深部高应力大断面硐室综合施工技术的研究应用

安居煤矿在-940m井下主排水泵房硐室施工过程中,以"让-抗"支护理论为指导,优化掘进施工方法,采用锚网索加强支护(初喷浆工艺)的一次支护、钢筋混凝土砌碹的二次支护、再加"反底拱"的复合支护形式,同步进行矿压监测。监测表明支护效果良好,为解决千米埋深高地应力大断面硐室围岩变形大、稳定性差及难以维护的问题提供了一条综合施工技术新路。     

深部软岩硐室二次支护技术研究

孔庄煤矿-1 015 m爆炸材料发放岩硐室埋深约1 050 m,硐室围岩以砂质泥岩为主,硐室若失稳将对整个采区的爆炸材料管理造成重大隐患。基于此为硐室提出了二次锚网索支护设想。在研究二次支护的时机、二次支护锚杆(索)变形匹配、二次支护混凝土喷厚的基础上,提出了硐室二次支护技术方案。方案实施后,围岩监测结果表明,硐室围岩变形量较小,围岩变形得到有效控制。     

新上海一号煤矿马头门支护方式分析

以新上海一号煤矿副井井底马头门实际工程背景,分析马头门硐室围岩受力情况及破坏原理,对硐室断面形式及支护方式进行技术分析。结果表明新上海一号煤矿副井马头门硐室采用二次复合支护,断面形状采用拱形断面、曲墙及反底拱抵抗围岩压力效果较好。     

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。     

软岩大断面硐室让压二次支护技术

针对山西潞安常村煤矿大断面硐室支护难题,进行了二次让压支护技术的工业试验。试验结果表明,一次支护锚网喷结构中的预应力强力让压锚杆,可以有效控制围岩早期变形量;U型钢支架+喷射混凝土二次支护结构与岩体,既能共同产生少量的位移、释放部分能量,又能保证巷道围岩受力平衡,形成的整体支护结构稳定。通过与该矿常用的支护技术对比,二次让压支护技术减少围岩变形量大于30%,降低掘进成本30%,提高巷道施工速度50%。     

深部高应力大硐室施工技术的研究与应用

基于双柳煤矿千米埋深硐室的围岩受地应力影响,硐室围岩变形大、稳定性不好等问题,研究了埋深-1 175 m的主排水泵房硐室围岩控制技术,采用了第一次锚喷支护,第二次钢筋混凝土永久加强支护,再加上"反底拱"的复合支护方式。三种支护联合应用,硐室的两帮、顶低板的移近量在300 d以后基本趋于稳定,顶底板最大的变形量为35 mm,两帮最大变形量为20 mm,硐室的变形量基本不影响设备的布置,得到了有效控制。     

井底大断面关键永久硐室围岩变形机理及其控制技术

为解决井底大断面换装硐室一次支护围岩大变形问题,基于成庄煤矿大断面硐室围岩地质力学条件和变形特征,采用理论分析、数值模拟和现场试验的方法从大断面硐室围岩应力分布特点和支护承载结构稳定性两方面分析了大断面硐室围岩变形破坏的原因,并针对硐室围岩变形破坏的特征及其控制要求,研究提出在注浆原位加固提高原有锚网支护与围岩共同形成的支护承载结构完整性和强度的基础上,进一步采用全长预应力锚固强力锚索增强支护承载结构的稳定性的技术方案,对成庄矿井底大断面关键永久硐室进行二次加固。试验结果表明,巷道围岩变形量为8mm,底鼓为13mm,有效控制了硐室围岩的大变形。     

大断面硐室二次高强锚网支护技术研究

为控制大断面硐室围岩变形,针对一次支护出现的问题,提出二次高强锚网支护,通过对二次支护效果的数值模拟,硐室表面围岩变形控制在100 mm左右,下降幅度达到70%。通过二次锚网加固的的围岩位移观测可知:采用新型支护技术后,巷道的两帮位移速度在60天左右基本处于稳定,围岩变形不大,满足硐室的使用需求。     

大断面硐室二次高强锚网支护应用研究

为控制大断面硐室围岩变形,针对一次支护出现的问题,提出二次高强锚网支护,通过对二次支护效果的数值模拟,硐室表面围岩变形控制在100mm左右,下降幅度达到70%。通过二次锚网加固的的围岩位移观测可知:采用新型支护技术后,巷道的两帮位移速度在60d左右围岩变形基本处于稳定,围岩变形不大,满足硐室的使用需求。     

大跨度动压影响硐室支护技术研究

岱庄煤矿23采区中部泵房是该采区疏排水的重要硐室,其宽度在6 m以上,属于典型的大跨度硐室,支护技术要求较高。以该矿23采区中部泵房为研究对象,采用调查分析、数值模拟、现场试验等方法,重点研究动压影响下底板大跨度硐室支护技术,分析动压影响下硐室围岩活动规律,提出了动压影响下底板大跨度硐室支护技术方案,即在原一次锚网支护的基础上,采用二次锚网索加固支护,底板用锚网索支护,提高了浅部围岩的承载能力,有效改善了硐室围岩稳定性。     

破碎围岩大断面硐室群支护技术

本文针对蒋庄矿硐室群围岩破碎的特点 ,采用全锚喷二次支护技术 ,有效地对硐室围岩进行了支护 ,取得了良好的经济效益和社会效益     

唐口煤矿千米埋深岩层中大跨度硐室群施工技术

通过对围岩地应力测试、岩石化学成分组成及力学特征分析,对围岩破坏机理及软岩支护理论进行深入研究后,以“放抗让”为核心理论依据,从释放围岩应力、提高支护阻力、增大围岩变形空间三个方面入手,充分利用围岩自身承载力的基础上9采用被动支护与主动支护相结合的原则,利用导硐法,锚注法、组合锚索梁、U形钢棚、反底拱碹等复合支护以及壁后冲填等方法对煤仓硐室群进行综合处理,保证了硐室的稳定。     

复杂条件下净断面超100m~2特大硐室施工技术

针对全煤巷、超大断面硐室施工特点,实践中应用遇碎注浆、导硐施工、二次支护等施工工艺完成硐室施工,矿压观测表明,围岩变形较少,支护效果良好。通过在复杂围岩条件下超大断面硐室施工规律总结,为相似条件下井巷硐室施工积累了宝贵经验。     

金川深部工程围岩支护时机与参数设计研究

为了解决复杂地质环境下的围岩支护时机问题,针对金川三矿1 165水平一大跨度硐室围岩进行了一系列理论和数值分析研究。首先,根据现场调查,对围岩进行了初步的工程地质评价,认为该岩体处于不稳定状态;然后,针对金川岩体的流变特征进行了理论研究,建立了非线性流变模型,通过拟合得出了最佳二次支护时机;最后,根据岩体变形特点,提出“适当让压后支护”思想,采用数值计算方法对硐室支护进行了设计研究,并得出了一系列结论。该研究表明适当让压后进行支护有利于提高围岩体的自承能力,有利于工程的长期稳定性。     

大断面注浆硐室围岩稳定性分析及控制技术

为解决大断面注浆硐室围岩稳定性控制难题,采用FLAC3D软件对硐室围岩变形破坏特征进行了模拟分析。数值模拟结果表明硐室围岩变形控制的关键部位为硐室顶底板的边角部位和硐壁中部。硐室开挖采用"溜井出渣、分层开挖、及时支护"的思路,尽量减小开挖扰动对围岩的破坏。硐顶与硐壁支护方法为"锚网索喷"联合支护,临时"初喷"支护及时封闭围岩,二次"锚网索喷"支护充分调动了围岩的自承载能力。硐底部分采用锚索和钢筋混凝土衬砌支护,避免硐底边角部位产生剪切破坏。监测结果表明支护结构能够较好地满足了硐室长期稳定性和防渗要求。     

红庆梁煤矿机头转载大硐室群支护结构稳定性

红庆梁煤矿机头转载硐室为弱胶结软岩大硐室,机头转载硐室与煤仓、驱动硐室连接,硐室结构复杂,断面跨度大,支护困难。采用FLAC3D对机头转载硐室支护后硐室围岩和支护结构的稳定性进行数值分析,得出:机头转载硐室与煤仓、驱动硐室连接区域的顶板围岩位移量较大,需要加强顶板支护强度;两帮塑性区厚度较大,而且两帮锚杆受力较为明显;煤仓过软弱煤层段和煤仓接口处砌碹法向应力较大;对硐室群围岩大变形区域和支护结构薄弱点设置矿压监测点,监测机头转载硐室群的稳定性及时采取补救措施。     

高应力破碎大断面硐室掘进与联合支护技术研究与实践

为确保中关铁矿阶段空场嗣后充填采矿法大断面凿岩硐室的掘进及支护安全,针对硐室断面大、地应力高、围岩破碎等特点,研究并采用"硐室联络道+导硐+扩刷+条形矿柱"一次掘进和"锚网喷+长锚索"联合支护技术。凿岩硐室联络道及导硐施工过程采用临时支护,导硐全长贯通施工后组织后退扩刷,条形矿柱旁采用光面爆破确保成型质量,结合围岩松动圈理论并参考国内外同类矿山大断面硐室掘支的施工经验,确定锚索支护参数,锚网喷支护完成后组织锚索预控顶联合支护。实践表明:该技术施工安全性高,凿岩硐室成型及稳定性好,可为类似地质条件矿山提供借鉴与参考。     

深井大断面硐室锚注网喷联合支护技术

淮南张集矿区第二副井箕斗装载硐室属于深井大断面硐室,针对工程所处地质情况和基于现有支护技术手段的分析,提出采用锚注网喷联合支护技术对硐室进行支护。支护后的现场监测结果表明:该支护技术能够很好地控制围岩变形,保证了硐室围岩的稳定和矿井的高效生产。     

采区大断面硐室让压支护控制技术研究

针对某硐室在采动期间遭受到严重破坏的情况,根据采区的地质条件,通过数值模拟分析该巷道硐室的受力状态及影响硐室围岩稳定的因素。基于该矿地质采矿条件和支护经验,提出采用高强预应力让压锚杆和锚索联合支护硐室方案。     

易燃厚煤层大断面硐室强力复合支护技术研究

在易燃煤层大断面硐室,采用强力复合支护技术,通过锚喷和注胶充填改变了围岩的松、软、散、弱等特性,充分发挥围岩的自承能力,形成了围岩与支护结构共同作用的支护体,解决了易燃煤层大断面硐室变形破坏和自燃问题,取得了良好的使用效果.