软岩巷道锚杆支护研究新进展

以大量实测资料为依据，分析了国内外软岩巷道锚杆支护的技术现状和特点。通过定量分析，认为我国目前软岩巷道锚杆支护的主要技术问题是锚杆支护系统支护强度不够。考虑软岩巷道围岩变形特点，提出我国发展软岩巷道锚杆支护的技术关键是：提高系统强度以控制围岩变形，提高支护系统柔性以适应围岩变形。其中提高支护系统强度控制围岩变形更为重要最后，提出了我国发展软岩巷道锚杆支护的技术途径。     

大变形巷道支护技术研究

 为了解决大变形巷道的支护技术难题,根据煤巷锚杆支护理论,对大变形巷道采用锚网索补强支护技术。在总结大变形巷道变形特征的基础上,提出了大变形巷道的防治原则。以南桥煤矿16504巷道实验工程为实例,利用FLAC软件对支护设计方案进行了模拟验证。监测数据表明支护方案解决该巷道大变形的支护难题。     

“三软”动压巷道复合变形支护理论与技术研究

针对丰汇煤矿"三软"动压巷道支护困难的问题,通过采场围岩运移的分析,指出了回采巷道高应力场产生的原因,现场巷道观测得到了其超前支承压力的影响范围。通过对巷道变形影响因素的分析,指出了此类巷道变形是多因素耦合作用机制下的变形。对此类巷道的多因素耦合作用机制进行分析,提出了相应的支护的对策:支护系统要有足够的支护强度、刚度以实现对软弱围岩变形的控制;当巷道处于采动引起的高应力作用下时,支护系统能够通过适当的变形释放变形能。基于上述支护对策提出了针对该巷道的支护方案。数值模拟表明,该支护方案能有效控制丰汇煤矿回采巷道的变形。     

深井高应力高突区域回采巷道变形特征及控制

针对首山一矿工作面回风巷掘进过程中围岩强烈变形的难题,综合现场调研、煤岩试验、理论分析及井下试验与实测等方法,对其变形破坏特征和巷道支护难点进行了分析,提出了针对此类巷道围岩控制的关键技术。结果表明,巷道变形速度快、底鼓严重、巷道累计变形量大是首山一矿回风平巷变形的主要特征;采用的高预应力高强锚杆支护系统、锚杆锚索协调支护技术、让抗结合、预留断面技术以及关键部位支护补强技术,有效地控制了巷道围岩的大变形。工业试验结果表明,支护后的巷道两帮变形量基本控制在180 mm以内,巷道顶板下沉量基本控制在170 mm以内,提出的支护技术对深部巷道围岩变形的控制效果良好。     

某矿三软煤层顺槽支护技术的探讨

从软岩的特性、三软巷道围岩的破坏机理入手,结合实际地质条件,提出刚柔复合巷道支护方式,即在支护体内设置柔性层和刚性层,柔性层释放初期高应力,刚性层控制有害变形;在受力集中的顶底角采用叠加支护,使巷道整体变形耦合。经现场试验及围岩变形观测分析,该支护方式能够有效控制巷道的变形,降低巷道维修成本,解决了三软煤层巷道支护困难,为相似条件下的巷道支护提供了借鉴。     

深部综放工作面巷道强力超前支护系统设计

针对煤矿深部综放工作面巷道顶板压力大、变形严重,巷道超前压力与变形影响范围大的特点,分析深部开采巷道压力分布特点与变形规律,提出有效控制深部巷道严重变形的方法,研制出能够适应长距离、大变形深部巷道的两列两节式强力超前支架支护系统;介绍了超前支护系统主要技术参数的确定和主要特点,并对超前支护系统推移机构和稳定机构的适应性进行了分析;此支护系统在兖矿集团东滩矿14310工作面试验,超前支护60 m。经实际测定,巷道顶底板的平均变形量为202 mm,两帮平均变形量为848 mm,与用单体支护相比,巷道的变形量大幅降低;通过试验观测结果分析可知,该支护系统支护效果好,巷道围岩变形较小,满足综放工作面深部巷道支护的要求。     

软煤区巷道支护设计及支护效果分析

针对寺河二号井软煤区巷道支护困难的问题,文章通过对影响软煤区巷道支护效果的现场因素进行分析,提出了合理的巷道支护的优化设计,并对巷道变形进行观测。实践证明:采用高预应力高强全长锚固锚杆、锚索支护系统对巷道进行高强度支护后,巷道在掘进和回采过程中累计变形均不大,两帮总共为165 mm,顶底板为95 mm,保证了巷道的完整性,有效地控制了巷道变形,验证了该支护系统的现场可行性,为类似软煤区巷道支护提供实践经验。     

良相煤矿支护技术改革的探索及实践

针对良相煤矿复杂地质条件,原架棚支护方式巷道变形量大,支护效果不佳等,提出采用锚网索联合支护的改革技术方案。通过巷道围岩变形监测,得出不同支护方式下巷道围岩变形规律。现场实践表明,相比架棚支护,锚网索联合支护能减少巷道围岩顶底板相对移近量的73%,巷道两帮相对移近量的70%,有效地控制了巷道变形。     

深井高应力巷道围岩强力-分次支护协调控制技术研究

为解决深井高应力巷道围岩变形破坏问题,结合强力支护理论及巷道围岩变形与支护时机关系分析了深井巷道强力-分次支护的力学机制,提出了一次锚网喷、二次全断面锚注配合底板鸟笼锚索相协调的强力-分次支护技术,现场应用实现了深井巷道围岩变形可控。结果表明：随一次强力支护时间延长,深井巷道围岩变形速度先降低后变缓再突然增加,二次支护的最优时机为围岩变形速度变缓阶段。     

破碎围岩巷道钢筋混凝土梁支护技术

余吾煤业北一进车巷道围岩破碎、变形量大,锚注联合支护控制该巷道围岩变形效果不好,多次返修。分析原有的巷道支护方案现场支护效果不好的原因;提出采用钢筋混凝土梁加强支护及支护参数。从支护原理上分析主动支护与被动支护方式有机结合后的支护效果,为巷道支护设计提供一种有效的而又可行的支护方案。现场应用表明,该技术有效控制了巷道围岩变形。     

深井高地压、大变形围岩巷道支护技术及锚杆设计

通过大量的深井高地压巷道支护实践,分析目前支护中存在的问题,首次提出了锚杆支护强度和允许变形的关系,并提出了全新的支护设计理念。在此理念的指导下,对我国数个矿区进行了支护系统设计,研制出高强高预应力变形让压均压锚杆。矿井支护的实践证明,新的支护理念和产品有效地解决了深井高地压巷道支护所存在的问题。     

深井厚煤层沿空巷道支护技术优化

以某煤矿31104运输巷为工程背景,采用理论分析、数值模拟、现场实测得到巷道原有支护条件下围岩变形大、变形非对称,窄煤柱帮与巷道底板变形剧烈。据此提出了合理的巷道控制技术,后期支护监测表明,该支护技术能够有效控制巷道围岩变形,可以在类似条件下推广应用。     

大采高工作面复用巷道二次注浆支护技术

针对大采高工作面复用巷道变形大、维护困难的问题,通过现场实测分析复用巷道变形破坏规律,提出围岩协调支护理论,阐述围岩变形与注浆支护时机的作用机理,应用新型注浆材料进行了二次注浆支护试验。结果表明:复用巷道可划分为超前影响区、初始变形区、剧烈变形区、趋于稳定区、稳定区;协调支护理论认为注浆支护应在围岩变形起始阶段进行,在工作面前、后方进行二次注浆支护;复用巷道采用二次注浆支护变形量减小50%以上。     

基于给定变形的深部巷道围岩控制技术研究

巷道围岩大变形、大范围失稳破坏是深部煤炭资源开采中面临的重大难题之一。本文分析了支护对深部高应力巷道围岩变形的作用,提出了支护结构本身应能够满足围岩大变形的协调支护原则。研究结果表明:现有支护技术所能提供的支护阻力对深部高应力巷道围岩连续变形影响十分有限,这类巷道围岩变形量中相当一部分属于"给定变形"。因此,可在巷道掘进时预留一定量的变形空间,并采用能适应巷道围岩大变形的支护结构进行及时支护,以维持围岩的完整性,消除冒顶、片帮等安全隐患。现场试验结果表明,605轨道巷掘进时考虑预留变形并采用"锚杆+自动让压桁架锚索"为主体,锚索加固为辅助的综合控制技术较好地控制了巷道围岩的稳定性,保障了巷道服务期间的安全使用。     

大变形高应力巷道破坏后二次稳定治理技术研究及应用

针对四矿矿井大变形高地应力巷道支护现状及围岩特点,总结大变形高地应力巷道支护原则,提出采用全封闭可伸缩支架喷浆-帮、底注浆锚索联合支护技术控制大变形高地应力巷道围岩的持续变形和底鼓,并在工程实际中进行了支护实践.     

某矿软岩巷道变形机理及支护效果分析

软岩巷道因变形量较大,普遍存在支护困难的现象。针对软岩巷道支护的研究相对较少的现状,为了解软岩巷道变形机理并确定科学的支护方式,通过对某矿回风石门的岩性进行分析,提出采用恒阻大变形锚杆联合支护的形式进行软岩巷道的支护,并借助有限差分软件FLAC对巷道围岩变形进行了模拟分析。结果表明,在支护后的前80 d巷道围岩变形量不断增加,支护变形量几乎不变,达到了较好的支护效果。     

近距离采空区下巷道支护稳定性研究

根据现场地质条件,运用FLAC3D数值模拟,对近距离煤层采空区下巷道稳定性进行了分析,并提出相应的支护措施。结果表明:锚索虽可在巷道支护初期提供较高的支护强度和支护刚度,但其延伸率低,在巷道大变形的条件下容易发生破断;接长锚杆具有与巷道协调变形的变形能力,能够很好地适应近距离煤层采空区下巷道围岩破碎、变形量大的特征,为巷道提供长时间的支护。     

软岩巷道非对称变形破坏特征及稳定性控制

针对梅河煤矿软岩巷道开挖支护后出现非对称变形破坏、维护困难的问题,综合采用现场地质调研、微观物化实验、理论分析、数值计算的方法,分析了巷道非对称变形破坏的影响因素,发现了巷道变形破坏过程具有明显的阶段性,揭示了无支护条件下巷道围岩应力及塑性区分布规律和原对称支护条件下巷道非对称变形破坏特征。在此基础上,提出了"薄弱结构"的概念及"巷道整体稳定,薄弱结构加强支护"的非对称控制技术,并在现场进行了工业性试验。实践表明:非对称控制技术实现了支护结构与巷道围岩协调变形,显著控制了巷道围岩变形,有效避免了巷道围岩变形进入长时流变状态,保证了巷道的整体稳定。     

矿井深部巷道变形破坏原因分析及返修支护效果研究

针对煤矿深部巷道存在较难支护，易出现严重变形破坏的问题，以山西煤炭运销集团某矿1301辅运巷巷道支护工程概况为例，介绍了巷道变形破坏情况，基于该巷道变形破坏情况分析了引发该巷道变形破坏的原因，并结合该巷道实际工程地质概况，提出针对性的返修支护方案，通过综合应用这些返修支护方案，取得了较好的整体返修支护效果，巷道变形情况得到了有效控制，巷道整体稳定性显著增强，更好地保障了巷道的安全顺利掘进，可为类似工况下的深部巷道返修支护提供参考。     

马兰矿巷道围岩变形分析及支护加强控制研究

以马兰矿工作面矩形巷道为研究对象,针对原支护结构变形较大的问题,分析了围岩变形较大的主要原因,提出了巷道“顶板补强锚索+两帮补打锚杆”的加强支护措施,提出了“超前钻孔卸压、巷道开挖及时支护、严格控制巷道两帮超挖”等变形预控措施。现场监测表明,采用上述支护加强措施,顶板下沉量减小了约88%,两帮收敛量减少约10%,变形控制效果显著。