软岩应力集中区巷道锚注组合支护技术

煤矿锚杆支护技术是煤炭开采的一项关键技术。针对深部复杂地质条件下采动动压影响区内的矿井、采区主要巷道支护,采用高预应力锚杆、锚索和注浆联合加固支护技术,可实现有效控制围岩变形与破坏,避免巷道多次维修。并通过高压注浆技术实现锚杆、锚索全长锚固支护和对松散破碎岩体进行充填、固化、加固,能更好地发挥岩层与锚杆杆体共同抗剪切作用,抑制围岩离层与错动,充分发挥锚固岩体的自承、自稳能力。解决深井高地压复杂地质条件下采动动压影响区内的主要巷道支护技术难题,为矿井实现高产高效创造了条件。     

深井高地压软岩新型树脂锚固剂全长锚固支护技术

煤矿锚杆支护技术是煤炭开采的一项关键技术。随着矿井产量和效率不断提高,淮南矿区锚杆支护率已达到90%以上。针对淮南矿区深部复杂地质条件,采用高预应力、强力锚杆支护及锚杆和锚索联合支护技术,从顶板比较稳定的煤巷,到复合、破碎的顶板巷道;从实体煤巷,到高应力、高地压的沿空掘巷,到稳定及松软的岩巷等,实现一次支护有效控制围岩变形与破坏,避免巷道多次维修。特别是锚杆全长锚固支护技术成功应用,解决了软岩、松散破碎巷道的支护技术问题,能更好地发挥岩层与锚杆杆体共同抗剪切作用,抑制围岩离层与错动,充分发挥锚固岩体的自承能力。初步解决了深井高地压复杂地质条件下的巷道快速掘进、快速支护技术难题,为矿井、工作面实现高产高效创造了条件。     

高应力区大断面硐室维修加固支护技术

处于高应力区、采动影响、围岩软弱环境中的大断面硐室破坏现象严重,影响了矿井安全高效开采。以恒源煤矿Ⅱ62采区轨道下山绞车房为研究对象,通过钻孔窥视,探查巷道围岩破坏情况,给支护方案提供了依据。采用顶板组合式拉力分散型树脂与注浆全长锚固锚索支护+直墙岩体破碎段钢筋混凝土墙置换+锚索支护的综合支护技术,矿压观测结果表明,该支护方案能够有效控制高应力区大断面修复硐室的围岩变形;提出并实施的"新型组合式拉力分散型树脂与注浆全长锚固锚索"支护技术,能够实现普通锚索支护的高强度与注浆加固的联合支护,对提高巷道或硐室长期支护安全具有重要意义。     

复杂地质构造区域软岩层巷道围岩控制技术研究与应用

以软岩层矿井复杂地质构造区域巷道掘进与围岩控制为工程背景,在对巷道围岩应力环境、岩体强度、围岩内部裂隙发育状况详细测定和围岩可锚性试验的基础上,提出"强力锚杆初始支护+破碎围岩注浆加固+高预应力锚索加强支护"的巷道围岩控制技术。实践表明,强力锚杆支护系统与破碎围岩注浆加固相结合的围岩控制方式,是解决复杂地质构造区域软岩层巷道围岩控制难题的有效途径。     

破碎巷道围岩变形机理及支护措施研究

注浆加固+锚索支护方式使破碎围岩巷道形成一个整体,能更好地控制围岩变形破坏。本文针对木瓜煤矿10-208回采巷道施工期间因巷道围岩破碎、地质条件复杂等因素影响,围岩出现变形大、难支护等问题,采用理论分析与现场实践相结合的方法,对破碎围岩巷道支护措施进行了研究,提出了“注浆加固+锚杆索”支护技术。现场实践结果得出巷道过围岩破碎段掘进期间,顶底板及两帮累计变形量最大值分别为54.5mm和64.6mm,表明“注浆加固+锚杆索”支护技术可对破碎围岩巷道变形破坏进行有效控制。     

近断层采动巷道变形破坏机制与控制技术研究

针对红岭煤矿近断层采动巷道(15141上巷)掘进期间围岩非对称变形破坏与支护结构失效严重等现象,对其变形破坏机制与控制技术进行了数值模拟与工程应用研究。结果表明,断层附近的非对称采动应力场、巷道关键部位的剪切滑移破坏以及煤岩体碎胀变形是造成该类巷道非对称大变形和支护失效的主要原因。利用非对称耦合支护原理和让压锚杆工作原理,提出了该类巷道围岩控制技术,即采用高强让压锚杆、锚索以及注浆加固对关键部位进行加强支护,控制关键部位的剪切滑移破坏、提高其承载能力,减弱围岩关键部位产生的差异性变形,促使支护结构均匀承载,从而实现控制巷道非对称大变形的目的。工程实践表明:采用高强让压锚杆、锚索与注浆加固的非对称支护技术后,巷道变形量与非对称性得到有效控制,巷道围岩稳定性大幅提高。     

基于预应力锚和自应力注的破碎围岩锚注加固应用研究

针对高应力巷道围岩锚注中注浆锚杆锚固力低和水泥基注浆材料自收缩造成控制效果不佳的问题,提出基于预应力锚和自应力注的破碎围岩锚注加固方法.以平煤十矿变电所巷道为工程背景,基于原支护方式失稳机理分析,探究裂隙岩体自应力浆液加固原理,研发新型高强预应力注浆锚杆系统,形成基于预应力锚和自应力注的破碎围岩锚注支护方案.通过浆岩界面SEM扫描、围岩钻孔窥视、锚杆索受力和围岩变形监测等方法综合评价该新型预应力锚注的工程应用效果.结果表明:通过高强预应力注浆锚杆的轴向约束应力与自应力浆液的膨胀应力使加固围岩处于准三维受力状态,实现了破碎围岩的强化与损伤修复;新型高强预应力注浆锚杆具有预应力大、预应力施加标准、锚固力高、杆体强度高等优点,能够对围岩提供高轴向约束;新型锚注加固后,注浆浆脉充填围岩裂隙,浆液结石体与岩体结合致密;注浆锚杆索受力稳定,巷道表面围岩最大位移为83 mm,说明通过新型预应力锚注加固方案实现了变电所巷道围岩稳定性控制.     

高强中空锚杆/索结构及全锚注技术研究

针对高应力、软岩、动压、裂隙节理破碎岩体及其复合型困难条件巷道围岩非连续、非协调大变形控制难题,提出了复杂困难条件巷道高强全锚注一体化控制理念,通过采用高强中空注浆锚杆、中空注浆锚索及高强护表构件全锚注支护,实现了锚杆索锚注一体化、全长锚固及围岩自承能力提质增强,最终形成巷道围岩"协同强力护表、叠加内拱、深外拱"多层次、梯次强化支承结构;试验表明:高强全锚注支护系统刚度提高5.8倍,抗剪强度提高0.5～0.8倍,在全国多个矿区沿空掘巷、高应力软岩煤巷等各种类型巷道应用效果良好,围岩变形破坏得到有效控制,提高了破碎煤岩体锚杆锚固力及锚固安全性与可靠性。     

让均压锚网支护系统在高应力区的研究与应用

该文介绍了在矿井煤巷高应力条件下优化支护系统,采用高预应力可变形锚杆让压均压支护理念,优化让压均压支护系统,采用锚杆与锚索的协调变形设计技术实现高应力条件下锚杆、锚索不破断,有效控制巷道围岩变形等问题,提高支护质量的研究与实践。     

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。     

高强全锚注支护结构性能与工艺技术应用北大核心

针对高应力、软岩、动压、裂隙节理破碎岩体及其复合型困难条件巷道围岩非连续、非协调大变形控制难题,采用理论分析、室内支护材料力学实验、现场试验的综合研究方法,进行了高强中空注浆锚杆、高强中空注浆锚索结构分析、性能测试及工艺技术应用探索,提出了复杂困难条件巷道高强全锚注一体化控制理念,即通过采用高强中空注浆锚索/锚杆及高强护表构件全锚注支护,最终形成巷道围岩'协同强力护表、叠加内拱、深外拱'多层次、梯次强化支承结构;在平煤一矿回风上山进行了全方位高强耦合控制试验,长期矿压观测表明巷道围岩得到有效控制,真正实现了锚杆索锚注一体化、全长锚固及围岩提质增强。     

向斜轴部巷道支护优化技术实践

分析了向斜轴部高应力淋水巷道的地质条件、支护存在的困难,提出了巷道采用锚杆、锚索、槽钢耦合支护,围岩注浆和喷射混凝土加固等综合支护技术,并进行了矿压观测,取得了较好的支护效果,可为此类岩层的支护提供借鉴。     

岩体破碎条件下支护方式的比较与选择

毛萍铅锌矿深部岩体比较破碎,严重影响井下矿床开采及支护工作顺利进行,因此选择适宜的支护方式、布置参数至关重要。在分析比较锚杆、锚索支护作用机理、应用范围及加固效果的基础上,选取长锚索预锚固技术加固采场顶板,开采时用管缝式锚杆或木柱临时支护;并采用高强度树脂锚杆加固巷道工程,保证了不稳固岩体巷道断面的基本稳定,实现了矿体破碎条件下的安全开采。     

跨采岩巷关键部位非均匀加固技术及工程应用

分析了跨采岩巷受采动影响的失修变形机理,提出了跨采过程中对该巷道的两顶角和两帮底采用"锚杆 关键部位加强支护"的锚注支护技术,即顶角处补打小孔径预应力锚索,帮底增加一定角度的底角锚杆,同时对巷道实行水泥水玻璃浆液的注浆加固技术.此外,根据巷道与上方跨采工作面距离的大小及围岩破碎的地质条件及时调整锚杆、锚索的排距参数,形成非均匀加强支护.监测结果证明了加固支护技术对同类巷道支护参数的确定或受采动影响严重需加固支护的巷道有借鉴意义.     

复合顶板条件下锚网索喷及注浆加固支护应用

复合顶板条件下的冒顶事故相当严重,且绝大部分属于无显著矿压显现的冒顶事故。为探究复合顶板条件下锚网索喷及注浆加固支护的应用方式,以平煤股份九矿己16-17-22050机巷为试验巷道,采用锚网索喷+注浆加固技术对该巷道破碎顶板进行控制。结合单体锚杆、锚索、喷浆、加固技术和破碎围岩体内部裂隙注浆技术的优势,以及普通预应力锚杆、锚索的悬吊作用,又配合喷浆使其巷道周边煤岩体达成整体的特性对顶板注浆;分析认为,该方法提高了裂隙与煤岩体之间的粘聚力和内摩擦角,增大了岩体内部块体间相对位移的阻力。实践表明,该支护技术能提高顶板、煤帮煤岩体的整体稳定性,一定程度上可有效防止冒顶事故的发生,为矿井安全生产打下坚实基础。     

深井沿空留巷大变形锚注一体控制技术

在深部强采动应力环境下,沿空留巷变形量大、来压强烈、流变时间长.锚注一体控制技术可以将高预紧力锚索支护与注浆加固有机结合,有效控制围岩塑性区发展,提高围岩强度并修复受损锚固结构.在工作面前后采动影响剧烈区内,围岩内部裂隙发育,承载能力开始降低但锚固支护结构未发生大范围破坏,是注浆加固的最佳时机.在深井沿空留巷中采用锚注一体支护技术可以有效控制围岩变形,实现围岩长期稳定.     

煤矿断层破碎带超前长孔预注浆加固技术及应用

煤矿巷道穿越断层破碎带时，常发生顶板剧烈来压、强烈底鼓、帮部收敛等变形破坏，严重影响安全掘进及巷道正常使用。断层破碎带内的巷道围岩稳定性受构造应力、断层水、围岩强度与完整性等多种因素的影响。以淮南矿区顾桂井田-695 m南翼轨道大巷穿越F104-1断层破碎带为工程背景，在围岩力学特征测试、物化分析的基础上，结合类似地质条件下的相关工程经验，提出以超前长孔注浆预加固、U型钢支架、锚杆、全长锚固注浆锚索为核心的成套技术体系，研究了高应力、围岩破碎软弱等不良地质条件下巷道围岩加固支护方法。     

孤岛工作面沿空巷道锚固失效分析与支护对策

为解决某矿3210孤岛工作面回采巷道中大量锚杆锚索断裂及锚固失效、导致巷道围岩变形破坏严重的现象,对现场锚杆锚索的断裂数量分布和断裂形态进行统计分析,揭示了锚杆索支护失效的重点区域,发现大部分锚杆破断的位置都在杆尾螺纹处、大部分锚索破断位置均为杆体中部,进一步分析了巷道围岩破坏的破坏特点及原因。针对巷道支护帮弱的问题,对强帮护顶支护技术应用进行了探讨。基于研究针对原有支护,提出了“锚网索加强支护+帮部注浆补强加固”的支护对策,对支护参数及注浆施工参数进行详细设计。在改进支护前后对围岩变形情况进行实时监测与拉拔试验检验。结果表明,在工作面采动影响下,围岩变形量减小,该支护方案能提高巷帮抗变形能力与锚固能力,增强锚杆体锚固结构的弹性模量,能够有效解决锚杆索破断导致的锚固失效问题,极大提高了生产效率。     

受多次采动影响留巷加固技术研究

详细调查了成庄矿五盘区大采高5308孤岛工作面留巷的地质条件、支护状况和变形特征;采用FLAC^3D数值模拟分析大采高孤岛工作面矿压显现规律和研究此类巷道的变形破坏机理;针对53082巷变形特点提出,先注浆提高破碎围岩整体性,增强围岩自身承载能力,后采用强力锚索支护控制锚固区围岩的二次离层,在锚固区内形成次生承载层来提高其围岩稳定性;并配合采用围岩表面喷浆封闭堵漏和浅深孔注浆相结合加固方案在53082巷进行现场试验。试验表明,加固后有效控制了大采高孤岛面留巷围岩变形,能够满足安全使用的要求,同时降低了巷修成本,具有显著的经济效益。     

矿用钻孔窥视仪在煤巷掘进中的应用

在复杂地质条件下煤巷掘进中,矿用钻孔窥视仪作为一种行之有效的观测仪器,可以直接进入锚杆(锚索)钻孔、地质钻孔,通过其输出的图像直观地反映出巷道周围岩体不连续面(如层理、节理、裂隙),为巷道支护设计、围岩注浆加固效果等提供可靠依据。