煤矿深部软岩巷道反底拱支护技术

新安煤矿+535 m轨道石门在掘进期间底鼓明显,底鼓速度在900 mm/月以上。经多次卧底修护,仍不能满足矿井基本建设需要。通过分析新安煤矿井下巷道底鼓的基本形式及影响因素,提出了采用打设底板锚杆与浇灌钢筋混凝土反底拱联合加固技术防治破碎软岩巷道底鼓的方法,通过对试验段进行巷道位移观测,巷道平均底鼓量为97 mm,对底板浇灌反底拱前后巷道变形情况进行了对比,有效解决了矿井深部极软岩巷道底鼓治理难题。     

孤岛工作面软岩巷道底鼓机理及控制技术

阳煤五矿8410工作面为孤岛工作面,回进风巷道沿顶板掘进,底板为软岩,巷道受上覆岩层重力及采动影响极易发生底鼓。为防止底鼓产生危及安全生产,运用薄板理论建立软岩巷道底板力学模型,推导出底板岩层的应力状态与失稳临界条件,进而提出了孤岛工作面软岩底鼓机理,为底鼓控制及治理提供理论依据,并针对性地提出底鼓控制及治理相关技术,为同类巷道底鼓的治理提供借鉴。     

软岩巷道底鼓治理及支护对策研究

某矿主采煤层为8煤,底板为铝质泥岩,属软岩底板,见水易膨胀造成巷道底鼓。轨道大巷竣工后底鼓剧烈,最大底鼓量达500 mm,严重影响巷道的正常使用。通过采用底角锚杆+反底拱联合支护技术进行处理,取得了良好效果,为治理软岩巷道底鼓探索出了一条有效途径。     

近距煤层群开采软岩巷道底鼓机理与防治技术研究

针对近距离煤层群下部巷道软岩底板的大变形的问题,结合补连塔矿2-2煤层实际开采条件,对复杂条件下的巷道底鼓机理进行了研究,通过比较不同控制措施对软岩底板的适应性,确定了切槽卸压治理方案,利用数值模拟软件进行了开采与卸压模拟。结果表明切槽措施对巷道底板变形有明显控制效果。确定了该条件下底鼓控制的合理方案。     

下伏开采软岩巷道底鼓机理与控制技术

综合运用现场实测、数值模拟与工程实践等手段,分析了磴槽煤矿下伏煤层开采软岩巷道围岩的变形破坏特点,揭示了下伏开采软岩巷道底鼓机理:下伏煤层采动使巷道底板成为碎裂结构,并致使巷道两帮产生收敛变形挤压底板;破碎的巷道底板在地应力和集中应力共同作用下向巷道内移动,形成底鼓。提出了由预留变形量、初次高性能锚网喷支护、锚注二次加固、底角高性能锚固与注浆加固组成的底鼓控制技术。工程应用效果表明,所提出的底鼓控制技术有效地控制了巷道底鼓,保证了巷道围岩和支护结构的稳定,可为其他下伏开采软岩巷道的支护设计与底鼓控制提供理论依据和实践参考。     

底板锚杆参数对软岩巷道底鼓量的影响分析

宁夏某矿软岩巷道在掘进过程中底板破坏明显,拟采用底板锚杆法治理底鼓。为了分析几种锚杆参数的影响情况,运用FLAC~(3D)模拟不同底板锚杆的长度、间距和底角锚杆的倾角对软岩巷道底鼓量的变化情况。结果表明,底板锚杆长度、间距对底鼓量影响较大,底角锚杆倾角对底鼓的影响程度较小。在实际应用中,锚杆长度为2.4 m,锚杆间距为0.8 m,底角锚杆倾角为45°,底鼓量得到有效控制,达到预期目的。     

底板锚注加固技术治理深部软岩巷道底鼓

深部高应力巷道掘进遇软岩时,顶帮部的支护技术基本能够控制巷道的变形量,然而深部软岩巷道底板变形难以控制,因此巷道底鼓就成为矿井深部软岩巷道变形破坏的主要因素,通过对阳煤集团五矿深部软岩巷道的底鼓机理进行现场观察及分析,提出了底板锚注加固技术,实践证明,该技术能有效治理深部软岩巷道底鼓问题。     

大佛寺煤矿中央辅运大巷软底底臌控制对策

大佛寺煤矿主采煤层4煤层底板为铝土质泥岩,属软岩底板,见水易膨胀造成巷道底臌,矿井永久性主要运输巷道的中央辅助运输大巷施工时留2 m底煤,由于地质构造导致大巷部分地段破底后软岩底板见水而底臌,严重影响生产.通过采用反地拱的办法处理这一问题,取得了良好效果,为今后治理大巷底臌探索出了一条有效途径.     

复杂条件下软岩巷道底鼓综合治理技术研究与应用

陈四楼煤矿北翼-640 m轨道暗斜井在巷道掘进过程中受落差163 m的F₁₈正断层影响,巷道由断层下盘的泥岩、砂质泥岩层位进入断层上盘的K₅砂岩层位施工,岩层破碎,应力集中,巷道底板持续变形严重,针对陈四楼煤矿北翼-640 m轨道暗斜井巷道底鼓持续变形的现象,基于巷道围岩变形机理、松动圈理论、围岩加固理论,通过理论分析、现场试验、矿压观测等手段,提出了复杂条件下软岩巷道底鼓综合治理技术,即:采用“注浆+锚网（钢带）+中空注浆锚索注浆（锚索梁）+混凝土浇筑”的联合底鼓治理技术,有效改善围岩力学性质,提高锚杆锚固基础。现场工程实践表明,该套软岩巷道底鼓综合治理技术有效控制了巷道变形,确保了巷道安全生产使用要求,支护效果明显,对治理软岩巷道底板反复变形和矿井的长期高效安全生产建设具有重大的意义。     

金龙矿21采区轨道上山底鼓控制技术研究

金龙矿21采区轨道上山底鼓严重,巷道变形量大,研究了底板锚杆(索)、底板注浆加固等技术在巷道支护中的应用,实现了有效治理巷道底鼓的目标,也为其它矿山软岩巷道底鼓的治理提供了借鉴经验。     

亭南煤矿东翼轨道大巷底鼓力学机制及控制技术

为解决亭南煤矿东翼轨道大巷底鼓问题,采用现场调查、围岩物化成分分析、吸水软化试验和数值分析等方法,研究了亭南煤矿软岩巷道底鼓特征、影响因素和变形力学机制。结果表明:底鼓主要是由于巷道底板岩层岩性软弱膨胀性强,底板在无支护状态下成为巷道变形和应力释放的主要空间,巷道底角软岩在两帮应力传递作用下产生剪切塑性大变形,向底板中部挤压形成底鼓。提出了底板隔水、加固、控制变形的治理原则,采用混凝土反底拱+金属焊接网+底角管缝式锚杆的支护形式,对底板进行加固。通过现场监测和数值分析,表明新支护能够改善底板围岩受力状态,切断底角剪切滑移变形,有效控制巷道底鼓变形。     

煤矿回采巷道底鼓变形分析及其破裂过程模拟

文章建立了巷道围岩变形的力学模型,基于软岩的膨胀理论与层状底板的应力状态,分析软岩回采巷道底鼓发生过程,计算膨胀引起的底鼓量.为进一步分析软岩巷道底鼓过程,考虑软岩的蠕变特性及非均质性.在岩石破裂过程分析系统(RFPA)的数值模型中,引入蠕变模型及非均质系数,对软岩巷道的变形和底鼓破裂过程进行数值模拟.从数值模拟结果中可以看出,在水平恒定荷载及岩体蠕变作用下,巷道围岩的应力集中造成巷道底板岩层的初始破坏,底板岩层出现初始离层;垂向荷载下降,导致巷道底板出现破裂并发生扩展,加快巷道底板岩层向巷道内移动速度,致使底板发生离层;随着时间的变化,底板岩层的强度值不断衰减,造成巷道底板岩层不断向巷道内鼓出,产生挤压流动性底鼓.     

新安煤矿深部软岩巷道反底拱支护技术应用

新安煤矿+535轨道石门在掘进期间,底臌量达900 mm/月以上。经多次卧底修护,仍不能满足矿井基本建设需要。本文分析了新安煤矿井下巷道底臌的基本形式及影响因素,提出了采用底板锚杆与浇灌钢筋混凝土反底拱联合加固技术防治破碎软岩巷道底臌的方法,对巷道底板浇灌反底拱前后进行了分析对比,有效地解决了新安矿区深部极软岩巷道底臌治理难题。     

U型钢底梁锚索注联合加固技术在治理巷道底鼓中的应用

裴沟煤矿属于典型的三软煤层,巷道底鼓问题严重影响了矿井的安全生产.通过对底板岩层破坏原因分析,结合裴沟煤矿实际情况,提出了在松软岩层、大断面巷道,利用U型钢底梁+底板锚索以及采用围岩注浆、框架结构等联合治理巷道底鼓的技术方案.经过实施和观测对比,该方案能够减少巷道底鼓,避免了巷道底鼓造成巷道重复整修的恶性循环.     

特厚煤层大断面软岩巷道底鼓治理措施与效果

以斜沟矿特厚煤层大断面软岩巷道反复强底鼓工程实际为背景,综合运用理论计算与现场监测方法,结合巷道底板岩层特性,判断巷道底鼓类型,引用巷道极限平衡理论,计算得出巷道极限平衡区最大深度为11.05 m,设计“双应力壳-梁”控制巷道底鼓措施。现场应用的监测结果表明,采用新的控制措施后,巷道底鼓量最大为17.49 cm,巷道底板围岩控制措施取得较好效果。     

泥岩顶底板回采巷道底鼓机理及控制技术

针对官地矿泥岩顶底板巷道的底鼓控制难题,分析了软岩巷道的底鼓特征,阐述了底鼓的影响因素。在此基础上,结合当前煤矿常用的底鼓治理方法,确定了顶底帮一体化治理的方案。现场应用表明,33423回采巷道的底鼓得到了有效治理,治理后的最大底鼓量仅为0.4 m,为煤矿正常生产提供了保证。     

岳城煤矿15煤大巷底鼓机理分析及控制技术研究

针对岳城煤矿15煤底板软岩巷道底鼓严重的问题，采用实验室实验、数值模拟和现场监测等方法，研究了巷道底板矿物成分及蠕变特性对底板变形破坏的影响，揭示了15煤巷道底鼓机理，并提出了加固支护对策。研究结果表明，底板泥岩中矿物成分占比分别为黏土矿物高岭石约80%、石英约17%,为高岭石型泥岩。利用FLAC^3D数值模拟软件中的Burgers-Mohr蠕变本构模型，模拟分析了巷道底鼓量与巷道跨度、底板泥岩厚度、顶底板强度之间的关系。随着巷道底板泥岩层厚度的增加，底鼓量呈现出先增加后减小的趋势，当底板泥岩厚度约为10 m时，巷道底鼓量达到最大值；随着巷道跨度的加大，巷道最大底鼓量呈现出负指数增长趋势，且最大垂直变形量出现在巷道中轴线处。同时，巷道硬顶软底的特殊地质条件对巷道底鼓起到了重要作用。据此，提出了“降低巷道跨度+让压起底+底板加固”的控制技术，确定起底时间为掘进后90 d,底板加固采用“底角锚杆+底板锚索+反拱梁+混凝土封闭底板”的联合控制方案，并进行了现场工业性试验，取得了较好的实践效果。     

三软煤层巷道底板钻孔卸压的数值模拟优化

分析了偃龙矿区软岩巷道难以支护的原因,针对三软煤层巷道底鼓问题,采用数值计算方法对底板卸压钻孔深度进行优化设计,并给出了具体的解决方案,即位于底板中部直径为150～300 mm的卸压钻孔,深度应大干巷道底板宽度的一半,小于锚索锚固段的作用范围.     

敏东一矿软岩巷道底鼓机理与防治方法

针对敏东一矿回采巷道严重底鼓问题,对现场巷道底鼓量进行分析,发现其底鼓剧烈,且变形时间长。为研究I0116300回采巷道底鼓机理,分别对巷道底板岩石进行矿物成分分析和围岩强度测试,依据测试结果,认为底鼓的主要原因是:①底板岩层中含有较多的粘土成分,遇水易软化、膨胀;②巷道底板围岩强度低,巷道塑性破坏范围较大,抵抗变形能力差。根据敏东一矿地质条件及煤层赋存特点,考虑采用留设底煤掘进的方式防治底鼓,利用数值模拟确定I0116300回采巷道底煤留设厚度应大于1.2m。     

深部软岩巷道沉降变形规律分析

深部软岩巷道的应力状态变化极其复杂,巷道开挖后很难找到二次应力状态的分布规律,高应力软岩巷道经常出现严重的底鼓、冒顶和片帮现象,为了找到巷道底板围岩应力的变化规律。通过应用FLAC~(3D)数值模拟软件分析梁家煤矿煤2巷道底板底鼓量的变化规律,在煤2巷道开挖并进行支护后,监测巷道底板下1、2、3、4 m的底鼓量,应用最小二乘法原理进行曲线拟合,通过现场矿压监测结果表明,在煤2巷道地质条件下,拟合出的曲线符合实际巷道底板底鼓量的变化。