深井破碎围岩巷道协同支护技术研究与应用

为解决煤炭资源进入深部开采时破碎围岩巷道支护所面临的变形大、易失稳、难支护等问题,提出“架棚+锚杆(索)+注浆”协同支护方案,运用钻孔窥视确定巷道围岩结构稳定性、裂隙发育特征,FLAC3D数值模拟对比分析常规锚网喷支护、锚注支护及棚锚注协同支护塑性区分布,结果表明：棚锚注协同支护技术较另两种方案表现出更好的支护效果,塑性区分布范围明显减少,应力集中现象得以缓解,支护巷道模拟变形量与工程监测较为接近。工程试验表明：采用常规锚网喷支护、锚注支护巷道仍存在较大变形,不能保持长期稳定,棚锚注协同支护巷道变形明显降低,应用期间顶板下沉量较常规锚网喷支护降低了68%,两帮位移降低了52%,满足巷道支护稳定要求。棚锚注协同支护技术对深部破碎围岩巷道变形控制效果显著,尤其在掘进影响期控制围岩作用表现突出。     

软破围岩巷道掘进中钢拱架复合支护工艺的应用

随着开采深度的不断加大,用沙坝矿部分巷道围岩软弱破碎且具有高应力、流变、大变形等特点,该巷道在原锚网喷支护下破坏较严重、变形量大。根据该矿围岩的工程特性,通过对多种支护方案进行对比分析,推荐采用钢拱架+边墙浇灌+锚网喷的复合支护方案,并详细分析了该方案的支护设计参数和施工要点。数值模拟和现场工业性试验表明,该支护方案可显著地控制围岩变形,具有良好的支护效果,可供类似矿山借鉴。     

赵固一矿软弱破碎带巷道群变形特征及支护技术

赵固一矿东翼辅助回风巷埋深大、围岩软弱破碎,并受井底车场巷道群交叉应力影响,巷道变形严重,支护困难。对此,赵固一矿提出采用"锚网喷+拱部点锚索+底脚下扎锚杆"联合支护技术,在确定合理的支护工艺及支护参数的基础上,结合实际应用了"两锚三喷"支护新工艺。现场试验表明,该支护方案有效提高了软弱破碎围岩巷道的稳定性,使巷道变形量在可控范围内。     

破碎厚泥岩顶板煤巷变形力学机制及控制技术

针对某矿厚松软破碎泥岩顶板运输巷变形大、支护构件大面积失效、持续变形剧烈的工程难题,通过对巷道变形破坏特征及变形力学机制进行分析,确定了巷道围岩类型为膨胀-裂隙节理化软岩;在原支护方案的基础上,提出了长锚索+锚网喷(方案1)和长短锚索多级控顶+锚网喷(方案2)2种优化方案,并采用FLAC3D软件数值模拟了2种优化方案的支护效果;工程实践表明:在采用长短锚索多级控顶+锚网喷耦合支护方案后,顶板最大下沉量为96.87 mm,两帮移近量为111.1 mm,底鼓量为112.7 mm,分别为原支护方案的22.4%、17.63%、32.18%,改善了巷道围岩受力状态,有效控制了巷道有害变形。     

深部复杂岩体特性研究及巷道支护方案设计

麒麟厂1031m中段地压大、工程地质复杂,导致巷道围岩松散破碎、支护困难。通过现场取样、理论计算、数值模拟,并借助BQ工程岩体分级法进行研究;将围岩分为Ⅳ类和Ⅴ类两种,对比喷射混凝土支护、锚杆支护和锚网喷联合支护3种方案的巷道围岩位移和塑性变形进行分析。依据分析结果,推荐麒麟厂1031 m中段采用锚网喷联合支护的方式,从安全性和经济性的角度考虑,建议对Ⅳ类围岩采用素喷混凝土,Ⅴ类围岩采用锚杆支护。     

陈四楼矿深井软岩巷道复合支护技术

结合陈四楼煤矿深部软岩巷道掘进工程实践,对深部软岩巷道的变形机理进行分析。针对该矿深部软岩巷道变形规律提出了初期采用主动柔性支护对破碎围岩力学性能"固"(锚网喷支护)、中期预留变形量对高应力"卸"(复合支护间隔时间)、后期采用全断面高强度和高刚度支护对其流变变形强"抗"的刚柔耦合动态加固技术(套棚加固及注浆),并对新旧支护方案的效果进行了对比。现场监测数据表明,陈四楼煤矿南五北翼轨道上山采用锚网喷+套棚复合支护技术取得了良好的支护效果。     

大断面软弱破碎围岩煤巷演化规律与控制技术

随着矿井开采深度与巷道断面尺寸的增加,煤巷围岩松软、破碎程度越来越严重,煤巷顶板冒落的危险性增大,大断面煤巷支护与维护难度随之增加。基于煤巷围岩松动圈测试与分析,揭示了大断面软弱破碎围岩煤巷变形破坏特征;采用FLAC3D模拟研究了不同巷道布置方式、顶煤厚度、巷道高宽比及侧压系数等条件下大断面软弱破碎围岩煤巷开挖后围岩变形特征、塑性区演化规律及应力分布特征,为煤巷优化布置、合理支护方案与参数的选取提供了理论依据;针对大断面软弱破碎围岩煤巷变形破坏特征与支护难点,提出了全断面锚网索喷初次支护、高预应力锚索与锚注二次加固组成的"三锚"联合支护技术方案,采用数值模拟分析与相似材料模型试验,验证了该方案的合理性与围岩控制效果,并进行了井下工业性试验。监测结果表明,采用"三锚"联合支护技术,有效地控制了大断面软弱破碎围岩煤巷的大变形与底臌,维持了煤巷围岩与支护结构的稳定及安全。     

联合支护技术在软岩巷道中的应用

嵩山煤矿巷道围岩应力大、地质构造复杂,软岩巷道围岩松散破碎,在掘进后一段时间内很容易变形。分析了巷道破坏原因,针对嵩山煤矿巷道变形的特征,提出了锚网喷+36U型钢棚+壁后注浆联合支护的施工方案,并进行了试验。试验表明,该技术方案支护效果良好。     

磁西煤矿深部高应力巷道变形破坏机理及控制技术

磁西煤矿-890 m进风行人大巷工程地质条件较差、水平构造应力大、自承能力低,现已发生严重变形破坏。为有效控制巷道围岩变形,保证其稳定性,通过对不同屈服准则条件下深部高应力巷道变形破坏进行弹塑性分析,确定适合工程实际的屈服准则,并基于FLAC3D结合巷道围岩岩性成分分析、力学性质测试结果,对不同支护方案中的支护结构、支护参数进行对比优化,提出以锚杆、锚索为核心的锚网索喷联合支护方案。在巷道开挖后进行矿压监测,进一步验证支护方案的可靠性,并获取巷道围岩开挖后的变化特征。工程实践表明,采用锚网索喷联合支护技术对提高深部高应力巷道整体性与稳定性具有较显著效果,围岩受力、变形更趋稳定,为保证煤矿的长期安全稳定提供了有力的技术支持。     

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。     

软岩巷道支护数值模拟研究及工程实践应用

针对软岩巷道围岩变形量大、支护困难等问题,以平舒煤矿轨道大巷为工程背景,利用FLAC数值模拟软件对比分析不同支护方案下巷道围岩变形特征,提出了"锚—网—喷—注浆"的联合支护方案;工程实践表明:该支护方案有效的降低了巷道围岩变形量,避免了巷道围岩失稳破坏,同时证明了该支护参数的合理性。     

一采区回风巷断层带围岩控制技术方案与应用

断层破碎带是高山矿一采区回风大巷围岩控制难度高以及变形量大的主要原因,通过分析该巷道围岩及地质构造等情况,提出采用锚网索喷、局部破碎区注浆加固的支护方案。现场应用结果表明,围岩支护完成15 d后即趋于稳定,巷道顶板最大位移量控制在56.2 mm以内,采取的支护措施可满足断层影响范围内巷道围岩控制需要。     

高应力破碎泥岩巷道变形破坏模式及控制技术

针对某矿高应力破碎泥岩运输巷变形大、持续时间长、支护结构局部失效的工程难题,分析了巷道围岩变形破坏特征,确定了其变形破坏模式为典型的深部高应力流变软岩大变形破坏模式;在原支护方案的基础上,提出了"锚喷+高强锚网索"和"锚注喷+高强锚网索"2种优化方案,并采用FLAC3D软件数值模拟了2种优化方案的位移场与塑性区分布情况。工程实践表明:采用"锚注喷+高强锚网索"联合支护方案后,顶板最大下沉量为32.4 mm,底鼓量为53.7mm,两帮移近量为22.5 mm;拱顶、两帮及拱肩位置锚杆最大轴力分别为其极限破断载荷的85.16%、52.9%和73.55%,有效控制了巷道围岩有害变形。     

唐洞煤矿-200m井底车场修复技术

针对唐洞煤矿-200m井底车场返修工程,通过对岩变形情况与破坏特征的现场调查与观测,分析了巷道破坏原因,提出锚、网、喷、注、锚索联合支护方案,并现场监测修复加固工程实施效果.实践表明:锚、网、喷、注、锚索联合支护可有效限制围岩的变形,提高围岩支护体的共同承载能力,本支护方案设计合理,对类似破坏巷道的修复具有一定指导作用.     

掘进巷道过断层破碎带联合支护技术应用研究

为确保巷道掘进安全,针对2203运输巷掘进揭露的DF6-1断层破碎带具有承载能力差、松散且具有导水性特点,常规的锚网索支护难以满足围岩控制需要,提出综合使用超前注浆、撞锲、锚网喷、U型钢等联合支护技术对围岩进行控制,并依据现场实际情况对巷道支护方案进行设计。现场应用后,巷道掘进过DF6-1断层破碎带期间未出现冒顶、涌水量大等问题,围岩变形量较小。     

断层破碎带巷道的锚网喷架联合支护技术

断层破碎带巷道围岩变形呈现软岩特征,原有的巷道支护方式和技术失效。为解决断层破碎带支护问题和保证施工工期,根据软岩巷道支护理论,结合围岩性质提出了锚网喷架联合支护技术,并对设计方案进行了优化及分析。采用数值模拟对支护效果进行了分析,提出用药卷锚杆代替管缝式锚杆,架后充填进行释能让压,二次支护与巷道掘进平行作业。矿压监测结果表明,锚网喷架联合支护控制了巷道围岩的变形,保证了施工的安全,施工进度提高了66.7%。     

打通一矿材料上山与甩车场岔口处支护技术研究

 为了确保上山甩车场破碎围岩岔口的安全施工，根据锚网索喷支护的支护原理，以及安全生产的重要性，本文提出了针对上山甩车场破碎围岩岔口采用锚网索喷联合支护，研究锚网梁喷支护在井巷中的支护效果。结果表明该联合支护方式适合应用于破碎围岩的支护，有效地解决了顶板的安全施工，也保证了工期的顺利完成。     

深部高应力巷道围岩力学特征及稳定性控制技术

针对九龙煤矿-890m进风行人大巷复杂的工程地质情况,巷道断面较大且高应力作用显著,现已发生严重变形破坏。通过FLAC3D数值模拟对巷道围岩的力学特征进行定量分析,获得深部高应力巷道应力、应变演化特征,结合巷道周边围岩的成分分析、力学实验结果,基于FLAC3D对比优化深部高应力巷道联合支护方案,探究支护结构、支护参数的可靠性,提出以锚杆、锚索为核心的锚网索喷联合支护方案。在巷道开挖后进行矿压观测,进一步验证支护方案以及数值模拟结果的合理性,并实时监测围岩的变化特征。工程实践表明,在深部高应力巷道中采用锚网索喷联合支护,巷道的整体性与稳定性得到有效改善,围岩受力更趋稳定,变形得到有力控制,为煤矿的安全高效生产提供了技术支持。     

深井返修巷道动态支护技术研究

为了更好地解决深井高应力、破碎围岩巷道反复返修问题,基于巷道工程环境和变形破坏特征,提出了高强锚网喷支护配合锚索补强,适时采用注浆锚杆浅部注浆和注浆锚索深部注浆加固的动态支护方案,并给出了详细的技术参数。工业性试验表明,该支护方式能够限制巷道围岩的持续变形,提高围岩的整体性和承载能力,保证巷道围岩和支护结构长时间内的稳定。     

缓斜厚煤层回采巷道围岩控制技术研究

为控制缓斜厚煤层回采巷道围岩变形,以华盖山煤矿201工作面回风巷为工程背景,采用数值模拟方法研究了回采巷道变形破坏特征,结果显示倾斜厚煤层巷道围岩破碎区和塑性区范围较大,并且破碎区主要集中于顶板,浅部围岩为剪切-拉伸破坏,同时锚网索喷支护技术能够有效控制在该地质条件下的巷道围岩变形。工程实践表明,锚网索喷支护巷道两帮和顶底板最大移近量分别为105mm和127mm,并且现场没有出现锚杆(索)失效情况,可为类似条件下的巷道围岩控制提供参考。