松散破碎围岩两步耦合注浆技术与浆液扩散规律

基于巷道围岩松散破碎、两帮充填不实、木支架临时支护等复杂条件，分析了斜岭煤矿＋60水平运输大巷破坏机理及原因，提出“两步耦合注浆”新技术对该巷道进行加固，并研究了耦合注浆加固机理和浆液在围岩中的扩散规律。实践表明：两步耦合注浆技术是解决松散破碎围岩支护难题的有效途径，取得了良好的支护效果。     

巷道注浆技术研究应用

以米村矿大巷变电所修复为例,从提高围岩整体结构强度的角度出发,提出了在原支护条件下对被保护巷道进行注浆加固的方案.对锚注工艺的流程、材料设备、施工措施作了论述,并用数值模拟软件UDEC模拟分析注浆技术的关键因数.研究水泥浆液比例与注浆压力对浆液扩散范围的影响.     

破碎围岩巷道锚注支护参数优化及应用

针对新河矿业730采区南部轨胶联络巷围岩松散破碎、变形严重情况,利用Comsol Multiphysics有限元分析软件探讨了不同注浆参数对浆液扩散的影响;并在此基础上,研究不同注浆锚索布置形式对注浆效果的影响。结果表明：浆液扩散半径会随着注浆压力增大、注浆时间延长而逐渐增大,每增大1 MPa注浆压力浆液扩散半径平均增长率为30.95%,每延长1 min注浆时间,浆液扩散半径平均增长率为25.67%;注浆锚索的布置形式决定了注浆加固圈的范围,当采用“六边形”布置方式时,其注浆加固圈范围相对较大,且顶板两侧不会出现漏浆的情况。基于数值模拟结果,确定了新河矿业南部轨胶联络巷锚注支护的注浆压力为4 MPa、注浆时间为8 min,注浆锚索布置方案为“六边形”式。工程应用表明：优化后的注浆参数有效地控制了巷道围岩的变形与破坏,取得了良好的工程效果,同时也为此类巷道的注浆加固提供了有效依据。     

破碎顶板巷道围岩支护技术实践

31103运输巷在顶板破碎、松动破坏范围大、围岩承载能力差以及围岩支护参数不合理等多重因素影响下呈现顶板离层量大、支护困难以及围岩变形严重等问题。结合31103运输巷现场条件，提出采用锚网索+注浆+喷浆方式支护，综合使用超前注浆、围岩喷浆、长锚索以及滞后注浆方式实现破碎顶板巷道围岩加固、支护。现场应用后，运输巷顶底板、巷帮变形量分别控制在89 mm、148 mm以内，围岩变形量较小，可满足巷道掘进及后续使用需求。     

巷道注浆技术研究应用

以大淑村矿东三大巷修复为例,从提高围岩整体结构强度的角度出发,提出了在原支护条件下对被保护巷道进行注浆加固的方案。对锚注工艺的流程、材料设备、施工措施作了详尽的论述,并用数值模拟软件UDEC模拟分析注浆技术的关键因数。研究水泥浆液比例与注浆压力对浆液扩散范围的影响。从现场实践的效果来看,注浆技术的采用提高了浅部岩体的围岩强度,改善了力学性能,从而使巷道在采用锚索支护时,能够显著提高锚索的锚固力,形成有效的承载结构。     

锚注技术在丁集煤矿的应用

以丁集矿集中运输大巷变形区域修复为例,从提高围岩整体结构强度的角度出发,提出了在原支护条件下对被保护巷道进行注浆加固的方案。对锚注工艺的流程、材料设备、施工措施作了详尽的论述,并用数值模拟软件UDEC模拟分析注浆技术的关键因数。研究水泥浆液比例与注浆压力对浆液扩散范围的影响。     

巷道掘进过导水断层深孔帷幕注浆技术应用

为确保3502运输巷安全掘进过DF113断层，结合现场情况提出以深孔帷幕注浆为主、超前小导管为辅的防治水以及围岩加固技术方案，并通过锚网索梁联合支护体系降低巷道过断层期间围岩变形量。采用理论计算法确定帷幕注浆加固范围并给出帷幕注浆钻孔布置、注浆技术参数，帷幕注浆加固范围远超过巷道掘进扰动范围，可实现导水通道有效封堵；为新一步封堵围岩裂隙并提高围岩强度，在巷道断面布置超前小导管；采用锚网索梁联合支护体系，充分发挥高预紧力锚杆及锚索支护效果，降低变形量。现场应用后，3502运输巷过DF113断层期间围岩基本不出现淋水情况，同时巷道围岩变形量较小，确保了巷道安全掘进。     

深井高应力软岩巷道修复加固技术研究

针对深井高应力软岩巷道围岩松动范围大、变形剧烈、难支护的技术难题,以顾桥矿1127(1)运输顺槽底板巷为研究对象,采用现场调研、理论分析和钻孔窥视的方法,对该巷道围岩的变形破坏特征及影响因素进行了分析,并对巷道围岩的松动破坏范围进行了实测。结果表明,地质构造、临近巷道掘进扰动及支护参数设计不合理是巷道围岩变形破坏的主要原因;在临近巷道开挖扰动下,巷道顶板及两帮围岩的最大松动破坏范围分别为5.2 m和2.2 m。根据该巷道大变形特点,基于锚索集中布置强承载特性,结合数值模拟分析,提出了“锚索集中布置补强+浅部围岩中空锚杆注浆+深部围岩中空锚索注浆”修护加固方案。工程实践表明,该套巷修加固方案可有效控制巷道围岩的变形,巷修加固效果显著,为类似条件深井高应力软岩巷道支护和变形修复提供了参考。     

和睦山巷道注浆扩散规律研究

针对和睦山-300 m水平巷道围岩破碎,导致巷道变形严重的问题,采用深浅孔耦合注浆加固方案,改善围岩物理性质,并运用大型有限元软件COMSOL研究水泥单浆液的扩散,揭示浆液的扩散规律及形成注浆加固圈需要的注浆时间,以确定注浆参数。     

复合注浆技术在成庄矿动压巷道加固中的应用

结合成庄矿二盘区2103巷的地质条件和巷道破坏状况,提出了水泥浆与不饱和聚酯化学浆复合注浆、预应力注浆锚索补强的巷道围岩加固方式。数值模拟表明,注浆情况下预应力锚索的支护效果得到了大幅度提高。水泥浆充填粗缝,化学浆粘结细微裂隙,并设计合理的注浆压力,使围岩裂隙扩张,注浆后回缩产生注浆预压力。该支护方法能有效避免动压巷道的强烈变形。     

大断面软弱煤帮巷道注浆加固支护技术

为解决曙光煤矿轨道巷矿压显现剧烈、巷道变形严重等问题,通过优化合理的注浆参数,采用深、浅孔注浆与锚索联合方式对巷道软弱煤帮进行加固支护,对巷道稳定性进行了研究。研究结果表明:软弱煤帮注浆加固支护使巷道原来破碎的围岩形成一个整体,提高了围岩其自承载能力,减轻了巷道顶板承载压力;采用深浅孔相结合的注浆方式对浅部巷道围岩实现封闭,使锚索能在深部围岩产生了有效的拉力;采用对两帮注浆加固方式的巷道两帮移近量较一帮注浆方式降低约50%,较巷道原有支护方式,降低约85%,巷道围岩整体变形得到了有效控制。     

复杂构造围岩巷道定量注浆加固技术研究

为解决复杂构造围岩体支护难、围岩变形量大的问题,采用定量劈裂注浆加固技术对李村煤矿二采区辅运巷断层、陷落柱段进行注浆加固,提高复杂构造围岩体的整体承载能力。根据构造围岩体劈裂注浆形态和破碎围岩壳体支撑技术,建立注浆加固后壳体承载力学模型,推导出保障构造围岩稳定的临界承载壳体厚度,给出构造围岩体定量注浆加固表达式;采用3DEC数值模拟软件进行浆液扩散规律的分析,得出注浆压力、裂隙开度与浆液扩散半径及扩散形态之间的关系,并进行定量劈裂注浆加固方案的设计与实施。结果表明:注浆加固实施后,巷道0～3 m范围内的破碎围岩被有效地胶结在一起,形成了承载壳体,解决了围岩变形量大的问题,注浆效果显著。     

层次注浆工艺在切顶留巷围岩加固工程的应用

针对沿空切顶卸压留巷巷道受断层影响大变形、无法进行常规支护等问题,对巷道表面位移、顶板离层进行监测,得到巷道围岩破碎后变形规律和围岩结构情况|并根据工程需求研发一种以新型无机注浆材料和注浆工艺为核心的层次注浆技术,对留巷巷道进行注浆加固治理。工程实践结果表明：经过层次注浆加固后,围岩变形得到快速控制,顶板下沉量控制在25mm之内,顶板离层量仅为2mm左右|顶板淋水问题得到解决,围岩裂隙得到有效充填加固,留巷巷道变形进入稳定阶段,能够满足后期使用要求。     

深部巷道注浆加固浆液扩散机理与应用研究

针对深部软岩巷道采用普通注浆工艺的不足,采用三步注浆工艺进行围岩加固,能取得更好的效果。对三步注浆浆液扩散机理进行探讨,并将三步注浆工艺应用于现场注浆工程。"一步"低压注浆充填壁后散体状碎石充填层,堵塞浅部围岩泄压通道;"二步"注浆主要针对围岩中的裂隙网络进行注浆,通过浆液固化充填、胶结作用提高围岩的自承载能力;"三步"注浆为预留注浆,对成型巷道变形较大处进行补强加固。虽然三步注浆工艺增加了注浆工序,但浆液扩散范围得到保证。注浆后检查影像表明:采用此注浆工艺的围岩注浆扩散深度普遍大于3 m,达到了预期注浆加固的有效范围。而注浆前后巷道的变形监测数据表明:三步注浆工艺大大改善了注浆加固围岩的效果,有效提高了岩体的自承载能力,围岩的整体稳定性得到有效控制。     

破碎顶板巷道失稳原因与注浆加固支护技术研究

以13102运输联巷为工程背景,通过现场调研和理论分析,研究了巷道变形失稳原因和注浆加固支护技术。结果表明,由于围岩强度低以及构造等原因导致13102运输联巷顶板较破碎。引进高压注浆及锚网索支护技术后,提高了巷道顶板岩体的完整性,顶底板移近量控制在60 mm以内,两帮移近量控制在70 mm以内。     

巷道过采空区超前预注浆及围岩控制技术

整合矿井回采巷道掘进时容易揭露小煤窑采空区,采空区内岩体松散、不稳定,巷道掘进面临冒顶、围岩变形量大甚至失稳等问题,制约矿井巷道正常掘进.文章以5503运输巷掘进过采空区为工程实例,提出综合使用超前注浆加固、架棚以及锚杆索支护方式控制围岩,具体措施为:以安固儿KDG为注浆材料对巷道迎头进行超前注浆加固,实现掘进外轮廓线...     

高强耦合支护在大断面全煤巷道中的应用

针对大断面全煤巷道支护难题,详细分析了高强耦合支护系统在控制深部复杂困难围岩中的作用。结合某煤矿的工程实际条件,分析了某煤矿顺槽失稳机理,采用注浆加固技术和高预应力强力耦合支护系统对巷道围岩进行了加固,结果表明:注浆加固技术使围岩裂隙得到填充,裂隙发育减少;高预应力强力支护系统有效控制了巷道围岩的变形。     

动压影响破碎围岩巷道注浆加固技术研究

为提高回采巷道围岩控制能力、确保采面回采安全,文章以山西某矿5307运输巷围岩加固为研究对象,针对应力集中、围岩承载能力不强、裂隙发育等原因导致的围岩变形量过大问题,提出采用注浆方式控制围岩变形。运输巷围岩变形以顶板下沉、煤柱帮收敛为主,在对注浆方案优选后,提出顶板采用浅孔、深孔结合注浆,煤柱帮采用深孔注浆方式,注浆浆液以高水充填浆液为主、马丽散为辅,并对注浆方案进行了设计。现场应用后,巷道顶板、巷帮变形量分别为390 mm、675 mm,可满足采面回采需要。     

沿空留巷稳定性及控制技术研究

为了提升巷道围岩稳定性,以镇城底矿22605工作面为研究背景,利用数值模拟软件对巷道围岩应力应变进行研究.研究发现,原有支护条件下巷道顶板下沉量及巷道煤柱变形量较大,提出采用注浆加固技术,注浆加固后巷道顶板及巷道煤柱帮的变形量得到了有效控制,为沿空留巷稳定性作出一定的贡献.     

15212工作面回风顺槽松软破碎围岩加固研究

以游仙山煤矿15212工作面回风顺槽松软破碎围岩加固方案为工程背景，采用数值模拟和工程实践的方法对回风顺槽注浆加固及巷道支护方式进行研究，确定注浆压力为4～6 MPa时浆液扩散半径达到工程应用的程度，且注浆液扩散半径对注浆压力的变化并不明显，并设计了锚杆锚索及W形钢带进行联合支护。巷道变形量监测结果表明，在工作面及超前压力影响范围内巷道变形量最大，两帮最大变形量为246 mm，顶底板最大变形量为700 mm，顺槽累计变形量较小，达到加固巷道、减小变形的目的。