双采动影响下预留巷道围岩控制技术研究

针对晋煤集团古书院矿预留巷道双采动影响下巷道底鼓严重、片帮等围岩变形的问题,通过现场调研分析围岩变形机理与原因,提出了切顶卸压同时联合锚索注浆加固控制围岩变形的综合治理方法。工程实践结果表明:通过对预留巷道进行切顶卸压和注浆加固,有效控制了围岩变形,满足了工程要求;巷道在初次采动期间顶底板最大移近量为100 mm,两帮最大移近量为20 mm;二次采动期间顶底板最大移近量为174 mm,两帮最大移近量为77 mm,围岩稳定性得到提高,节约了维修成本,保证了预留巷道的后期使用。     

采动影响下松软围岩巷道变形特征与控制技术研究

在地质力学现场测试的基础上,针对巷道顶板坚硬、煤帮与底板极其松软的特点,分析了巷道围岩变形破坏特征,指出围岩松软强度低、采动高应力环境、初期支护强度刚度不足是造成巷道破坏的原因;并提出采用预应力锚固与注浆联合加固技术解决采动影响下松软巷道围岩控制难题,井下工业试验结果表明,注浆加固后大幅度提高了围岩整体稳定性,两帮最大移近量为35mm,顶底板最大移近量为19mm,围岩变形得到有效控制,基本杜绝了巷道维修。     

刀把工作面二次动压巷道破碎围岩超前快速控制技术研究#br# #br#

为解决受刀把工作面受二次采动巷道围岩破碎导致支护失效的难题，首先根据二次采动巷道矿压的分布演变过程和实测锚索拉力值特征，调整巷道围岩超前控制范围、确定了注浆加固的工艺和时机|随后制定破碎围岩分步注浆和巷道超前支护参数补强优化方案|最后对比施工前后巷道锚索拉力和顶底板移近量，分析巷道围岩控制的效果。结果表明：采用分步注浆加固、扩大巷道超前支护范围并提高巷道顶板支护强度后，二次采动巷道围岩稳定性显著提高，锚索最大拉力由88kN减小至73kN，巷道顶底板平均移近量由633.3mm减小至368.8mm。     

深井高应力巷道支护参数优化研究

为解决深部高应力巷道支护困难的问题,在分析深井多煤层联合开采过程中巷道受上部煤柱及采动影响特征的基础上,系统分析了高应力巷道矿压显现及支承压力分布规律。结果表明,锚杆支护系统应该保证围岩处于弹性或弹塑性范围内,且其变形特性必须适合围岩变形特性的要求。据此提出采用让压锚索和让压锚杆支护技术,工程实践表明:采用让压支护技术后巷道变形量减小50%左右,顶底板平均移近速度为4.32 mm/d,两帮平均移近速度为2.70 mm/d,有效控制了深部高应力巷道围岩变形。     

综采面对接中部大断面切眼围岩控制技术

对某矿1341工作面大断面切眼对接期间的巷道变形进行了分析,并从对巷道顶底板及里帮进行加强支护的角度出发,提出了对中部切眼顶板采取注浆加固、里帮增加锚杆、底板锚杆支护等加强支护方案。通过数值模拟分析中部切眼在工作面采动影响下巷道的围岩变形特征,结果表明：顶底板移近量为126 mm,两帮移近量为80 mm,与原支护围岩的变形量相比,对中部切眼进行加强支护设计以后可以有效控制中部切眼围岩变形。     

构造带极不稳定围岩注浆加固效果数值分析

泰来煤矿+1 150 m水平运输大巷处于多条断层影响区域,巷道顶底板和两帮移近量大。在现场调研、巷道顶底板岩层结构分析及实验室试验的基础上,提出了在原支护参数不变的情况下,进行围岩注浆加固措施。采用FLAC数值软件对注浆前后的围岩加固效果进行了对比分析。结果表明:只进行锚杆+喷层+锚索支护时,围岩变形速度和变形量都较大,"围岩-支护"共同体呈松散破坏状态。采用注浆加固和锚杆+喷层+锚索的联合支护方式,围岩变形得到了有效控制,顶板最大下沉量140 mm、最大底鼓量80 mm、两帮最大移近量为125 mm。     

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。     

采动影响下巷道注浆加固技术研究

以晋煤集团寺河煤矿二号井重复采动影响作用下151盘区大巷为工程背景,采用数值模拟计算与现场监测相结合的方法,分析151盘区大巷围岩变形破坏机理与控制原理,提出注浆加固及锚索补强的巷道控制方案,并进行了工业性试验。结果表明:联邦加固材料能有效及时地对破碎煤体进行固结,并具有早强、快凝等优点,适应巷道的大变形,让巷道及时发挥良好的承载能力;注浆加固完成后,巷道两帮变形和顶底板的移近量均比较小,巷道两帮最大移近量为58 mm,底鼓量最大为46 mm。     

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。     

预应力全长注浆锚索受力特征及工程应用

为研究预应力全长注浆锚索在围岩加固方面相对于端锚锚索的优势,基于中性点理论,分析锚索轴力、剪应力分布特征;建立全长注浆预应力锚索力学模型,推导巷道围岩任一点在弹性、弹塑性及塑性状态下表面位移解析解;研究预应力全长注浆锚索对围岩径向及切向变形的控制作用;以晋城煤业集团有限公司某矿33042巷9号联络巷为工程背景,分析未受采动影响及采动影响下常规锚索及预应力全长注浆锚索支护效果。研究结果表明：靠近巷道表面围岩,围岩变形大于锚索,锚固体表面剪应力指向巷道自由面,在围岩深部,围岩变形小于锚索,锚固体剪应力指向围岩深处,两侧剪应力相反,锚固体轴向拉力沿锚索长度方向呈曲线变化,且在中性点处最大;在未受采动影响下,普通锚索与预应力全长注浆锚索支护巷道变形趋势相同,巷道开挖初期变形剧烈,之后趋于平缓,锚索受力均匀、工作状态平稳,预应力全长注浆锚索相比端锚锚索能够减少顶底板移近量50%;采动影响期间,预应力全长注浆锚索支护下,顶底板移近量和两帮移近量分别比端锚锚索减少21.1%和22.1%,锚索受力普遍增加,且变动不大,未出现锚索破断现象;预应力全长注浆锚索相较于端锚在围岩径向及切向变形控制方面具有明显...     

深部巷道锚网喷注协调支护时效性研究

针对深部巷道顶板变形量大，锚杆锚索易破断、失效，不断维修耗工耗时等问题，应用流变元件建立了顶板支护结构的本构模型，结合邢东矿-980水平巷道交叉点顶板变形监测数据，分析研究了锚网喷-锚索-锚注支护体系在不同支护时期的变形规律与特点，得出了联合支护方案中各支护单元的合理支护时机。结果表明：合理选择补强与注浆施工时间，可有效提高围岩稳定性，支护单元的性能得到了充分发挥，并在一定程度上抑制了围岩收敛速度，试验条件下一次支护后10，17~25 d分别为补强支护与注浆加固的合理时间，支护后100 d内顶板下沉量平均减小了23%，注浆15 d进入缓慢收敛阶段，平均变形速率0.51 mm/d。     

深部巷道破碎围岩注浆加固技术研究

为有效解决岳城煤矿东轨大巷围岩变形严重、巷道底鼓等问题,提出了"深孔锚索+注浆加固"的深部条件下大巷注浆加固方案,通过现场围岩观测和钻孔窥视等方式,对加固效果进行了现场检验。结果表明:两帮和顶底板平均变形速度均为1 mm/d左右,孔壁在0~1.5 m范围内多处见浆,浆液扩散半径在4 m以上,扩散深度在4.4 m及以上,围岩塑性良好。     

高地应力切顶留巷围岩快速控制技术研究

为解决深部高应力区切顶留巷围岩破碎、初期支护手段无法有效控制围岩的难题,以陈四楼煤矿十七采区21702工作面为实际工程背景开展切顶留巷围岩控制技术研究。根据工作面地质条件,分析切顶留巷的变形机理,设计切顶爆破参数及初期巷道的支护方案。针对工作面推进过程中,巷道变形大,围岩破碎等情况,设计切顶留巷补强支护方案:采用一种新型速凝、早强的无机双液注浆材料对切顶留巷破碎围岩注浆加固,快速有效地控制巷道变形;同时设计柔性挡矸自成墙体的巷帮挡矸措施,实现主、被动结合的切顶留巷补强支护方式。结果表明:在陈四楼煤矿21702工作面切顶留巷采取巷道补强技术,留巷巷道在二次采动应力作用下,顶板下沉量最大为147mm,两帮位移量最大为335mm,底板底鼓量最大为402mm,留巷围岩得到有效控制。     

破碎围岩注浆加固数值模拟分析与工程应用

介绍了注浆技术在破碎回采煤巷中的运用。分析了注浆加固机理：注浆液通过充填、压密等作用提高破碎围岩的强度,改变围岩的破坏机理,提高围岩的稳定性。通过UDEC数值模拟和高河煤矿现场实测数据得到：模拟巷道顶底板相对最大位移量为307 mm,两帮相对位移量为229 mm;实测顶底板相对最大位移量为359 mm,两帮相对位移量为262 mm,模拟与实测数据基本一致,巷道变形量得到有效控制,为矿井的安全、高效生产提供了有力的技术保障。该注浆加固技术可为破碎围岩支护提供指导意义。     

深井强动压作用巷道强化控制技术研究及应用

煤系地层围岩软弱,在高地压作用下开采深部煤层时,由于埋深大使得巷道的围岩变形严重,巷道的顶板及底鼓量均大于浅埋深巷道,导致深部巷道围岩稳定性控制与支护的难度加大,影响顶帮的稳定从而使得整个巷道失去稳定。通过分析巷道变形破坏机理,根据锚杆索支护理论与注浆加固理论制定了“巷道扩刷+顶帮分区耦合强力支护+底角卸压与加固+底板注浆加固、底板锚索束+喷射钢纤维混凝土+顶板与两帮高压注浆加固”的高强度联合支护方案,确定了支护参数,有效解决了深井强动压大变形巷道的支护问题。通过对现场进行监测,巷道变形量明显减小,巷道变形得到了有效控制。为同类条件下的深井强动压巷道的全断面支护问题提供了新的思路和方法。     

动压巷道棚索协调支护技术应用实践

针对普通U型钢支护存在支架强度低、支护围岩相互作用关系差以及不能适应动压巷道复杂应力环境和大变形的现状,提出了以高阻可缩重型U型钢和高强度锚索为主的棚索协调支护技术,具体包括壁后充填注浆改善支护围岩相互关系,薄弱区锚索补强提高支护结构整体稳定性以及锚注加固底板控制底鼓。结合某矿巷道具体地质条件,通过数值模拟研究了不同支护方案对动压巷道围岩变形的控制效果。观测结果表明：顶底板移近量约280 mm,两帮移近量约为260 mm,采用棚索协调支护技术能有效控制巷道围岩变形。     

祁东矿巨厚坚硬顶板切顶无煤柱开采技术应用研究

为解决当前煤矿开采过程中存在煤炭采出率低、留煤柱开采引起应力集中、巷道围岩控制难等问题,以祁东煤矿7135工作面为工程背景,提出切顶沿空留巷技术。通过对巷道围岩运动特征和留巷技术原理的研究分析,确定切顶留巷关键技术参数,并在现场进行了工程应用。结果表明,采用高强预应力锚索补强顶板、垛式支架支撑顶板及可伸缩U型钢挡矸防护等联合支护体系,实体煤帮平均变形量达到166 mm,采空区帮平均变形量达到237 mm,顶板平均下沉量达到163 mm,平均底鼓量208 mm,留巷变形满足安全生产要求。     

高应力回采巷道底鼓机理及治理技术

赵固矿区回采巷道在高地应力和采动叠加支承压力的共同作用下,超前支承压力影响范围达到160 m,造成泥质底板和碎裂煤帮变形严重,围岩变形量大,底鼓量达到400 mm以上,导致大量巷道返修。大采高沿底掘进巷道为挠曲褶皱性底鼓;上分层沿顶板掘进巷道为挤压流动性底鼓。提出了赵固矿区回采巷道底鼓的治理策略,即“强帮、控制顶角和底脚、强化底板、适度卸压,底板采用自钻式注浆锚杆”,并给出了支护方案。自钻式注浆锚杆具有可接长、自锚固、自钻进、主动支护、可注浆和柔性支护的特点,是控制巷道底鼓的有力支护手段。矿压观测表明,采用自钻式注浆锚杆加固巷道底板,能够有效控制巷道底鼓。提出的底鼓控制方法可以为类似条件巷道围岩控制提供参考。     

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。     

掘进工作面安全高效过断层技术实践

以11201上顺槽掘进工作面过F;断层为工程背景,分析探讨过断层施工技术;拟对断层及其附近破碎围岩采取锚网索联合支护+注浆加固支护方案;实践表明,实现最小破岩量1.7 m,有效控制了围岩变形,回采期间巷道顶板下沉量最大值235 mm。