大硐室支护参数优化及快速施工技术研究

针对国内在大硐室施工方面存在施工速度慢及支护困难等技术难题,通过王庄煤矿井下1号换装硐室100m2硐室对支护参数优化,以解决在大硐室施工速度慢的问题,保证了王庄煤矿超大1号换装硐室在计划施工天数内安全顺利投入使用,同时也为同类型大硐室施工起到借鉴与指导作用。     

超大硐室底板钢筋混凝土反底拱+超长锚索群加固技术

王庄煤矿井下换装站1号换装硐室长99m,掘进断面111.76m2,净断面89.57m2。硐室施工中,发生了严重底鼓,采用钢筋混凝土反底拱+超长锚索群联合支护进行修复,取得了成功。硐室62.8m未施工段底板也采用该联合支护进行加固,效果良好,有效地控制了底鼓,保证了硐室稳定性及后续使用的安全可靠性。重点介绍了钢筋混凝土反底拱及超长锚索群设计及施工情况。     

复杂地质条件下箕斗装载硐室施工技术

(1)采用锚网喷+锚索+工字钢桁架+混凝土联合支护,进行复杂地质条件下大硐室的施工,取得了较好的支护效果及经济效益。(2)硐室施工前对上下段井壁进行注浆及钢结构加固,是保证硐室开口施工安全的有效措施。(3)进行硐室围岩矿压观测,掌握硐室围岩动态及其规律,为施工支护提供科学依据。     

高应力大断面硐室联合支护技术研究与应用

告成煤矿25采区绞车房是该采区提升运输的心脏,服务年限较长,硐室净断面35.5 m2.为确保硐室高质量一次成巷,不变形、不维修,保障巷道长期支护效果,经过研究,制定了一套系统化的支护体系,即采取了分层施工和采用锚网喷+巷壁打锚索+U型钢支架+喷浆+围岩中、深孔注浆支护,先柔后刚的支护形式,较好地解决了大断面硐室支护难题.     

多种技术相结合在大采高支架组装硐室支护中的应用

王庄煤矿井下换装站1号换装硐室作为起吊、组装、维护大采高支架硐室,服务于整个+540 m水平延深工程。硐室设计净断面为:宽×高=8 500 mm×9 750 mm。该硐室做为整个潞安乃至全国较大的支架组装硐室,同时也是潞安首个试点的一次采全高采煤支架组装硐室,硐室的安全性及稳定性决定了硐室的服务年限。文章通过对施工工艺和支护的改进,采用多种技术相结合的方法,保证了硐室施工质量,为同类型超大硐室施工起到借鉴与指导作用。     

全深冻结立井特大型箕斗装载硐室施工

梵王寺煤矿主井设计深度650m,净直径8.5m,采用全深冻结法凿井。井筒特大型箕斗装载硐室底板垂深566m,掘进总体积7 079m3,掘进宽度15.356m,采用锚网索喷+钢筋混凝土碹联合支护,混凝土支护量3 533m3,强度等级C80。通过对硐室支护参数进一步优化,优选施工方案和施工工艺,在对穿过硐室的冻结管合理处理的基础上,采用先拱后墙、分部分段、自上而下施工方法刷掘,再自下而上与井筒一道立模浇筑永久支护,实现了安全、优质、快速、高效施工。     

超大断面硐室围岩变形破坏机理及控制

针对断面面积近100 m2的大采高支架换装硐室,采用现场观测、数值模拟等方法分析其变形破坏机理:硐室断面增大致使围岩破碎区、塑性区增大,超大断面硐室塑性区半径达到普通断面硐室的2.2倍;断面增大引起掘进扰动应力增高,而锚杆加固厚度小、初期支护阻力小致使软弱围岩严重变形破坏。针对支架换装硐室0~2.5 m的破碎区、2.5~8.0 m的塑性区,提出了分区耦合支护围岩稳定控制原理:硐室围岩由浅至深破坏程度逐渐减小,达到稳定所需支护强度逐渐减小,采用高强高预紧力"锚杆、注浆锚索、锚索"支护及"分区注浆加固"技术,可形成针对破碎区、塑性区和弹性区的3个相互联系的承载圈,从而满足各个分区支护强度需要,实现支护结构和围岩共同承载,保证围岩稳定。     

鑫基煤业大断面硐室围岩支护技术研究

为解决鑫基煤业主斜井井底装载硐室超大断面支护的问题,通过现场顶板钻孔窥视及理论分析得知,装载硐室围岩塑性破坏范围在2~2.5 m之间,据此提出“锚网索喷”初次支护+“钢架+钢筋混凝土砌碹”二次支护的联合支护方式,并依据装载硐室具体的地质条件对相关的参数进行确定,井底装载硐室支护完成后进行围岩位移监测,结果表明,装载硐室围岩变形主要集中在成巷后前一个月,顶底板移近量最大为62 mm,两帮移近量最大为38 mm,取得了良好的支护效果。     

大断面煤体硐室分部综掘及锚网噴支护施工技术

砚北煤矿二水平胶带大巷五号给煤机硐室布置在煤层中,硐室断面36.6m2,煤体强度低,断面大,开掘、支护都比较困难。采用大断面分部开掘技术及锚网+锚索+喷射混凝土支护技术,取得了良好的效果,实现了机械化快速开掘,为大断面硐室施工开辟了新路径。     

特大断面硐室软岩变形机理及控制

为了有效控制王庄煤矿支架换装硐室围岩的变形破坏,分析了特大断面硐室围岩变形破坏机理.认为断面大、岩性差、二次应力高及支护参数不合理是围岩变形破坏的主要原因,并提出了“及时支护,高强、高预紧力长锚杆、注浆锚索、长锚索分层协调支护”的特大断面硐室支护技术.在王庄煤矿断面96 m2的特大断面支架换装硐室成功应用.     

金属矿山地下大型卷扬机硐室施工

玲珑矿区深部开采工程主井区-190 m卷扬机硐室断面大,长度较短.为确保硐室快速施工,采用导硐施工加分层正台阶施工方法开挖,采用锚网喷临时支护+钢筋混凝土浇筑联合支护形式,收到预期效果.整个硐室实际施工工期仅为5个月,比计划工期提前了1个月;并且施工安全,实现了安全快速施工.     

锚网喷注联合支护技术在硐室修复加固中的应用

随着国家对矿产资源的开采逐渐向深地延伸,如何控制硐室大变形,确保支护结构的有效性成为深部软岩硐室支护的首要问题。本文以广西某复杂地质条件地下锰矿大断面硐室为工程背景,基于现场监测硐室大变形破坏及支护失效,运用FLAC3D精细化模拟了硐室围岩破坏变形的演化规律,讨论了地层侧压力、岩体软化系数、不同支护形式3个因素对硐室围岩变形、塑性区范围等的影响规律,基于此,论证了锚网喷支护对深部硐室支护具有明显的局限性,而锚网喷+锚注联合迭加支护技术是一种行之有效的围岩控制方式。监测结果表明：采用锚网喷+锚注联合迭加支护技术能够有效地控制深部硐室大变形,能保持硐室的长期稳定与安全。     

金属矿山超千米深TBM主机组装硐室破坏形式分析与支护设计研究

针对某金属矿山超千米深TBM大断面主机组装硐室的支护问题,采用现场调查、室内试验、理论分析等方法,综合考虑深部地应力情况,研究大硐室破坏形式,基于Q系统法及抛物线拱法,提出硐室支护方式及支护参数,最后运用数值模拟方法验证支护效果。结果表明：TBM主机组装硐室破坏形式为楔形体冒顶破坏,潜在破坏区域在硐室拱顶4.2 m范围内,计算Q值1.84,提出锚杆+网片+喷砼+长锚索的支护方式及其参数;数值计算表明,支护后,巷道临空面最大位移约为3 cm,顶板与两帮剪切破坏与拉伸破坏均在锚索控制范围内,锚索未发生破坏,支护效果良好;方法充分结合现场围岩情况、深部地应力条件与硐室破坏形式,适用于金属矿深部大断面硐室支护设计。     

高河矿主立井箕斗装载硐室快速施工技术实践

 本文针对高河矿主井箕斗装载硐室跨度12.2m，段高26.5m ,掘进断面 139.8m2的掘砌难题，提出了采用“分层导硐”施工方案和高强度锚网索喷加双层钢筋混凝土相结合的联合支护工艺，有效解决了该工程施工难、支护难的难题。本工程预计工期80天，提前一个月高质量完工，实际施工效率达到1702.95m3／月，硐室使用状况良好。     

软弱岩层中大断面硐室施工与支护技术研究

针对姑山铁矿和睦山矿区-300m水平井底车场中央变电所硐室围岩具有松散、软弱和破碎的特点,以软岩巷道支护理论为基础,提出了大断面硐室合理的支护结构与施工方法,简要分析了实现硐室稳定的支护机理,提出初次支护采用锚网喷与低预应力锚索支护,而二次支护采用锚注全断面支护,形成复合锚固支护结构,给出了硐室结构的具体支护参数和施工工艺。应用和现场监测结果表明,由初次锚网喷与锚索和二次锚注组成的复合支护结构满足了软岩地层中大断面硐室的支护要求,取得较好的技术与经济效果。     

深部采区软岩大断面硐室联合支护技术研究

随着矿井采深不断加大,巷道逐渐向深部延伸,而地应力也越来越大,深部软岩大断面硐室变形破坏问题日趋严重,传统的巷道硐室支护技术已不适应。在石桥煤矿四采区-680 m水平配电所泵房及大断面硐室施工采用锚网喷、U型钢棚喷联合支护形成复合支护结构体,有效地控制了硐室的变形量,取得了良好的支护效果。     

新集一矿大断面硐室围岩控制技术应用研究

针对新集一矿一水平主排水泵房硐室应力集中程度过高、断面过大、存在较大的支护困难问题,提出采用锚网喷+桁架+衬砌支护及围岩注浆加固的联合支护方法,并对具体的参数进行设计。监测结果表明,主水泵房硐室两帮移近量最大为23mm,顶底板移近量最大为24.5mm,硐室围岩发生明显位移变形为支护完成后的前两个月,该支护方法效果良好。     

锚网索喷联合支护在大断面硐室施工中的应用

某矿Ⅱ61下运输下山架空乘人硐室为深部大断面硐室,围岩破碎强度低,大断面硐室由于跨度大,施工工艺复杂,必须合理支护设计与施工.经过对砌喧支护、锚网索喷联合支护对比,决定采用锚网索喷联合支护施工,现场进行工业性实验,结果表明了硐室在锚梁网索喷联合支护下,硐室围岩变形得到了有效控制.     

大断面硐室支护技术改进及施工

我矿201付下山绞车房硐室系大断面硐室，原设计采取浇灌钢筋混凝土支护，支护厚度50mm。后改为锚、网、喷联合支护，支护厚度20mm。由此减少了工程量、缩短了工期、节约了成本、确保了安全，使用效果良好。     

首云铁矿-76m水平大断面硐室施工及稳定性分析

首云铁矿沙场矿区-76 m水平机修硐室位于地质图7~8勘探线,硐室上方区域存在F21和F33断层,围岩比较破碎,在开挖过程中,受应力释放和调整的影响,硐室稳定性较差。为此,采用导硐+天井、锚喷支护施工方案,基于3DEC数值模拟软件对开挖支护过程进行了数值模拟。结果表明,未支护前,硐室的最大位移量为60 mm,并出现楔形掉块,锚喷支护后,硐室最大位移量为7 mm,取得了较好的施工效果。