井底煤仓二次锚网索支护加固技术

针对陈家山煤矿井下煤仓频繁破坏、返修困难的实际情况,详细评估了煤仓围岩状况和支护现状,深入剖析了早期加固修复方案的技术特点和缺陷,得出煤仓失稳破坏的主要原因为围岩体整体强度较低、围岩支承压力大、煤仓断面成型较差以及围岩自承载能力和碹体支护难以充分发挥作用等4个方面.进而有针对性地采用二次锚网索支护技术,即一次支护采用锚网支护,在浅部围岩中形成支护承载结构,控制浅部围岩变形;二次支护采用锚索补强加固,将一次支护形成的支护承载结构通过锚索固定在深部围岩中,以提高围岩稳定性.与早期修护方案相比,采用二次支护技术可缩短施工工期,并显著降低支护和维护成本.     

煤仓及大断面硐室受动压影响综合治理研究

该文通过对四采区煤仓及上、下硐室的综合支护研究与应用从根本上避免二次破坏的发生。施工完毕后煤仓无变形、破坏,保证了煤仓的长期正常使用,为矿井高产高效创造了条件,也为煤仓基础支护和同类条件下大断面巷道的支护提供了一条新的支护途径。     

瓮形煤仓围岩稳定性试验研究及其现场应用

为缓解生产与提升能力的矛盾,减少断层破碎带对煤仓开掘及维护的影响,设计并采用了瓮形形态煤仓。通过理论分析、试验室试验以及现场实测的研究方法对比分析了瓮形煤仓的受力特点、围岩破坏特征及收敛变形等特性。研究表明:瓮形煤仓的独特设计除能满足大容量,减少断层对煤仓的影响等要求外,还可承受比常规煤仓更大的围岩应力水平;在同等支护条件下,与常规煤仓对比,瓮形煤仓围岩破坏范围较小;围岩变形以径向位移为主,并在瓮形肩部和中部出现径向位移最大值;瓮形煤仓肩部首先发生塑性破坏、片状剥落甚至滑移失稳,并造成最大直径处出现后续失稳过程。实际支护设计中,肩部、中部应进行重点支护补强。     

区段煤仓复杂围岩条件联合支护技术应用

介绍了秦源煤业有限公司S205区段煤仓的复杂围岩条件,重点分析了煤仓变形、破坏的因素,提出了有效的锚网喷浆、注浆与钢筋混凝土浇筑的联合支护方案并成功应用,取得了良好的经济效益。     

复杂结构大断面硐室围岩稳定控制研究

针对复杂结构大断面硐室围岩控制难题,采用FLAC~(3D)数值计算方法研究了煤仓上部卸载硐室变形破坏特征,提出了分区耦合强力支护围岩控制技术。结果表明,复杂结构大断面硐室具有大面积非均称破坏特征,塑性区深度达到13.5 m,浅部围岩为拉剪破坏,承载能力大幅下降,深部围岩为剪切破坏,承载能力下降幅度较小,拱部和窄岩柱破坏尤为严重,是围岩控制的关键部位。针对围岩的大面积非均称破坏特征,提出了"分阶段围岩控制、分区耦合支护、关键部位强力支护和封闭式支护"围岩控制方法,实现了支护与围岩力学特性的耦合,有效控制了围岩变形破坏的发展。     

宝龙山煤矿巷道变形分析及U型钢支护设计

通过对宝龙山煤矿井底煤仓绕道地段的地质特征以及煤仓绕道原有锚网喷支护破坏产生大变形原因的分析,提出当二采区运输上山掘进至煤仓上口平坡段时,及时进行探水并采取超前预注浆措施+U型钢支架支护技术,提高了围岩的自承能力,有效地控制了弱胶结巷道围岩的变形,取得了明显的支护效果。     

全煤巷道围岩破坏规律数值模拟与工程应用

针对深埋矿井全煤巷道开挖后围岩松散破碎、变形大且难以稳定的特点,运用FLAC~(3D)数值模拟软件对巷道不同煤层厚度下的围岩变形破坏规律进行了研究。结合小庄煤矿202工作面回采地质条件,提出以"锚杆一次柔性支护,高强度锚索二次加强支护"为原则的支护方案。由巷道变形监测数据可知,围岩变形量大幅降低,支护体系与围岩耦合良好。     

高应力“三软”煤层回采巷道围岩破坏机制及控制研究

为明确高应力"三软"煤层回采巷道围岩破坏模式和支护失效机制,以船景煤矿典型"三软"不稳定煤层1171综采工作面回采巷道为工程背景,通过室内及现场实验、现场观察监测和理论分析相结合的方法对巷道围岩变形破坏进行综合分析研究。结果表明:巷道围岩破坏模式为高应力条件下的软岩流变大变形破坏模式;支护失效机制为高应力条件下软弱围岩在流变作用下松动破坏扩展剧烈,致使锚网索联合支护结构失效,进而导致围岩-支护承载结构丧失承载力;对于高应力"三软"煤层回采巷道,锚网索联合支护具有明显的局限性。最后提出以新型全长黏结锚固、全封闭护面、顶板多拱有序承载和围岩协同加固技术为核心的优化支护方案并在现场实验应用,结果显示优化支护段巷道围岩变形得到有效控制。     

软岩巷道非对称变形破坏特征及稳定性控制

针对梅河煤矿软岩巷道开挖支护后出现非对称变形破坏、维护困难的问题,综合采用现场地质调研、微观物化实验、理论分析、数值计算的方法,分析了巷道非对称变形破坏的影响因素,发现了巷道变形破坏过程具有明显的阶段性,揭示了无支护条件下巷道围岩应力及塑性区分布规律和原对称支护条件下巷道非对称变形破坏特征。在此基础上,提出了"薄弱结构"的概念及"巷道整体稳定,薄弱结构加强支护"的非对称控制技术,并在现场进行了工业性试验。实践表明:非对称控制技术实现了支护结构与巷道围岩协调变形,显著控制了巷道围岩变形,有效避免了巷道围岩变形进入长时流变状态,保证了巷道的整体稳定。     

高地应力松散破碎岩体煤仓修复实践

在充分分析煤仓受力破坏机理的基础上,利用近年来矿井在围岩综合治理方面的成功经验,以朱仙庄矿井下煤仓为例,选择以二次注浆和锚(网)喷支护相结合的围岩胶结加固技术,对高地应力松散围岩煤仓进行修复,取得了很好的效果.