构造应力影响下煤巷变形机理及合理支护设计

固庄煤矿15#煤层15704工作面回风顺槽处于“锅底”状的向斜构造中,导致回风顺槽围岩变形量大,难以满足矿井正常安全生产.基于实验室力学性能测试及巷道围岩控制理论,采用理论分析及数值模拟计算的方法,提出采用“普通锚固＋锚注＋快速承载预应力锚索”联合支护方案.普通锚固可以控制浅部围岩,锚注可以加强浅部围岩强度,快速承载预应力锚索可以调动深部围岩承载,形成整体的拱形承载结构.现场工业性试验表明,采用“普通锚固＋锚注＋快速承载预应力锚索”联合支护方案后,顶底板移近量为24.5 mm,两帮移近量为9.3mm,顶板离层量控制在7.1mm以内,效果良好,可以较好地控制构造应力影响下巷道的围岩变形,提高巷道的整体稳定性.     

复杂地质条件下巷道交叉点支护技术数值模拟分析

为确定滑动构造区弱粘结围岩巷道扩修的合理方案,优化巷道支护参数,控制巷道变形,采取数值模拟的手段对支护参数进行分析,通过分析比较U29＋2 m锚杆＋注浆、U29＋3 m锚杆＋注浆、U36＋4 m＋注浆锚杆3种复合支护方案,得出U29＋3 m锚杆＋注浆支护方案既满足巷道支护要求,又比较经济合理,采取此种支护方式进行工业性试验,通过巷道扩修后表面位移观测数据可知,该支护方式满足滑动构造应力下巷道支护强度要求,有推广应用价值。     

支护形式对深部巷道底鼓影响的数值分析

针对深部巷道变形失稳的问题,利用数值分析软件对我国煤矿开采中的深部巷道支护形式进行简要分析,认为其主要原因是巷道支护形式及支护强度不能遏制深部高应力对巷道浅部围岩的破坏作用,并提出采用环形全断面支护方式,加强深部巷道围岩控制,大幅度降低巷道底鼓量,保证巷道正常使用,减少巷道维护费用,提高煤矿生产的经济效益。     

深井巷道全断面支护技术研究

我国煤矿浅部资源日趋衰竭,矿井开采深度逐年增加,深部巷道受高地应力作用,变形破坏严重,因此,深井巷道支护是目前矿压界的支护重点和关键。针对这一问题,依据现场工程实践,通过设计有效的支护方案,全断面采用以注浆与锚杆锚索的锚注联合支护,及时监测矿压变化规律。结果表明,该支护方案在深井巷道围岩控制中起到了良好的效果,为深井巷道围岩控制提供参考和借鉴。     

深部高应力软岩巷道围岩变形破坏常见问题及控制措施探析

深部巷道围岩变形破坏问题是当前煤炭深部开采过程中面临的严峻挑战,从深部巷道支护来看,很多在浅部较为坚硬的岩石,在深部支护中表现出软岩特征,很多在浅部巷道支护时,表现出较好支护效果的支护方案,在深部巷道支护中表现出明显的不适应问题。本文从深部高应力软岩巷道围岩变形破坏常见问题分析入手,研究了深部高应力软岩巷道围岩变形破坏机制,并针对性提出了增强深部高应力软岩巷道围岩变形破坏控制效果的相关措施。     

高地应力区域长环形支架耦合加固技术研究

陶二矿首采区新南总回风下山巷道距离2号煤底板为7～15 m,地质条件复杂多变,地应力高,深井软岩巷道载荷大于围岩强度,致巷道围岩塑性区和破碎区范围增大,支承应力和围岩变形量急剧增加。通过对围岩变形破坏分析,提出可行的支护理论,并鉴于长环形支架及注浆加固支护技术特点,采取锚网索+长环形支架(U钢)+全断面注浆二次支护形式耦合加固技术,使支护体结构与围岩耦合成一体,提高围岩的骨架承载能力,变被动支护为主动支护,达到控制巷道变形的目的。     

大断面煤层巷道交叉点支护技术研究

新元煤业东辅运大巷2号联络巷与回风大巷的交叉点是新掘巷道与原有巷道贯通后形成的交叉点,新掘巷道的扰动影响打破原有巷道围岩应力平衡状态,导致巷道交叉点处围岩的松动圈变大,巷道变形,提出全锚索（7.3 m锚索）＋密集点柱进行支护,加打9根12 m锚索进行补强的新型支护方案,通过对施工完成后的交叉点表面位移及顶板离层进行观测,可知：该支护技术满足交叉点支护强度的需要,能有效的控制巷道变形,取得较好的支护效果,保证了矿井通风、行人等安全需要。     

浅埋煤层回采巷道变形破坏特征与围岩控制研究

为解决光道矿9101工作面沿空掘进巷道受围岩应力影响,巷道顶板及两帮变形位移量大,矿压显现剧烈的问题。通过现场围岩变形观测,钻孔窥视等手段对光道矿9101工作面运输顺槽实施监测。根据检测结果设计提出U型架棚、注浆、锚网索等方式对围岩进行加强控制技术,实践应用取得良好效果,围岩变形量减小,顶底板位移量75 mm,两帮位移量96 mm,巷道支护效果明显,保证矿井安全生产。     

复合型软岩巷道支护技术研究

软岩巷道围岩控制是巷道支护难题之一。论文依据具体的工程实例,分析认为巷道变形严重的原因是深部高应力和围岩具有膨胀性,揭示了原支护存在的问题,提出了＂锚网喷＋钢筋混凝土浇筑＋钢筋混凝土铺底＂的联合支护技术。实验结果表明,该技术取得了良好的治理效果,巷道围岩变形量明显降低,保证了巷道的正常运行。     

弱胶结软岩巷道锚网索耦合支护技术研究

为解决弱胶结软岩巷道支护困难问题,以晋邦德矿14207运输巷掘进为工程背景,对弱胶结软岩巷道围岩支护技术展开探讨。在分析弱胶结软岩巷道围岩岩性特征及变形破坏原因的基础上,通过优化支护参数,设计提出锚网索耦合支护方式控制围岩变形,并依据现场实际情况对支护参数进行设计。实践应用效果良好,有效控制巷道围岩变形,巷道顶底板、巷帮变形收敛量分别控制在53 mm、42.5 mm以内,围岩变形量均在安全范围内。锚网索耦合支护能有效控制巷道围岩变形,改善围岩应力状态,充分利用深部围岩的自承载力。     

深部软岩巷道锚注支护技术研究

深井软岩巷道支护是巷道支护的难题之一。以具体的工程为例,分析认为巷道变形严重是由于深部的高应力和围岩的强流变性。基于此分析,提出了＂锚、绳、喷、注＂的联合支护技术。实验结果表明,该技术取得了良好的治理效果,巷道围岩变形量明显降低,保证了巷道的正常运行。     

邢东矿-980m外水仓钢管混凝土支架支护技术应用

针对邢东矿-980 m外水仓由于埋深大,地压显现明显,巷道变形量大的特点,使用钢管混凝土支架进行二次支护,并联合锚喷及后期浅层注浆构建巷道围岩承压环,有效地控制了围岩的变形,保证了巷道长期稳定,为深井巷道支护形式的选择提供了参考。     

围岩松动圈机理在煤巷支护效果判定中的应用

巷道开挖后,表层围岩打破了三向应力平衡状态,环向应力集中,随位移的发生与发展、破坏逐渐向深处扩展,遭到破坏的部分岩石形成了围岩松动圈。为了保持巷道的稳定性,大都采用锚杆、锚索和注浆联合支护方案,锚杆支护很难直接辨识出其初期设计是否合理。因此,对巷道进行矿压与支护监测,监测围岩应力重新分布过程中围岩变形破坏情况、应力分布状态以及支护体受力等是十分必要的。经过对所测得的数据的科学分析可以及时发现异常、有助于采取措施,保证生产,同时也为修改完善设计提供数据支持,对围岩松动圈范围的监测和分析可以从理论和实践上判定巷道支护的效果。     

高水平应力软岩巷道围岩变形机理研究

高水平应力软岩巷道支护是目前巷道支护研究的重点和难点,该类巷道多为破碎结构,节理发育,岩体强度较低,围岩侧压系数较大等特点,造成巷道底鼓量大、片帮严重及拱顶剪切剥落。分析表明巷道变形破坏机理为：巷道开挖原岩应力释放回弹,应力重新调整平衡,在此过程中结构面剪切错动,围岩强度大幅降低;巷道围岩在高地应力、低围压及高应力差的共同作用下产生严重塑性变形破坏。通过数值模拟构建了不同巷道形状在不同地应力环境中的支护方案。     

临近采空区且受构造应力影响巷道支护技术研究

三元石窟煤业已掘30103工作面运输巷部分段巷道受邻近采空区和构造应力影响,巷道压力显现明显,围岩变形、片帮、两帮移近、顶板下沉和底鼓,对巷道的运输和安全产生不利影响。通过对巷道变形段围岩位移进行成因分析,制定巷道补强措施及钻孔卸压方案,并通过现场实践观测,取得了良好的效果。