深井高地应力复合岩层巷道围岩控制技术研究

针对深部矿井高地应力巷道围岩整体变形量大、持续时间长、局部破坏严重的围岩控制难题,以深井大倾角、复合岩层巷道掘进为工程背景,在进行系统地质力学测试、围岩变形破坏特征分析、支护形式选取与现场试验的基础上,对深井超高地应力巷道围岩控制技术进行研究。通过优化锚杆支护参数、合理选择护表形式与构件,实现了深部高地应力复合岩层巷道围岩的一次主动支护,有效控制了深部高地应力巷道围岩的长期持续变形,改变了深部岩巷"前掘后修、反复维修"的局面,取得了良好的现场应用效果。     

软岩巷道锚杆支护研究及应用实例分析

总结我国3大类型软岩及赋存范围,并指出软岩巷道锚杆支护是在巷道浅层通过锚杆加固形成稳定的承载结构,该结构应始终保持整体完整性、具有足够的承载能力、在内部煤岩体变形时能适当让压。巷道围岩一旦揭露,无论从时间还是空间上都应及时进行锚杆支护,并施加足够的预紧力。同时软岩巷道锚杆支护应针对不同的地质和生产条件采取针对性的治理措施,如重视顶帮支护强度的协调、对煤岩体酥软的巷道应选择护表面积和强度大的构件、采用全长预应力锚固方式、采用自稳性较好的拱形断面、有效的控水措施等。详细介绍了软岩巷道锚杆支护构件优化和研究成果,介绍了高预应力、强力锚杆支护理论与技术在3类软岩支护中的典型应用实例,通过矿压监测数据分析评价支护设计的合理性和围岩稳定性。实践表明,采用高预应力锚杆支护系统能够有效控制软岩巷道围岩的强烈变形,并取得良好的支护效果。     

褐煤矿区弱胶结砂岩巷道支护技术研究

为解决褐煤矿区弱胶结砂岩巷道变形量大的难题,在地质力学测试、黏土矿物成分分析、可锚性试验研究的基础上,提出了强力承压拱、全断面及时支护、全长预应力锚固、强力护表及预应力有效扩散等巷道支护措施,实现了对褐煤矿区弱胶结砂岩巷道强力锚网索一次支护。结果表明:高预紧力强力锚杆支护系统取消了架棚支护,降低了支护成本,减轻了劳动强度,巷道整体收敛率控制在3%以内;巷道两帮最大移近量为55 mm,顶底板最大移近量为38 mm。     

特厚煤层小窑破坏区域工作面复采巷道围岩控制技术研究

通过采用包括地面物探、井下电磁法探测、巷道超前探测在内的综合探测技术,对矿井9煤小窑破坏区域进行详细探测。考虑到矿井9煤特厚煤层工作面两巷与小窑破坏区域的空间位置、围岩结构状况的不同,分别采用包括"超前预注浆+架棚支护"、"高预紧力强力锚网支护+工字钢棚复合支护"等方式,对小窑影响区域的巷道进行支护与加固。现场试验表明,经过支护与加固的小窑破坏区域巷道段,成功抵抗了煤层复采期间的各种压力,巷道围岩保持了良好的稳定性,实现了特厚煤层小窑影响区域残留煤炭资源的安全复采。     

复杂地质构造区域软岩层巷道围岩控制技术研究与应用

以软岩层矿井复杂地质构造区域巷道掘进与围岩控制为工程背景,在对巷道围岩应力环境、岩体强度、围岩内部裂隙发育状况详细测定和围岩可锚性试验的基础上,提出"强力锚杆初始支护+破碎围岩注浆加固+高预应力锚索加强支护"的巷道围岩控制技术。实践表明,强力锚杆支护系统与破碎围岩注浆加固相结合的围岩控制方式,是解决复杂地质构造区域软岩层巷道围岩控制难题的有效途径。     

近距离采空区下松软破碎煤层巷道锚杆锚索支护技术研究

在地质力学现场测试和岩石成分分析的基础上,分析了近距离采空区下松软破碎煤层巷道破坏的主要原因和影响因素,指出原有锚杆支护系统预应力偏低、护表构件不合理是造成巷道破坏的主要原因,提出了采用高预应力全长锚固锚杆和锚索支护并加大护表构件的面积和强度的方法进行此类巷道的支护。以红庙煤矿五区5-2S一片工作面回风巷为工程实例,详细介绍了高预应力锚杆锚索支护方案并进行了现场工业性试验。研究结果表明,高预应力锚杆锚索支护系统能够控制此类巷道的强烈变形,支护效果比较理想,为类似条件下巷道支护提供了有效手段。     

浅埋深薄基岩“三软”地层立井井壁破坏机理及防治技术研究

新矿集团伊犁一矿北工广副立井施工,出现井壁混凝土开裂、钢筋鼓出变形,部分混凝土脱落,井底马头门两侧平巷顶部浇筑体出现开裂和剥落现象,并出现大量的水沿井壁流出。对井壁及马头门连接处发生破坏的原因进行综合分析,对破坏范围内巷道围岩强度与围岩结构进行现场测试,提出"高压注浆+高预应力强力锚杆及注浆锚索"相结合的加固方法对破坏立井井壁及附近巷道进行加固,取得了显著效果。     

呼吉尔特矿区深井强动压巷道支护技术研究与应用

以呼吉尔特矿区母杜柴登煤矿强动压影响巷道为工程背景,考虑到矿井回采巷道初期支护强度低、抗动压扰动能力差、巷道服务年限长支护材料锈蚀严重等问题,在对矿井巷道围岩地质力学测试、初始支护矿压显现与效果评价、回采超前应力监测结果分析的基础上,提出强动压影响巷道加强支护技术方案,有效控制了强动压影响巷道围岩的变形破坏,显著提高了回采动压影响二次复用巷道的安全程度,为工作面安全高效回采提供技术保障。     

深井厚煤层坚硬顶板强动压巷道围岩控制技术研究与应用*

以深井厚煤层坚硬顶板强动压巷道支护为工程背景,在对矿井巷道围岩地质力学测试、初始支护巷道效果评价、回采超前应力监测结果分析的基础上,提出强动压影响留巷巷道加强支护与坚硬顶板切顶卸压技术相结合的综合围岩控制技术方案,有效控制了强动压巷道围岩的变形破坏,降低了回采期间巷道维修量,为工作面尾巷的二次复用和矿井安全高效生产提供了技术支持。     

基于锚杆支护系统允许的巷道顶板离层临界值的确定方法

巷道顶板离层临界值的确定一直是困扰煤炭行业的一大难题,也是关系到煤矿安全的重大问题。摒弃以往根据巷道具体地质和生产条件确定顶板离层临界值的方法,在锚杆支护系统本身所允许的变形量基础上,提出了基于锚杆支护系统允许的巷道顶板离层临界值确定方法,并在实验室试验和现场实测基础上,计算得出了不同锚杆长度和锚固方式下巷道顶板离层临界值。