深井软岩巷道内锚外架支护技术体系研究及应用

针对刘庄煤矿西区等候硐室复杂的围岩条件,对深井软岩巷道围岩塑性区半径进行了计算,并对巷道围岩的松动圈进行了测试,提出了内锚外架中间注混凝土支护技术体系.该支护技术体系,可使巷道围岩形成有机的整体,明显改善了支护体系与巷道围岩的关系,可使支护体系有效、均匀承载.内锚外架中间注混凝土支护技术体系在工程实践中也得到了较好的应用,有效地防止了深部极软岩巷道的围岩变形,解决了刘庄煤矿西区等候硐室围岩的稳定性问题.     

深井大断面“三软”硐室全断面二次锚注加固试验研究

为了更好地解决深井大断面"三软"巷道或硐室围岩难支护问题,基于赵庄煤矿盘区泵房的地质条件和变形破坏特点,提出了由初次高性能锚网喷支护和二次锚注支护组成的动态迭加耦合支护技术方案,并给出了详细的技术参数。研究结果表明:通过二次锚注加固,可形成积极主动有效的全断面锚注支护结构和多层组合拱(梁)结构,实现与巷道围岩的共同承载,提高了支护结构的整体性和承载能力,并使支护体内锚杆、锚索均转化为全长锚固,能够保证硐室围岩和支护结构较长时间内的稳定。工程应用实践表明,全断面二次锚注加固技术有效地控制了硐室变形,支护效果良好,具有良好的技术推广价值。同时,也为其他"三软"巷道或硐室的支护设计与施工,提供了理论依据和实践参考。     

深井软岩支护新技术的研究与实践

按传统的支护理论,软岩巷道支护3个月后即等到巷道围岩释放压力后进行锚注。刘庄煤矿西区井底车场和主要大巷在井深800 m左右,巷道岩性极软,施工时极易发生冒顶和掉顶,按传统的锚注方式,巷道施工后变形量较大,严重影响巷道正常使用,主要表现在:顶板下沉、浆皮开裂、底鼓严重、巷道断面变小,形成的安全隐患较多,巷修工作量加大,投资成本增加。刘庄煤矿针对这一情况,从深井软岩巷道稳定性控制角度,优化支护技术,采用掘注一体化、管缝锚杆、锚索束支护新技术,并且取得成功,从而摸索出深井软岩支护一套新技术。     

内锚外架工艺在刘庄西区等候硐室的应用

针对国投新集集团刘庄西区井底车场的变形情况,在分析巷道破坏原因及控制技术的基础上,对井底车场等候室采用防炮震、内锚外架、反底拱、注浆施工工艺,有效地防止巷道变形及位移,保持了巷道围岩的稳定,解决了刘庄煤矿西区上下井安全问题。     

千米深井中央泵房围岩控制技术研究

为了研究锚注支护在千米深井软岩巷道围岩控制中的应用效果,以安居煤矿中央泵房为研究对象,利用FLAC3D,通过建立锚-网-索-喷支护之后注浆与非注浆加固两种条件下的数值模型,对安居煤矿泵房硐室的锚注支护加固效果进行数值对比分析。现场监测表明:泵房围岩的最大变形量为52.4mm,锚杆的最大受力为186.5kN,围岩最大应力均维持在5 MPa左右,没有出现应力集中现象。锚网索喷让压+锚注联合支护技术有效地控制了泵房硐室围岩的稳定。     

采区煤仓转载硐室加固支护技术

探讨了巷道支护机理,巷道支护由原来依靠外部材料被动支护向依靠加固围岩主动支护的方向发展,锚喷技术被普遍采用、锚注加固支护技术在巷道及硐室修复中也得到越来越多的应用;着重介绍了锚注加固支护技术在赵坡煤矿采区煤仓底部转载硐室修复加固中的应用与实践。     

刘庄煤矿深部软岩巷道支护技术研究

针对国投新集刘庄煤矿西区巷道埋深大、变形大和反复破坏等特点,在总结深部软岩巷道变形特点的基础上,深入探讨了深部软岩巷道的变形机理,提出了6大支护对策,并将研究成果应用到刘庄煤矿西区制冷硐室支护设计中。应用有限元数值方法,分析了巷道和支护结构的变形和受力特性,验证了文中提出的支护方法的可行性。     

深井厚冲积层软岩巷道硐室加固技术研究

深井厚冲积层软岩巷道支护的出发点主要在于采用性能良好的锚固支护技术(高强度、高刚度、高预应力锚杆与锚索)进行及时支护,利用锚注支护技术提高围岩的整体性,为锚固性能的发挥奠定了基础.在赵楼煤矿不同类型巷道、硐室中,采用高强度高刚度高预应力锚网喷索和锚注为基础的支护体系,组成了“三高一及时”支护结构,在断面较大或极软弱部位...     

深井软岩大断面硐室二次锚网索耦合支护技术研究

当前我国煤矿深井软岩巷道普遍存在所处地应力水平高、围岩强度低的问题,矿井基建过程中以往大断面硐室采用的混凝土碹、棚式支架及普通锚网支护方式已难以控制围岩的强烈变形,在分析软岩巷道变形特征和以往支护失效机理基础上,针对大断面软岩硐室特点,提出二次锚网索耦合支护技术方案,并成功应用于工程.     

深井软岩巷道支护新技术在刘庄煤矿的应用

刘庄煤矿西区井底车场和主要大巷埋深在800m左右,围岩极为松软,施工中易发生冒顶事故。按传统的锚注方式加固,巷道变形量大,影响正常使用。为此,该矿从深井软岩巷道稳定性控制角度出发,采用掘注一体化、缝管锚杆超前支护、锚索束加固3种支护新技术,收到了预期效果,为深井软岩巷道支护提供了经验。     

深井软岩硐室底板加固技术及数值模拟研究

 为了解决潘一东深井高应力软岩硐室底鼓难题,根据潘一东副井东等候室的工程地质条件,通过计算机数值模拟,提出了在对硐室顶帮浇筑混凝土的基础上对硐室底板采取超挖回填结合深孔锚索注浆进行底鼓治理。数值模拟和工程实践表明,方案的实施不仅提高了等候室围岩的稳定性,而且有效地控制了硐室的底鼓。     

深井软岩硐室底板加固技术及数值模拟研究

为了解决潘一东深井高应力软岩硐室底鼓难题,根据潘一东副井东等候室的工程地质条件,通过计算机数值模拟,提出了在对硐室顶帮浇筑混凝土的基础上对硐室底板超挖回填结合深孔锚索注浆进行底鼓治理。数值模拟和工程实践表明,方案实施后不仅提高了等候室围岩的稳定性,而且有效地控制了硐室的底鼓。     

东欢坨矿南翼运输大巷过断层构造带施工技术

为了保障东欢坨矿-690水平南翼运输大巷在掘进过程中顺利通过前方的SF15正断层构造带，分析了SF15正断层构造带的特征，确定采用“超前固化、点-线-面掘进、立体支护、监测监控、动态注浆控制、安全防范”的过断层构造带施工方案。从过断层构造带超前预注浆技术、掘进和支护技术、挂绳喷浆、壁后注浆和布置卸压槽和注浆锚杆等方面研究了-690水平南翼运输大巷过断层构造带施工技术，保证了东欢坨矿井后续巷道施工的正常进行。     

新集刘庄煤矿西区中央变电所通道修复

刘庄煤矿西区风井井底车场和主要大巷位于垂深-774 m处,岩石松软易碎、地压大,采用原始的锚网喷支护不能满足巷道的支护要求,在建设方、设计方、施工方三方紧密合作研究下,决定在巷道施工中采用锚注法施工修复变电所通道,为类似的极软岩地质条件下的巷道支护设计、施工提供了有益的经验。     

基于内外承载结构的软岩巷道围岩控制技术研究

为解决采动影响下赵固二矿14030回风巷软岩巷道围岩变形显著问题,采用钻孔窥视仪探测了围岩变形破坏规律,针对采动软岩巷道围岩破坏特征提出了控制对策,提出了软岩巷道主动式围岩加固控制技术,针对巷道参数设计了注浆锚索加强支护方案,并通过现场监测验证围岩变形控制效果。研究结果表明：随着扰动程度加深,浅部围岩的松散破碎范围不断扩大,难以形成有效的承载结构,深部围岩离层裂隙发育高度进一步增高;以提升浅部围岩的承载能力为出发点,通过增强内承载结构的支护强度及围岩自身抗扰动能力,可发挥出内外承载结构和支护体共同的围岩变形控制作用;在锚索力学性能允许承受载荷范围内,适当提高预紧力及加长注浆锚索长度可改善巷道围岩变形控制效果。     

深部高应力双巷掘进巷道围岩稳定性及控制

内蒙古自治区葫芦素煤矿13号煤层埋藏较深,煤层处于高应力环境中,区段准备巷道采用双巷掘进的方式.针对辅助运输巷道围岩变形严重以及难以二次利用的问题,通过对巷间煤柱分别在不同阶段建立力学模型以及结合葫芦素煤矿的地质条件,对巷间煤柱留设宽度进行理论分析,最终确定该宽度应不小于35.57 m.结合获取到的覆岩物理力学参数,采...     

深井节理化围岩巷道破坏机理及控制技术

针对平顶山矿区深井巷道稳定性控制问题,以典型节理化围岩巷道为研究对象,采用离散元数值模拟方法研究了巷道围岩的变形破坏过程,分析了其破坏机理,提出了巷道围岩控制技术。研究表明：巷道首先在拱顶、底板中央区及两侧边墙受张拉破坏,拱肩及两侧底角受剪破坏,破坏区范围逐渐向深部扩展直至失稳。现场实测数据表明：在方案实施2个月后,锚杆、锚索受力在较高值趋于恒定,充分发挥了支护作用;水平收敛、拱顶下沉和底臌趋于稳定,大规模松软巷道围岩稳定性得到有效控制。     

深井厚冲积层软岩马头门稳定性控制技术研究

基于深井厚冲积层软岩巷道稳定性较差,遇水风化软化严重,易发生塑性变形和流变的现象,针对处于高应力区、岩层节理裂隙发育的赵楼矿,为了保证处于不稳定冲积层软岩中马头门的稳定,提出了高强让压锚杆＋锚索＋锚注＋喷射混凝土和浇灌钢筋混凝土联合支护加固。马头门施工后矿压监测锚杆和锚索受力最大值为56和108kN,具有足够的安全余量;混凝土最大应变变化值为31×10^-6,基本稳定处于安全状态,显著地改善了围岩的受力状态,提高了支护结构的承载能力,控制了围岩的变形,有效解决了深井厚冲积层马头门的稳定性控制问题,保证了巷道围岩和支护结构的共同稳定。