泥质弱胶结软岩巷道变形破坏特征与机理分析

泥质弱胶结软岩巷道开挖后,围岩变形量大、变形持续时间长,巷道变形破坏严重,即围岩顶板下沉、两帮内挤、底鼓、强流变等,极不利于施工安全与围岩控制。基于榆树井煤矿井底车场巷道围岩松动圈测试、地应力测试、岩石力学性质试验、矿物成分分析及围岩变形与支护结构受力监测等地质力学技术手段,探测了泥质弱胶结软岩巷道围岩松动圈范围,掌握了井底车场地应力分布规律,获得了泥质弱胶结软岩的物理与力学特性,揭示了泥质弱胶结软岩巷道矿压显现规律,反映了泥质弱胶结软岩巷道围岩变形与支护结构受力特征,分析了泥质弱胶结软岩巷道变形破坏特征与机理,给出了巷道优化布置与支护对策,并成功应用于工程实践。     

老屋基矿软岩支护实践和认识

老屋基矿自1976年投产以来,在主运大巷、阶段石门和上山等巷道施工中多次遇软岩。该区软岩大部分为泥岩、泥质砂岩和泥质页岩,遢水崩解泥化,流变明显,围岩松散,层理、节理发育,强度很低,造成巷道失修率高、破坏严重,影响生产。经过多年的支护探索,采用围岩松动圈理论加固围岩,作锚喷网联合支护,在软岩巷道中进行施工,获明显支护效果和经济效益。     

开滦膨胀软岩巷道变形机理及控制对策

针对开滦矿区深部高应力下膨胀性泥质软岩巷道变形失稳的工程问题，应用X衍射、扫描电镜、单轴和常规三轴抗压试验等方法，测试分析了典型区域巷道膨胀性软岩的矿物成分、微观结构和物理力学特性，发现微观裂隙发育是围岩易吸水膨胀的主要原因，不同围压下主导围岩失稳的方式有拉破坏和剪破坏两种，采用传统锚固和架棚的支护方式不能有效发挥支护的承载效能，提出的多层次锚固注浆和底角卸压方案可将让压、支护和围岩改性协同起来，在高应力水解膨胀软岩中取得了较好的支护效果，为同类巷道的安全支护提供了范例和借鉴。     

泥质软岩巷道破坏特征及修复技术

针对某矿泥质软岩巷道变形剧烈、破坏形式多样化这一现象,通过详细分析地质资料和对现场调研,总结出巷道变形破坏的特征并分析出导致巷道破坏的主要因素,从而针对性地提出了围岩强化支护技术。采用多样化的支护方式和合理的支护参数设计,限制围岩进一步松散破碎变形,维护巷道的长期稳定。经过6个月的现场观测,泥质软岩巷道破坏情况得到了有效地控制,保障了矿井的安全生产,取得了良好的社会效益和经济效益。     

林南仓矿软岩巷道支护技术研究

随着林南仓矿开采深度的增大,巷道所处应力水平不断增大,巷道矿压显现剧烈,围岩变形严重,尤其是高应力条件下的泥质软岩巷道支护变得越来越困难。通过对林南仓矿高应力下深部软岩巷道破坏机理,巷道围岩矿物成分和主要围岩物理力学性质的分析,提出了采用拱顶锚杆前期临时后期永久支护、金属拱形支架、壁后混凝土充填、墙体补强锚索和注浆锚杆耦合协调支护,对巷道变形进行有效控制。通过FLAC3D数值模拟,确定了林南仓矿深部高应力软岩巷道围岩的变形破坏特征,并验证支护设计的可行性和优化支护参数。通过巷道变形监测,表明新型支护体系有效地控制了深部软岩巷道围岩的大变形和底臌,维持了巷道的长期稳定,取得了良好的技术经济效果。     

高应力软岩巷道支护参数优化与实践

开滦林南仓矿-650 m水平巷道以深埋高应力和泥质软碎围岩为主要特征,普通的锚喷技术难以适应围岩的非线性大变形,通过分析高应力泥质软岩巷道的破坏机理及变形规律,提炼了主要支护难点并利用FLAC3D软件进行了模拟计算,优化了支护方法与参数,确定在支护难度较大的地段需匹配0.5 MPa以上支护强度,其实施方法为29U架棚壁后充填结合腿部锁腿和锚索强化,实践中取得了较好的技术经济效果,为同类巷道的施工提供了有益的指导和借鉴。     

深部高地应力软岩巷道支护技术研究

针对深部高地应力软岩巷道支护技术难题,选取红四煤矿+280m水平西翼轨道石门作为研究对象,开展了巷道围岩地质力学参数测试,对巷道围岩岩性、围岩强度、地应力参数进行测试分析,并基于测试分析结果提出了深部高地应力软岩巷道控制原则,确定了合理支护参数并应用于现场实践。由现场实测可知,该控制技术能够有效控制深部高地应力软岩巷道的围岩变形。     

晋华宫矿12号层301扩区回风巷泥质胶结围岩控制技术

晋华宫矿12号层301扩区回风巷在泥质胶结软岩中掘进,巷道存在围岩变形量大、支护结构容易失效问题。为了确保巷道掘进及使用安全,提出采用锚注技术对围岩进行控制,并进行现场应用。结果表明:①301扩区回风巷围岩变形主要原因是围岩为泥质胶结的砂质泥岩、砂岩,本身强度及承载能力低,容易风化及崩解,从而导致支护结构中锚杆、锚索等失效;②提出采用中空注浆锚杆、中空注浆锚索对围岩进行注浆加固,通过提升围岩与支护结构耦合效果,降低巷道围岩变形量;③在泥质胶结围岩中采用亲泥性泥岩注浆材料不仅可降低注浆成本而且可起到较好的围岩控制效果。现场应用后,巷道顶底板及巷帮变形量分别控制在19、16 mm以内,取得显著应用效果。     

宁夏某引水工程隧洞围岩变形机理分析及处理

以宁夏中南部某引水工程为对象,研究隧洞软岩的工程特性,为工程设计、施工和安全运用提供科学依据。通过勘探、试验、测试和数值模拟等手段,研究软弱围岩水理特性、胀缩性、流变特性、力学特性和变形机理。从软岩的物质组成、赋存环境等方面揭示了其区域特性方面的差异及软弱围岩变形随环境的变化规律,提出了平缓层状软弱围岩隧洞支护时机及支护措施。宁夏中南部地区广泛分布的白垩系、第三系泥质系列软岩由于其亲水性强,具有胀缩、崩解、流变、时间效应和对环境变化敏感等工程特点,容易引起隧洞的变形破坏,研究成果从开挖方式、保护时机和支护技术方面,为采取有效的措施抑制或减弱泥岩产生对工程不利的变形影响提供依据。     

动压软岩巷道围岩变形特征及综合治理实践

随着煤炭资源的不断开发,软岩巷道的支护问题也严重影响了煤矿企业的安全生产。针对某矿一采区轨道上山软岩、动压的复合型工程特点,从测试段巷道围岩岩性及物理力学性能、巷道围岩位移发展的时间效应特征、采动影响后巷道围岩松动圈特征入手,分析了测试段巷道围岩失稳破坏的原因。研究认为:改善巷道围岩的力学性能,提高围岩的自承载能力,同时提高支护体系强度,使得围岩和支护相互协调,起到共同承载的效果,是治理动压软岩巷道围岩稳定的有效途径之一。提出了锚网喷+锚索+底板锚杆+全断面注浆联合支护技术,通过对支护参数的优化,进行了现场的工业性试验,试验结果表明,测试段巷道受采动影响后,巷道围岩变形较小且趋于稳定的时间短,围岩破碎范围较小,巷道返修率低。     

巷道围岩松动圈支护理论及测试技术

巷道围岩松动圈支护理论是20世纪70年代末产生的一种软岩巷道支护理论,此后不断发展完善,形成了以围岩分类、支护理论、测试技术、支护设计与施工相结合的一整套支护理论体系,实践支护效果显著,应用广泛.本文主要介绍了巷道松动圈支护理论的基本内容,阐述了几种常用围岩松动圈测试技术的基本原理,并结合工程实例,介绍了地质雷达在测试围岩松动圈中的应用,取得了较好的测试效果,具有一定的推广意义和应用价值.     

软岩巷道围岩稳定性控制研究

该文在分析软岩巷道围岩地层结构的基础上,进行了岩石力学参数测试和围岩注浆加固实验;提出了以巷道围岩锚注为核心的复合支护方式,该方式可形成围岩支护体的封闭式结构,有利于提高支护效果。     

深井软岩巷道内锚外架支护技术体系研究及应用

针对刘庄煤矿西区等候硐室复杂的围岩条件,对深井软岩巷道围岩塑性区半径进行了计算,并对巷道围岩的松动圈进行了测试,提出了内锚外架中间注混凝土支护技术体系.该支护技术体系,可使巷道围岩形成有机的整体,明显改善了支护体系与巷道围岩的关系,可使支护体系有效、均匀承载.内锚外架中间注混凝土支护技术体系在工程实践中也得到了较好的应用,有效地防止了深部极软岩巷道的围岩变形,解决了刘庄煤矿西区等候硐室围岩的稳定性问题.     

软岩巷道围岩松动圈厚度测试及演化规律研究

沙吉海煤矿属于第三系软岩矿井,在巷道掘进过程中软岩变形现象尤为突出,利用超声波围岩裂隙探测仪对沙吉海煤矿软岩巷道进行围岩松动范围的现场测试,得出同一巷道不同位置、不同时间条件下巷道围岩松动圈的厚度及其演化规律。根据测试结果,分析支护参数的合理性和可靠性,为类似软岩巷道支护设计提供依据。     

辛置煤矿破碎软岩巷道变形破坏机理及支护技术

为了解决破碎软岩巷道支护难题,以辛置煤矿布置在泥岩中的310轨道巷为工程背景,综合采用现场调研、围岩松动圈探测以及围岩力学参数测试等方法,揭示了围岩变形破坏机理,提出了"锚网索喷注"联合支护方案。数值模拟和现场监测表明,新支护方案实现了对破碎软岩巷道变形的有效控制。     

李村煤矿软岩硐室通道的支护加固技术研究

针对李村煤矿主井北翼清撒煤硐室通道施工段处于泥质砂岩层,属于复合型软岩的实际情况,利用FLAC3D数值模拟软件模拟不同支护条件下巷道应力及位移的分布变化情况,综合确定巷道采用锚网索联合支护的具体支护参数,并对支护效果进行现场监测,提出了适宜该矿软岩地质条件下的锚网索联合支护加固技术,有效控制了软岩巷道围岩变形,取得了良好的技术经济效益.     

深井软岩巷道围岩松动圈测试及支护技术

运用围岩松动圈支护理论,对某矿+588水平大巷新开挖的20 m软岩巷道进行了围岩松动圈测试,确定松动圈厚度在1.06~1.70 m之间,属于中松动圈一般不稳定围岩,原支护方案不能有效控制围岩稳定性,依据测试结果对原支护形式进行了优化,并通过现场工业试验对优化后的支护方案进行了验证。结果表明,该支护方案有效地控制了巷道围岩变形,确保巷道的长期稳定和安全使用。     

高应力软岩巷道围岩变形机理及支护技术研究

针对赵固二矿深部高应力软岩巷道围岩变形量大、支护体破坏严重和巷道多次维修的难题,采用实验室测试、理论分析和现场实测的方法,研究了高应力软岩巷道围岩变形机理。研究表明:巷道开挖后短时间内围岩较完整,在高应力、风化和水化共同作用下,巷道浅部围岩力学性质发生了变化,强度迅速降低,围岩变形急剧增加;当支护阻力达到在一定范围时,可有效抑制围岩变形,超过此范围不断增加支护阻力,不能改变围岩的塑性区范围和围岩变形量。提出了以锚网喷一次支护,并预留520mm让压量,工钢棚二次支护为技术核心的围岩控制方案。现场实践表明:该方案对赵固二矿高应力软岩巷道围岩变形的控制效果较好。     

深井软岩巷道内锚外架支护技术体系研究及在实践中的应用

 摘要：针对刘庄煤矿西区等候硐室复杂的围岩条件,对深井软岩巷道围岩塑性区半径进行了计算,并对巷道围岩的松动圈进行了测试,提出了内锚外架中间注混凝土支护技术体系。使用内锚外架中间注混凝土支护技术体系,可使巷道围岩形成有机的整体,明显改善了支护体系与巷道围岩的关系,可使支护体系有效、均匀承载。内锚外架中间注混凝土支护技术体系在工程实践中也得到了较好的应用,有效地防止了深部极软岩巷道的围岩变形,解决了刘庄煤矿西区等候硐室围岩的稳定性问题,取得了良好的技术经济效果。     

钻孔摄像技术在巷道围岩松动圈测试中的应用

围岩松动圈大小的测试对巷道的破坏范围及支护方式的确定具有重要意义。针对三河尖煤矿南翼软岩巷道围岩变形强烈、破坏范围大(大松动圈)的特点,提出了利用钻孔摄像技术测量围岩松动圈大小,并利用钻孔测量系统对-980 m南翼软岩巷道围岩内三个不同深度围岩松动破碎情况进行直观分析,得出了三个测点的围岩松动圈的厚度,为南翼软岩巷道的支护方案设计提供了依据。