铁法大强煤矿深井软岩巷道交岔点的优化设计

大强煤矿一直深受软岩困扰,软岩巷道工程具有大地压、大变形、难支护的特点,尤其是巷道交岔点处断面大,围岩压力相互叠加,巷道支护难度大。优化后的交岔点采用小断面,有效控制了围岩变形,为软岩巷道交岔点设计提供了新的思路。     

深部第三系软岩巷道交岔点稳定性及其支护对策研究

随着煤矿开采深度的不断增加,巷道交岔点支护将更加困难,特别是高应力强膨胀复合型软岩巷道交岔点稳定性控制,一般支护形式难以奏效。通过对柳海煤矿第三系软岩巷道交岔点工程地质特征、变形破坏状况以及室内物化力学试验结果的分析,确定了该矿软岩巷道交岔点变形力学机制为ⅠABⅡBDⅢCA复合型;并通过采用先进技术,将其转化为单一型变形力学机制。在该矿井底车场软岩巷道交岔点变形破坏治理中,采用了刚柔层桁架支护技术,取得了良好的效果。     

深部第三系软岩巷道交岔点稳定性及其支护对策研究

随着煤矿开采深度的不断增加,巷道交岔点支护将更加困难,特别是高应力强膨胀复合型软岩巷道交岔点稳定性控制,一般支护形式难以奏效.通过对柳海煤矿第三系软岩巷道交岔点工程地质特征、变形破坏状况以及室内物化力学试验结果的分析,确定了该矿软岩巷道交岔点变形力学机制为ⅠABⅡ BDⅢCA复合型;并通过采用先进技术,将其转化为单一型变形力学机制.在该矿井底车场软岩巷道交岔点变形破坏治理中,采用了刚柔层桁架支护技术,取得了良好的效果.     

深部第三系软岩巷道交岔点稳定性及其支护对策研究

随着煤矿开采深度的不断增加，巷道交岔点支护将更加困难，特别是高应力强膨胀复合型软岩巷道交岔点稳定性控制，一般支护形式难以奏效。通过对柳海煤矿第三系软岩巷道交岔点工程地质特征、变形破坏状况以及室内物化力学试验结果的分析，确定了该矿软岩巷道交岔点变形力学机制为ⅠABⅡBDⅢCA复合型；并通过采用先进技术，将其转化为单一型变形力学机制。在该矿井底车场软岩巷道交岔点变形破坏治理中，采用了刚柔层桁架支护技术，取得了良好的效果。     

软岩条件下大断面交岔点施工工艺及支护对策研究

针对传统大断面交岔点施工支护设计方法和施工过程中的不足,通过对工程地质条件和软岩巷道变形破坏的机理进行综合分析,提出了"锚网喷+锚索+反底拱"支护设计方案。实践表明:大断面交岔点施工顺序为先施工小断面导硐,再扩掘至设计大断面;并采用光面爆破、及时支护、施工反底拱地坪形成封闭应力承载拱圈等施工工艺最大限度地发挥了围岩的自承能力,有效控制大断面硐室变形,为矿井的安全高效生产创造了条件。     

大断面石门交岔点差异化支护技术研究

为解决复杂条件下特殊地段软岩巷道支护问题,特别是一些前期受采动影响和后期煤柱长期作用下的大断面交岔点巷道"前掘后修"、"屡修屡坏"的支护难题,基于许疃煤矿-500 m水平轨道石门交岔点巷道的工程实例,采用理论分析与数值模拟的方法,对大断面交岔点巷道低强度围岩的变形影响因素、变形规律、差异化支护技术及其作用和支护效果进行了相关研究,创新性地提出了大断面石门交岔点差异化的支护理念、设计方案及支护技术。工程实践表明,采用五大分区的差异化支护方案后,支护结构的整体承载能力和围岩的自承能力得到提高,交岔点范围内两帮最大位移为102 mm,顶底板最大位移为69 mm,有效控制了特殊地段大断面交岔点巷道低强度围岩的大变形、强流变的失稳问题,保证了巷道围岩的长期稳定。     

软岩大断面交岔点锚网喷+锚索联合支护的应用

以软岩大断面交岔点为研究重点,通过对锚网喷+锚索支护分析,进行锚网喷+锚索联合支护对软岩大断面交岔点的试验研究,以探索张集煤矿在软岩条件下的支护改革。     

极软岩巷道交岔点钢管混凝土支架结构设计与应用

为解决极软岩巷道交岔点支护问题,结合钢管混凝土支架和极软岩巷道围岩的力学特性,分析了钢管混凝土支架控制极软岩巷道变形的机理。对查干淖尔一号井井底车场中3个极软岩巷道交岔点支护问题采用了工程类比法进行分析,结果认为:若能充分发挥钢管混凝土的结构优势,采用"194 mm×10 mm钢管混凝土支架+钢筋网+400 mm厚混凝土喷层"的支护方案可有效控制3个极软岩巷道交岔点的围岩变形。因此,设计了适用于极软岩巷道交岔点的钢管混凝土支架结构形式:极软岩巷道交叉点钢管混凝土支架,采用由支撑架和"C"形异形支架组成的组合结构。提出了查干淖尔煤矿井底车场3个交岔点的支护方案,并进行现场支护试验。现场支护试验证明:巷道交岔点支护2 a后,收敛量小于100 mm,巷道稳定性良好。     

软岩交岔点扩修支护的探索及应用

吉克煤矿井下巷道交岔点永久支护多采用锚网索喷联合支护,格栅拱架的应用解决了交岔点锚网索喷联合支护易发生变形现象,为该矿在软岩交岔点巷道支护技术方面积累了宝贵的经验。     

大断面交岔点顶板变形与加固控制技术研究

针对交岔点断面大,厚复合顶板,顶板淋水大等实际情况,模拟分析了交岔点巷道围岩变形及应力分布特征,得到在交岔点顶板受较大的水平应力,在交岔点岩柱上垂直应力最大．提出对交岔点项板采用化学加固封堵顶板水和锚索补强支护,能充分发挥锚岩支护体的整体承载能力．工程应用表明,对交岔点顶板采用化学加固和锚索补强支护后,有效地控制了交岔点围岩变形,取得了较好的技术效果．     

富水软岩巷道稳定性控制技术研究

富水条件下软岩巷道容易出现大变形及围岩强度大幅度降低等情况,对矿井的生产安全造成极大威胁。为探索富水软岩巷道稳定性控制技术,结合新上海一号煤矿113082工作面运输巷工程实例,采用理论分析方法研究了地下水对巷道围岩及支护结构的影响,提出围岩稳定性控制对策,并对控制方案进行数值模拟验证。针对富水软岩巷道,首先采取导、疏结合的控水措施,减小对原有围岩强度的影响,降低对支护结构的损害;其次采用全断面、多手段联合加固的支护措施,控制围岩变形。工程实际及数值模拟结果表明,对于富水软岩巷道采取以上技术措施,能够有效保证巷道的稳定性。     

巨厚复合顶煤特大断面全煤大巷支护技术

 通过分析前期辅运大巷支护体系及施工后存在的问题,总结类似大断面巷道变形破坏规律,认为大断面巷道由于其跨度比较大,顶板层厚不稳定,层理发育,分层之间粘结力小,巷道开挖后顶板极易离层和破裂,难以形成承载结构。据此特提出组合层支护的方法,通过锚杆支护层、锚索支护层及喷浆支护层的层内及层间组合达到理想的围岩控制效果。运用此理论进行锚杆支护设计并在现场进行试验,矿压监测结果表明此支护系统成功地控制了大断面煤巷围岩的强烈变形,保持了巷道的稳定。     

矿用高强锚索束在重复跨采软岩巷道中的应用

重复跨采作用下软岩巷道变形破坏严重，为解决此类支护难题，以淮北芦岭矿II82运输上山为工程背景，分析围岩地质条件，并对巷道变形破坏特征进行总结，通过岩石力学强度试验、现场钻孔窥视，结合理论分析，分析了巷道失稳的主要原因：围岩自身强度低、围岩流变影响、重复跨采影响、支护方式选择不合理，最后提出“常规锚网喷+浅部围岩注浆强化加固+矿用高强锚索束联合中空注浆锚索支护”控制技术。现场实践表明：试验段巷道在工作面跨采期间顶板、底板、帮部位移量依次为20mm、42mm、25mm，相对于常规支护非试验段巷道降低了43%、60%、57%，实现了巷道围岩的稳定控制。     

深部大断面岩巷快速掘进技术研究

结合孙村煤矿深部大断面岩巷掘进,解决了液压钻车、侧卸式装岩机配套在岩巷掘进的关键技术问题,提出了适用于深部岩巷掘进全断面多重锚喷支护和中深孔爆破技术,实现了大断面岩巷全断面一次打眼、一次装药、一次起爆、一次支护的一次掘进技术,提高了深部岩巷工程质量,掘进速度提高30％以上。     

深井大断面岩巷快速掘进机械化作业线配置

为解决深井高应力条件下大断面岩巷快速掘进难题,基于新汶矿区内各矿具体生产特点,因地制宜开发出2类大断面岩石平巷机械化作业线:一是以液压钻车+挖斗装载机+大型梭式矿车+架空侧卸式带式转载机为典型代表的液压钻车作业线;二是以掘进机+桥式转载机+大型梭式矿车为典型代表的综掘机作业线。针对上下山掘进生产特点及制约因素,因地制宜开发出2类机械化作业线:一是以大功率耙装机+斜巷输送带(可兼作运料)+水平矸石仓+耙装机为典型代表的上下山作业线;二是以大功率耙装机+侧(底)卸式矿车+水平矸石仓为典型代表的上下山作业线,实现了大断面斜巷安全高效掘进。研究成果对推动我国岩巷掘进的机械化装备水平和深部开采整体技术水平,具有示范作用,可在类似地质条件下推广应用。     

应力异常区软弱顶板巷道全锚索支护技术

分析了煤矿锚索在使用中存在的问题,基于高预应力强力支护理论,在应力异常区、顶板软弱、矿压显现剧烈的巷道全断面采用高预应力短锚索支护技术。通过数值模拟对比,得出全锚索支护的预应力大小及作用效果均远优于普通锚杆、锚索支护,并能改善掘进面超前围岩受力状态。在潞新二矿W4203运输巷进行了全锚索支护试验,巷道顶板下沉量与原支护相比减小90%以上,变形得到控制,有效解决了巷道掘进过程中炸帮及大变形等技术问题,锚索间排距增大到1 200mm伊1 400 mm,大幅提高了巷道掘进效率。     

济三煤矿岩巷快速掘进技术研究与应用

该文结合济三煤矿岩巷掘进,解决了岩巷掘进的关键技术问题,提出了多重锚喷支护和中深孔爆破技术,实现了大断面岩巷全断面一次成巷掘进技术,提高了深部岩巷工程质量,掘进速度提高40%以上。     

新三矿大断面空间近距交叉巷道数值分析及支护

 摘 要：为了解决大断面空间近距交叉巷道的支护难题,采用FLAC3D数值模拟软件分析空间交叉巷道的应力分布特点以及沿下方巷道轴向方向形成的应力增高和降低区。比较不同方案在应力增高区内的支护效果,确定最终空间交叉巷道支护方案。结合新三矿现场条件设计具体的加固补强的支护参数,并在实践中取得较好效果。     

弱胶结软岩巷道围岩应力与位移分布规律及支护技术

针对西部浅埋弱胶结软岩巷道的复杂地质条件,基于X射线衍射试验、电镜扫描、岩石力学物理试验与现场监测,揭示了西部浅埋弱胶结软岩巷道围岩变形破坏失稳机理。根据巷道围岩大变形破坏特征,建立了FLAC3D数值模型,模拟演化了弱胶结软岩巷道的围岩应力位移分布规律和塑性区范围,研究结果表明:弱胶结软岩巷道围岩最大主应力决定了巷道围岩的破坏深度,且随围岩深度近似呈"へ"形分布;巷道围岩不同方向深部变形s与巷道表面距离h呈负指数衰减变化的关系。通过对比分析,数值模拟塑性区范围和地质雷达探测松动圈厚度基本一致,从而为弱胶结软岩巷道围岩稳定性分析及支护加固方案设计提供了科学指导。最后针对弱胶结软岩巷道塑性区范围,提出了"锚网喷主动支护+36U型钢支架+全断面锚注"的联合支护技术,现场监测结果表明改进的支护方案可以有效控制巷道围岩变形及塑性区的扩展,保证了巷道的长期稳定及安全。     

深井嵌套式变截面巷道交岔点稳定性控制研究

深部矿井中,保持具有长服务年限的开拓巷道围岩稳定性十分重要,而井底车场中常存在两交岔点近距离连接使用的情形,在深部软岩环境下易出现大变形、支护失效等问题。以某煤矿嵌套式变截面巷道交岔点组围岩控制为工程背景,通过现场调研、地质勘查明晰了其具有3.9 m近距离嵌套式连接结构、变截面和大断面的属性及大范围穿层的特性,分析了在深部流变围岩下原支护方案失效的原因。为此进行精细化数值建模分析,得到主巷在三角岩柱侧的应力沿轴向存在“降低—叠加—恢复”的应力分区,两巷交叉角度越小,区域在轴向的距离越长,支承压力峰值及范围越大;变截面段随着截面的逐渐增大,围岩应力集中范围在横向与竖向均增大;塑性区在连接段发生多重叠加,宽度增加两倍以上,同时存在明显的穿层不连续状况,其范围在变截面巷道段及连接段急剧扩大。由此提出以中空注浆锚索为主的分段锚注强化控制方案,并经现场窥视与监测,加强支护有效保障了深井交岔点组围岩的稳定。