深井软岩巷道破坏机理及支护技术研究

基于对矿井巷道围岩变形破坏情况的现场调查,分析了巷道围岩变形破坏特点,研究了巷道围岩的破坏机理,提出了深井热力耦合巷道的控制对策,针对矿井深井热力耦合巷道支护存在的问题,采用以内注浆锚杆为核心的锚注联合支护体系,用过矿压监测验证了锚注联合支护方案的合理性和支护效果,并优化了支护方案,得出了适应于该矿的支护方案。监测结果表明,该矿深井热力耦合软岩巷道支护技术以锚网喷索+锚注联合支护是合理的。     

深井巷道变形破坏形式与安全支护技术研究的探讨

冬瓜山铜矿是典型的千米深井矿山,深井具有高应力、存在岩爆倾向的特点。根据采切工程的性质、岩石物理力学试验、服务时间及矿岩的破碎程度,总结了冬瓜山矿井巷道工程变形破坏的一般规律。对影响冬瓜山深井巷道变形破坏形式的主要影响因素从地质构造条件、技术及管理等方面进行了深入的分析,对凿岩硐室、隔离矿柱、出矿巷道、出矿进路等主要回采作业地点中已出现的变形破坏情况,采用了不同的锚杆、喷锚、喷锚网＋锚索联合支护形式及参数支护措施,取得了很好的效果,基本保持了采切巷道工程的稳定性,为下步安全回采作业及大量出矿创造了很好的条件。     

深井条件下矿山掘进巷道变形分析及控制技术研究

针对千米深井口140502运输平巷在掘进过程中矿山巷道变形严重,巷道支护效果不明显,通过地质雷达扫描系统对140502运输平巷位于不同地点的松动圈圈进行测定,在矿山巷道稳定阶段得到底板松动圈范围为5m,顶板松动圈范围为5.5m,提出了对140502运输平巷采用锚杆索进行补强支护的方式,此时矿山掘进巷道变形量明显下降,并保持稳定状态,采用支护注浆支护与锚杆索补强支护有效的控制了巷道变形,使巷道可投入使用。     

深井岩巷变形特征数值模拟研究

为解决深井岩巷变形问题,以云南某铅锌矿山深井岩巷为研究对象,采用FLAC3D构建深井岩巷数值模型,模拟结果表明:顶板沉降、底板底鼓,拉应力出现在巷道起拱处及底板中部,压应力集中出现在顶底板中部;塑性区程圆形分布,以剪切破坏为主。为矿山工程施工安全及支护提供了理论依据。     

基于上覆巷道保护的下伏煤层安全回采

针对千米深井下伏煤层回采需保证上覆巷道稳定性的问题,通过理论分析、数值模拟和现场实测的方法,研究了下伏煤层开采过程中上覆岩层巷道变形破坏类型、破坏机理和防治办法。通过对开采条件和开采形成的覆岩空间结构的研究,得到了走向和倾向方向上的巷道变形破坏规律;通过研究下伏工作面不同开采阶段、不同充填率条件对上覆巷道的采动影响,得到了巷道变形破坏的应力演化规律。结果表明:千米深井下伏煤层开采,上覆巷道潜在的变形破坏类型主要有两种,一是巷道断面缩减型破坏,二是巷道走向阶梯下沉型破坏。上覆巷道变形破坏的根本原因是大埋深、强采动应力,特别是下伏煤层距上覆巷道较近且距离不均等的影响,直接原因是采动造成的巷道围岩应力突增及关键岩层的破断下沉。开采过程中,工作面走向开采范围超过400 m时,巷道断面缩减型破坏和走向阶梯下沉型破坏会相互叠加,诱发更大的巷道破坏。为控制这两种巷道的潜在破坏类型,设计了沿工作面下部巷道动态部分充填和巷道补强支护方案,通过现场实测发现上述方案能够满足上覆巷道稳定性和下伏工作面高效高产的要求,研究结果和控制方案可为千米深井巷道下压煤的安全回采提供一定的借鉴。      

深井高应力软岩巷道支护参数优化

以兖州煤田某深部矿井高地应力厚顶煤综采工作面为工程背景,在理论分析与现场监测的基础上,结合类似条件矿井巷道支护与变形的特点进行巷道的初步设计,确定巷道采用的支护措施为:锚网索+钢带联合支护,并提出了两种支护参数优化方案,采用FLAC3D数值模拟方法进行模拟,经过对比分析最终选出最优方案。研究结果表明,采用优化后的方案进行巷道支护,其巷道变形量都在合理的范围内,达到了预期的支护效果,解决了深井煤巷支护困难的技术难题,实现了煤矿安全高效生产。     

深部破碎岩层巷道支护技术研究及应用

本文针对深部破碎岩层巷道支护技术,结合工程实例,在简要阐述深部破碎软岩巷道变形破坏特征的基础上,提出深部破碎软岩巷道变形破坏的机理,在复杂巷道支护处理时,要尽量实现一次支护,采用多种支护相互联合的方式,可以大幅度增加支护效果。实践表明,采用"锚网索喷+U型钢支架+注浆"的联合支护技术,可有效控制巷道围岩的强烈变形,取得了良好支护效果,值得大力推广应用。     

金川二矿区深部高应力碎胀蠕变岩体巷道变形特征与支护技术研究

金川二矿区是我国大型地下有色金属矿山，该矿具有地应力高、围岩碎胀蠕变的特点，深部巷道支护是金川二矿区面临的一个严峻的问题。本文介绍了金川二矿区地应力的分布规律和深部不良围岩的工程地质分类和基本特征，总结了金川二矿区深部不良围岩巷道的变形破坏规律，评价了过去巷道多种支护方式，并介绍了金川二矿区目前深部巷道支护的新方法，即借鉴煤巷锚杆支护动态信息设计法，改变过去金川二矿区深部巷道“先让后抗，先柔后刚”的支护原则，采用煤矿系统预应力高强锚杆支护技术，提高巷道一次支护强度，有效的遏制围岩松散变形，并在有制约的条件下，容许围岩有一定的缓慢变形，使围岩应力得到一定释放。并且联合采用预应力锚索和锚注支护方式，使浆液注入岩体裂隙，配合喷锚支护，可以形成多层组合拱结构，扩大了支护结构的有效承载范围，提高了支护体结构的刚度和强度。在局部围岩不稳固地段，再辅之网钢构架支护、U型钢拱架支护和自钻式锚杆封底等形式，进一步提高巷道的整体性和承载能力支护，避免巷道的变形破坏。目前，这一新的支护方法已经在金川矿区深部巷道试验成功并开始推广应用。     

某煤矿煤巷破坏特征理论分析

为了解决深井高应力软弱围岩稳定性控制技术难题,对煤巷变形破坏特征进行分析,可以得知传统的锚网梁支护结构不能控制住巷道的大变形,根据现场的调查和分析,造成煤巷发生大变形的主要原因:煤层埋深大,应力集中程度高,煤体较为松散,顶板锚索的悬吊作用发挥不利,顶板、两帮锚杆支护作用失效,沿空掘巷护巷煤柱宽度不合理五个方面所造成的,为提供巷道支护优化提供指导。     

马路坪矿深部巷道支护技术研究

介绍了马路平矿围岩地质分类、高应力分布规律和岩层基本特征，分析了马路坪矿深部巷道开挖支护存在的问题。总结了马路坪矿深部巷道破坏变形规律，提出了采用喷锚网＋注浆支护设计的施工技术方案，评价了以前采用支护方式和现在采用喷锚网＋注浆支护的经济效益。目前，这一新的支护方法已逐步推广应用。     

复杂应力场下膨胀性软岩巷道变形破坏机理与控制技术研究

为解决某矿软岩巷道在复杂应力场作用下大变形破坏的问题,通过室内围岩水理特性分析、现场巷道破坏形式调查以及围岩的吸水软化试验,对软岩巷道的变形破坏机理进行了深入的分析,结果表明:井下巷道破坏的动压主要来自软岩膨胀释放应力和爆破采动应力,巷压的表现形式随采矿活动的变化而改变。以围压恢复加固理论为指导,提出了锚喷网临时支护+浇灌钢纤维混凝土被动支护+预应力树脂锚杆主动补强的联合控制方案,配合壁后接顶充填和浇筑底梁等关键技术,对巷道实施了全封闭强化支护。试验巷道经过为期半年的变形监测,所采用的支护方案能够有效控制软破围岩变形。     

高地应力破碎围岩巷道变形破坏特征及支护方式研究

巷道支护一直是阻碍矿山安全、高效开采的难题,特别是在深部高地应力区,如何通过合适的支护手段控制巷道的变形,已成为国内外学者们特别关注的工程问题。针对金川二矿区高地应力破碎围岩这一特殊的地质条件,采用现场调查与数值模拟计算相结合的方法,对研究区巷道变形破坏特征和8种不同支护方式效果进行了研究。结果表明:(1)研究区巷道的变形破坏模式可划分为6种,分别为偏压变形、顶板下沉、顶板开裂、底鼓、边墙开裂和片帮,其中片帮是最常见的一种破坏模式;(2)研究区巷道的变形破坏具有3个特征,分别为最大主应力主导性、大变形和显著的时间效应;(3)在支护方式中增加U钢支架、补充底部支护、增大锚杆长度及减小锚杆间排距几种方法均能不同程度地改善支护效果。其中,增加U钢支架和底部喷锚网支护效果最显著,可以减小约70%的巷道变形量和塑性区;增大锚杆长度能更好地控制巷道的变形和整体稳定性,但优化效果不显著;减小锚杆间排距有利于巷道各部位变形和塑性区的控制,密集的锚杆布置能够有效改善围岩的完整性,且降低锚杆排距的支护效果更好。该项研究成果为金川矿区以及具有相似地质条件的地下工程支护问题提供了借鉴。     

小窑破坏区下破碎围岩巷道动态支护技术研究

以8305回风巷掘进为工程研究对象,提出采用动态支护技术对围岩进行控制方案,即巷道顶板未被小煤窑开采破坏且岩层稳定时采用锚网索工艺支护围岩,当巷道掘进至小煤窑破坏区时采用架棚、局部注浆方式支护围岩。现场应用表明,所提支护方案可有效应对小煤窑开采破坏影响,8305回风巷围岩变形在合理范围内。研究成果可为其他矿井类似情况下回采巷道支护提供经验参考。     

某铜矿深部中央运输巷道支护参数优化研究

为了解决某铜矿深部中央运输巷道变形破坏严重问题,在工程地质调查的基础上,分析了巷道的变形特征和巷道变形的原因,提出了底梁加固底板、两帮采用锚索支护,并加密钢拱架的支护方案。结合巷道的赋存条件,建立该中央运输巷道的三维数值模拟模型,分析不同支护参数情况下巷道的稳定性。计算结果表明,减小钢拱架排距比减小锚索排距对巷道的稳定性影响更大,最优的巷道支护参数为:钢拱架的排距为0.8m,锚索的排距为2.4m。现场工程应用结果表明巷道的稳定性得到有效控制,能为矿山的安全生产提供保证,也可为类似工程提供一定的借鉴。     

膨胀软岩巷道支护数值模拟研究

膨胀性软岩巷道开挖后存在膨胀变形破坏严重、返修频繁、支护成本居高不下的难题。为实现巷道的安全经济使用，提出了“树脂锚杆+锚网+U型可伸缩钢拱架”的主被动相结合的联合支护方案，对不同支护参数下的围岩变形进行了数值模拟研究，计算结果表明：未支护情况下，巷道底鼓与顶板沉降最高可达125 cm，并在巷道周围形成了（0.35～0.75） MPa的压应力；数值锚杆间排距0.8 m、锚杆长度1.8 m、拱架间距0.5 m时能够很好的控制膨胀性软岩的变形，同时降低支护成本，为澜沧铅矿巷道支护提供依据，并对类似矿山提供借鉴。     

深部矿井回采巷道围岩变形破坏机理与控制技术研究

镇城底矿为解决22602工作面巷道围岩变形的问题,采用FLAC 3D数值模拟软件对泡沫铝释压材料、松木释压材料及置孔释压材料支护下巷道围岩的塑性区、垂直应力及位移变形进行分析,发现置孔释压材料可以有效降低围岩的变形及破坏情况,支护取得良好效果,保证了巷道的长期稳定.     

试论锚杆支护在深井矿山巷道支护中的应用

随着我国矿区作业不断向深井发展,很多新建的大型矿井深度超过了1000米。矿区进入深度开采后,由于低压影响很容易对巷道造成影响,影响巷道的正常生产掘进,因此对巷道支护提出了新的要求。因此,为了确保矿区生产安全,以及资源开采的回收利用率,必须通过锚杆支护巷道进行有效支护,具有重要意义。本文简单分析了锚杆支护原理、深井矿山巷道稳定性因素,并结合具体的矿区分析了锚杆支护深井矿山巷道支护中的应用。     

高应力软岩巷道围岩变形机理及支护技术研究

随着矿井采掘深度的不断增加,在开采深部巷道时巷道及工作面所承受的应力水平逐步增高,特别是软岩巷道的地压显现更加明显,巷道围岩破坏严重,深部高应力软岩巷道的支护问题越来越突出。镇城底矿为解决22213工作面回风巷在原支护参数下围岩变形量过大问题,在对泥质胶结软岩特点以及支护难点分析的基础上,对围岩支护进行重新设计。采用大变形恒阻锚索、高强锚杆对顶板支护,并增加顶板岩层锚杆（索）锚固长度,巷帮采用锚索进行补强加固。支护完成后,顶板、巷帮最大变形量分别控制在71 mm、115 mm以内,有效解决了泥质胶结软岩巷道围岩变形量过大问题,提高了围岩的稳定性,可对矿井地质条件相似的软岩巷道的支护优化设计提供参考。     

沂南金矿不稳固围岩锚网支护实践

针对沂南金矿金场矿区现有支护形式及其围岩破坏情况进行现场地质调查发现,该矿区不稳固岩体的主要特征是岩体结构碎裂,巷道变形破坏主要受岩体结构面控制,地压显现形式主要表现为巷道底臌、顶板层状剥落、钢支护及锚杆支护失效等。为有效控制不良巷道围岩的稳定,设计采用树脂锚杆和金属网联合高强预应力锚网支护,现场试验及数值模拟结果表明此种支护技术应用效果良好,已经在沂南金矿逐步推广应用。     

动压高抽岩巷高预应力支护技术研究与应用

为解决动压岩巷支护技术难题,通过在81304工作面高抽巷进行高预应力支护研究应用,实现了顶板和两帮支护的优化协调,提高了顶板支护的预紧力,有效地控制了巷道变形破坏,也提高巷道支护技术和经济效益,实现矿井高效高产.