受到持续巨大的“挤压”载荷,致使其发生断裂破坏,是巷道存在冒顶隐患的内在原因。据此提出了防止此类巷道冒顶的关键在于维护塑性区围岩稳定,需锚杆(索)长度大于塑性区边界,且具备可承受大变形而不破断的能力。基于以上研究,对神东保德矿81306二号回风巷进行了支护补强设计和试验,试验结果表明该支护对策能够有效维持巷道顶板稳定。     

朝川矿煤巷锚网索支护参数优化研究

分析了朝川矿随着开采深度的增加锚网索支护存在的问题，根据现场的调研，从矿区地质条件，围岩性质，地质力学特征等方面对巷道顶板破坏高度及两帮破坏深度进行了计算，在此基础上对现有的锚网索支护参数进行了系统优化，提出了该矿锚网索支护的设计方案．井下观测结果表明，采用新的支护方案后，巷道表面位移和顶板离层值都大大减小，有效地控制了巷道断面的强烈变形，既加快了巷道施工速度，又降低了成本，为矿井安全生产提供了保证．     

松散破碎围岩两步耦合注浆技术与浆液扩散规律

基于巷道围岩松散破碎、两帮充填不实、木支架临时支护等复杂条件，分析了斜岭煤矿＋60水平运输大巷破坏机理及原因，提出“两步耦合注浆”新技术对该巷道进行加固，并研究了耦合注浆加固机理和浆液在围岩中的扩散规律。实践表明：两步耦合注浆技术是解决松散破碎围岩支护难题的有效途径，取得了良好的支护效果。     

微山湖底深部煤巷锚网支护模拟研究

为了掌握微山湖底深部煤巷围岩应力场分布及变形破坏规律,结合典型工程地质条件,采用FLAC3D数值模拟研究了矩形和梯形断面在不同锚网支护方案时围岩应力分布特征和变形特点,模拟结果表明:巷道顶板塑性破坏范围较小,破坏形式以拉伸破坏为主,顶板变形量不大;两帮破坏范围较大,破坏形式既有拉伸破坏又有剪切破坏,变形量约为顶板变形量的2倍。根据模拟结果选取最优方案进行了工业性试验,矿压观测结果表明支护方案有效控制了围岩稳定。     

ZY5000/14/23型综采掩护式液压支架的设计

大同矿务局近距离煤层工作面顶板局部破碎易冒顶,但局部依然坚硬难冒。根据这一特殊地质条件,开发了ZY5000/14/23型液压支架,为“两硬”条件近距离煤层开采顶板支护提供了新的液压支架架型。