高应力松软围岩硐室全断面均衡加固技术

针对西冯街煤业四盘区采区变电所硐室受3405上分层工作面采动影响围岩变形严重的问题,提出高应力松软围岩硐室全断面均衡加固技术,该技术主要包括底板反拱封闭支架支护、围岩高压注浆加固及锚索补强支护,加固后在四盘区采区变电所硐室进行矿压监测,结果表明:四盘区采区变电所硐室主要变形阶段为加固后的前两个月,最终两帮移近量最大为23 mm,顶底板移近量最大为24.5 mm,围岩稳定性很好,能够保证矿井安全使用。     

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。     

高应力软岩硐室围岩控制及数值模拟研究

鹤壁九矿-420水平31采区避难硐室多次返修,认为其处于高应力下的软岩流变岩层中,提出锚索+深浅部锚杆交错注浆+对穿锚索的硐室围岩加固方案。采用数值模拟方法对原支护与返修加固方案进行对比。结果表明:原支护条件下硐室断面收缩率达91.1%,顶板最大下沉量达到1 387 mm,围岩处于加速蠕变阶段;采用新的加固方案后顶板最大下沉量仅58 mm,围岩处于稳定蠕变阶段。     

深部大断面软岩硐室加固技术研究

深部大断面软岩硐室具有围岩破碎、断面大、应力大等特点,其支护维护困难.以某矿变电所为研究对象,通过理论分析和数值模拟研究了深部大断面软岩硐室的破坏特征,分析了“喷 锚 注”加固技术的机理,并提出了“三喷＋锚固＋注浆”的 支 护 方 案.监 测 结 果 表 明,大 断 面 软 岩 硐 室 经 过“喷 锚 注”支护后,两帮最大移近量为１０８．９mm,顶、底板最大移近量为１０９．５ mm,软岩硐室变形较小.实践表明,“喷 锚 注”加固技术可以有效地维护深部大断面软岩硐室的稳定,对解决相似地质条件下的深部大断面软岩硐室及巷道支护提供了借鉴,为深部大断面软岩硐室及巷道支护稳定性控制难题有重要的实践意义.     

绞车硐室围岩破坏机理分析及注浆加固技术

为解决杨庄矿Ⅲ1采区绞车硐室两帮移近量大、顶板喷层脱落及严重底鼓等围岩破坏问题,在对围岩矿物成分进行试验分析基础上,采用现场测试和理论分析等方法对绞车硐室围岩破坏机理进行了研究。研究结果表明:巷道支护结构与支护参数的不合理和围岩含大量黏土矿物成分,是造成开挖已久的绞车硐室围岩破坏的2大主要原因。根据围岩破坏机理,通过理论计算和类比分析,提出了锚网喷结合注浆的二次加固方案,现场应用表明,采用该方案后,顶底板移近量和两帮移近量最大值分别为40、55 mm,绞车硐室趋于稳定。     

深井高围压大断面硐室底板锚注联合支护技术

朱集西矿南副井等候硐室底板底臌现象严重,综合工程地质情况,设计了底板锚注联合支护技术,首先对底板进行注浆,随后打入组合锚索孔并进行注浆,最后浇筑混凝土。施工结束后,对其进行了硐室收敛量和底板松动圈的现场测试,结果表明:该支护技术能够降低巷道底板的位移量,提高支护结构的承载力,保证该硐室的长期稳定,为类似工程的底臌治理问题提供参考。     

深部开采软岩硐室联合加固技术研究

深部开采时井下巷道受地应力、地质构造以及软岩等多因素影响，围岩变形量大、控制难度高，特别是井下硐室由于跨度大、围岩变形控制要求高，支护难度更高。以山西某矿+350 m水平水泵房围岩控制为工程背景，针对水泵房围岩为软岩、变形控制难度大等问题，结合现场条件提出采用喷浆+锚固+壁后注浆联合加固技术控制围岩变形，在水泵房刷扩后及时进行初喷、锚网索支护完成后进行复喷并滞后一段时间后再次喷浆，多次喷浆后硐室表面喷浆层厚度超过150 mm,可实现硐室围岩及时封闭并给围岩较大的护表作用力。通过锚网索联合支护充分发挥围岩自稳能力，壁后注浆改造表面围岩，提高了围岩承载能力与抗变形能力，减少了表面变形量。现场应用后水泵房顶底板、两帮最大变形量分别控制在55.8 mm、49.9 mm以内，围岩大变形问题得以较好解决。     

煤层水仓围岩变形破坏特征及控制技术研究

矿井永久硐室作为矿井重要设施,硐室围岩的长期稳定对于煤矿安全生产至为关键。针对益东煤矿煤层中央副水仓围岩失稳大变形难以控制的技术难题,梳理了副水仓硐室围岩现场变形破坏特征,建立UDEC数值计算模型,反演分析了原始混凝土砌碹支护下硐室围岩应力、裂隙发育程度、变形破坏特征,综合分析了副水仓硐室围岩变形破坏机理。结果表明：原始支护强度低、支护系统不协调、底板膨润土遇水膨胀是围岩大变形难以控制的主要原因。结合现场实际条件及数值模拟反演结果,提出了一种“注浆加固+锚杆、索+反底拱”联合支护技术应用于返修实践。现场监测表明：返修后45 d内,两帮收敛量最大为55.8 mm,顶底板移近量最大为46.5 mm,满足副水仓硐室安全使用要求,确保煤矿安全生产。     

返修大断面硐室加固及数值模拟研究

在分析硐室围岩岩性、软弱围岩流变、复杂应力环境及原支护结构失稳的基础上,结合软岩巷道围岩控制理论,提出了以全长锚固锚杆、锚索增强国岩整体性和自承载能力的主动支护,并以底板锚注加底拱返修加固.采用FLAC3D软件对原支护方案和返修加固方案进行了数值模拟,结果表明:修复加固后,最大主应力峰值外移,塑性区范围减小,围岩承载能力增强,两帮移近量41.4 mm,顶板移近量22.1 mm,底鼓量6.45 mm,支护受力合理.现场工业试验表明:经过50～90 d的矿压观测,硐室变形量小于20 mm,变形速率小于0.5 mm/d,修复加固取得了成功.     

大断面软岩硐室围岩变形机理与控制技术研究

以山西东峰矿变电所硐室地质条件为基础,对大断面软岩硐室围岩变形机理与控制技术进行了研究,提出采用挂网喷射混凝土、注浆加固以及底板锚索补强支护的技术方案,现场应用效果表明该方案能够有效提升硐室稳定性。     

极松散煤体巷道注喷锚支护技术

为解决龙门煤矿2404工作面回风巷极松散粉末状煤体巷道支护难题,提出了极松散煤体巷道注喷锚内外承载结构控制原理,采用了自钻式注浆花管超前长孔大范围预注浆固结散煤技术、提出了煤帮喷洒化学浆液技术、采用了高强锚杆支护系统强化支护及钻注锚一体化中空注浆锚杆的锚筒二次注浆加固技术。矿压观测表明,掘进期间两帮移近量将近400 mm,顶板下沉量150 mm左右,底鼓量约50 mm。巷道围岩持续大变形得到有效控制,巷道维护满足生产要求。     

深井软岩硐室底板加固技术及数值模拟研究

 为了解决潘一东深井高应力软岩硐室底鼓难题,根据潘一东副井东等候室的工程地质条件,通过计算机数值模拟,提出了在对硐室顶帮浇筑混凝土的基础上对硐室底板采取超挖回填结合深孔锚索注浆进行底鼓治理。数值模拟和工程实践表明,方案的实施不仅提高了等候室围岩的稳定性,而且有效地控制了硐室的底鼓。     

松软破碎巷道围岩注浆加固技术研究

古书院煤矿15号煤1523101巷道围岩松软破碎,巷道围岩变形量大,巷道必须进行维修才能使用。基于巷道地质与生产条件,分析了破碎围岩注浆加固的机理和作用,并进行多方案注浆加固方案模拟。研究了适合破碎围岩巷道注浆加固的合理加固支护方式及参数,在1523101巷进行了工业试验。在试验巷道进行了矿压监测,监测结果表明:巷道顶底板最大移近量为33 mm,两帮最大移近量为22 mm,最大底鼓量为30 mm,巷道变形量总体很小,能够满足巷道的安全使用。试验注浆加固效果显著,高强锚杆支护配合注浆加固联合支护系统是适合受采动影响巷道的安全、有效和经济的支护方式。     

魏家地煤矿运输大巷返修支护效果的FLAC模拟分析

以魏家地煤矿运输大巷返修试验段工程为依托,应用FLAC3D数值模拟软件建立与实际支护设计相一致的计算模型,并结合现场监测结果进行分析,得到在"锚网喷+锚注"一次支护基础上进行留设柔垫层让压联合支护方案适应三软煤层变形特征。现场试验表明:返修支护方案是可行的,保证了运输大巷围岩的稳定,满足了魏家地煤矿安全生产的需要。     

利用瓦斯释放孔预埋注浆锚杆加固井底车场硐室

孟津煤矿为煤与瓦斯突出矿井,主排水泵房断面大,布置在二层煤之间,矿压大,施工难度极大。通过利用瓦斯释放孔预埋注浆锚杆加固顶板,提高了围岩承载能力,增强了硐室的稳定性,取得了较好的效果。     

三软煤层底板岩巷变形分析与加固技术

基于料石砌碹拱形支护的三软煤层底板岩巷易发生变形,为有效控制软岩巷道变形量,减少巷道维护次数,通过对米村煤矿-150 m水平水仓硐室围岩物理化学性质分析、地质构造和原支护形式及巷道破坏特征分析,分析了巷道失稳的主要原因,基于巷道围岩松动圈支护理论和软岩工程支护原则,提出了适合于软岩巷道的锚网索＋喷浆壁后注浆＋可缩性U型钢支架的联合加固技术,经连续3个月的巷道变形监测,巷道帮部最大水平位移37 mm,顶底板最大移近量52 mm,此联合加固技术能有效控制软岩巷道变形。     

深部动压巷道锚注加固技术研究与应用

为了有效控制受采动影响的刘桥一矿Ⅱ46轨道上部车场、绞车房及大巷围岩破坏,从工程布置、支护结构和围岩强度分析围岩破坏原因,在现有工程的基础上提出了相应的加固参数设计和施工工艺,并验算了注浆加固圈的抗力为9.10 MPa,裂隙岩体注浆加固半径为2.24 m。通过对加固前后围岩变形的观测数据分析显示：锚注加固前两帮的平均移近速度为1.5 mm/d,顶底板移近速度为4.0 mm/d;加固后的7~28 d两帮平均移近速度为0.75 mm/d,顶底板移近速度为2.0 mm/d。从加固效果来看,加固方案能有效地控制受采动影响的围岩变形破坏。     

深井三软煤层复合顶板下的沿空留巷

顾桥1115（1）工作面是典型的深井三软煤层,通过分析地质条件,采用锚杆锚索支护巷旁与顶板,使沿空留巷技术得以实现。结果显示,巷道前方顶板下沉量为257 mm,底鼓量为201 mm,两帮移近量在337 mm,后方顶板下沉量为238 mm,底鼓量为278 mm,两帮移近量为709 mm,移近量满足生产要求。     

深井软岩巷道锚注支护结构承载特性

由于受深部高应力的作用,唐口煤矿埋深达1030 m处于软岩地层中的井底车场硐室和巷道均发生了严重的变形破坏,短期内大部分丧失其安全使用功能.针对此情况,提出了锚喷和锚注支护结构,运用相似材料模型进行了试验研究,得到了巷道在不同支护条件下围岩的变形与稳定规律,揭示了唐口煤矿深井巷道顶底板围岩的变形破坏特征.试验结果表明,锚注联合支护结构能够较好地满足深部高地应力作用要求,为同类巷道的支护提供了有效途径.     

Permeability of the Coal Seam Floor Rock Mass in a Deep Mine Based on In-situ Water Injection Tests

In-situ water injection tests were carried out to study the hydraulic conductivity of the roadway floor strata in the Chengjiao coal mine. Reliable water pressure test data were obtained to assess the permeability of the floor’s rock mass. The initial water pressure of the intact rock mass was greater in the first water injection test, which indicated that its permeability was low. The water pressures increased when the test was repeated, which showed that cracks had propagated in the rock mass. The maximum hydraulic conductivity of the intact rock mass was obtained from different water injection tests and the results were compared with those of the Dongtan Mine in the Yanzhou coalfield, where the floor strata is geologically similar to the Chengjiao Mine’s. The test data verifies that the mine floor’s intact rock mass is very water-resistant. The risk of a water inrush can be judged by the numerical relationship between this resistance and the water pressure of the limestone aquifer. These results can be useful in preventing water inrush through the floor strata in other deep mines.