深部破碎围岩条件下立体交叉巷道超前治理技术研究及应用

随着浅部煤炭开采向深部煤炭开采转变,深部高应力环境下掘进工作面立体交叉点附近巷道围岩松散破碎难以支护的工程问题,成为影响巷道快速掘进和后期使用维护的难题,考虑巷道围岩裂隙的存在,采用注浆超前治理+中空注浆锚索锚注一体化支护技术,研究结果得出：破碎岩体中,端头锚固方式容易发生脱黏失效,锚索预紧力达不到设计要求,且无法通过黏锚力控制浅部围岩,随着锚固长度增加,锚固力显著增强,对浅部破碎围岩的控制效果也越好。基于上述研究,提出破碎围岩条件下过揭发巷道注浆超前治理+中空注浆锚索锚注一体化支护技术,经工业性试验,巷道变形得到有效控制。     

组合锚注支护在深部大断面巷道围岩控制的应用

深部大断面巷道围岩严重变形影响煤矿回采效率,主要原因为埋深变大,围岩应力过大,导致支护传统支护措施无法满足要求。针对以上问题,拟采用组合锚注技术进行支护,阐述了两种中空注浆锚杆施工工艺,采用数值模拟方法分析了传统端部锚固和中空注浆锚杆锚固措施下巷道围岩应力、应变情况,对现场组合支护措施实施后情况进行了效果考察,得到以下结论：(1)组合锚注技术中端锚式中空注浆锚杆锚固大于涨壳式中空注浆锚杆锚固极限拉拔应力,前者是后者极限拉拔应力的1.5倍;(2)数值运算分析,深部采用传统端部锚杆锚固技术顶板最大位移量为140 mm,顶板破损严重;中空注浆锚杆锚固顶板最大位移量60 mm;中空注浆锚杆锚固技术支护效果更佳;(3)通过对比传统支护措施和组合锚注支护措施分析,传统锚固支护区域深部最大位移量420 mm,中空注浆锚固区域深部最大位移量120 mm,中空注浆锚固支护效果明显。研究结果表明,组合锚注支护技术有效控制了大断面巷道围岩变形严重问题。     

高地压巷道围岩加固支护技术研究

试验巷道位于断层影响带内,构造应力明显,且受到采动集中应力的影响,属于典型的高地压巷道。采用钻孔窥视手段对巷道围岩进行窥视探测,为巷道锚梁网支护设计提供重要参考。针对高地压巷道典型应力环境,设计了新型注浆结构,在不改变现有锚索锚固结构的同时,在自由段注浆,并使锚索由端锚变为全长锚固,提出了收集表面压力,并将其转移至深部的综合支护方法。现场观测结果表明,该支护方法能够有效控制类似环境下高地压软弱围岩巷道的围岩变形。     

全长锚固支护技术在冲击地压沿空巷道中的应用

沿空巷道端锚锚索锚固强度低,围岩控制效果差。全长锚固支护可明显改善支护-围岩系统整体性和力学联系,针对性开发全锚锚索和高稠度、高粘滞性注浆材料,可有效增加巷道抵抗冲击变形能力和系统阻尼耗能性能,应用于赵楼煤矿冲击地压倾向沿空巷道支护,显著提高锚索锚固性能和降低巷道变形,且施工工艺简便,成本低。     

深部软岩底鼓巷道锚注联合支护技术

为了解决煤矿深部软岩巷道底鼓难以控制的难题,提出了有效控制深部软岩巷道底鼓的注浆锚杆、锚索锚注联合支护方案。根据金龙煤矿南采区轨道上山锚注联合支护实际支护效果,提出了反悬复合拱式底板注浆结构,并分析了结构体的稳定性。结果表明：巷道锚注后,两帮平均移近量仅为35.5 mm;平均底鼓量仅为45.5 mm;顶板基本无下沉。锚注联合支护技术能提高深部软岩巷道岩体强度、改善围岩力学性能和结构、提高围岩的整体承载能力,从而有效地控制了深部软岩巷道底鼓。     

井下深部大巷锚索和注浆联合支护

煤矿深部大巷由于受地压影响支护较为困难 ,本文介绍了锚索和注浆联合支护在新庄煤矿的成功应用。说明锚索、注浆联合支护比较适合于煤矿深部巷道及围岩松软破碎巷道的巷道工程     

井下深部大巷锚索和注浆联合支护

煤矿深部大巷由于受地压影响支护较为困难，本文介绍了锚索和注浆联合支护在新庄煤矿的成功应用。说明锚索、注浆联合支护比较适合于煤矿深部巷道及围岩松软破碎巷道的巷道工程。     

中空注浆锚索技术在朱集西煤矿的应用

针对朱集西煤矿外水仓巷道因围岩较破碎,巷道压力显现明显,造成巷道严重底鼓、顶板下沉、巷道全断面内缩、反复修护的现象,分析巷道破坏特征及原因,简述了中空注浆锚索在外水仓的应用,利用锚索锁具预紧、端头锚固,实现了锚注一体,提高了锚索的承载力和支护效果。通过中空注浆锚索加固后,使巷道两帮和顶底板移近量明显减小,顶板深部离层得到了有效控制,节约了用于二次支护和补强支护的成本。     

断层破碎带区域注架锚交互承载壳原理及应用

针对某矿南一轨道运输上山过F14断层带破碎软弱围岩巷道支护难题,提出了注架锚交互承载壳原理,即先采用超前预注浆将松散破碎围岩固结密实,为锚固支护提供良好的锚固基础;及时采用被动形式的U型钢棚支护形成松散围岩巷道支护的刚性承载壳,在此基础上采用长锚杆、锚索主动支护进行二次强化加固;形成松散破碎围岩巷道的内部小范围的"注架锚"交互承载壳,即由各种支护技术组合形成的承载壳来承载围岩变形载荷,有效维护巷道的长期稳定性。试验5个多月两帮最大移近量达216 mm,顶板最大下沉量120 mm,有效维护了巷道的长期稳定性。     

赵楼矿深部软岩巷道变形破坏机理及控制技术

基于赵楼煤矿井底车场巷道围岩矿物成分分析、室内岩石力学试验、巷道地应力测试、围岩松动圈测试等巷道地质力学测试技术手段,深入揭示了深部巷道围岩变形破坏机理;针对赵楼煤矿深部巷道低围岩强度与高应力的支护难题,提出了以内注浆锚杆为核心的锚杆+锚索+锚注“三锚”联合支护体系;为反映深部巷道、硐室开挖后围岩的变形特征与支护结构受力情况,对巷道围岩收敛变形与锚杆受力情况进行了实时监测.监测结果表明,采用“三锚”联合支护体系能够有效地控制深部巷道围岩的大变形及底鼓,保持了巷道的长期稳定与安全.     

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。     

扩胀-摩擦式吸能防冲锚索及其力学特性

冲击危险巷道围岩冲击大变形造成锚固支护材料过载失效已成为深部煤矿巷道支护技术中亟待解决的工程难题.针对传统钢绞线锚索难以适应围岩冲击作用而出现的过载拉断问题,基于金属圆管扩胀塑性变形及摩擦耗能原理,研发了 一种扩胀-摩擦式吸能防冲锚索.采用塑性力学理论开展了吸能防冲锚索吸能原理解析分析,并结合正交模拟试验讨论了吸能装置...     

锚网索喷注联合支护在深部软岩巷道中的应用

矿井在进入深部开采后,软岩巷道围岩出现显著变形,围岩破碎严重,对巷道围岩稳定性的控制变得极其困难.针对该情况,千秋煤矿在21区轨道下山扩修施工中,采用“锚网喷+锚索桁架+壁后注浆”相结合的联合支护技术,加强了深部软岩巷道的支护,较好地解决了围岩松软、高变形巷道的支护难题,技术经济效益显著,确保了工程质量和生产安全.     

复杂地质条件下预应力注浆锚索全长锚固技术研究与应用

随着煤矿开采深度的不断加大,深部支护的矛盾逐渐突出。针对平煤矿区某矿-700 m高位瓦斯巷掘进支护过程中随着地应力的不断增大、施工中支护难度加大的实际问题,采用不同的注浆材料可以改变岩土结构及力学性质的理论方法,进行了注浆锚索锚注支护机理及施工工艺的研究,并通过采取“注浆＋中空注浆锚索联合支护”施工技术,解决了深部软岩掘进巷道缩帮、缩顶、蠕动变形的技术难题,有效提高了深部围岩的抗压强度和自承能力,从而改善巷道的区域稳定特性。实践证明,采用锚注支护,可以有效控制软岩巷道深部围岩的变形与破坏,增强巷道的稳定性,取得了良好的支护效果,改善了现场支护环境,为同类工程施工提供了技术借鉴。     

采空侧高应力巷道中空锚索注浆加固技术研究

随着矿井开采向深部发展,高应力巷道围岩变形破坏现象严重,巷道返修频繁,严重制约煤矿正常生产作业,带来巨大经济损失。为了解决此问题,中空注浆锚索应运而生,中空锚索注浆加固技术能很大程度上提高围岩强度,减小巷道变形量,提高巷道利用周期。鉴于此,本文通过FLAC3D针对围岩变形破坏特征、注浆加固作用、锚注支护效果等方面进行数值模拟,为采空侧高应力巷道全长锚注支护方案及注浆参数选择提供理论依据。     

深井破碎围岩煤仓联合支护及综合注浆加固技术

滕东生建煤矿采用高强锚网喷锚索与浇灌混凝土相结合的联合支护技术,采取工作面预注浆与壁后注浆相结合的围岩加固技术,确保了大埋深、高地压大、地质复杂条件下井底煤仓等硐室群的施工安全,达到了良好的支护效果,为深部矿井巷道支护积累了宝贵经验。     

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。     

塑料胀壳式注浆锚杆在采煤巷道中的应用

介绍了阜新矿务局艾友煤矿采用塑料胀壳式注浆锚杆支护巷道机理、施工工艺及其支护效果。实践表明，塑料胀壳式注浆锚杆在加固巷道松动围岩方面效果很好，具有推广应用价值。     

塑料胀壳式注浆锚杆的工程应用

介绍了阜新矿务局艾友煤矿采用塑料胀壳式注浆锚杆支护巷道机理，施工工艺及其支护效果。实践表明，塑料胀壳式注浆锚杆在加固巷道松动围岩方面效果很好，具有推广应用价值。     

深部高应力软岩巷道围岩整体锚注技术研究

针对平煤股份四矿三水平东专回下山埋深大、围岩软弱、地应力复杂以及破坏严重的现状,以“深部软岩工程的耦合支护理论”和“软岩巷道滞后注浆围岩控制理论”为指导,对破坏成因进行科学分析,尝试采用锚网索喷、注浆锚杆、注浆锚索以及组合砂浆锚索多种支护技术依据耦合作用时机分步加载于巷道围岩,探索出了适用于加固深部高应力软岩巷道的一项围岩整体控制支护技术,通过多种支护型材和注浆共同作用在浅部及深部形成多层结构体系,增强了围岩主动支护能力和自身承载能力,很好地控制了巷道变形,解决了长期以来高应力软岩巷道反复维修的恶性循环问题。