深部软岩巷道锚注支护技术研究现状与展望

深部软岩巷道围岩控制一直是困扰煤矿发展的重大难题,经过国内外学者的大量研究,在深井软岩巷道支护理论和支护技术方面取得了大量研究成果。锚注支护技术是岩土注浆加固与锚杆支护的有机结合,充分体现了注浆与锚固的优点。通过研究锚注支护的作用机理,对注浆锚杆和注浆浆液的类型、特点进行了分析,介绍了安设注浆锚杆与注浆的施工工艺及注意事项,对锚注支护技术未来的研究领域进行了展望。     

注浆锚杆支护设计与应用

内注式注浆锚杆锚注支护技术，是利用锚杆体内岩体内注浆，以提高围岩强度和整体性。这一锚注技术集锚杆与注浆为一体，极大地提高了对松散围岩的支护效果，扩大了锚杆的使用范围。     

松软破碎煤体钻封注一体化锚固实验研究

赵家寨矿"三软"厚煤层回采巷道为锚网支护全煤巷道,掘进过程中时常遇到松软破碎围岩段,该围岩条件下普遍存在锚固孔成孔质量差、塌孔现象严重及锚固力低下等瓶颈问题。为有效解决其支护难题,改善局部破坏严重段的巷道支护效果,研发了一种钻封注一体化注浆锚杆。采用理论分析、实验室实验及现场试验相结合的研究方式,对钻封注一体化注浆锚杆锚固机理、注浆效果及锚固性能进行了分析,研究结果显示:钻封注一体化注浆锚杆,具有较好的注浆封孔效果,可减少松软破碎煤巷注浆加固流程,加快施工进度;该注浆锚杆在松软和破碎煤体钻进过程中,注浆锚杆振动响应特征表现较大差异,依此实现煤体条件的判别,可为巷道围岩注浆参数设计及差异化注浆提供理论依据;实验室超声波无损检测注浆效果显示,该注浆锚杆能有效实现松软及破碎煤体注浆,且浆液扩散效果良好,说明该注浆锚杆可对该类巷道围岩实现良好的注浆加固作用;注浆锚杆现场拉拔试验结果显示,在松软破碎围岩条件下,相较于普通树脂锚杆,注浆锚杆锚固力提升约36.4%,说明该注浆锚杆能够对围岩起到更好的锚固作用。上述研究结果表明,钻封注一体化注浆锚杆,可明显简化松软破碎煤巷注浆加固流程,同时,可对松软破...     

曹村矿主斜井分区域分层次耦合注浆堵水加固工程实践

本文以曹村矿主斜井为研究背景,对工程的水文地质条件进行分析,针对主斜井长期淋水的隐患,提出了注浆堵水的加固方案,取得了良好的堵水效果。     

锚注技术在井筒修复实践中的应用

结合兴安矿四水平新副井井筒修复的工程实践,分析了锚注支护的工程特点。经工程应用表明,注浆可以将松散围岩胶结成一体,锚杆可以加固围岩,锚杆支护与注浆加固共同作用显著提高了围岩的强度和承载能力,有效地控制了围岩变形问题,同时也封堵井壁淋水以免对围岩侵害。     

基于高强锚注支护技术的巷道稳定性研究

为了对巷道进行有效支护,研究了高强锚注支护对巷道稳定性的研究,分析了高强锚注支护系统,主要是对新型中空注浆锚索、中空注浆锚杆、水泥注浆添加剂以及施工设备的分析。采用FLAC^3D数值模拟软件,分析了不同锚注条件下塑性区、应力分布,并进行了现场试验。研究得出,高强锚注支护能够有效控制巷道围岩。     

中空注浆锚索、锚杆在地下工程预锚后注支护中的应用

针对目前各类矿山巷道、隧道、基坑等地下工程围岩及支护结构变形破坏后进行修复加固的情况,分析了工程破坏机理,提出了预锚后注支护技术。即在工程主体施工的同时,采用"中空注浆锚索+注浆锚杆+金属网+喷浆(混凝土)"支护;当围岩和支护结构产生变形破坏后,根据变形破坏情况,及时注浆加固。该项技术可避免锚索、锚杆支护的重复进行,技术经济效益良好,具有推广应用价值。     

构造破碎带大巷顶板淋水注浆封堵技术

针对赵庄二号井西轨大巷构造破碎区巷道围岩变形、喷浆层开裂、顶板淋水的问题,通过分析巷道顶板淋水来源和围岩结构特征,提出了该巷道淋水封堵原则,并通过现场试验的方法,对大巷围岩顶板和巷帮封堵注浆施工顺序、注浆钻孔管路固定、封孔工艺以及注浆压力等技术工艺进行了分析。工业试验表明:巷道围岩浅部节理裂隙通过构造裂隙与巷道顶板裂隙含水层导通,是形成巷道顶板淋水的原因。提出了"先帮后顶,帮部由下向上,顶板先两侧后中间"的累积注浆施工工艺,确定该巷道顶板注浆压力为2~4 MPa,巷帮注浆压力为4~6 MPa。     

锚注技术在井筒修复中的应用

结合兴安矿四水平新副井井筒修复的工程实践,分析了锚注支护的工程特点,经工程应用表明,注浆可以将松散围岩胶结成一体,锚杆可以加固围岩,锚杆支护与注浆加固共同作用显著提高了围岩的强度和承载能力,有效地控制了围岩变形问题,同时也封堵井壁淋水对围岩侵害.     

锚注技术在井简修复中的应用

结合兴安矿四水平新副井井筒修复的工程实践，分析了锚注支护的工程特点，经工程应用表明，注浆可以将松散围岩胶结成一体，锚杆可以加固围岩，锚杆支护与注浆加固共同作用显著提高了围岩的强度和承载能力，有效地控制了围岩变形问题，同时也封堵井壁淋水对围岩侵害。     

动压巷道锚注加固技术应用研究

以某矿石门巷道受上部煤层工作面跨采影响条件下的维护技术为例,对巷道破坏的原因进行了分析,从提高围岩强度的角度出发,提出了在原支护条件下对被保护巷道进行注浆加固的方案。从现场实践的效果来看,注浆技术的采用提高了浅部岩体的围岩强度,改善了力学性能,从而使巷道在采用锚杆支护时,能够显著提高锚杆的锚固力,形成有效的承载结构,降低采动影响围岩变形的程度。     

高水压工作面底板注浆加固技术研究

作为焦作矿区的新建矿井,赵固二矿底板富水性强,水压大,隔水层薄,严重影响工作面安全生产。为了保证工作面安全生产,在简单分析试验工作面概况的基础上,提出了底板加固技术及其具体的技术指标,设计了"分散制浆、细管输浆、双重固管防喷、反复透孔注浆"的超高压注浆方法,直流电法探测结果表明,注浆对底板加固改造效果理想,该成果对高水压工作面注浆加固具有一定的参考价值和指导意义。     

斜井巷道锚注加固技术研究

以某矿风井巷道围岩松散破坏的维护技术为例,从提高围岩整体结构强度的角度出发,提出了在原支护条件下对被保护巷道进行注浆加固的方案。对锚注工艺的流程、材料设备、施工措施作了详尽的论述,并用数值模拟软件UDEC模拟分析注浆技术的关键因数。研究水泥浆液比例与注浆压力对浆液扩散范围的影响。从现场实践的效果来看,注浆技术的采用提高了浅部岩体的围岩强度,改善了力学性能,从而使巷道在采用锚索支护时,能够显著提高锚索的锚固力,形成有效的承载结构。验证了锚注支护理论。     

高矿化度矿井水磁化配浆及在巷道过断层中的应用

为保障构造复杂区大巷安全快速掘进,超前对断层及其破碎带进行注浆加固。通过室内实验研究了高能磁和高矿化度矿井水对黏土、水泥浆液性能的影响。依据钻孔探测结果采用分类注浆技术,对断层及其破碎带进行了实践加固。结果表明：通过高能磁和高矿化度矿井水对浆液改性,可以提高黏土浆液的抗渗性约1个数量级,缩短水泥浆液初凝时间43min,提高水泥试块抗压强度30.8%-31.1%。对断层破碎区以改性水泥浆液注浆加固为主,对断层相对完整区以改性黏土浆液注浆封堵为主,对断层-巷道交汇区以化学浆液注浆为主的分类注浆技术有效保障了大巷安全快速通过断层。研究成果为构造复杂矿区巷道过断层提供了借鉴。     

巷道围岩预注浆防突水技术研究

在对焦作矿区和中马村矿井地质资料调查、整理的基础上分析了巷道突水水源及突水原因;根据岩土有效应力原理建立了巷道突水区围岩本构模型,探讨了巷道围岩保持稳定而不发生突水的基本思想是增加围岩有效应力,减小孔隙水压力。在此基础上对浆液的流变性、流动规律及扩散方式进行深入分析研究;针对中马村矿井现场实际条件,对巷道围岩预注浆技术进行了方案设计和注浆参数的确定;通过现场工程实践检验了巷道围岩预注浆设计方案的合理性,取得了良好的堵水效果,满足了矿井安全生产的需要。     

金属矿山地下水零排放技术方法研究

在地下水超采区域内疏干排水采矿将会加剧地下水降落漏斗的扩展、严重破坏区域内地下水生态环境。金属矿山地下水零排放关键技术体系,针对矿山防治水与矿区地下水生态环境综合治理领域所面临的技术难题进行系统性研究,提出了包括采用帷幕注浆、井巷地表预注浆和矿坑水回灌等技术措施的系统方案,并针对其中重要技术参数进行了系统地研究。依托位于邯邢百泉泉域的典型大水矿山中关铁矿进行了实践,取得矿坑水零排放的理想效果,其技术体系原理、技术方法等对于解决国内外大水型矿山面临的紧迫难题提供借鉴。     

强岩溶地区主过水通道注浆封堵技术探讨

矿山帷幕注浆技术由于其具有安全、环保、经济、高效等特性,已在国内多个矿山堵水中成功采用,取得了很好的堵水效果。而在强岩溶地区,动水注浆技术,尤其是矿区主过水通道封堵质量将直接影响帷幕的堵水效果,甚至决定着工程的成败。以广东凡口铅锌矿帷幕注浆工程为背景,探讨强岩溶地区主过水通道封堵技术。     

矿山帷幕注浆与水利工程基岩帷幕灌浆的差异性探讨

在经历了我国水利水电建设的高潮期以后,水利设施基岩帷幕灌浆技术已经趋于成熟。近年来,随着国家大力倡导绿色矿山建设,矿山帷幕注浆技术开始得到重视,国内众多大水矿山已经采用帷幕注浆技术进行防治水,但发展相对滞后,技术标准大多仍参照水利帷幕灌浆。鉴于上述情况,结合帷幕注浆设计与施工中遇到的一些问题,从注浆目的、防渗标准以及注浆参数（孔深、压力、段长等）等方面分析了矿山帷幕注浆与水利基岩帷幕灌浆的差异性,并对矿山帷幕注浆工作提出了建议,矿山帷幕在上述方面具有其独特性,在矿山帷幕注浆规程规范中应当进行改进和完善。     

深井软岩支护新技术的研究与实践

按传统的支护理论,软岩巷道支护3个月后即等到巷道围岩释放压力后进行锚注。刘庄煤矿西区井底车场和主要大巷在井深800 m左右,巷道岩性极软,施工时极易发生冒顶和掉顶,按传统的锚注方式,巷道施工后变形量较大,严重影响巷道正常使用,主要表现在:顶板下沉、浆皮开裂、底鼓严重、巷道断面变小,形成的安全隐患较多,巷修工作量加大,投资成本增加。刘庄煤矿针对这一情况,从深井软岩巷道稳定性控制角度,优化支护技术,采用掘注一体化、管缝锚杆、锚索束支护新技术,并且取得成功,从而摸索出深井软岩支护一套新技术。     

多水矿山地下采矿注浆堵水技术及案例分析

涌水量特别大、水文地质条件复杂的矿山不适合采用先疏干、后采矿的传统技术。通过地下矿山防治水技术研究与开发,采用坑内近矿体顶板灰岩注浆堵水技术进行治理涌水问题,取得了较好的成效。该技术的总体思路是对近矿体顶板灰岩岩溶裂隙充塞、密实,将灰岩连接加固形成隔水层,使之形成平行与矿体的倾斜隔水帷幕,防止地下水进入采场。本研究结合实例分析多水矿山地下采矿注浆堵水技术的设计思路、实施方法和应用成效。根据矿床、矿体和矿物特征和矿区水文地质条件,论述了工程布置和钻探注浆工程量统计方法,解析了注浆层安全厚度的确定、顶板注浆堵水工艺设计、注浆方式和注浆段高、压水试验、注浆顺序、注浆参数等注浆技术参数等确定原则和方法。