深部高水平应力巷道支护参数的优化

随着矿井开采深度不断增加,围岩稳定性变差,巷道支护难度增大,通过对深部巷道变形特性及破坏原因分析,按照"高强度、高刚度、高可靠性与低支护密度"设计原则,对巷道支护参数进行设计优化,有效地控制了巷道的变形破坏,达到了巷道支护效果。     

极不稳定煤层巷道围岩变形控制技术及其应用

针对郭家地煤矿极不稳定煤层巷道破坏严重的问题,分析了巷道围岩受力和变形特征,提出原支护失效的原因,即巷道煤层厚度变化较大、矿山压力显现规律不易确定、支护系统没有起到主动承载和控制围岩变形的作用、工程条件复杂和底板遇水容易膨胀.采用UDEC数值模拟软件对不同支护方案进行模拟分析,提出使用高强度锚杆支护方案进行巷道施工.现场监测结果表明,高强度锚杆支护能减小巷道围岩应力集中和围岩破碎区范围,提高围岩强度、初期支护刚度、支护阻力和承载结构稳定性,有效控制巷道围岩变形破坏.     

高强度采动下巷道围岩与支护构件破坏机理研究

针对高强度采动下巷道围岩与支护构件破坏问题,现场调查了高强度采动下巷道围岩与支护构件的破坏特征,采用理论与数值模拟方法计算了高强度采动下巷道围岩塑性区与位移,并依此分析了巷道围岩与支护构件的破坏机理。研究表明:高强度采动可以多次改变巷道围岩应力场方向与大小,巷道围岩塑性区形态亦相应不断转动近似等同的角度,进而引起巷道围岩呈现出特有的变形特性。这种围岩变形具有非线曲折性、局部强变形性、不对称性、大范围性。围岩变形的非线曲折性分高集度与低集度两种,低集度下锚杆杆体呈现分段弯曲、扭转等破坏特征,高集度下锚（杆）索破断剖面呈现为“Δ”、“Ⅰ”形态。围岩变形的局部强变形性与不对称性可导致型钢支架局部受力不均,使型钢支架呈现破裂、不对称弯曲等破坏现象。     

高应力软岩巷道高强度稳定型支护技术研究

针对米村矿28变电所的破坏状况，分析了28变电所失稳机理。根据巷道围岩变形破坏和现有支护状况，提出了适应于高应力松软巷道的高强度稳定型支护方案。     

平煤十一矿丁六胶带下山破坏巷道的修复

根据平顶山煤业集团十一矿丁六胶带下山巷道围岩变形破坏特点,分析了失修巷道围岩变形破坏机理,提出了大刚度高强度马蹄形全封闭金属支架支护方式,并进行了支架力学计算和修复巷道围岩稳定性分析,解决了破坏巷道的修复治理难题。     

瓦斯尾巷变形破坏机理分析及支护技术

文中分析了瓦斯尾巷的变形破坏方式 ,并对其破坏机理进行了分析。针对尾巷的变形破坏特点 ,提出了“控顶要护帮”的支护观点。复合顶板瓦斯尾巷采用高强度锚杆支护技术 ,有效地控制了巷道围岩变形 ,保证了巷道稳定性。实践证明 ,该支护方式适应动压影响 ,已成为一种切实可行的支护技术。     

矿井深部沿空软碎巷道主动支护技术研究

为解决矿井深部沿空软碎巷道支护困难的问题,针对陈四楼煤矿埋深800 m及以下的沿空掘进工作面地质条件和巷道变形破坏特征,通过理论分析、数值模拟,分析巷道失稳破坏原因,提出了"高强度高密度锚杆+高强度锚索钢梁+顶板高强度注浆"的主动联合支护技术。结果表明:通过对沿空掘巷软弱破碎顶板进行高强度注浆,将顶板内的裂隙充填,使软弱破碎的顶板与高强度注浆液胶结成整体,从而提高巷道直接顶板岩层的黏聚力和内摩擦角,增强顶板的整体稳定性和强度;利用"高强度、高预应力、高强度、高锚固点"锚杆以及高强度锚索钢梁对巷道顶板和两帮实行协同支护,有效控制了巷道围岩变形,巷道掘进45 d后围岩变形趋于稳定,顶板下沉量最大为79 mm,两帮位移最大183 mm,保证了巷道安全生产过程中的正常使用。     

瓦斯尾巷变形破坏机理分析及支护技术

文中分析了瓦斯尾巷的变形破坏方式，并对其破坏机理进行了分析，针对尾巷的变形破坏特点，提出了“控顶要护帮”的支护观点，复合顶板瓦斯尾巷采用高强度锚杆支护技术，有效地控制了巷道围岩变形，保证了巷道稳定性，实践证明，该支护方式适应动压影响，已成为一种切实可行的支护技术。     

高应力软岩巷道围岩控制技术研究

阐述了软岩巷道的变形形态及破坏机理,针对软岩巷道难以支护的特点,介绍了一套适合于深部软岩巷道围岩变形特点的支护体系,即在高强度、高预应力锚杆支护的基础上,对巷道关键部位及时实施高预应力锚索加强支护及对巷道围岩进行注浆加固,同时加强各环节支护效果的监测,并及时调整支护参数。     

深井软岩巷道钢管混凝土支架复合支护技术

针对口孜东煤矿-967m水平轨道石门软岩巷道变形严重支护困难的问题,结合现场考察、室内测试、现场试验与监测等方法,分析了围岩变形特征和巷道失稳破坏的原因,在此基础上,依据承压环强化支护理论,提出了2种基于钢管混凝土支架的高强度复合支护方案。工程应用表明2种封闭式高强度复合支护体均能有效抑制围岩向巷道空间内移动,围岩最大移近量小于90mm,满足巷道变形要求,同时支护体整体结构完好,工程应用效果优良。     

深部巷道变形特征及支护对策

针对深部高应力巷道大变形问题,结合具体矿山(曲江煤矿),进行了变形与破坏特征的现场调查和支护对策与关键技术等分析.调查发现,深部巷道的变形与破坏的主要表现形式为顶板下沉量大、侧帮内挤、锚网支护失效严重、底鼓破坏严重等.对于深部变形严重巷道的返修必须采取强化支护形式,提出尽早形成厚层高强承载壳、主动防止底鼓和主被动联合支护的关键技术;而对于新掘进巷道支护,要遵循强化一次支护、增大预应力、提高支护刚度、保证支护材料的高强度等原则.最后,给出了曲江煤矿西大巷东段支护方案与参数,结果表明该方案能有效地抑制围岩大变形.     

深井软岩大变形巷道全断面卸压支护技术

针对深井软岩巷道长期大变形的特点,提出以"顶帮高预紧力让压锚索+底板卸压槽"为基础的深部软岩巷道全断面卸压支护技术,保证支护结构在提供高强度支护阻力的同时,能够适应围岩变形,避免被过早破坏。以车集矿28采区轨道巷支护工程为例,采用全断面卸压支护技术最终控制了围岩变形,维护了巷道稳定性。     

弓长岭井下采场地压控制技术研究

弓长岭井下矿-280m中段采场地压显现剧烈,高强度的金属拱架支护无法阻止地压的破坏,支护后巷道多处发生塌冒和钢筋变形失稳现象,严重地影响了矿山的正常生产。现场调查得出,巷道破坏形式分为三种:沿结构面拉伸破坏、沿结构面剪切破坏和片帮冒顶破坏。分析了巷道变形破坏的两个原因:矿体中存在多条横断层,岩体强度降低;绿泥岩节理裂隙发育,强度较低。揭示了金属拱架支护与破碎软岩复杂化变形的不适应性,论述了锚杆支护形式在井下矿的发展变革及实用性。在此基础上,提出适合巷道破坏特点的喷锚网支护形式,并给出参数。实践表明,喷锚网支护方式能够很好地解决弓长岭井下矿采准巷道破坏的问题,达到控制采场地压的目的。     

龙泉煤业厚煤层大断面留顶煤巷道支护探讨

龙泉煤业4205工作面回采巷道采用沿底留顶煤布置方式；为保障其围岩稳定性，以该工作面4205主运顺槽为研究背景，拟运用数值模拟、理论分析、矿压监测等方法，探究巷道顶煤厚度对其围岩变形破坏情况的影响；以原锚网索支护方案为基础拟定高强度、高预应力支护系统；掘巷阶段巷道表面变形微小，该支护系统有效抑制了围岩的变形破坏。     

弓长岭井下矿采场地压控制技术研究

弓长岭井下矿-280m中段采场地压显现剧烈,高强度的金属拱架支护无法阻止地压的破坏,支护后巷道多处发生塌冒和钢筋变形失稳现象,严重地影响了矿山的正常生产。现场调查得出,巷道破坏形式分为三种：沿结构面拉伸破坏、沿结构面剪切破坏和片帮冒顶破坏。分析了巷道变形破坏的两个原因：矿体中存在多条横断层,岩体强度降低;绿泥岩节理裂隙发育,强度较低。揭示了金属拱架支护与破碎软岩复杂化变形的不适应性,论述了锚杆支护形式在井下矿的发展变革及实用性。在此基础上,提出适合巷道破坏特点的喷锚网支护形式,并给出参数。实践表明,喷锚网支护方式能够很好地解决弓长岭井下矿采准巷道破坏的问题,达到控制采场地压的目的。     

预应力钢棒力学特性及其在巷道支护中的应用

为解决王坡矿动压巷道失稳破坏问题,开发了预应力钢棒支护技术,预应力钢棒具有高强度、高刚度、高预紧力等特征。与锚杆支护相比,钢棒预应力扩散范围大,主动支护作用显著,钢棒支护的巷道变形小,顶板基本无离层。     

深井高应力动压综放巷道支护技术研究与应用

针对深部综放回采巷道高地应力、高地温、易受采动或构造应力影响、巷道围岩变形大、支护困难等问题, 采用高强度、高刚度、高可靠性和大延伸率的支护材料进行了初步支护设计, 并对初步设计模拟结果进行了二次支护设计, 确定了合理的支护方案及参数。现场应用支护效果监测结果表明: 该支护方案有效控制了巷道变形与破坏, 保证了巷道的安全与稳定。     

深部半煤岩回采巷道围岩破坏特征及支护技术

为研究深部半煤岩回采巷道围岩破坏特征,以某矿半煤岩回采巷道的具体工程地质为背景,利用弹塑性力学知识求解并绘制了该半煤岩体巷道围岩破坏状况,并运用FLAC3D建立了深部半煤岩巷道的三维数值计算模型,分析了不同支护方案作用下巷道围岩的变形破坏规律,优化了巷道支护方案与参数,提出深部半煤岩巷道围岩控制的"高强度预应力锚网索+横纵梯子梁"的联合支护方案,并在现场进行了施工与监测。结果表明:采用优化后的支护方案有效的控制了深部半煤岩巷道围岩的变形破坏,确保了深部半煤岩巷道围岩的稳定。     

煤柱下高应力巷道非对称支护优化

针对木瓜矿上煤层遗留煤柱下方回采巷道的非对称变形破坏问题,运用理论计算和数值模拟的方法,分析了巷道变形失稳的原因,并对巷道支护参数进行了优化设计,提出了非对称性支护方案。结果表明,木瓜矿上煤层遗留煤柱下方的回采巷道处在应力增高区,巷道两帮所受到的应力环境具有明显的非对称性。根据计算结果提出的非对称支护方案,与巷道的受力状况耦合,较原支护方案显著的控制了巷道的变形量,与全断面高强度支护方案相比,大大的节约了支护成本。     

复合顶板沿空掘巷围岩控制研究

为研究复合顶板沿空巷道围岩变形破坏机理及控制技术,基于该类巷道变形破坏特征的分析,得到巷道变形破坏的主要原因是没有考虑复合顶板沿空巷道围岩特性、支护强度低、变形不协调和没有发挥围岩的承载能力,揭示了复合顶板沿空巷道围岩变形破坏机理,研究了合理的围岩控制技术:1)优化临时支护工艺,减少复合顶板空顶时间,2)喷浆封闭围岩,防止复合顶板风化,3)高强度高预应力锚杆支护、底角锚杆、二次支护增加复合顶板层间结合力,提高两帮承载能力并控制底鼓,4)向采空区倾斜锚索增强基本顶关键块稳定性,保护内承载结构.工业性试验结果表明,围岩表面位移和复合顶板离层得到有效控制,基本顶很快稳定.