工作面巷道围岩松动圈测试

为了确定某矿3_下109工作面巷道围岩松动圈范围,采用DYTJ20岩层探测仪对巷道进行测定,结果表明:轨道巷围岩属于大松动圈IV、V类,是不稳定围岩;胶带巷围岩属于大松动圈Ⅵ类,是极不稳定围岩,其中5 m护巷煤柱全部进入塑性区,为巷道加强支护提供指导。     

钻孔成像方法在巷道围岩松动圈测试中的应用研究

准确确定巷道围岩松动圈的大小对于选择合理的巷道支护方式与支护参数具有重要意义。鉴于目前使用的松动圈测试方法均存在一定的不足,对钻孔成像测试法进行了研究。应用该方法测定了鲁西煤矿3下109工作面轨道运输巷的松动圈大小,确定了巷道围岩的类别,并进行了支护设计,支护效果良好。最后运用计算机数值模拟法模拟了围岩松动圈范围,模拟结果与钻孔成像的现场实测结果吻合。     

围岩松动圈支护理论在煤巷支护设计中的应用

根据围岩松动圈支护理论,在屯兰矿12501运输巷道内应用PHD-2型松动圈测试仪进行围岩松动圈范围测试,确定松动圈厚度值LP并进行松动圈分类。由测试结果可知,巷道围岩松动圈厚度在1.3~1.5m之间,属于中松动圈Ⅲ类一般围岩,应按照悬吊理论设计支护参数,从而确定适用于巷道地质条件的支护方案。通过对支护方案进行现场试验并监测巷道表面位移量,证明巷道变形量小,顶底板最大移近量小于26mm,两帮最大移近量小于36mm,围岩保持稳定。这表明根据围岩松动圈理论设计巷道支护方式及参数是合理可靠的,为屯兰矿巷道支护设计提供了技术参考。     

考虑采空区压实效应的矩形巷道支护设计研究及应用

为解决73上16工作面运输巷工作期间围岩变形量大难支护等问题,采用理论计算及数值模拟验证73上16工作面运输巷支护设计参数（锚杆长度3.3 m、锚索长度6.2 m）合理性。结果表明：基于巷道松动圈理论,计算出巷道顶板松动圈高度为2.9 m,两帮松动圈范围为2.1 m,锚杆及锚索长度有效穿过松动圈范围;建立了考虑采空区压实效应的数值计算模型,通过数值模拟得出了巷道围岩顶板破坏是逐步发展的过程,未发生完全破坏的细砂岩层不能阻断砂质泥岩的破坏;采用该支护参数后,巷道顶板围岩塑性区破坏面积减少,变形量得到有效控制。经现场实践后,巷道顶板、底板、左帮及右帮最大位移量分别达到69 mm、58 mm、74 mm、78 mm,且巷道在服务期间未出现大变形情况。     

基于松动圈理论的巷道支护设计

为科学确定金鼎煤矿巷道掘进过程中锚杆支护参数和支护方案,采用单孔声波法对井底车场巷道不同断面进行了松动圈测试。依据围岩松动圈测试结果和松动圈支护理论,确定了支护参数和支护方案。结果表明,单孔声波法能够探测围岩松动圈范围,可据此指导巷道支护参数的确定。     

软弱矿体中巷道围岩稳定控制技术及应用

为获得软弱矿体中巷道围岩的稳定状态,采用地质雷达无损检测技术对和睦山铁矿软弱矿体中采矿进路与开拓巷道进行围岩松动圈探测,确定采矿进路围岩松动圈范围为1.5～2.0 m,以及穿脉巷围岩松动圈范围为2.0～2.5 m。基于对采矿进路与穿脉巷的井下现场调查,总结归纳井下巷道典型的3种破坏模式。针对和睦山铁矿具体的工程与地质条件,结合巷道围岩松动圈分类方法与巷道使用时间,建立和睦山铁矿巷道围岩综合分类表。采用FLAC3D开展采矿进路时效性支护技术优化分析,揭示不同支护形式对采矿进路围岩位移影响的时效性规律,提出不同围岩类型采矿进路合理的支护形式和参数,建立采矿进路时效性支护成套技术。针对软弱矿体中穿脉巷与上盘巷道围岩整体失稳的特点,提出深浅孔与高低压耦合注浆技术;并采用自钻式内注浆锚杆将锚固与注浆技术相结合,构成底角锚注加固结构,有效地控制巷道底鼓。现场工业性试验表明,各类支护技术方案有效地解决了和睦山铁矿巷道围岩稳定控制难题,保证了采矿进路在使用期限内的基本稳定和矿体回采安全及永久大巷的长期稳定。     

金能煤业2号煤松动圈测试及应用

为确保金能煤业东翼集中回风巷的稳定,通过对巷道围岩松动圈测试发现,金能煤业2号煤的松动圈范围最大为2.4m,属于不稳定围岩,并提出采用高强锚杆和中空注浆锚索联合支护来控制巷道围岩变形.现场实施后对巷道围岩变形监测结果显示,顶板最大下沉量为120 mm,两帮移近量为98 mm,变形量较小.     

黄山铜镍矿膨胀破碎巷道支护参数优化研究

为解决新疆哈密黄山铜镍矿巷道出现的严重片帮,垮冒等工程灾害问题,通过采用现场超声波测试方式,引用波速梯度最大数值作为松动圈范围判别准则,确定该矿山490m中段1#脉外运输巷道的围岩松动圈范围为1.8m~2.0m;结合现场踏勘、岩体质量分级及实测松动圈范围,分析得出现有支护方案不能满足支护要求。依据围岩松动圈测试结果及理论计算结果,初步确定黄山铜镍矿490m中段1#脉外运输巷道采用树脂锚杆+金属网+喷射混凝土联合支护方式,树脂锚杆长2.5m,锚杆间排据均为1.2m,喷射混凝土厚度为100mm,在此基础上,采用数值模拟方法,进行支护参数优化与现场支护方案对比,模拟结果显示,优化的支护方案可控制围岩变形,提高围岩自稳能力,具有良好的支护效果。     

膨胀破碎巷道支护参数优化研究

为解决新疆哈密黄山铜镍矿巷道出现的严重片帮、垮冒等工程灾害问题,通过采用现场超声波测试方式,引用波速梯度最大数值作为松动圈范围判别准则,确定该矿山490m中段1~#脉外运输巷道的围岩松动圈范围为1.8～2.0m;结合现场踏勘、岩体质量分级及实测松动圈范围,分析得出现有支护方案不能满足支护要求。依据围岩松动圈测试结果及理论计算结果,初步确定黄山铜镍矿490m中段1~#脉外运输巷道采用树脂锚杆+金属网+喷射混凝土联合支护方式,树脂锚杆长2.5m,锚杆间排据均为1.2m,喷射混凝土厚度为100mm,在此基础上,采用数值模拟方法,进行支护参数优化与现场支护方案对比,模拟结果显示,优化的支护方案可控制围岩变形,提高围岩自稳能力,具有良好的支护效果。     

软岩巷道围岩变形破坏规律与支护方案优化

针对清水煤矿高应力软岩巷道变形严重这一问题,通过对巷道围岩深部位移和围岩松动圈进行监测,确定巷道围岩不同深度的围岩变形特征和松动圈范围,进而对巷道支护方案进行优化。研究表明:顶板变形集中部位为1~4 m深范围,两帮变形集中部位为2~4 m深度范围,巷道围岩松动圈的范围为2.9~3 m;将原有巷道的支护方案改为长度为5 m的加长锚杆进行支护,通过数值模拟验证该方案可以有效的控制围岩变形。     

大松动圈围岩巷道变形及支护受力分析

为控制大松动圈条件下的巷道变形,根据现场实际地质条件及设计经验,采取锚杆+锚索复合支护形式及合理的支护参数。通过后期对回风巷围岩变形数据进行统计分析可知:13230工作面回风巷巷道顶底板的位移量最大为100mm,巷道两帮围岩位移量最大为127mm,围岩变形量较小,且影响较大的范围在距离工作面40m以内,巷道变形量小。     

基于声波法测试技术的巷道围岩松动圈测定

通过采用单孔超声波测试方法,对陕西黄陵2号煤矿巷道围岩松动圈范围进行了测试;根据测试结果,对巷道围岩进行分类,确定巷道围岩松动圈范围为1.7 m,修正了原有的锚固支护参数;针对单孔声波测试法的缺陷进行总结,提出合理建议和改进措施。结果表明:单孔声波测试方法能够快速准确的测试巷道松动圈范围,提供有效合理的支护参数,改进声波测试法的堵水效果。     

巷道围岩松动圈范围及发育规律分析

为分析巷道掘进过程中围岩松动圈的发育过程和最大范围,采用最小二乘拟合的数学方法对观测数据进行了分析,得出:巷道掘进时,距离掘进端头10 m以外的围岩基本处于稳定状态,顶、底板和两帮松动圈的范围从大到小依次为:顶板、底板、两帮,松动圈最大值分别为:顶板4.4 m,底板3.7 m,右帮2.6 m,左帮2.5 m。分析结果对巷道掘进中的重点支护具有借鉴意义。     

基于围岩松动圈理论的锚杆支护技术研究

现有锚杆支护参数确定多依据工程类比法,支护方案的确立缺少科学理论依据。因此,通过分析围岩松动圈原理,并应用超声波探测金川Ⅲ矿1554和1220m水平运输巷道的围岩松动范围。依据围岩松动圈测试结果,确定支护参数和支护方案,并通过数值模拟进行支护效果分析。研究结果表明,超声波能够探测围岩松动范围;围岩松动圈理论指导锚杆支护参数的确定是合理可靠的。     

望云煤矿15101运输顺槽围岩松动圈测试分析与控制技术研究

为保障15101运输顺槽围岩的稳定,采用现场实测的方式进行围岩松动圈的测试分析,基于测试结果得出运输顺槽处的两帮松动圈范围约为1.6 m,基于工作面地质条件和围岩松动圈分析结果,确定巷道采用锚网索支护方案,采用理论分析的方式进行巷道各项支护参数的设计,在巷道掘进期间进行围岩变形分析。结果表明:巷道采用现有支护方案,掘进期间围岩变形量小,保障了围岩的稳定。     

安徽和睦山铁矿软弱破坏围岩巷道再造技术

基于现场调研与巷道围岩松动圈探测,分析了和睦山铁矿-300 m水平穿脉巷围岩变形破坏特征,确定了巷道围岩松动破碎范围较大为2.0~2.5 m;为保证软弱破碎围岩巷道快速施工,提出了“扩刷成型+锚网喷支护+深浅孔耦合注浆加固”相结合的巷道再造技术。现场监测结果表明,-300 m水平穿脉巷围岩变形量平均值仅为7.6~16.7 mm,表明再造技术保证了软弱破坏围岩巷道的掘进效率与使用安全。     

城郊矿深部延伸巷道围岩松动圈实测及数值模拟

围岩松动范围及其变化是巷道围岩稳定性评价和支护的重要参数之一,如何快速准确地探测松动圈范围,更好地为工程服务,成为现今深部开采矿井研究的热点。以城郊矿深部延伸巷道围岩支护及破坏特征为背景,在总结前人关于巷道围岩松动圈成果的基础上,采用实测和数值模拟2种方法,对城郊矿二水平围岩松动圈范围进行对比研究。实测选取二水平围岩巷道的5个测站,采用地质雷达进行测试,得出了5个测站的围岩松动圈的横向测试断面围岩破坏特征差异较大,既有相对完好围岩,又有松散破碎较严重的围岩;纵向测线上巷道不同断面位置,围岩松动范围差异较大,介于1.4~2.8 m,这种差异与地质条件和矿山压力密切相关。数值模拟获取了城郊矿深部软岩巷道的围岩松动圈范围介于2.0~3.0 m。综合分析数值模拟及地质雷达研究结果,确定出城郊矿深部软岩巷道的松动圈范围介于1.4~3.0 m。研究结果对城郊矿深部延伸巷道围岩支护方式的选择具有重要的参考价值。     

基于松动圈理论的高抽巷合理支护参数优化研究

基于弹塑性理论对杜儿坪矿北三盘区68308工作面瓦斯高抽巷松动圈进行了模拟分析,得到巷道开挖后围岩松动破裂范围,结合松动圈支护理论对高抽巷锚杆支护长度进行了优化并取得了较好的效果,研究结果表明松动圈支护理论可有效指导类似条件下的高抽巷围岩支护实践.     

软岩巷道围岩松动破坏特征的测试研究

为了解巷道围岩松动破裂状况,在韩城下峪口煤矿3#煤层(三软薄煤层)23303工作面运输巷内布置测试站。站内打定位钻孔,采用电镜内窥记录法直观探测软煤巷道深部破坏的物理特征。通过超声波测试法对巷道围岩松动圈进行了测试,发现测点周边围岩总体上松动圈范围在1.65 m~2.04 m。研究方法及结果可为巷道支护管理和巷道稳定性定量化辨识提供科学依据。     

近距离煤层采空区下巷道围岩松动圈分析及支护技术研究

为保证属于近距离煤层采空区下巷道的23305下工作面回风巷围岩的稳定,通过回风巷围岩松动圈测试对围岩松动圈的厚度进行分析,结合3#煤层底板破坏深度分析对回风巷的支护方案进行具体设计,并进行矿压监测。结果表明:支护方案实施后,巷道顶底板的最大移近量为42mm,两帮最大移近量为68mm,保障了巷道围岩的稳定。