深部开采软岩巷道围岩支护技术研究与应用

为了规范和优化大同矿区巷道支护设计,以大同矿区典型生产矿井为研究对象,采集了80个具有代表性的矿井地质钻孔参数,采用理论分析的方法对覆岩结构特征进行分类,基于大同矿区的覆岩结构特征,提出了以覆岩结构指数为主要指标的巷道顶板稳定性分类方法,并采用数值模拟方法对大同矿区地质条件下锚杆、锚索的联合支护特征进行研究。结果表明：在预应力一定的条件下,当锚杆和锚索长度超出其有效长度后其自由端和锚固端压应力区趋于分离;在锚杆、锚索拉应力允许范围内,提高预紧力有助于提升其锚固效果;锚杆、锚索的联合支护使巷道浅部和深部围岩形成连续的压应力区,有利于巷道稳定。基于巷道围岩稳定性分类和锚杆、锚索支护机理,对大同矿区回采巷道支护参数进行规范和优化,并在大同矿区塔山、同忻、燕子山等多座矿井推广应用,社会经济效益显著。

     

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。     

深部开采高应力软岩巷道支护技术研究

以开滦集团唐山矿软岩条件下T_1493风道绕道和T_1493溜子道绕道的支护作为研究对象,通过现场地质详查对软岩巷道的工程地质力学性质进行评价分析,并采用理论分析、数值模拟相结合的研究方法,研究了深部开采软岩巷道高应力环境下巷道的失稳机理,确定了巷道的支护参数,保障了巷道在开采过程中的安全性,为其他矿井在相似地质条件下的软岩巷道支护提供一定技术借鉴。     

深部软岩巷道支护技术研究

随着开采深度加大,在掘进过程中,巷道出现了顶板下沉严重、底鼓和两帮收缩量大等大变形现象,原有支护难以满足巷道的正常使用。变革支护型式,寻求新的支护方式,满足安全生产的需要势在必行。     

深部软岩巷道支护技术研究

基于目前在深部软岩巷道开采中存在的技术缺陷,文章以某矿运输巷道作为研究背景,通过数值计算、理论分析及现场实测等方法对目标巷道的破坏形式进行了具体的研究,基于相应的研究结果提出了适合目标矿井的巷道支护方案。研究结果表明,采用锚杆+锚索的支护方式能够在一定程度上有效防止巷道围岩的变形。     

深部软岩巷道支护技术研究

龙固煤矿副井重车线所处地质条件复杂,属于深部高应力软岩巷道,表现出地压显现剧烈、高应力、变形大、松动范围广等特征,给深部软岩巷道围岩的支护带来了巨大的困难和挑战。因此,针对龙固煤矿的工程地质状况,提出三锚联合支护和锚注支护方案,利用FLAC3D模拟支护效果,验证支护方案的可行性。制定了矿压监测方案,对巷道表面的收敛变形进行监测,结果显示巷道围岩的变形得到有效控制,为深部软岩巷道的支护提供了一种可行性方案。     

深部软岩巷道支护技术研究

针对深部软岩巷道支护技术难题,以象山矿21501运输巷道为工程背景,通过理论分析、数值计算以及现场实测相结合的方法,对巷道的破坏特征进行研究,并提出相应的支护方案。结果表明:锚网索+锚杆联合支护方案可以有效控制巷道围岩变形。     

深部软岩巷道支护技术研究

随着深部矿井的开采,巷道支护难度增大,围岩稳定性变差,顶板跨落、底鼓严重,结合某矿具体地质条件,采用锚网喷支护、锚索加强支护、滞后注浆联合支护形式,为该矿区巷道支护提供了新验.     

深部软岩巷道支护技术研究

针对矿山开采深度逐年增加,以及深部软岩具有显著的非线性软岩力学特性,致使巷道支护问题成为研究的重点,深部巷道支护问题日益严重,稳定性也难以保证等问题,主要分析了深部软岩巷道支护技术及锚注技术的加固原理,从应用实例的角度阐述了锚注技术的应用效果,在掌握深部软岩巷道的变形特征和支护问题的基础上,提出了以注浆锚杆为核心的锚注联合支护技术。锚注联合支护既保持了深部软岩巷道的长期稳定,又节约了支护成本,取得了较好的支护成果,为解决深部极软岩巷道支护难题提供了参考。     

深部软岩巷道支护围岩结构的变化规律研究

采用FLAC3D应变软化模型,结合顾桥矿11-2轨道下山工业性实验,对深部软岩巷道的围岩分区变化特征和承载机理进行分析,研究表明:在深部软岩巷道中3 m以内的围岩位移变形和应变较大,围岩破坏严重,是支护的主要对象;在3 m以外、12 m以内的围岩应力相对集中,是支护围岩结构的主体,控制位移变形向巷道深部发展,并保护巷道表面的围岩与支护结构共同发挥支护效应,有效提高了巷道的整体稳定性。     

耦合支护技术在深部软岩巷道围岩控制中的应用

为控制煤矿深部高应力巷道变形严重的问题,根据山西某煤矿实际地质条件,建立数值模型分析巷道变形破坏原因,根据巷道破坏原因提出耦合支护技术,即首先采用锚杆支护形成承载结构,加固浅部破裂围岩,改善围岩力学性能,提高其残余强度。在此基础上,针对支护承载结构存在的薄弱部位,采用锚索补强支护,形成稳定的支护体系,通过矿压观测结果可知:巷道支护效果良好,围岩变形得到有效控制。     

深部软岩巷道支护

深部软岩巷道变形区存在着塑变带和松动带，支护应采用与围岩共同作用的锚喷支护，而锚杆长度要大于松动带的深度。若锚深不足，应采用喷锚网喷复合支护结构，并与外部支护联合支护。     

深部软岩巷道卸压支护技术研究

针对深部软岩巷道围岩应力高、松动范围大、围岩变形严重的特点,应用深部巷道围岩控制"内、外承载结构"耦合稳定原理,分析了水井头煤矿-500水平412下山巷道破坏原因,提出了深部软岩巷道卸压支护技术.该技术采用围岩卸压、锚梁网喷支护和U型铜支护控制外承载结构移动过程,采用围岩注浆和锚索加强支护促使外承载结构稳定.现场支护试验表明该技术能够保证巷道围岩的长期稳定,并取得了很好的经济效益.为同类软岩巷道支护提供了借鉴.     

深部软岩巷道支护技术与实践

矿井进入深部开采,巷道支护已成为煤矿安全生产的一个难题。通过对平煤一矿-950 m水平深部巷道支护设计及施工的实践,巷道变形压力显著,围岩具有长期流变的软岩特性;提出类似巷道可采用一次开掘临时支护允许巷道形变,待应力充分释放、围岩变形趋于稳定、达到新的应力平衡后,再对巷道进行二次永久支护。     

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。     

深部软岩巷道围岩控制技术研究

松软围岩具有强度低、结构面发育、膨胀性和流变形严重的特点.那么巷道布置在松软岩层中,工作面冒顶频繁、支架陷底严重、巷道收敛强烈,这些矿山压力显现,会造成生产及人身事故,直接影响矿井的安全生产和经济效益.通过研究及实践,根据"对症下药"原则、塑性圈原则、提高围岩自稳能力原则、联合支护原则和大断面及避开最大水平应力原则,采取措施,有效解决巷道在软岩中布置的支护问题,保证矿井安全生产.     

深部软岩巷道围岩控制技术研究

松软围岩具有强度低、结构面发育、膨胀性和流变性严重的特点。通过研究及实践,采用"对症下药"原则、塑性圈原则、提高围岩自稳能力原则、联合支护原则、大断面及避开最大水平应力原则等方法,有效地解决了巷道在软岩中布置的支护问题,保证了矿井安全生产。