深部高应力软岩箕斗装载硐室加固与支护技术研究

针对门克庆矿井箕斗装载硐室局部围岩变形破坏严重现象,采用FLAC3D对原有支护方案作用下的硐室稳定性进行了分析,明确了箕斗装载硐室稳定关键支护部位,提出了加固与支护方案,通过现场应用,有效地控制了硐室围岩变形。     

软岩条件下特大型箕斗装载硐室稳定机理与结构设计研究

针对葫芦素矿井箕斗装载硐室的工程地质条件,采用数值模拟方法,对硐室动态施工、生产振动、围岩蠕变特性进行了深入的分析。提出了预注浆、锚网索喷与钢筋混凝土砌碹的联合支护技术,成功解决了软岩条件下特大型硐室结构设计与围岩稳定控制难题。该研究对类似条件下的大硐室设计具有重要的借鉴意义。     

大型箕斗装载硐室在软岩中的施工技术

通过对焦作古汉山主井箕斗装载硐室施工经验的分析 ,探讨了在软岩中大型硐室的施工技术及支护方法。     

特大型煤矿主井井底箕斗装载硐室设计及工程实践

基于红庆河煤矿井底箕斗装载硐室围岩条件及地应力条件,分析了硐室结构优化的可能性,采用现场调研、数值模拟和现场实测等分析方法,设计提出了硐室"断面简单化、个数单一化、受力合理化"设计理念。通过工程实践表明,与传统箕斗装载硐室相比,该硐室设计理念及布置形式能大幅度降低硐室复杂程度,简化箕斗装载硐室施工程序,降低了施工难度,提高了硐室适用围岩应力变化的能力,满足特大型煤矿箕斗装载硐室对空间、安全、运行、工作环境的要求。     

大断面软岩硐室稳定性控制技术

为解决大断面软岩巷道控制难度大的问题,基于弹塑性理论,分析了硐室断面尺寸和支护阻力对大断面软岩硐室围岩变形破坏的影响特征。以新上海一号煤矿主井箕斗装载硐室为工程背景,在岩石抗压强度、围岩松动圈厚度和围岩强度测试的基础上,采用FLAC3D有限差分软件对3种不同支护方式下硐室围岩的变形破坏规律和塑性区发育情况进行模拟计算和分析。结果表明:与传统的锚杆索支护相比,锚索+格栅钢筋混凝土联合支护结构具有更好的整体性能,支护后的硐室围岩塑性区和表面变形明显减小。现场工业性试验表明:中室围岩最大内挤变形量仅为5.5 cm,且支护稳定后,围岩应力较小,硐室围岩稳定性得到充分保证。     

门克庆大型箕斗装载硐室支护设计

为防止大型箕斗装载硐室发生变形及破坏,门克庆煤矿对其支护方案展开设计,通过对某矿井箕斗装载硐室变形破坏原因的分析,对门克庆箕斗装载硐室装载工艺以及硐室支护方案的研究,提出了硐室底板采用反底拱,端墙采用圆弧拱、平台兼有支撑侧墙作用的设计理念;将硐室在高度方向上分成了3个空间结构,以避免断面上中下交界处产生应力集中的危害,并有效抵抗弯矩和围岩变形。通过数值模拟及实践校验,该硐室支护断面形式、结构受力、支护方式较合理,有效控制了变形,整体支护效果良好。     

千米埋深箕斗装载硐室加固技术研究

该文详细介绍了安居煤矿主井箕斗装载硐室支护设计与施工,实践表明大埋深软岩硐室采用锚网索初次支护和钢筋砼二次支护是成功的。采用预应力锚索增大围岩自支撑拱强度和范围,提高了硐室的整体稳定性,同时利用短锚杆和钢筋网喷射砼,稳定残余应力圈,防止围岩结构的破坏。施工后,硐室没有发生变形破坏,经检验支护效果良好。     

顾桥煤矿特大箕斗装载硐室施工技术

介绍了淮南矿业集团顾桥煤矿主井曲墙三心圆带底拱形箕斗装载硐室(体积为亚洲最大)施工技术,为在软岩及双突煤层中施工特大型硐室提供了经验.     

千米深井高地压软岩条件下硐室支护设计研究

为了解决口孜东井下软岩大硐室的支护问题,分析了两淮矿区深井高地压硐室支护技术现状、特点。并根据口孜东矿主井箕斗装载硐室处工程地质情况,对装载硐室支护方案设计进行了比选和优化,提出了"锚索网带喷+钢筋混凝土+直墙肋梁加固"联合支护形式,其支护效果和经济性大幅提高。可为深井高地压软岩条件下大硐室支护设计提供一定的借鉴经验。     

深井特大型箕斗装载硐室稳定机理及控制技术

针对葫芦素矿井特大型箕斗装载硐室的结构和地质条件,采用大型有限元软件ABAQUS研究了深井特大型箕斗装载硐室结构稳定机理,得到了硐室开挖后的应力变化规律和塑性区范围的扩展规律,提出了硐室的初次支护技术。通过数值模拟分析了支护前后位移场的变化规律,现场监测结果表明,井壁预加固与箕斗装载硐室初次支护技术能够有效控制井壁和硐室变形,保证了动态施工期间的井壁和硐室围岩稳定。     

加固底板对深部软岩巷道两帮稳定性影响的数值分析

通过数值计算，研究了底板支护和注浆加固底板后深部软岩巷道两帮围岩的稳定性.计算结果表明，加固软弱底板后巷道两帮围岩变形量减小，尤其是巷道两帮下部围岩变形量减小幅度较大，两帮围岩塑性区范围和软化区范围缩小，两帮围岩主应力升高区范围缩小，主应力峰值区域更加靠近巷道周边.从而得出：加固软弱底板有利于提高深部软岩巷道两帮围岩稳定性.     

高预应力混凝土技术在硐室修复中的应用

太平煤矿九采区泵房、变电所由于围岩松软,出现了较为严重的变形显现,虽经翻修,仍未有效控制巷道围岩变形。经采用高强高预应力锚网索支护系统配合注浆加固,使硐室围岩形成高预应力混凝土加固拱,维护了硐室的稳定。     

注浆数值分析在深井软岩巷道返修中的应用

深井软岩巷道围岩破碎,难以支护.针对某矿运输下山,提出了利用锚注修复巷道,注浆能够有效提高破碎围岩的强度,为锚杆支护提供可靠的着力基础,利用数值模拟计算的方法对注浆参数进了分析,确定了合理的施工方案.     

港里铁矿软破围岩巷道支护方案研究

针对港里铁矿的软破围岩巷道存在的自稳性差、维护难度大的问题,对其巷道支护方案进行了研究。基于围岩与支护的相互作用,探讨了软破围岩巷道变形破坏机理和特征,确定了适用于其工程特点的支护技术。采用物理相似模拟和三维数值模拟等实验方法,对不同支护条件下,巷道围岩的应力、应变的变化规律进行了实验研究,并提出了相适合的支护方案。工程实践表明:采用该支护方案能够有效地控制巷道地压,提高巷道的抗变形能力,延长了巷道的安全稳定期。     

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。     

开滦膨胀软岩巷道变形机理及控制对策

针对开滦矿区深部高应力下膨胀性泥质软岩巷道变形失稳的工程问题，应用X衍射、扫描电镜、单轴和常规三轴抗压试验等方法，测试分析了典型区域巷道膨胀性软岩的矿物成分、微观结构和物理力学特性，发现微观裂隙发育是围岩易吸水膨胀的主要原因，不同围压下主导围岩失稳的方式有拉破坏和剪破坏两种，采用传统锚固和架棚的支护方式不能有效发挥支护的承载效能，提出的多层次锚固注浆和底角卸压方案可将让压、支护和围岩改性协同起来，在高应力水解膨胀软岩中取得了较好的支护效果，为同类巷道的安全支护提供了范例和借鉴。     

深井软岩巷道围岩变形特征及支护参数的确定

根据马路坪矿巷道围岩主要物理、力学性质的实验室测试以及现场围岩变形的监测结果,探讨了深部软岩巷道围岩变形破坏特征.借助FLAC^3D进行数值模拟计算,分析了巷道开挖后和原支护形式下围岩破碎区、塑性区范围和应力位移分布状况;并通过数值模拟优化了支护参数,确定了二次支护时间,提出了用短锚杆或铆钉取代管缝式锚杆挂网、采用底角锚杆对巷道底板进行加固的技术方案.工业试验结果表明,该方案对深部巷道围岩变形的控制效果良好.     

白象山铁矿巷道围岩稳定性分类及支护对策研究

针对白象山铁矿现有巷道围岩稳定性分类方法无法有效指导巷道支护设计的现状,基于地质雷达探测和围岩物理力学性质试验,综合采用冶金矿山锚喷支护围岩分类和围岩松动圈分类方法,制定了巷道围岩稳定综合分类表与巷道支护方案选择标准。根据白象山铁矿巷道围岩的稳定性状况,将围岩分为I到V共5类：I类围岩稳定,一般不支护或喷50～60 mm混凝土封闭围岩;V类围岩稳定性极差,采用直径20~22 mm、长度2 200~2 400 mm的螺纹钢锚杆、钢筋梯（钢筋网）以及锚索进行支护,并考虑采用型钢支架加强支护,底板铺设反底拱,实施全断面注浆加强支护。工程实践表明,以白象山铁矿巷道支护方案选择标准为依据进行巷道支护设计,针对不同巷道围岩类别选用合理的支护形式与参数,可以有效地控制巷道围岩的收敛变形,保证巷道围岩的长期安全与稳定,具有较高的工程应用价值。     

沿空掘巷非对称性差异化支护技术研究

针对2103工作面沿空掘巷巷道围岩变形量大,矿压显现明显,煤柱侧与实煤体侧巷道围岩呈非对称变形问题,采用数值模拟分析确定工作面留设煤柱的合理宽度为5 m,同时利用钻孔成像技术对巷道围岩裂隙变化情况进行分析,得出实煤体侧和煤柱侧巷道围岩松动圈范围分别为1.8～2.2 m、1.5～2.4 m,据此提出非对称性差异化支护方案。支护方案优化后,通过对巷道围岩顶底板及帮部位移量变化情况和岩层裂隙发育情况进行监测,监测结果巷道在采用优化后支护方式后,80%锚杆受力在20～60 kN;巷道两帮位移变化量在75～95 mm,巷道顶底板移近量在43～95 mm,巷道围岩裂隙发育大部分集中在距围岩表面深度1.1 m以内。应用结果表明:该支护方案能够有效控制沿空掘巷巷道围岩变形,为类似条件下巷道支护提供了较大的参考价值。     

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。