掘进巷道围岩稳定性分析及控制研究

由于巷道掘进会引起其围岩内应力的释放,围岩发生变形破坏,为保证围岩稳定就需要有效地支护。本文在分析掘进巷道围岩变形破坏机理和不同的地质条件因素对围岩变形破坏的影响基础上,针对巷道围岩条件,提出了采用锚注联合支护技术对掘进巷道围岩进行控制,结果可以为掘进巷道围岩的稳定和支护提供一定的参考。     

深井破碎围岩巷道协同支护技术研究与应用

为解决煤炭资源进入深部开采时破碎围岩巷道支护所面临的变形大、易失稳、难支护等问题,提出“架棚+锚杆(索)+注浆”协同支护方案,运用钻孔窥视确定巷道围岩结构稳定性、裂隙发育特征,FLAC3D数值模拟对比分析常规锚网喷支护、锚注支护及棚锚注协同支护塑性区分布,结果表明：棚锚注协同支护技术较另两种方案表现出更好的支护效果,塑性区分布范围明显减少,应力集中现象得以缓解,支护巷道模拟变形量与工程监测较为接近。工程试验表明：采用常规锚网喷支护、锚注支护巷道仍存在较大变形,不能保持长期稳定,棚锚注协同支护巷道变形明显降低,应用期间顶板下沉量较常规锚网喷支护降低了68%,两帮位移降低了52%,满足巷道支护稳定要求。棚锚注协同支护技术对深部破碎围岩巷道变形控制效果显著,尤其在掘进影响期控制围岩作用表现突出。     

动压区域巷道锚注联合支护技术在新窑煤矿的应用

为解决单翼开采时,相邻回采工作面形成的采动应力场对下部掘进巷道围岩造成的破坏性变形问题,以新窑煤矿公司5502回风巷为研究对象,分析发现,相邻的回采工作面产生的采动压力传递到5502回风巷,致使5502回风巷围岩松散破碎,大大降低巷道围岩的承压能力,同时巷道围岩发生较大变形。据此提出采用锚注联合支护技术,对掘进巷道围岩进行"控固、提刚、改性",在提高巷道支护强度的同时将巷道松散围岩用水泥浆液胶结为一个整体,提高巷道围岩自身的承压能力。结果表明:采用锚注联合支护技术后,巷道变形量得到有效控制,胶结后的围岩较完整,承压能力强,保证了巷道的安全生产。     

特厚煤层掘进快速过断层群围岩加固技术研究

针对特厚煤层掘进巷道过断层群遇到的围岩支护困难、进度缓慢、安全性差的情况,通过采用超前段支护锚注加固、掘进段锚注一体加固、滞后段架棚二次注浆加固等围岩控制技术,实现了对断层群围岩的加固和控制,过断层期间速度显著提升、变形和位移明显减少,保证了巷道的安全掘进与后期使用。     

“探、注、锚”地质构造区巷道围岩控制技术

针对煤矿深部开采地质资料匮乏引起的构造区巷道掘进及围岩控制难题,提出了"探、注、锚"地质构造区巷道围岩控制技术,将物探技术与锚注支护有机结合起来,为煤矿地质构造区巷道掘进及围岩控制提供了新的理念及方法。     

深部极复杂软岩新掘巷道支护技术研究

以阳城煤矿新掘进巷道所处复杂地层为背景,结合软岩巷道支护理论与技术,对新掘进巷道采用锚喷、锚索和锚注、"长短锚"联合支护技术进行支护加固,取得了良好的支护效果,保证了巷道围岩的长期稳定。     

高应力深部巷道围岩变形特征与控制技术研究

分析了高应力深部巷道围岩变形特征与控制技术,采用FLAC^3D数值模拟软件,分析了巷道垂直位移变化规律以及围岩塑性区扩展规律;依据高应力深部巷道围岩变形特征,设计了以锚注为主要支护方式的耦合支护体系,并对改良后的支护方式进行了验证。研究得出,采用锚注和高强度预应力锚杆耦合支护方案,巷道围岩变形得到了有效控制。     

破碎围岩巷道新型支护技术研究

针对松散破碎围岩回采巷道围岩破碎,掘进速度慢的问题,提出采用"短锚+轻架"联合支护方式,并对其支护机理和承载机构力学模型进行了介绍,通过在振兴矿1513工作面回采巷道进行工业性试验,结果表明该支护方式可有效控制巷道围岩变形。     

中空高强度锚注锚索在金川矿区中的研究与应用

金川矿区具有大量的不良岩层,岩体结构面十分发育,岩体整体强度低,地应力大。巷道掘进后围岩变形量大,变形速率快,支护体破坏严重。采用中空锚注锚索进行巷道支护,其支护系统刚度大,锚索的载荷传递特性好,同时利用锚注一体工艺,实现全长锚固,提高了索体的单根承载能力,具有很高的抗剪能力。在金川矿区高地压、破碎围岩巷道中的研究使用,有效控制了巷道的变形破坏,延长了巷道的使用寿命,巷道支护成本显著降低。     

中空高强度锚注锚索在金川矿区中的应用与研究

金川矿区具有大量的不良岩层,岩体结构面十分发育,岩体整体强度低,地应力大.巷道掘进后围岩变形量大,变形速率快,支护体破坏严重。采用中空锚注锚索进行巷道支护,其支护系统刚度大,锚索的载荷传递特性好,同时利用锚注一体工艺,实现全长锚固,提高了索体的单根承载能力,具有很高的抗剪能力.在金川矿区高地压、破碎围岩巷道中的研究使用,有效控制了巷道的变形破坏,延长了巷道的使用寿命,巷道支护成本显著降低。     

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。     

井底车场高地应力碎裂巷道围岩控制方案研究

针对万福煤矿井底车场巷道在围岩节理裂隙发育、高地应力条件下掘进过程中遇到的支护难题,基于对井底车场围岩物理力学特征测试,采用针对性高强锚注方式支护,展开了三次锚注参数必选试验,试验结果表明:万福煤矿井底车场巷道锚杆杆体钢材型号应不小于45号钢,杆体直径宜选用25 mm.现场工业性应用效果明显,围岩的收敛变形速率明显变小...     

富水泥化巷道渐变破坏机理与局部失稳控制技术

针对祁东煤矿南翼运输石门围岩富水泥化难以维护的问题,采用工程地质调研、数值模拟、现场实测方法对巷道支护失效机理和支护方案进行了分析。结果表明南翼运输石门的支护失效机理是泥质围岩弱化效应和岩石流变渐进破坏作用;为改善围岩自身承载能力,实施了"锚网索注"联合支护方案。数值模拟与工程实践表明,实施锚网索注联合支护后,与原锚网喷支护方式相比,巷道围岩变形量平均缩减55.75%,对富水泥化巷道稳定性控制效果显著。     

深部膨胀性软岩巷道变形特征及支护技术

以林南仓煤矿三水平东一胶带通路探巷掘进工程为背景,针对膨胀性软岩巷道难以支护的问题,系统分析总结了该类巷道变形破坏特征,并提出了架喷锚注耦合支护对策,即在该类巷道掘进初期大变形条件下采用承载能力较大的U型钢进行支护,配合喷浆封闭围岩,使U型钢受力均匀,最后注浆提高围岩承载能力的支护方案。运用FLAC3D数值模拟软件,对不同支护方案下软岩巷道的塑性区分布进行了研究。结果表明:架喷锚注支护下膨胀软岩巷道的变形破坏可以得到较好的控制。     

基于松动圈理论的高应力软岩巷道支护技术

通过对恒源公司(原刘桥二矿)二水平巷道在高应力、围岩软弱情况下的巷道破坏形式与特点的调查与分析,运用松动圈支护理论,提出了"及时锚固、让压支护,滞后锚注"的方式进行围岩加固和支护技术方案.井下试验成果表明,采用及时锚固、让压支护、滞后锚注的方式进行围岩加固和支护技术对新掘巷道进行支护和对已掘变形破坏严重巷道进行修复加固,不仅保持了巷道的稳定,降低了巷道修护量,而且还取得了显著的技术经济效益.     

四明山煤矿9104运输巷综掘施工工艺研究

根据9104运输巷断面大的特点,提出采取短掘短支的掘进支护工艺,分层进行掘进支护。根据围岩的完整性不同,在顶板完整、顶板破碎和易片帮区域围岩分别采用不同的掘进施工工艺。采用锚网索支护和注浆加固提高巷道的承载能力,分别设计了锚网索支护和注浆参数。采用"十字布点"监测巷道围岩变形量可知,支护取得了良好效果。     

采动影响下锚注支护控制巷道围岩变形研究

为解决1501工作面采动应力对掘进的1502回风巷造成破坏变形问题,针对性地提出了锚注联合支护技术,在提高巷道支护强度的同时将巷道松散破碎围岩胶结为一个整体,提高巷道围岩的承压能力。现场工程实践表明,采用该方法后,巷道围岩变形得到了有效控制,实现了安全生产。     

深部软岩巷道锚注支护技术研究与应用

深部软岩巷道具有非线性大变形特征,单一的支护方式难以控制。锚注支护可以改变围岩力学参数,提高围岩强度。结合鹤岗矿务局兴安矿四水平中央石门返修的工程实践,分析了锚注支护的工程特点,经理论分析和工程应用表明,锚注支护显著提高了围岩的强度和承载能力,有效地控制了深部软岩巷道变形问题,是一种有效控制深部软岩巷道变形的支护形式。     

深部破碎围岩条件下立体交叉巷道超前治理技术研究及应用

随着浅部煤炭开采向深部煤炭开采转变,深部高应力环境下掘进工作面立体交叉点附近巷道围岩松散破碎难以支护的工程问题,成为影响巷道快速掘进和后期使用维护的难题,考虑巷道围岩裂隙的存在,采用注浆超前治理+中空注浆锚索锚注一体化支护技术,研究结果得出：破碎岩体中,端头锚固方式容易发生脱黏失效,锚索预紧力达不到设计要求,且无法通过黏锚力控制浅部围岩,随着锚固长度增加,锚固力显著增强,对浅部破碎围岩的控制效果也越好。基于上述研究,提出破碎围岩条件下过揭发巷道注浆超前治理+中空注浆锚索锚注一体化支护技术,经工业性试验,巷道变形得到有效控制。     

软岩巷道锚注支护机理研究

在软岩巷道三维协控耦合支护理论中,作为后路加固的锚注在整个支护系统中具有关键作用,加固效果直接关系到巷道稳定.为了取得较好的锚注效果,本文对锚注支护机理、锚注支护与围岩耦合作用原理、锚注支护的应力应变作用做了深入分析.认为锚注加固工艺必须结合围岩变形过程,在加固时间、空间两方面与围岩特性形成三维协调整体,保证巷道变形在控状态下,才能实现良好加固效果,保持巷道总体稳定.