破碎巷道围岩变形机理及支护措施研究

注浆加固+锚索支护方式使破碎围岩巷道形成一个整体,能更好地控制围岩变形破坏。本文针对木瓜煤矿10-208回采巷道施工期间因巷道围岩破碎、地质条件复杂等因素影响,围岩出现变形大、难支护等问题,采用理论分析与现场实践相结合的方法,对破碎围岩巷道支护措施进行了研究,提出了“注浆加固+锚杆索”支护技术。现场实践结果得出巷道过围岩破碎段掘进期间,顶底板及两帮累计变形量最大值分别为54.5mm和64.6mm,表明“注浆加固+锚杆索”支护技术可对破碎围岩巷道变形破坏进行有效控制。     

断层破碎带大断面巷道围岩变形破坏机理及控制技术

为了解决断层破碎带大断面巷道围岩控制的难题,结合长平矿4320回风措施巷的围岩地质条件,分析了断层破碎带巷道围岩破碎机理,提出了超前注浆加固+锚杆索支护+工字钢补强的围岩控制方案。试验表明,超前注浆加固可以改善围岩力学性能,提高围岩刚度和强度;及时进行锚杆索加密支护和工字梁加固的主被动支护可有效控制巷道的有害变形。     

破碎煤巷锚注加固技术应用

22212运输联巷掘进区域岩层破碎,围岩控制困难,为了确保巷道使用安全,提出采用注浆加固+注浆锚索支护综合加固支护方案,设计合理的注浆及锚网索支护参数。通过注浆以及锚网索支护,提高围岩自身承载能力,现场取得较好应用效果。     

构造带极不稳定围岩注浆加固效果数值分析

泰来煤矿+1 150 m水平运输大巷处于多条断层影响区域,巷道顶底板和两帮移近量大。在现场调研、巷道顶底板岩层结构分析及实验室试验的基础上,提出了在原支护参数不变的情况下,进行围岩注浆加固措施。采用FLAC数值软件对注浆前后的围岩加固效果进行了对比分析。结果表明:只进行锚杆+喷层+锚索支护时,围岩变形速度和变形量都较大,"围岩-支护"共同体呈松散破坏状态。采用注浆加固和锚杆+喷层+锚索的联合支护方式,围岩变形得到了有效控制,顶板最大下沉量140 mm、最大底鼓量80 mm、两帮最大移近量为125 mm。     

注浆加固技术防治巷道底鼓的机理研究

对于底板围岩破碎或岩层承受的应力超过自身强度而产生裂隙的巷道,注浆加固技术防治底鼓的效果较好.采用FLAC软件对注浆加固技术防治巷道底鼓的机理进行了研究,并与其他支护方式进行了比较,结果表明:使用底板注浆加固技术时,注浆浆液渗透到岩层裂隙之间,增加了破碎岩石之间的黏结力,使底板附近围岩形成具有较高强度的整体结构.因此,与普通锚杆支护相比,围岩变形量大大减小,巷道两帮变形量及底鼓基本被控制.     

软岩应力集中区巷道锚注组合支护技术

煤矿锚杆支护技术是煤炭开采的一项关键技术。针对深部复杂地质条件下采动动压影响区内的矿井、采区主要巷道支护,采用高预应力锚杆、锚索和注浆联合加固支护技术,可实现有效控制围岩变形与破坏,避免巷道多次维修。并通过高压注浆技术实现锚杆、锚索全长锚固支护和对松散破碎岩体进行充填、固化、加固,能更好地发挥岩层与锚杆杆体共同抗剪切作用,抑制围岩离层与错动,充分发挥锚固岩体的自承、自稳能力。解决深井高地压复杂地质条件下采动动压影响区内的主要巷道支护技术难题,为矿井实现高产高效创造了条件。     

大断面巷道过大落差逆断层破碎带支护技术

针对断层破碎带内岩层裂隙发育,大断面巷道过大落差断层破碎带时,传统过断层工艺难以保证巷道稳定性和行人安全及运输的问题,根据潘三矿西三C组煤中部采区矸石带式输送机运输上山过落差为20~60m的大型逆断层的工程地质条件,制定先对断层破碎带进行预注浆,再采用中空注浆锚杆(索)超前加固顶板围岩,实施架棚支护,最后对巷道围岩进行二次注浆加固的支护方案。工程实践表明:采用"预注浆+超前支护+架棚+二次注浆"全断面一次通过断层破碎带的支护技术,使采区矸石带式输送机运输上山安全通过断层破碎带,巷道变形量小,稳定性较好。     

深井高地压软岩应力集中区巷道锚注组合支护技术

针对深部复杂地质条件下采动动压影响区内的矿井、采区主要巷道,采用高预应力锚杆、锚索和注浆联合加固支护技术,可实现有效控制围岩变形与破坏,避免巷道多次维修。并通过高压注浆技术实现锚杆、锚索全长锚固支护和对松散破碎岩体的充填、固化和加固,能更好地发挥岩层与锚杆杆体共同抗剪切作用,抑制围岩离层与错动,充分发挥锚固岩体的自承、自稳能力。解决深井高地压复杂地质条件下采动动压影响区内的主要巷道支护技术难题,从支护效果、支护成本、安全可靠等方面为矿井实现高产高效创造了前提条件。     

浅析复合顶板极软煤层巷道锚注支护技术

根据复合顶板极软煤层巷道的特点,运用注浆及锚杆支护控制巷道围岩稳定、加强顶板支护强度、充分利用围岩自身承载能力的支护原理,分析锚杆支护与注浆加固组成的联合支护技术。     

穿层软岩巷道锚固支护技术研究

在穿层软岩巷道掘进过程中,围岩性质不断发生变化。为了有效控制巷道变形,提出了"注浆锚索+注浆锚杆+钢筋网+喷射混凝土"组合支护技术,并在金能煤业东翼集中回风上山巷道进行工程应用。针对不同岩层段围岩性质表现出的差异性,分别对细粒砂岩段以及砂质泥岩段巷道进行支护设计。通过现场监测反馈,巷道围岩稳定性得到提升。     

软岩巷道支护设计自动生成系统

为提高软岩巷道支护设计的科学性、客观性以及工作效率,将数据库技术与Auto CAD二次开发相结合,实现巷道断面支护设计CAD图的自动生成。以山东龙口矿业集团矿区为例,以其工程地质资料为依据建立相应的地应力、软岩性质及巷道支护的数据管理系统。根据巷道围岩类别、地应力、巷道用途等信息,通过系统智能分析和人工干预的方式获得支护参数;继而利用参数化绘图思想完成软岩巷道断面支护设计。参数化绘图依靠Auto CAD内嵌的Auto LISP编写绘图程序,再配以DCL语言编制的人机交流对话框完成,如此,最终完成软岩巷道支护设计自动生成系统。     

基于多因素耦合影响软岩巷道破坏机理及控制对策研究

为解决新疆某铜镍矿巷道支护难度大、水平应力高、支护应对策略不清晰、支护成本高等问题,以490 m中段巷道为研究对象,通过现场踏勘及破坏形式调查,聚类分析并总结巷道主要破坏形式,开展工程地质调查分析、物化实验及岩体完整性现场试验,揭示该区域巷道围岩属于典型软岩巷道,提出破坏聚类破坏形式的机理.针对各类破坏形式,基于变形力...     

糯东煤矿软岩巷道破坏原因分析及支护对策

软弱围岩巷道变形机理复杂,单一支护手段往往很难对巷道围岩变形进行有效控制。针对软岩巷道围岩支护困难的问题,以糯东煤矿副平硐为工程背景,对巷道破坏原因进行分析,指出了原有支护方案的不合理之处,并对单一支护手段的作用原理进行了分析。结合糯东煤矿的工程地质条件,提出了锚网索、可伸缩U型钢联合加强支护的方案,并对支护参数进行优化。实践表明:该支护方案能够适应软岩变形,支护效果良好,为本矿其他相似工程地质条件下的巷道支护提供了借鉴。     

深部软岩巷道耦合支护方案的数值模拟

结合深部软岩巷道特殊的地质状况和围岩环境,分别采用“锚网+钢带+锚索+喷射混凝土”和“恒阻大变形锚杆＋钢带+底角注浆锚管”的耦合支护方案,并利用有限差分软件FLAC3D,对深部软岩巷道在开挖后出现的破坏情况进行了动态数值模拟,并对比分析了巷道在不同支护条件下的应力应变分布规律以及支护体的受力状况,为深部软岩巷道支护方案的选用提供了科学依据。     

三软煤层底板岩巷变形分析与加固技术

基于料石砌碹拱形支护的三软煤层底板岩巷易发生变形,为有效控制软岩巷道变形量,减少巷道维护次数,通过对米村煤矿-150 m水平水仓硐室围岩物理化学性质分析、地质构造和原支护形式及巷道破坏特征分析,分析了巷道失稳的主要原因,基于巷道围岩松动圈支护理论和软岩工程支护原则,提出了适合于软岩巷道的锚网索＋喷浆壁后注浆＋可缩性U型钢支架的联合加固技术,经连续3个月的巷道变形监测,巷道帮部最大水平位移37 mm,顶底板最大移近量52 mm,此联合加固技术能有效控制软岩巷道变形。     

基于数值模拟的巷道围岩的支护优化

以白象山铁矿为工程背景,针对该矿区内地表水系十分发育,矿床水文地质条件相对复杂,巷道稳定性受水的影响很大,围岩中节理裂隙构造多等问题,对原有的巷道支护方案进行优化。结合不同的围岩特性和地质条件,优化后的支护采取锚喷联合支护及二次耦合支护技术。最后通过数值模拟验证,优化后的支护方案效果良好。     

过断层巷道修复技术研究与实践

针对东欢坨矿-230 m辅助回风大巷过断层段巷道围岩变形严重,影响矿井安全生产的不利局面,深入分析了该段巷道围岩变形机理。研究表明:该段巷道围岩碎裂现象严重,遇水膨胀软化,兼有工程软岩和地质软岩的特点,巷道围岩以破碎软岩大变形为主要特征。提出了超前注浆,高密锚喷联合支护的巷道修复技术,并利用数值模拟的方法进行了论证。工程检测表明,修复完成后巷道顶底及两帮收敛变形均低于210 mm,收敛速度均低于2 mm/d,巷道很快达到整体稳定,围岩变形得到了根本控制。     

白象山铁矿巷道围岩稳定性分类及支护对策研究

针对白象山铁矿现有巷道围岩稳定性分类方法无法有效指导巷道支护设计的现状,基于地质雷达探测和围岩物理力学性质试验,综合采用冶金矿山锚喷支护围岩分类和围岩松动圈分类方法,制定了巷道围岩稳定综合分类表与巷道支护方案选择标准。根据白象山铁矿巷道围岩的稳定性状况,将围岩分为I到V共5类：I类围岩稳定,一般不支护或喷50～60 mm混凝土封闭围岩;V类围岩稳定性极差,采用直径20~22 mm、长度2 200~2 400 mm的螺纹钢锚杆、钢筋梯（钢筋网）以及锚索进行支护,并考虑采用型钢支架加强支护,底板铺设反底拱,实施全断面注浆加强支护。工程实践表明,以白象山铁矿巷道支护方案选择标准为依据进行巷道支护设计,针对不同巷道围岩类别选用合理的支护形式与参数,可以有效地控制巷道围岩的收敛变形,保证巷道围岩的长期安全与稳定,具有较高的工程应用价值。     

高应力软岩回采巷道沿空掘巷技术研究及应用

紫金煤业1203工作面回采巷道采用沿空掘巷布置方式,由于巷道处于高地应力区域,且巷道围岩松软破碎,再加上巷道原来支护设计不合理,使得巷道变形破坏现象严重,维护困难,严重地影响工作面的回采.根据1203工作面的生产地质条件,重新设计巷道支护方案及支护参数,采用“锚网梁+锚索+卸压”的综合技术措施对1203工作面回采巷道重新支护后,巷道变形量小,围岩稳定,新的支护起到了控顶固帮作用,为工作面的安全高效回采起到了保证作用,大幅地减小了巷道维修量,保障了井下的正常采掘接替,带来了巨大的社会经济效益.     

松软煤层巷道围岩变形特征及控制技术

针对松软煤层巷道围岩变形量大、支护结构破坏严重的难题,以华盖山104工作面运输巷为工程背景,在分析巷道围岩变形特征的基础上,采用数值模拟方法,研究了锚网索喷支护巷道围岩位移、应力和塑性区分布特征。研究结果表明,煤层强度低、胶结性差以及支护方式不合理是造成围岩严重变形的主要原因;锚网索喷支护巷道围岩塑性区范围较小,应力集中区位于深部,到巷道中心的距离超过6 m,并取得了较好的工程应用效果。