深井软岩巷道钢管混凝土支架支护技术研究

通过对某矿141211运输巷进行现场调查和变形监测,采用室内试验、理论研究、数值模拟、理论计算等研究方法,分析巷道变形破坏特征,揭示了巷道变形破坏机制,确定工程地质条件差、围岩强度低,自稳能力差、支护设计不合理,施工不严、高地应力且受水理作用是巷道变形破坏的主要原因。基于高阻让压耦合支护、关键部位加强支护、围岩强化阻水支护的围岩控制原理,提出了顶帮锚杆网索、帮角高强锚杆、灌浆400mm+钢管混凝土支架的联合支护方案并进行工业试验。试验结果表明:巷道修复后,90d顶板最大变形量108mm,两帮移近量72mm,50d后围岩变形区域稳定,总变形量在可控范围内,支护效果良好。     

土城矿深部高应力软岩巷道支护技术研究与应用

针对软岩巷道遇水膨胀泥化、变形量大、锚杆索失效严重等技术难题,以贵州盘江矿区土城矿131运煤上山为工程背景,通过数值模拟及工业性试验等方法,揭示了围岩变形特征以及巷道失稳破坏原因,设计了"锚杆(索)+灌浆+双U型钢"的联合支护方案。通过FLAC3D数值模拟软件对设计方案进行模拟分析,验证了方案合理性。最后,该联合支护成功运用于土城矿,现场监测结果表明:巷道最大变形收敛率为10.21%,较巷道修复前55%的变形收敛率,有效地控制了软岩巷道的收敛变形。研究与应用结果可为类似复杂条件下的高应力大变形软岩巷道控制提供借鉴。     

高水平应力下巷道围岩破坏机理及其控制技术

针对平煤十矿-320 m新东大巷围岩软弱,水平应力高,支护难度大的问题,采用现场调研、理论分析、数值模拟以及现场试验等方法相结合,分析了高水平应力下塑性区演化规律,建立了巷道围岩受力模型.结果表明:岩石强度较低,主要以剪切破坏为主;水平应力作用突出,导致塑性区扩展范围大于锚固范围是造成围岩变形破坏的主要原因.因此,结合巷道变形特点,提出"强化最大破坏深度围岩强度,巷道关键区域强力控制"原则的巷道稳定性对策,采用高强预应力"锚杆+锚索"联合锚注支护控制技术,数值模拟结果表明,所提支护控制技术可以有效控制围岩变形.     

基于层次分析法的软岩巷道支护方案优化及应用研究

针对土城煤矿运煤上山围岩软弱变形及控制困难的问题,通过现场调研、理论分析、数值模拟等研究手段,揭示软岩巷道的变形破坏特征及破坏原因,认为围岩强度低、自承载能力差、支护设计不合理、复杂应力环境及水力侵蚀作用是巷道失稳变形的主要原因。基于此运用层次分析法建立评价指标体系,提出两种工程类比支护方案,采用FLAC~(3D)模拟两种支护方案的支护效果,最终得出“锚杆索网+灌浆+U型钢”支护方案能够满足顶板及两帮移近量要求。后期现场监测结果表明:新优化方案对巷道围岩整体变形的控制满足预期,45 d后收敛稳定,收敛速率小于0.5 mm/d,整体移近量低于70 mm,满足巷道支护要求,支护效果良好。     

基于层次分析法的软岩巷道支护方案优化及应用研究

针对土城煤矿运煤上山围岩软弱变形及控制困难的问题，通过现场调研、理论分析、数值模拟等研究手段，揭示软岩巷道的变形破坏特征及破坏原因，认为围岩强度低、自承载能力差、支护设计不合理、复杂应力环境及水力侵蚀作用是巷道失稳变形的主要原因。基于此运用层次分析法建立评价指标体系，提出两种工程类比支护方案，采用FLAC3D模拟两种支护方案的支护效果，最终得出“锚杆索网+灌浆+U型钢”支护方案能够满足顶板及两帮移近量要求。后期现场监测结果表明：新优化方案对巷道围岩整体变形的控制满足预期，45 d后收敛稳定，收敛速率小于0.5 mm/d，整体移近量低于70 mm，满足巷道支护要求，支护效果良好。     

煤矿巷道变形破坏特征及支护参数优化

为了确保煤矿巷道的稳定性,采用现场调查、理论分析和数值模拟相结合的方法,现场调查分析了煤矿巷道变形破坏特征,理论分析了巷道锚杆、锚索支护作用,数值模拟研究了不同支护方案下巷道帮部应力监测曲线、巷道围岩位移变化规律及巷道围岩塑性区分布。研究得出,优化后的巷道支护方案具有较好的支护效果。     

基于FLAC~(3D)的煤巷支护技术研究

针对大断面特厚煤层煤巷支护难题,对巷道围岩变形破坏特征进行了研究。采用有限差分软件FLAC~(3D)对巷道围岩垂直应力、巷道围岩塑性变形破坏及巷道围岩垂直方向上的位移变化进行数值模拟,并进行了现场工程验证。提出了"普通锚杆+锚索+钢筋锚网+W钢带"耦合支护方案。     

基于松动圈理论的破碎软岩巷道支护研究与应用

首旺煤矿综采工作面回采巷道顶板破碎,围岩软弱,变形量较大。基于围岩松动圈理论,对首旺煤矿回采巷道的破碎机理和围岩变形机制进行分析,并根据围岩松动圈支护理论,确定锚杆支护的具体参数,设计采用锚杆+注浆联合支护来控制巷道的破坏变形。基于数值模拟结果,对支护后工作面回采巷道的屈服破坏特征、巷道围岩垂直应力、巷道围岩位移特征进行了分析。现场工业试验表明,采用锚杆+注浆联合支护技术后,巷道顶底板移近量和两帮移近量明显降低,巷道完整稳定,可以很好的控制破碎软岩巷道变形,提高巷道的整体稳定性。     

留巷巷道变形破坏机理及控制技术

针对留巷巷道围岩变形破坏难题,采用理论分析、数值模拟及现场实测等相结合的研究方法,揭示了留巷巷道围岩变形破坏特征和机理,提出了留巷巷道注浆加固方案。对注浆加固方案进行了现场试验,试验结果表明,采用注浆加固和强力锚杆锚索支护后巷道围岩完整性较好,巷道变形完全控制在要求范围内,达到了支护效果。     

大断面煤巷破碎围岩支护技术研究

针对王坡煤矿3208工作面运输巷道断面大、围岩破碎、支护困难等问题,通过围岩破坏机理分析、围岩强度观测及支护方案数值模拟,对巷道支护方案进行优化设计。研究结果表明,3208工作面运输巷围岩存在大量裂隙、离层,煤体完整性差、易破碎,根据锚杆支护理论和数值模拟结果,采用"高预紧力锚杆+锚索"支护方案,可以发挥支护构件的主动支护作用,现场应用效果表明:顶板和两帮最大移近量分别为14mm和23mm,为巷道高度和宽度的0. 4%和0. 41%,有效控制了巷道变形。