破碎围岩锚注扩散加固机制研究与应用

随着煤炭开采深度的增加,高地应力、复杂地质构造和巷道围岩松散破碎现象逐渐增加,锚注作为该类巷道治理中常采用的支护手段,在该类巷道治理中取得良好的控制效果,而锚注浆液的扩散及加固规律作为锚注研究的重要依据,相关研究目前还比较缺乏。本文以巨野矿区千米深井赵楼煤矿为工程背景,通过现场注浆前后普通锚杆拉拔力试验,定义锚注有效加固区,得到锚注有效加固区的陀螺形分布规律。在此基础上,开展不同注浆锚杆布设条件下的数值模拟试验,分析注浆锚杆长度和间排距对锚注加固效果的影响规律,提出基于现场锚注扩散试验和数值模拟研究的锚注支护设计方法,并在赵楼煤矿5302轨道巷破碎围岩锚注支护设计中进行应用,有效控制了围岩变形。     

深部高应力巷道深-浅刚柔耦合锚注支护技术研究

针对深部高应力巷道围岩大变形与支护结构失效严重等问题,以皇后煤矿15108回风巷为背景,综合运用理论分析、数值模拟与现场工业性试验等方法。在对巷道围岩破坏机制进行深入分析基础上,提出了高应力巷道深-浅刚柔耦合锚注支护技术。对原始支护方案与深-浅刚柔耦合锚注支护方案进行对比分析。工程实践表明：深-浅刚柔耦合锚注支护方案较原始支护方案在围岩塑性区以及应力分布方面都有较为明显改善,巷道围岩变形量得到有效控制,实现了深部高应力巷道围岩稳定性控制。     

富水泥化巷道渐变破坏机理与局部失稳控制技术

针对祁东煤矿南翼运输石门围岩富水泥化难以维护的问题,采用工程地质调研、数值模拟、现场实测方法对巷道支护失效机理和支护方案进行了分析。结果表明南翼运输石门的支护失效机理是泥质围岩弱化效应和岩石流变渐进破坏作用;为改善围岩自身承载能力,实施了"锚网索注"联合支护方案。数值模拟与工程实践表明,实施锚网索注联合支护后,与原锚网喷支护方式相比,巷道围岩变形量平均缩减55.75%,对富水泥化巷道稳定性控制效果显著。     

龙口海域软岩巷道锚注支护试验研究

针对龙口海域软岩巷道支护困难的问题,探讨了锚注支护技术在海域软岩巷道中的应用.为了研究注浆加固效果,首先进行了室内岩石注浆加固试验,结果表明,注浆岩体强度比未注浆情况下有了很大程度的提高;然后采用数值模拟软件FLAC3D,对海域软岩巷道锚注支护前后围岩变形情况进行了数值模拟,计算结果表明锚注支护能有效控制海域巷道的变形,并根据计算结果得出了巷道的变形规律;最后进行了现场支护试验,并对锚注支护后的巷道围岩变形进行了监测.监测结果表明,锚注支护能显著提高围岩的强度和承载能力,有效控制海域软岩巷道的损伤变形.     

破碎围岩巷道支护设计研究

根据运输大巷顶板围岩破碎情况提出支护方案,运用FLAC3D数值模拟软件对包括原支护方案在内的4种支护方案进行模拟计算,从围岩应力、位移2个方面对比分析4种支护方案的围岩控制效果,确定锚注加U形钢支护方案为最优方案,根据最优支护方案对大巷进行支护参数设计。最后对大巷断面实施现场监测,经分析可知实际应用效果良好。     

高应力破碎软岩巷道锚注加固的数值模拟

采用数值模拟软件UDEC建立了离散元模型,对高应力破碎软岩巷道采用锚喷支护和锚注加固进行了数值模拟,结果表明:锚注加固通过注浆将破碎围岩胶结成整体,改善了围岩的结构及其力学机制,提高了围岩的强度.通过对支护效果的现场监测,验证了锚注加固能够有效控制围岩变形,是解决高应力破碎软岩支护问题的有效途径。     

深井破碎围岩巷道协同支护技术研究与应用

为解决煤炭资源进入深部开采时破碎围岩巷道支护所面临的变形大、易失稳、难支护等问题,提出“架棚+锚杆(索)+注浆”协同支护方案,运用钻孔窥视确定巷道围岩结构稳定性、裂隙发育特征,FLAC3D数值模拟对比分析常规锚网喷支护、锚注支护及棚锚注协同支护塑性区分布,结果表明：棚锚注协同支护技术较另两种方案表现出更好的支护效果,塑性区分布范围明显减少,应力集中现象得以缓解,支护巷道模拟变形量与工程监测较为接近。工程试验表明：采用常规锚网喷支护、锚注支护巷道仍存在较大变形,不能保持长期稳定,棚锚注协同支护巷道变形明显降低,应用期间顶板下沉量较常规锚网喷支护降低了68%,两帮位移降低了52%,满足巷道支护稳定要求。棚锚注协同支护技术对深部破碎围岩巷道变形控制效果显著,尤其在掘进影响期控制围岩作用表现突出。     

深井软岩巷道合理支护方案优化研究

为解决深井煤矿软岩巷道支护变形破坏与支护结构失效问题,基于理论分析、试验模拟与围岩松动圈测试等技术手段,提出"锚网喷初次支护、预应力锚索二次支护、二次注浆、底板锚注"分步联合修复技术方案。采用数值模拟方法验证分步联合修复技术方案的合理性。数值模拟结果表明:随着支护强度的提高,围岩的整体强度有所提高,有效地控制了巷道围岩塑性区的损伤扩展和围岩大变形。     

平煤十三矿锚注支护技术研究与实践

平煤十三矿己四采区大巷受深部高应力及采矿扰动等的影响,出现了巷道支护困难、围岩强流变等工程动力响应。为有效解决此类问题,采用数值模拟、室内试验、现场监测相结合的手段,成功对己四服务大巷进行了锚注支护技术工程实践。研究结果表明,锚注支护可有效提高抵御围岩承载及变形的能力,对围岩控制效果较为理想,具有较好的推广应用价值。     

动压巷道锚注加固的数值模拟

锚注加固通过注浆将破碎围岩凝结成整体,改善围岩的结构及其力学机制,提高了围岩的强度。将锚杆和注浆加固相结合,形成锚注一体化,本质上实现了围岩作为支护结构的一部分,大大提高了支护结构的承载能力。文章对动压破碎巷道锚注加固前后围岩变形情况进行了数值模拟,根据计算分析进行了现场支护试验。监测结果表明:锚注加固显著提高了围岩的强度和承载能力,有效地控制了动压巷道的损伤变形。     

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。     

半煤岩软底巷道底鼓控制技术

己15半煤岩软底巷道底鼓一直是困扰平煤集团三环公司的重大问题．以该巷道大范围内的岩体为研究对象,通过对巷道底鼓影响因素的理论分析,得出围岩性质、地质构造和支护形式是产生底鼓的主要因素,提出了锚注加固底板控制巷道底鼓的方案,并对其支护加固机理进行了研究分析．采用数值模拟软件,对巷道使用普通锚网支护和锚注支护加固底板的围岩变形破坏规律进行了数值模拟,对锚注加固底板前后围岩的应力、位移及塑性区的变化情况进行了系统的分析．现场结果表明：锚注加固技术显著提高了底板岩体的强度和承载能力,极大的提高了巷道的支护效果,有效的控制了半煤岩软底巷道的底鼓变形．     

基于高强锚注支护技术的巷道稳定性研究

为了对巷道进行有效支护,研究了高强锚注支护对巷道稳定性的研究,分析了高强锚注支护系统,主要是对新型中空注浆锚索、中空注浆锚杆、水泥注浆添加剂以及施工设备的分析。采用FLAC^3D数值模拟软件,分析了不同锚注条件下塑性区、应力分布,并进行了现场试验。研究得出,高强锚注支护能够有效控制巷道围岩。     

软弱特厚煤层大断面巷道支护技术研究

该文在分析大断面煤巷围岩变形基础上,数值模拟分析了锚网索支护效果,现场工业性试验结果表明,高强稳定型锚网索耦合支护技术能够有效控制巷道围岩变形。     

半煤岩软底巷道底鼓控制技术

已15煤岩软底巷道底鼓一直是困扰平煤集团三环公司的重大问题．以该巷道大范围内的岩体为研究对象，通过对巷道底鼓影响因素的理论分析，得出围岩性质、地质构造和支护形式是产生底鼓的主要因素，提出了锚注加固底板控制巷道底鼓的方案，并对其支护加固机理进行了研究分析．采用数值模拟软件，对巷道使用普通锚网支护和锚注支护加固底板的围岩变形破坏规律进行了数值模拟，对锚注加固底板前后围岩的应力、位移及塑性区的变化情况进行了系统的分析．现场结果表明：锚注加固技术显著提高了底板岩体的强度和承载能力，极大的提高了巷道的支护效果，有效的控制了半煤岩软底巷道的底鼓变形．     

深井软岩巷道帮底锚注支护技术应用

为了研究控制深井软岩巷道大变形的有效支护方法,以淮南朱集煤矿轨道大巷为研究对象,分析了巷道变形破坏特征及其主要原因,并基于深部巷道支护原理,提出了考虑和不考虑帮底支护的2套支护方案。利用FLAC3D数值模拟软件,对不同支护方式下巷道围岩的应力场、位移场和破损区进行对比分析。数值模拟结果表明,加强帮底支护,能降低应力增高区的应力值,减小围岩扰动区、应力增高区和破坏区的范围,有效控制顶板围岩下沉和底板围岩隆起,验证了巷道帮底锚注支护技术的有效性。现场监测数据表明,巷道帮底锚注支护技术实施后,取得了较好的支护效果。     

软岩巷道支护方案的数值模拟研究

采用岩土工程数值模拟软件ZD—σ ,对软岩巷道采用不同支护方案的支护效果进行了数值模拟研究。研究表明 ,锚注支护从加固围岩出发 ,通过内注浆锚杆注浆 ,将巷道围岩胶结成整体 ,大大提高了巷道围岩的强度和承载能力 ,从而保证了巷道的稳定性。     

破碎软岩支护设计数值模拟研究

本文以伊田煤业破碎软岩巷道为研究背景,采用数值模拟的方法,对该矿巷道在四种不同的支护方式下的支护效果进行对比分析,分析结果表明:采用提高围岩自身强度的锚注支护在提高围岩自承载能力、控制巷道围岩位移等方面均优于锚杆支护或锚索支护,"锚网+顶板锚索+注浆支护"方案为最佳支护方案。     

不同支护条件下巷道围岩稳定性数值模拟研究

为了确保矿井的安全生产,模拟分析了不同支护方案下的围岩稳定性,然后结合双壳支护理论,最终确定最优的支护断面,介绍了原支护方案的缺点,采用双壳锚注支护理论,结合现场实际地质条件,设计了不同锚杆、锚索支护参数,建立了巷道数值模型,对4种支护方案进行了模拟,分析了巷道围岩位移特性。     

极软高膨胀性围岩巷道支护技术探索与实践

针对平庄能源股份有限公司红庙煤矿极软高膨胀性围岩特性,分析了原有支护方式的不足之处.通过对巷道围岩地应力状态的数值模拟分析和现场试验,采用了锚网索、喷浆、壁后注浆、底板锚注联合支护方式.为同类条件下巷道支护技术研究和应用提供了借鉴.