高海拔破碎围岩排水巷道锚索支护参数优化

合理的支护形式与支护参数是确保巷道围岩稳定的关键。巨龙铜矿排水巷道Ⅳ级围岩区域采用锚杆+金属网+喷浆进行联合支护效果较差。针对巨龙铜矿Ⅳ级围岩区域支护存在的问题,在现有支护基础上增加锚索和钢拱架支护,同时增加喷浆厚度。设计了不同锚索支护参数,利用有限元数值模拟软件进行了锚索支护参数优化。结果表明：巷道围岩顶板处存在明显应力集中现象。随着锚索支护参数增加,巷道顶板处最大应力值增加。随着锚索间排距增大,巷道顶板最大位移增加,锚杆间距由1.2 m增加至2.0 m,巷道顶板位移分别为4 mm、4.38 mm、4.82 mm。锚索最优支护参数为1.6 m×2.4 m。研究结果为类似巷道锚索支护参数选取提供了理论参考。     

深部开采软岩巷道过应力集中带围岩控制技术研究

某矿1506巷为典型的深部开采软岩巷道,巷道掘进至575～670 m范围时穿越应力集中带,为此提出综合使用巷道表层喷浆、锚杆支护、锚索支护以及围岩注浆等相结的耦合支护方式对围岩进行控制,并依据现场条件设计围岩支护方案。采用的围岩控制技术可改善巷道软岩力学性质,提高围岩自身承载能力及稳定性,工程应用后巷道顶底板、巷帮变形较小,效果显著。     

复杂地质条件下的煤矿掘进支护技术应用

为了解决复杂地形条件下巷道支护工作量大、效率低、安全性差的难题,提出了一种新的煤矿井下掘进支护技术,其采用了锚杆+锚索+锚网联合支护及“二合一”的方案,实现了复杂地形条件下煤矿掘进支护安全性的提升,根据实际应用表明新的掘进支护方案能将井下支护效率提升22.6％,将巷道围岩变形量降低76.2％,显著提升巷道掘进效率和安全...     

回采巷道锚杆锚索联合支护作用数值分析

针对锚杆锚索合理性问题,本文通过数值模拟软件对锚杆锚索联合支护方案的可行性进行研究,并通过对不同工况下巷道顶板底板及巷道两帮变形量进行分析,给出了锚杆锚索联合支护方案的效果验证,为后续锚杆锚索联合支护作出一定的借鉴,为矿山安全作出一定的贡献。     

锚杆锚索联合支护技术在大断面开切眼支护中的应用

针对镇城底矿22603综放工作面开切眼的支护的实际问题,分析该巷道的支护原则及要点,设计了锚杆锚索联合支护的技术方案。该方案在镇城底矿22603综放工作面应用后,对巷道围岩变形监测结果表明:巷道顶底板移近量范围为15～66 mm,两帮移近量为15～45 mm,较好控制巷道围岩变形,实现了大断面开切眼的有效支护。     

近距离煤层坚硬顶板巷道围岩支护技术实践

针对13号煤层开采过程中遇到的坚硬顶板巷道围岩支护难题,运用钻孔窥视技术和水力压裂法顶板岩性和围岩力学强度进行测试分析,结合现场数据和理论计算,确定了锚杆+钢带+锚索补强的巷道联合支护方式和支护参数,并以巷道表面位移和顶板离层值为主要监测指标,对该联合支护方式的有效性效果进行验证。实践应用效果检验,支护效果显著,具有良好的推广应用价值。     

高应力软岩巷道围岩变形机理及支护技术研究

随着矿井采掘深度的不断增加,在开采深部巷道时巷道及工作面所承受的应力水平逐步增高,特别是软岩巷道的地压显现更加明显,巷道围岩破坏严重,深部高应力软岩巷道的支护问题越来越突出。镇城底矿为解决22213工作面回风巷在原支护参数下围岩变形量过大问题,在对泥质胶结软岩特点以及支护难点分析的基础上,对围岩支护进行重新设计。采用大变形恒阻锚索、高强锚杆对顶板支护,并增加顶板岩层锚杆（索）锚固长度,巷帮采用锚索进行补强加固。支护完成后,顶板、巷帮最大变形量分别控制在71 mm、115 mm以内,有效解决了泥质胶结软岩巷道围岩变形量过大问题,提高了围岩的稳定性,可对矿井地质条件相似的软岩巷道的支护优化设计提供参考。     

深井软岩巷道破坏机理及支护技术研究

基于对矿井巷道围岩变形破坏情况的现场调查,分析了巷道围岩变形破坏特点,研究了巷道围岩的破坏机理,提出了深井热力耦合巷道的控制对策,针对矿井深井热力耦合巷道支护存在的问题,采用以内注浆锚杆为核心的锚注联合支护体系,用过矿压监测验证了锚注联合支护方案的合理性和支护效果,并优化了支护方案,得出了适应于该矿的支护方案。监测结果表明,该矿深井热力耦合软岩巷道支护技术以锚网喷索+锚注联合支护是合理的。     

煤矿巷道锚杆支护材料合理化研究分析

针对王家岭煤矿18105工作面复用巷道(18105回风顺槽)受回采应力、采空区残余应力等多重作用力下巷道变形严重,传统锚杆支护不能满支护需求,采用实验室检测的方法对原有支护材料力学性能及其匹配性进行了分析,并结合锚杆锚索支护材料的发展态势以及实际生产情况,对复用巷道原支护进行优化设计。通过实际应用效果来看,优化后支护设计对多重应力下复用巷道围岩变形起到了预期控制作用,保证了施工安全。     

金属矿蚀变岩体变形特征及最佳支护时间研究

分析了巷道的暴露围岩及其变形特征,在此基础上,建立了非线性流变模型,确定了XX矿区围岩的实际监测数据和流变参数,利用这些数据进行逆分析,得到最佳二次支护时间,并提出了锚杆锚索联合支护技术。现场实践表明,该支护方法有利于巷道的长期稳定,能有效减少巷道围岩变形。     

金川二矿区深部高应力碎胀蠕变岩体巷道变形特征与支护技术研究

金川二矿区是我国大型地下有色金属矿山，该矿具有地应力高、围岩碎胀蠕变的特点，深部巷道支护是金川二矿区面临的一个严峻的问题。本文介绍了金川二矿区地应力的分布规律和深部不良围岩的工程地质分类和基本特征，总结了金川二矿区深部不良围岩巷道的变形破坏规律，评价了过去巷道多种支护方式，并介绍了金川二矿区目前深部巷道支护的新方法，即借鉴煤巷锚杆支护动态信息设计法，改变过去金川二矿区深部巷道“先让后抗，先柔后刚”的支护原则，采用煤矿系统预应力高强锚杆支护技术，提高巷道一次支护强度，有效的遏制围岩松散变形，并在有制约的条件下，容许围岩有一定的缓慢变形，使围岩应力得到一定释放。并且联合采用预应力锚索和锚注支护方式，使浆液注入岩体裂隙，配合喷锚支护，可以形成多层组合拱结构，扩大了支护结构的有效承载范围，提高了支护体结构的刚度和强度。在局部围岩不稳固地段，再辅之网钢构架支护、U型钢拱架支护和自钻式锚杆封底等形式，进一步提高巷道的整体性和承载能力支护，避免巷道的变形破坏。目前，这一新的支护方法已经在金川矿区深部巷道试验成功并开始推广应用。     

膨胀软岩巷道支护数值模拟研究

膨胀性软岩巷道开挖后存在膨胀变形破坏严重、返修频繁、支护成本居高不下的难题。为实现巷道的安全经济使用，提出了“树脂锚杆+锚网+U型可伸缩钢拱架”的主被动相结合的联合支护方案，对不同支护参数下的围岩变形进行了数值模拟研究，计算结果表明：未支护情况下，巷道底鼓与顶板沉降最高可达125 cm，并在巷道周围形成了（0.35～0.75） MPa的压应力；数值锚杆间排距0.8 m、锚杆长度1.8 m、拱架间距0.5 m时能够很好的控制膨胀性软岩的变形，同时降低支护成本，为澜沧铅矿巷道支护提供依据，并对类似矿山提供借鉴。     

深井大断面硐室稳定性控制技术研究

为了解决某铜矿深井大断面配电硐室稳定性问题,通过在现场对配电硐室的工程地质情况进行调查,结合配电硐室的服务年限及用途,提出了"喷射混凝土+钢网+锚杆+长锚索"的联合支护方案,运用有限差分软件FLAC-3D建立配电硐室三维数值计算模型,模拟其开挖和支护过程。数值模拟计算结果表明,采用"喷射混凝土+钢网+锚杆+长锚索"的联合支护方案后,配电硐室的塑性区面积明显减小,应力得到释放,围岩的稳定性得到有效控制,可为某铜矿大型配电硐室进行支护提供一定的指导,对其它类似工程具有一定的借鉴意义。     

复杂应力场下膨胀性软岩巷道变形破坏机理与控制技术研究

为解决某矿软岩巷道在复杂应力场作用下大变形破坏的问题,通过室内围岩水理特性分析、现场巷道破坏形式调查以及围岩的吸水软化试验,对软岩巷道的变形破坏机理进行了深入的分析,结果表明:井下巷道破坏的动压主要来自软岩膨胀释放应力和爆破采动应力,巷压的表现形式随采矿活动的变化而改变。以围压恢复加固理论为指导,提出了锚喷网临时支护+浇灌钢纤维混凝土被动支护+预应力树脂锚杆主动补强的联合控制方案,配合壁后接顶充填和浇筑底梁等关键技术,对巷道实施了全封闭强化支护。试验巷道经过为期半年的变形监测,所采用的支护方案能够有效控制软破围岩变形。     

金川矿区深部巷道支护效果评价及参数优化研究

巷道支护问题一直是矿业工程中的难题,特别是在深部软岩巷道中,能否提供持久、有效的支护直接影响着矿山的安全生产和可持续发展。“双层网锚喷+U型钢拱架”联合支护是目前金川矿区在深部巷道支护中较常用的支护方案,为了解该方案的支护效果,在二矿区814 m分斜坡道上设立试验段,采用现场监测与数值模拟计算相结合的方法,对该试验段巷道的支护效果进行评价,并针对支护的薄弱部分提出改进措施。研究结果表明：（1）在当前支护条件下,巷道顶板和两帮围岩得到了较好的控制,但底鼓问题严重,最大位移可达110 cm;（2）针对当前支护方案的薄弱环节,提出增加锚杆长度、提高锚杆强度和增加底板支护等补强措施;（3）设计了一组参数优化方案,并对其支护效果进行了数值模拟分析,认为该优化支护方案能够有效地控制巷道围岩变形,并弥补原支护方案的缺陷。     

煤矿井下巷道围岩协同支护技术的应用研究

针对煤矿井下巷道围岩在矿压波动和强采动作用下变形量大,影响井下综采作业安全的难题,提出了一种新的煤矿井下巷道围岩协同支护技术方案。在该方案中,综合应用锚杆支护、注浆改性和水力压裂技术,以实现在不降低巷道井下支护效率的情况下提升巷道的支护稳定性。在某煤矿井下拱形巷道支护中的应用效果表明,该井下巷道支护方案能够将巷道围岩两帮变形量降低49.1%,将巷道顶板变形量降低54.3%。     

锚杆锚索联合支护技术在大断面回采巷道支护中的应用

根据大断面回采煤巷顶板锚杆锚索协同支护机理,结合马兰矿12503工作面条件分析了巷道高帮破坏机制,提出了大断面巷道高帮强化支护方式,形成了适应于深井大断面煤巷的协同优化控制支护技术。通过FLAC3D模拟软件分析,确定锚杆锚索联合支护方案。实践效果良好,保证矿井高产高效生产,体现出显著的社会与经济效益。     

基于松动圈理论的破碎岩体锚杆支护参数确定及应用

锚杆支护计算理论的选取直接影响巷道围岩支护效果。针对锦丰金矿巷道围岩破碎条件,进行巷道围岩松动圈测试;根据松动圈测试结果确定选用组合拱理论为锦丰金矿锚杆支护计算理论,计算确定锦丰金矿巷道支护参数;并进行现场支护试验,同步监测锚杆受力情况,最终确定锦丰金矿巷道支护最优参数为:锚杆间距1.2 m,锚杆排距1.2 m,锚杆长度2.4 m。工程应用结果表明:通过松动圈大小确定锚杆支护计算理论,可以使选取的支护理论更贴近矿山实际,对其他矿山的锚杆支护参数设计具有指导意义。     

综采条件下超厚煤层回撤巷道围岩控制技术研究

本研究采用层理离层采集监测装置和测力仪,对围岩变形、锚杆和锚索荷载以及层理离层进行监测分析。利用围岩变形监测,获得了特厚煤层密集开采条件下5110巷支护结构的受力特征。结果表明,工作面前方试验巷道收缩面积明显减小,对围岩变形和顶板支护取得了较好的控制效果。     

煤矿井下巷道围岩变形原因分析及控制方案研究

针对大深度巷道掘进作业过程中所面临的矿压波动和应力集中问题突出,提出了一种新的巷道围岩变形控制方案,综合运用高预应力高强锚杆支护、关键部位强力支护、全断面协同支护,实现了对巷道围岩稳定性的有效控制,根据实际应用表明,新的支护方案能够将巷道两帮变形量降低76.9%,将巷道顶底板变形量降低75.1%。